基于传感技术的土体位移监测系统

基坑建设中土体位移的监测十分关键.基于Flex弯曲传感技术和无线蓝牙技术设计并制作了1种土体位移传感器,利用Flex传感器的角度测量原理,利用标定试验获取传感器弯曲角度与信号变化之间的线性关系,结果表明:该传感器测量的最大量程为60o,灵敏度介于0.5o～0.7o之间.基于室内模型加载试验进行传感器性能验证,结合标定试验的位移结果,与传统位移计的结果对比验证,发现两者位移高度一致.该Flex位移传感器可对基坑工程的位移、沉降等参数进行实时无线监测,为岩土监测提供了1种新方法.     

盾构隧道橡胶止水衬垫防水性能研究

利用ANSYS有限元软件,基于Mooney-Rivlin本构模型的二维止水密封衬垫-混凝土相互作用模型,对天津地铁10号线盾构隧道止水密封衬垫的防水性能进行了数值仿真分析,通过接触单元模拟密封衬垫-混凝土、密封衬垫-密封衬垫之间的非线性接触关系,从而揭示了密封衬垫不同压缩量和不同错开量下各工况的防水性能。通过研究,提出了以渗水路径接触应力峰值为控制指标的衬垫防水性能确定方法,探明了盾构隧道衬砌不同拼装误差对衬垫防水性能的影响并获得了密封衬垫的压缩量-压缩合力相互关系的拟合表达式。     

基于Permit法的纳固材料混凝土表层氯离子扩散性能研究

为解决混凝土纳米等级的毛细孔通道渗透问题,通过纳米微细化技术将微米级的胶体硅酸纳改性成超精细化的纳米级别的硅酸纳分子,采用Permit法对其抗渗性能的改善效果进行了测试分析。试验结果表明:外室溶液的电导率随时间增加而增加,最后趋于平稳,外室溶液的温度先随时间增加而增加,而后缓慢下降,确定了稳态时间在30 min左右;通过测定稳态阶段阳极室的氯离子浓度,得到氯离子浓度与电导率之间的线性换算关系,现场试验时通过测定溶液的电导率来换算溶液的氯离子浓度,进而计算混凝土的氯离子扩散系数;通过Permit法对现场混凝土的测试,喷涂纳固材料的混凝土氯离子扩散系数比未喷涂的平均小34.0%,证明了纳固材料对于混凝土的抗渗性能可以起到明显的改善作用。     

基坑爆破施工对邻近建筑物动力影响研究

以实际工程为例,分析基坑爆破施工对邻近建筑的振动加速度及速度响应规律。结果表明:爆破施工会引起邻近建筑物的振动,最大振动响应出现在炸药爆破荷载释放完成时,随后逐步衰减致稳定;沿建筑物各方向的响应情况有所差异,随程高增加而增大,随水平X方向距离和水平Y方向距离增加而减小且水平Y方向振动响应衰减速度大于水平X方向;振动响应随炸药单耗量的增加而增大且当炸药单耗量为0.3 kg/m~3时,各数值监测点的振动速度接近工程安全规定限值,可作为爆破施工的炸药单耗量控制值,以保证基坑施工中邻近建筑物的安全。     

地铁施工废弃泥浆处理试验研究

为了研究地铁施工废弃泥浆快速泥水分离性能,提高分离效率,降低泥浆处理成本,采用化学絮凝的方法,以黏土泥浆为对象,分析了絮凝剂类型、投加量和搅动对絮凝效果的影响。结果表明:在每50 m L泥浆中,投加聚丙烯酰胺0.02~0.03 g,煤灰粉约0.03 g,搅拌速度400~450 r/min,搅拌时间240~270 s,泥浆的絮凝效果达到最佳。该处理方法可有效降低泥浆处理工作量,缩短泥浆处理周期,在节省成本的同时可以产生较好的社会效益。     

好氧流化床生物膜反应器中氧传质过程与污水处理效能研究

好氧流化床生物膜反应器(AFBBR)因具有处理效率高、成本低、适用广泛等优点,在污水处理方面具有很好的应用前景。然而,关于该工艺的关键作用机理的研究仍不完善。为了从氧传质性能的角度提高反应器的运行效能,建立了好氧流化床生物膜反应器,并将其用于探究处理城镇生活污水过程中微生物呼吸作用、氧传质机制以及污水处理效果,并解析了微生物呼吸、氧传质性能以及处理效果之间的响应关系。结果表明,当曝气量为150 L/h、温度为20℃时,反应器内微生物耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)、标准氧总传质系数(K_La_s)较其他条件下显著增加;OUR与K_La_s呈现显著线性关系(R²≥0.97);曝气量为150 L/h条件下化学需氧量(COD_Cr)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)污水处理效果最佳,分别可达96.55%、89.53%、86.20%和83.96%。     

土体微位移精准监测研究

基于光纤光栅传感器制备了一种测量土体内部微变形的位移传感器,该传感器主要包括光纤光栅、PVC(Polyvinyl chloride)管和光纤锚固板.标定试验发现,微位移传感器的最小分辨率为0.0083 mm,灵敏度为0.12 nm/mm,可测量的最大位移为7.58 mm.通过边坡模型试验与有限元模拟计算对比研究发现,有限元计算与光纤光栅传感器的结果吻合较好,3个微位移传感器与有限元计算结果分析所得平均误差仅为0.033 mm,平均误差约为6.7％.本研究制备的微位移传感器具有灵敏度高、制备工艺方便、制备流程快捷、使用方法简单的特点,为土体内部微位移的监测提供了一种新型的测量方式.