考虑蠕变的邻近地铁隧道深基坑开挖工序优化

研究目的:针对现有软土地层邻近地铁深基坑开挖工序研究没有考虑软土的流变特性且缺乏系统性的情况,以深圳地铁11号线前海湾车站为工程背景,通过考虑淤泥地层的蠕变特性,模拟研究基坑不同横向、纵向分块和竖向分层开挖对基坑和邻近地铁隧道的变形影响,以期为前海湾站基坑的开挖工序选择提供理论依据。研究结论:(1)当基坑水平向只横向分块时,应先开挖远离隧道一侧的基坑土体;(2)基坑竖向分层开挖、只纵向或横向分块开挖时,桩最大水平位移与分块数呈指数关系;水平方向不分块时,竖向分层开挖厚度控制在1.5~2 m之间可使基坑靠近隧道一侧桩体最终变形值减小9%;(3)在分块数相同且不改变支撑架设的条件下,基坑横向分块且远离隧道一侧先开挖的效果最好,其次为横向和竖向都分块,最后为纵向分块;(4)研究结果对前海湾车站基坑以及类似深基坑工程的施工具有指导意义。     

砂质泥岩的剪切蠕变特性和本构模型探究

软弱岩层的蠕变特性往往对边坡的稳定性有着重要的控制作用。本文以四川省宣汉县天台乡滑坡为研究背景,对其软弱岩层—紫红色砂质泥岩进行了剪切蠕变试验。利用广义Kelvin模型对砂质泥岩的剪切蠕变试验曲线进行了拟合,同时获得了各级剪应力下的模型参数,为了很好地描述砂质泥岩的加速蠕变阶段,提出了一种考虑先期损伤量的损伤模型,可以为类似工程提供参考。     

深圳土体蠕变特性在深基坑工程中的应用

研究目的:为研究土体蠕变特性对深基坑围护结构稳定性的影响,本文基于深圳某车站深基坑工程,通过室内三轴蠕变试验,运用数值模拟方法拟合得出了土体蠕变引起的基坑开挖时间敏感性,以及对周边建筑物带来的不利影响。研究结论:通过对典型断面的数值模拟,重点阐述了深圳地区特定土体的蠕变特性,为本工程的安全施工、保护周边环境及预测长期变形提供了理论基础。蠕变前后支护结构变形增大近16%,临近建筑物基础沉降增大了近21%;得出的具有适用性的SSC模型计算参数,对本地区类似基坑工程具有较高的参考价值。     

编织复合材料圆柱壳的蠕变屈曲分析

研究了编织复合材料圆柱壳的蠕变屈曲问题，通过理论分析，计算了粘弹性编织复合材料圆柱壳的瞬时弹性临界载荷和持久临界载荷．     

交通荷载作用下土体黏弹塑性疲劳本构模型

路基工后沉降是路基填土在车辆动荷载及其自重作用下发生蠕变引起的,因此研究土体在交通荷载作用下的蠕变特性对预测路基工后沉降有较大意义。为利用流变力学理论成果,将车辆动荷载和路基土自重荷载简化的组合荷载做等效处理。基于分数阶微积分构建分数阶黏壶,将分数阶黏壶替换西原模型黏塑性体中常值黏性元件,即得到一种土体黏弹塑性疲劳本构模型。当组合荷载上限应力大于土体临界动应力时,模型为分数阶西原模型,可反映土体破坏型疲劳变形规律;反之,则为反映土体稳定型疲劳变形规律的广义Kelvin模型。结果表明:该模型能较好地描述交通荷载作用下土体疲劳变形特性,对试验数据拟合的相关系数在0.91以上。     

铁路隧道底鼓段围岩蠕变参数反演方法研究

研究目的:某铁路隧道底部粉砂质泥岩蠕变导致仰拱结构持续底鼓,致使列车降速行驶,对铁路运行造成安全隐患。为较准确获取仰拱底鼓区粉砂质泥岩的蠕变参数,本文基于某隧道仰拱5年多的底鼓变形实际监测数据,建立室内岩石剪切蠕变试验与深度学习(GRNN)相融合的岩体蠕变参数确定方法,并对隧道仰拱蠕变变形进行长期预测。研究结论:(1)铁路隧道底鼓段粉砂质泥岩具有明显蠕变特性,该特性对隧道仰拱持续底鼓变形影响较大;(2)提出了基于深度学习的隧道底鼓段围岩蠕变参数反演方法,该方法结合底鼓段长期监测变形数据,能够有效获取隧底岩体蠕变参数,解决隧道围岩蠕变参数难以确定的难题;(3)反演得到的隧底岩体蠕变参数相应的底鼓变形值与实测值拟合度较高,验证了该方法的合理性;(4)本研究成果可为隧道围岩蠕变参数确定、仰拱蠕变变形预测和底鼓治理提供理论依据。     

分别加载下重塑饱和黏土蠕变特性研究

针对刚性桩复合地基下卧层土体的蠕变问题,采用自制三轴蠕变试验仪,开展分别加载下重塑饱和黏土的长期蠕变试验(最长加载时间超过10 000h),研究其蠕变特性。研究结果表明:应力水平对土样变形的影响随着时间的增长逐渐显现,在较高应力水平下,土体的变形持续时间更长,在应力水平相当时,重塑饱和黏土在排水条件下的蠕变变形和蠕变基本稳定时间大于不排水条件;排水和不排水条件下的蠕变基本稳定时间约为2 000和1 000h,蠕变基本稳定时间随应力水平的提高而增加;对于重塑饱和黏土土体的长期变形,采用幂函数描述时间对其影响是合适的,幂指数拟合值基本随着应力水平的提高而增大,因此采用各加载水平下的幂指数的平均值作为不同应力水平下的幂指数并不十分合适。     

模拟沥青老化全过程及老化特性研究

因沥青老化造成的路面病害已逐渐加剧,通过设计不同的试验方案模拟沥青老化的全过程,揭示沥青老化对其性能影响的规律。结果表明:沥青在存储阶段的老化对沥青路面的老化贡献最少,而在施工过程中因沥青与空气接触,沥青老化现象明显,热氧化老化、紫外线老化对沥青延度变化影响最大,这也是导致路面开裂的主要原因。同时,经不同的老化方案后,沥青的135℃旋转粘度均呈明显的增加趋势,低温蠕变劲度也因不同老化方案呈现出不同的变化趋势。     

西藏地区防反射裂缝沥青路面疲劳损伤与动态蠕变特性研究

为了缓解西藏地区沥青路面易出现反射裂缝的问题,以沥青混合料粘弹性理论为基础,采用弯拉和劈裂强度试验对比分析了"A方案"与"B方案"2种路面结构的强度特性;增加防裂基布后,15℃、25℃劈裂强度分别提高了4. 27%、9. 35%,弯拉强度分别提高了19. 30%和30. 48%;采用间接拉伸和四点弯曲试验测试破坏劲度模量、疲劳损伤变化量和变化率,铺防裂基布后,间接拉伸和四点弯曲初始劲度模量分别提高了53. 92%、24. 72%; A方案的间接拉伸疲劳损伤度为68. 5%,B方案为58. 2%; A方案的四点弯曲损伤量为71. 8%,B方案为67. 4%; A方案25℃基准的动态蠕变移位因子范围为2. 967,B方案为1. 042; A方案数值更大,适用温度范围更广。试验结果充分说明增加防裂基布使沥青混凝土路面耐疲劳损伤性能得到提高,材料稳定性增强,能有效延缓反射裂缝的发生,延长路面使用寿命。     

弹簧钢室温循环蠕变特性研究

对几种常用汽车悬架弹簧钢的循环蠕变特性进行了试验研究。结果表明，不同材料具有不同的循环蠕变特性，最常用的中高碳弹簧钢表现为过程单一的循环蠕变特性；而中低碳马氏体弹簧钢则具有先快后慢的两阶段循环蠕变特性。透射电镜观察表明，回火中低碳马氏体弹簧钢具有与中高碳弹簧钢不同的循环蠕变机理。预处理工艺将大大改变材料的循环蠕变特性，预应力循环处理能有效抑制或减缓循环蠕变的发生，而预应变循环处理将使循环蠕变显著增大。