隧道稳定性分析与设计方法讲座之三：隧道设计理念与方法

本文作为一个讲座对以往研究成果作一综述。回顾了当前采用的3种隧道设计方法,提出了基于数值极限分析的地层－结构法,克服了地层－结构法缺点,可以求得设计所需的围岩稳定安全系数,解决了当前设计中的人为性问题。对隧道深浅埋分界线进行了探索,叙述了基于散体理论的隧洞深浅埋分界标准。提出了基于弹塑性理论的隧洞深浅埋分界标准,并对2种分解标准的优缺点进行了评述。阐述了隧道设计计算的5个基本理念： 1）隧道设计必须满足运行和施工中安全要求,提出初期支护后围岩安全系数必须保证施工安全; 2）隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征,符合隧道实际受力情况; 3）必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理,充分发挥围岩自承作用; 4）隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态,树立初期支护作为围岩加固材料,按塑性理论计算的新理念; 5）采用合理的计算方法与计算参数,确保隧道设计计算的科学性。最后以一个地铁车站为例,采用本讲座提出的方法介绍了Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ级围岩中隧道的设计方法与成果。     

中心布置无粘结预应力钢筋的高强预应力混凝土桩弯曲试验研究

在分析轴向力对桥梁桩基应变影响规律的基础上,提出在钢筋混凝土桩横截面中心布置无粘结预应力钢筋(新型桩)以提高桩的抗弯承载能力.为了解新型桩的抗弯性能,制作17根新型桩并对它们进行弯曲试验.分析新型桩的力学特性发现:即使在弯矩作用下纵向钢筋屈服,桩的中性轴也在不断地靠近其形心轴,由于预应力钢筋对桩产生较大的轴向压力,使得受压区混凝土对提高桩的抗弯强度的贡献增加;高强螺旋箍筋、碳纤维布和填充混凝土对混凝土的约束作用提供了足够大的侧向约束力,使得桩的抗弯强度大大提高.室内弯曲试验结果表明,提出的用碳纤维布约束及混凝土填充的预应力钢筋混凝土桩比传统的混凝土预制桩抗弯承载力大.基于研究结果提出了确定新型桩弯矩～曲率关系的解析方法.研究证明,如果采用这种新型桩基础,即使建在易发生液化的软土地基上,桥梁结构在设计地震荷载作用下仍有可能保持完好.     

机场水泥混凝土道面飞机荷载影响深度分析

荷载影响深度是研究机场道面沉降的重要参数。本文采用ABAQUS有限元软件为平台,针对4C、4D和4E等级机场分别提出了相应的＂道面结构-飞机荷载＂组合形式,并借鉴公路研究思路,通过对比基础内的荷载应力与自重应力,分别采用σZ/σB=0.1和σZ/σB=0.2两种判断标准,得到了不同土质、不同等级机场条件下的基础影响深度。研究表明,不同土质对基础影响深度的影响非常小;不同等级机场的基础影响深度相差可达100%。     

浅析互通立交匝道纵面设计

阐述了互通立交匝道纵面设计的总体原则,针对互通立交匝道设计综合性高、平面与纵面间相互影响、匝道与匝道间相互制约等特点,对匝道纵断面设计、纵断面拉坡顺序、超高设计提出了看法和建议。     

问与答

顾问先生,您好!我是一名维修工,由于刚刚加入这个行业,许多方面还需不断学习。现有二个问题向您请教,盼望得到您的指导。1、在装配发动机时显得很不熟练,经常是手忙脚乱,老是犯些低级错误。譬如:新活塞环装配过程中容易折断,特别是将汽缸套到活塞及环上时,活塞环的折断比例较大(尤其是双缸机的新环)。有没有既快又好的方法,请予赐教!2、在大修发动机分解曲轴箱,重新组装后发现,曲轴箱内的运转声音明显比分解前大了许多,是什么原因造成的?     

浅谈影响卡车白车身气密性的因素

白车身的气密性是驾驶室气密性的基础。文章对卡车白车身设计过程中影响气密性的因素进行了梳理,并对这些因素出现的部位及设计要点进行了说明,同时建议了一些气密性控制方法。     

合肥地区复合地层盾构掘进参数控制研究

为保证合肥地铁盾构隧道的施工安全,基于合肥地层情况,通过PLAXIS 3D 岩土有限元软件模拟穿越软土、硬岩及复合地层3 种不同地层条件的盾构掘进过程,研究开挖面支护力N、盾构钢壳锥度引起的收缩率C 和壁后注浆压力p 对地表沉降和围岩变形响应的影响规律。研究结果表明: 1)支护力N 和注浆压力p 对地表沉降的影响受地层和埋深的限制较大,收缩率C 则相对较小;2)从地表沉降上看,盾构掘进参数(N、C、p)对软土层的影响最大,复合地层次之; 3)p 对管片上浮和管片内力的影响显著,不宜设置过高,软土层对p 最为敏感,硬岩和软硬复合地层次之。最后,将这些影响规律应用于合肥地铁4 号线某区间的盾构掘进参数控制中,结合现场数据分析,结果表明盾构掘进姿态正确,地表沉降稳定,掘进参数合理可靠。     

装配式预应力水泥混凝土道面足尺试验研究

装配式预应力水泥混凝土是一种优异的道面材料,在机场工程中具有广阔的应用前景。目前的研究主要集中在小尺寸预应力试件性能的水平上,缺少装配式预应力混凝土道面的结构性分析。文章通过开展足尺装配式预应力混凝土道面弯沉特性的试验,分析了该道面结构的弯沉特性、传荷能力及其影响因素,并得到以下结论:装配式机场预应力混凝土道面的传荷能力主要包含3个方面,首先为板与板之间的摩擦作用,其次为预应力钢绞线作为传力杆的作用,最后是企口缝的传荷作用。因此,增大预应力是提高板边传荷能力的有效措施。板角为最不利受荷位置,板中为最佳受荷位置,主要原因为板角的传荷能力弱。     

以颜换面——试驾长安欧尚

从重霾锁城的帝都飘然来到温暖、湿润、空气清新的南方还真有点儿不适应,例如太阳的热情立刻让我们感受到了久别重逢的滋味。     

果园种植面源污染电混凝去除的关键设计及PAM强化

针对果园种植面源污染电混凝去除尚不明确的问题,以果园种植面源常规污染物为研究对象,考察电混凝关键设计,分析pH和电导率的影响,并探讨聚丙烯酰胺(PAM)的强化条件。结果表明：电压为10 V(2.5 mA/cm²),电极间距为1 cm时,电混凝处理性能达到最佳,其中总悬浮颗粒物(TSS)、硝氮(NO₃^--N)、氨氮(NH₃-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率分别为70.6%、30.4%、78.4%、23.7%和92.1%;酸性(pH=5)和碱性(pH=9)条件均不利于这些污染物去除;电导率的增大有利于NH₃-N去除,但不利于其它污染物去除;当PAM投加量为0.5 mg/L、沉淀时间为5 min时,其强化效果最明显,对TSS、NH₃-N和TP去除均有强化,去除率增幅分别为39.1%、10.3%和7.5%,但对NO₃^--N和TN去除有一定的抑制。该研究结果可为电混凝预处理果园种植面源污染提供理论和数据参考。