在役桥梁健康诊断与评估

随着使用年限的增加,桥梁不可避免地会出现结构老化、腐蚀以及承载力不足等问题,若不及时发现并处理就会对人民生命财产造成巨大损失.本文在查阅了大量文献基础上,详细介绍了目前国内外在桥梁健康监测与评估方面的方法、研究现状以及取得的成果.分析了桥梁健康诊断评估的主要特点.     

峨眉山玄武岩岸坡深部差异风化岩体特征及成因

西南地区某水电工程的峨眉山玄武岩,其岩体风化具有特殊性,存在岸坡内部（或深部）岩体风化局部加强的特殊现象（称为差异风化）。该差异风化岩体在表观特征、分布特征、化学特征及形成环境上具有与岸坡表部一般风化岩体不同的显著特征。以该处差异风化岩体发育分布规律为基础,结合其化学特征、河谷演化过程及浅生改造理论分析其成因机制。研究表明：差异风化不具随水平深度增大风化逐渐减弱特征,分布受长大张性结构面控制,表现为局部的裂隙式风化加剧,张性结构面两侧 5 ～ 15 cm 范围内岩体红度增加;差异风化岩体发生了化学风化,但并未发生明显的脱硅富铝与盐类淋失迁移,仅表现为二价铁减少、三价铁富集;控制性结构面具浅生改造特征,差异风化岩体赋存于浅生结构所形成的相对封闭空间;浅生改造正是导致差异风化岩体形成的根本原因。     

白鹤滩水电站坝区岩体深部破裂特征及成因机制

白鹤滩水电站坝址区岸坡深部发育大量既非构造成因、又区别于常规卸荷裂隙的深部破裂,有关此类特殊地质现象的成因机制及其对工程的影响已成为水电站建设亟需解决的问题.以深部破裂现场精细描述为基础,总结深部破裂基本特征与发育分布规律,结合构造演化、河谷演化及浅生改造理论,辅以现场地应力测试及测年成果,采用地质过程机制分析方法,还原深部破裂形成演化过程,分析其成因机制.研究结果表明:坝址区深部破裂是伴随河谷快速下切过程中形成的浅生结构,其方向具有双向性,且表现出明显的张性特征,分布具有集中性,以左岸约0.5倍坡高、硐深约l00m附近最为发育,均位于控制性错动带上盘,处于岸坡应力波动带内部,属构造应力场与斜坡应力场共同作用下的复合应力场.深部破裂形成的驱动力是伴随河谷下切过程中岸坡岩体内出现的残余拉应力,伴随应变能的释放过程产生,其形成年代大致对应于Ⅲ级阶地形成初期,即Qp2晚期-Qp早期阶段.     

不对称发育深卸荷地质力学模式

揭示不对称发育深卸荷空间分布规律、变形破坏类型及地质力学模式。以白鹤滩水电站深卸荷为典型实例,基于现场调查、精细描述,分析深卸荷空间分布特征、变形破坏特征、变形破坏类型,结合河谷演化历史,揭示深卸荷岩体能量演化过程,从能量存储、释放角度建立不对称发育深卸荷地质力学模式。研究表明：深卸荷分布于距边坡表面水平、垂向深度均为50～150 m空间范围,均处于历次谷底高应力集中影响范围;深卸荷变形破坏类型可划分为3类：继承性拉张型、新生性张剪型与错动扩展型;偏移-下切河谷演化使左岸岩体经历多次循环加卸载过程,能量演化过程具有区别于右岸的三高特点：储存量高,耗散量高,强度劣化程度高,这是深卸荷不对称分布的根本原因;深卸荷地质力学模式可概括为先期沿结构面与岩桥拉裂,以及后期沿缓倾角错动带产生的滑移-拉裂;深卸荷形成过程可概括为3阶段：损伤加剧与强度劣化阶段、局部拉应力形成阶段、错动扩张阶段。     

基于修正计算宽度的斜坡场地m值取值方法研究

地形坡度是地基抗力系数比例系数m值的主要影响因素之一,现有规范经验对斜坡场地m值取值研究极少。笔者进行3种坡度下的单桩水平载荷现场试验,通过m法对桩身变形、内力进行验算和等效调整以及数值模拟验证,研究了斜坡场地m值取值问题。试验研究及理论计算表明:①m法理论计算得到桩身中部的水平位移和弯矩明显小于斜坡场地现场试验实测值,位移零点和弯矩最大值位置均高于实测值;②将斜坡场地等效为土体强度降低后的水平场地,得到斜坡场地实际m值大于直接引用规范公式的计算值,且随坡度的增大二者差异越大;③桩身计算宽度是造成斜坡场地实际m值与规范公式计算值的差异来源,随着坡度的增大实际桩身计算宽度呈线性减小;④通过修正桩身计算宽度,提出基于规范公式的斜坡场地m值修正公式。     

水平荷载对支盘桩受压承载力的影响分析

针对单独竖向受压荷载作用和受压+水平组合荷载作用两种情况,采用数值分析,对支盘桩的沉降特征、桩身轴力分布、支盘阻力、竖向承载力等承载性能进行系统地分析,进一步确定了支盘桩受压承载力的大小。研究表明:桩身轴力随深度增加而减小,在支盘上下处明显降低;在支盘荷载量级较小时,相比于单独受压荷载作用下,受压+水平组合荷载作用下的桩顶沉降较大。水平荷载的存在会对支盘桩的受压承载力产生一定程度的影响,会使受压承载力略有增加,但总体上影响不太大。     

西南某水电站坝区岩体深部差异风化成因及分布规律分析

 在野外调查和室内分析的基础上,对西南某水电站坝区典型深部差异风化成因和分布规律进行了分析,指出其发育分布均位于微风化和新鲜岩体内部,主要受岩性和断裂控制,成因与河谷及岸坡形成演化密切相关。深部差异风化不会直接影响岩体的稳定性,但将促使浅表生改造进一步发展,导致岩体沿软弱结构面发生松动、变形、破坏、失稳,最终导致边坡的变形、破坏。     

深卸荷成因机理物理模拟试验相似材料研究

某工程边坡深卸荷形成机理的物理模拟试验要求模型材料的重度与原型一致,强度是原型的0.002倍。该材料具有相对较高重度、低强度的特征。如何研制和试配出该特性的相似材料是物理模拟试验成败的关键环节。从材料选择、模具设计、试样制作、配合比试验等方面系统开展了模型相似材料的试验研究,最终获得满足试验要求的材料组成、配比及工艺。该材料由铁粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液按规定配比均匀拌合击实而成。材料物理力学参数可调整的范围较大,对于类似研究可通过调整组成材料的含量而达到相应的目标参数。因此,研究不仅为该物理模拟试验提供了技术保证,而且可对类似研究提供借鉴和参考。     

基于FLAC 3D软件的某不稳定斜坡稳定性分析

阐述了该不稳定斜坡的概况和工程地质条件,根据现场勘察和室内实验数据,定量计算该不稳定斜坡的稳定性,并对其稳定性做出评价.用FLAC 3D软件对其稳定性进行数值模拟分析,直观的了解变形的区域和滑动面的位置.     

光纤和电阻应变片在结构变形测试中的对比试验研究

在测量结构应变和变形时,传统的电阻应变片测试技术和新型的光栅布拉格光纤传感技术（FBG）、布里渊光时域反射技术（BOTDR）三者均具有不同的监测原理。设计并进行了基于这三种监测技术的简支梁弯曲试验,测试结构应变,对比结构挠曲变形,分析了三种监测技术在应变测量中的精度、灵敏度、布设工艺和适用性等,评价了两种光纤传感技术用于结构挠曲变形测试的特性。为选择土木工程结构监测手段提供参考依据,对进一步研究、开发新型应变传感器和监测仪具有参考价值。