直线形冻土墙用于深基坑支护的试验研究

根据相似理论并考虑工程因素 ,推导了直线形冻土墙用于深基坑支护时温度、变形的相似准则方程 ,进行了模化设计 ,对砂土冻土墙的温度和变形进行了模拟试验 .研究表明 :用一定厚度的泡沫塑料板对冻土墙保温是可行的 ;冻土墙变形由转动变形、弹性变形及蠕变变形组成 ;墙体变形随其厚度增大呈非线性减小 ,而随土压力增大呈非线性增大 ;墙体暴露时间与其变形之间呈幂函数关系 .     

复合土钉墙工作特性的细观数值模拟研究

为了明确复合土钉墙的工作特性及其支护变形机理,应用离散元PFC~(2D)软件,根据搅拌桩、土钉及面层的物理力学特性,建立了颗粒流数值模型,分析基坑开挖过程中复合土钉墙支护时的细观工作机理,并与单一搅拌桩支护和单一土钉墙支护形式的细观工作特性进行了比较。研究发现:复合土钉墙支护的位移场和坑外地表沉降特性与单一土钉墙支护、单一搅拌桩支护相比有较大差异;在限制基坑水平位移、抗侧向变形能力和限制地表沉降方面,复合土钉墙支护要优于单一搅拌桩和单一土钉墙支护。通过对复合土钉墙的工作机理进行研究,明确了复合土钉墙支护的变形机理和影响范围,不仅可为实际工程中复合土钉墙的设计、施工和监测提供依据,也可为应用离散元方法模拟基坑工程支护特性提供参考。     

某深基坑冻土墙与变形的数值计算

对某深基坑冻土墙的受力与变形进行了数值模拟，结果表明：基坑施工中，冻土墙内环向压应力增长显著，是影响其变形与安全的关键因素；冻土墙累计最大侧向位移通常超前出现，施工结束时，最大侧向位移出现在0.7倍基坑深度处，其值约为水土合算计算结果的2倍；基坑施工过程中冻土墙内基本无塑性变形，且不发生非衰减蠕变；冻土墙最大侧向变形处及基岩交界面部位冻结管受力最不利，应加强对上述部位冻结管安全的研究。     

冻土空心圆柱仪的研发与应用

为研究复杂应力路径条件下冻土的力学特性,中国科学院冻土工程国家重点实验室与美国GCTS公司合作研发了新型冻土力学试验设备——冻土空心圆柱仪(FHCA-300),该设备通过独立施加内围压、外围压、轴向荷载和扭矩来改变3个主应力的大小和方向,从而更为真实地模拟冻土在地震荷载、交通荷载等多向应力和主应力轴旋转等复杂应力路径下的应力-应变行为.详细介绍了该仪器各部分的组成、传感器和动荷载频率的选取过程以及目前可实现的具体试验类型.此外,着重介绍了冻土空心圆柱仪温度控制系统的设计原理,并且对其控温能力进行了验证,结果证明该系统可以达到预期的降温能力和控温要求.最后利用冻土空心圆柱仪进行了主应力轴静态旋转和循环旋转测试试验,验证了仪器实现包括主应力轴旋转在内的复杂应力路径的能力,初步试验结果表明该设备能够准确再现冻土在复杂应力路径条件下的力学行为和变形行为,可为系统开展冻土在复杂应力条件下的强度、变形特性和本构关系等研究提供技术手段.     

复合土钉墙基坑支护设计与施工实例

针对已建玉溪市沃尔玛商业广场深基坑的实际情况，对土的工程性质、场地地层结构特点、地下室的设计条件，结合基坑周边环境进行分析。综合对比了排桩支护、土钉墙支护、复合土钉墙支护等方案后，选择在土钉墙内加深层搅拌加芯桩和预应力锚杆的复合土钉墙对基坑进行支护，详细介绍复合土钉的设计与施工工艺，通过实际应用，确保了周边建筑物的安全。     

某黄土深基坑复合土钉墙变形监测分析

依托某高速铁路明挖隧道黄土深基坑工程土钉墙支护结构，对深基坑施工过程中周边地表竖向位移、基坑侧壁深层水平位移、基坑坑底隆起进行监测，根据变形监测结果分析了基坑随施工进行和时间变化产生的变形情况，总结了深基坑的变形规律。结果表明：基坑周围地面沉降随基坑开挖深度增加而增加，现场监测基坑周围地表沉降最大值为7.43 mm;随着基坑开挖施工进行，土钉墙支护对基坑整体变形约束较小，呈现整体向基坑内部的倾斜变形，最大水平位移出现在基坑顶部附近深度约0.5 m处，变形值为10.84 mm;基坑整体变形较小，安全储备大，但考虑到湿陷性黄土遇水强度会显著降低的特性，为了保证基坑安全，选取的基坑设计参数是合理的；施工中须做好坑外防渗、排水。研究结果可为同类条件的基坑设计和施工提供借鉴。     

深基坑土钉墙支护在工程中的应用研究

通过对商业银行综合楼基坑支护设计和边坡稳定性计算、施工控制要点及动态监测的详细说明，较系统地介绍了土钉墙支护设计的计算方法和土钉墙的结构构造、监测方法．其监测结果的数据为信息化设计、施工提供了依据，同时，土钉墙支护技术在传统做法的基础上，结合本地区的地质特点又有新的创新，即采用砌筑120mm厚和240mm厚的普通黏土砖护坡墙面，在墙体适当位置增设圈梁和构造柱，增加护坡墙的整体稳定性，使护坡墙的变形能力提高，有利于基坑的监测．该工程实例说明土钉墙支护具有造价低、工期短、施工简单的优势，成为基坑支护方案的首选．     

综放回采巷道围岩力学特征实测研究

通过对综放面回采巷道围岩的深部位移、表面位移、应力分布以及支架荷载的实测分析，得出综放面回采巷道围岩力学特征分布规律．研究表明，临近工作面巷道围岩处于支承压力降低区，支架荷载下降，但支架和围岩变形最剧烈，表明巷道围岩处于岩石峰后的力学状态．围岩变形主要发生支承压力影响区，合理的巷道支护应能控制采动影响剧烈阶段的围岩变形，顺槽支护设计理念应从载荷控制向变形控制转变．     

人工冻结梁构件中不同加筋作用的对比试验研究

考虑土层冻结构件中冻结管的加筋作用，对于增加冻结构件强度，减小变形量，提高人工冻结支护工程经济效益有重要作用。为研究冻结管对人工冻结构件的加筋作用，通过淤泥质粘土人工冻结梁构件三点弯试验，获得了中级载荷我件的位移值。根据对冻土梁加筋与否，构件特定力学响应的比较，完成了冻结管加筋作用的量化分析。     

深基坑地连墙支护体系动态调整方法及应用

深基坑地连墙支护体系工程变形与理论设计值之间存在较大差异且难于动态调整. 采用支护结构动态调整方法解决此问题,提出动态调整方法,并运用经实测数据验证后的数值模型研究深基坑地连墙支护体系协调变形规律,得出不同调整方案下支护体系受力、变形规律及协调变形曲线（即轴力-位移关系曲线）. 基于弹性地基梁理论,给出反映支护结构动态调节思想的适用于多层支撑结构的支护体系力学解析模型. 研究发现,在工程中,更严格的位移控制不一定能够带来更安全的结果,应该寻找合理受力平衡点并将支护体系受力参数控制在最优区间内. 研究得到本工程支护体系受力参数最优区间,最大轴力与钢支撑屈服强度比值为0.32~0.38,墙体位移与开挖深度比值为0.80‰~0.92‰.     

现场发泡夹心墙内外叶墙协同工作性能

为研究现场发泡夹心墙的稳定性、钢筋混凝土挑耳和拉接件参与变形能力、夹心墙的破坏形态和受力性能,寻求改善墙体的变形能力和整体性能的有效手段。制作了13片发泡夹心墙和1片实心墙,进行了平面内的抗震性能试验,分析了一些构造措施对墙体受力性能和变形性能的影响,并分析了竖向压力和保温层厚度对相对位移差的影响,最后,分析了钢筋混凝土梁挑耳和拉接件对协调内外叶墙体工作的能力。试验研究结果表明构造柱的存在可以有效改善墙体的变形能力,并且现场发泡保温浆料具有较高的黏结强度、抗剪强度和抗压强度,对墙体承栽力有一定有利影响。钢筋混凝土梁挑耳在加强内外叶墙连接中起主要作用,而且在保证外叶墙平面外稳定性方面也起主要作用。当墙体严重破坏开裂时,拉接件可以起到对墙体支撑或拉接的作用,有效防止墙面倒塌掉落。拉接件与钢筋混凝土挑耳在夹心墙中分工不同,是协调夹心墙内外叶墙体工作的主要构造措施,应合理设计使各自充分发挥作用。     

人工冻结支护结构模型分析

人工冻结法是利用冻土强度远大于融土这一特性,进行地下工程施工场地维护的一种方法.将这一方法用于深基础坑壁支护具有广阔的应用前景.文中类比地下连续墙和钢板桩模型,提出了采用等值梁法、悬臂梁法和薄板理论计算模式来计算人工冻结挡土墙厚度的设计原则,为今后更好地推广应用人工冻结技术找到了理论依据,也为地下工程施工开辟了思路．     

墙梁在设计及施工中应注意的问题

通过对某墙梁裂缝的观察及设计施工的调查,在按实际施工情况进行分析的基础上,对墙梁安全进行评价,并提出了墙梁设计施工中应注意的问题。本文对墙梁按照现行砌体规范进行逐条分析,并参照规范中墙梁要造要求,通过对墙梁作一些合理的假定来建立满足墙梁构造条件的计算模型,经简化假定后,墙梁计算结果满足强度,变形要求,从而经分析得出墙梁裂缝是由于托梁变形及粉剧层太厚造成的,只影响美观,不影响正常使用要求,所以,在墙梁设计中,要明确混凝土及砌体材料强度,明确墙梁构造措施及施工方法。     

赵固一矿主井冻结方案优化设计研究

对赵固一矿冲积层埋藏特点进行了分析,采用理论与实践相结合的分析方法,对设计基本参数进行优化,并按强度条件和变形条件设计了冻结壁厚度、安全掘进段高度、冻结孔布置方式和深度.实践表明,该优化设计方案能较好地满足现场工程实践的要求.     

某深基坑冻土墙应力与变形的数值计算

对某深基坑冻土墙的受力与变形进行了数值模拟 .结果表明 :基坑施工中 ,冻土墙内环向压应力增长显著 ,是影响其变形与安全的关键因素 ;冻土墙累计最大侧向位移通常超前出现 ,施工结束时 ,最大侧向位移出现在 0 .7倍基坑深度处 ,其值约为水土合算计算结果的 2倍 ;基坑施工过程中冻土墙内基本无塑性变形 ,且不发生非衰减蠕变 ;冻土墙最大侧向变形处及基岩交界面部位冻结管受力最不利 ,应加强对上述部位冻结管安全的研究     

黄河山坪电站船闸地基渗控措施优化

建立黄河山坪电站船闸地基的有限元模型,采用有限单元法研究三维渗流场,对计算得到的水头、扬压力、渗透坡降以及渗透体积力等进行分析.针对防渗墙的防渗作用,讨论墙厚及墙体嵌入基岩深度的敏感性,为防渗墙优化设计提供参考.结果表明:设置防渗墙后,有效地降低了闸底板的扬压力,提高了地基的渗透稳定性;墙厚的变化,对墙体的渗透坡降有较大影响;墙底基岩的渗透坡降随墙体嵌入深度的增大而减小;设计院采用的防渗墙厚度60cm、嵌入基岩深度1m的方案是合理且经济的.此外,通过三维渗流场分析得到的渗透体积力,可为进一步研究地基应力、沉降变形、抗滑稳定以及在地震作用下含泥粉细砂可能发生的震动液化提供渗流荷载依据.     

软岩巷道支护荷载的确定方法

通过分析巷道围岩与支护的相互作用原理 ,得出了软岩巷道失稳的原因是由于围岩自承力与支护力不足的结果 .认为一个优化的软岩巷道支护设计应在确保支护稳定的前提下 ,最大限度地释放围岩的能量 ,使以变形形式转化的工程力达到最大 ,同时最大限度地发挥围岩的自承能力 ,使工程支护力达到最小 ,而其关键是确定变形能释放时间和最佳支护时间 .软岩巷道开挖后 ,通常在巷道周围形成塑性软化区和塑性流动区 ,实施支护力就是要控制塑性流动区的范围与发展 ,达到最佳支护时间时的支护荷载为最小支护荷载 ,可以通过塑性软化区和塑性流动区内岩石的重力求得     

基于拓扑优化技术的光电平台弹性轴优化设计

竖直方位弹性轴系是机载光电平台关键部件以及主要承受载荷的部件,由于其负载重大,所以竖直弹性轴的强度、刚度与基频频率将直接影响光电平台的跟踪精度与稳定性。本文采用拓扑优化技术结合挠性设计思想对弹性轴进行结构优化设计,合理布置加强筋位置,弹性轴质量减轻38.5%,壁厚减小40%,基频数值提高19.7%,且在高温载荷下由于温度应力引起最大变形量减小23%,在不影响机械性能以及热性能的前提下优化结构,减轻了重量。