输水状态下挖方渠道衬砌干地修复渗控方案

南水北调中线工程运行以来,发挥了巨大社会效益,沿途及京津冀地区对其调水需求日增,渠道停水检修将带来较大风险,因此面临输水状态下渠道衬砌板破坏抢修难题。部分挖方渠道衬砌板下有复杂的渗控措施,输水状态下采用围堰干地抢修渠底和较深部位的渠坡衬砌板时,需解决围堰基坑内外水位差可能带来的基坑内渠坡抗浮和渗透破坏问题。鉴于此,在渠道渗控设计及围堰布置基础上,根据“前堵后排”思想,提出一种围堰基坑“外、中、内”三防线渗控方案,即围堰基坑外围渠基透水管封堵,基坑周边安装水泵抽排。三维渗流场模拟结果表明,该方案可显著降低基坑周边衬砌板下砂垫层内水平渗透比降和基坑涌水量,能保证基坑渗流安全。研究成果可为南水北调中线输水状态下挖方渠道围堰干地抢修提供理论依据和技术支持。     

砾石垫层-混凝土接触面力学特性单剪试验研究

混凝土面板坝的安全与面板的受力状态密切相关。混凝土面板与砾石垫层料的特性有较大差异,两者之间接触面的力学特性,对于面板的应力与变形具有重要影响。结合国内在建的水布垭高面板堆石坝的设计科研需要,研制了一大型叠环式单剪仪,对面板与砾石垫层间接触面的力学特性进行了试验研究。为了对接触面的不同处理方式的效果进行对比,为设计方案的选择提供依据,分别进行了混凝土面无保护、砂浆保护和乳化沥青保护三种接触面的剪切试验。     

细粒含量对饱和砂土动孔压演化特性的影响

利用GDS循环三轴仪,对不同细粒含量砂土进行了不排水动三轴液化试验,并基于Seed孔压应力模型,研究了细粒含量对液化进程中动孔压演化特性的影响.研究结果表明:细粒含量对砂土孔压发展影响较大,其影响主要体现在孔压发展模式参数θ的不同.含细粒砂土中细粒含量与孔压参数θ的关系不是呈单调的线性关系.参数θ先随着细粒含量的增加而...     

高土石围堰复合土工膜防渗三维有限元分析

如何在三维有限元计算中反映复合土工膜的力学特性是亟待解决的技术难题。总结了现有的土工膜数值模拟方法,在三维有限元计算中采用薄膜单元来模拟土工膜,建立了某高65 m的高土石围堰土工膜防渗三维有限元模型,土工膜与上、下游坝料接触部位均设置接触。为模拟施工填筑与蓄水全过程,分别计算了土工膜边界柔性约束与刚性约束2种工况。结果表明:薄膜单元较好地反映了土工膜柔性抗拉材料的力学特性,能适应三维有限元数值模拟中常用的分步填筑施工模拟法,且后处理中能直接展示土工膜的位移、应力云图,具有方便高效的特点;土工膜边界柔性约束位移分布均与刚性约束相同,只是最大主应力及拉应力分布区域略小于刚性约束,计算结果符合土石坝工程的一般规律。     

格栅状搅拌桩复合地基静载试验数值模拟研究

目前关于格栅状搅拌桩复合地基工作性状的研究工作相对较少,对其变形机理不甚了解。在兴隆水利枢纽格栅状搅拌桩复合地基现场载荷试验成果的基础上,考虑桩-土之间的相互接触,建立考虑搅拌桩-土共同作用的三维有限元模型,数值模拟复合地基群桩现场试验的实际加载过程。通过对比口字型群桩试验与数值模拟的P-S曲线,验证了数值方法及参数取值的正确性;分析了桩身轴力、桩间土的竖向应力及桩侧摩阻力等变化规律,研究了桩体与土体的荷载分担过程关系,获得桩身轴力及摩阻力分布规律;根据竖向平衡方程,推导得到平均桩端阻力和侧阻力,研究可为工程设计提供参考。     

武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇下沉期防护方案数值分析

采用大型有限差分软件FLAC^3D,建立了武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇沉井基础的整体三维有限差分计算模型。对无地下防护墙（方案1）、地下防护墙入土深度50 m（方案2）及入土深度55 m（方案3）3种不同防护措施下沉井的下沉过程进行了数值仿真研究。分析了3种方案下沉井动态施工过程中沉井结构和周围地基土体的应力和变形特征,评价了不同防护措施的防护效果,为确定合适的地下防护墙入土深度提供了依据,并对设计方案的合理性进行论证。研究结果表明：3种方案下,沉井结构和周围地基土体的应力变形随开挖步骤的变化规律基本相似,入土深度越深,沉井及周围土体的变形相对减小而应力变化不大,但程度有限。防护墙的主要作用在于防治沉井下沉过程中出现的翻砂等不利情况,因此地下防护墙的入土深度需穿过砂层,沉井下沉翻砂时切断砂源,减少防护墙外地面变形。     

温州市龙湾段标准堤工程软土地基变形原位观测

温州市龙湾段标准堤地基土中普遍存在一层海积淤泥,其强度低,压缩性高,承载力低,不能满足标准堤填筑及水闸运行的要求。采用预压法进行地基处理,取得的地基沉降、水平位移、孔隙水压力等现场观测资料,总结分析了该段海积淤泥地基的变形规律和特点。并提供了有关的原型观测数据,其沉降曲线规律性较好。     

穿黄隧道土-衬砌结构相互作用初步研究

对于南水北调穿黄工程地下隧道土-结构相互作用问题,采用有限元数值分析方法和离心模型试验进行了研究,得到在不同工况下作用于隧道上的土压力分布和衬砌的应力分布.简要介绍了数值分析和试验研究的基本情况和初步研究结果.     

粗粒含量对砾质土工程性质影响的研究

 在重型击实或碾压后，砾质土的工程性质主要受粗粒含量的不同而变化。本文结合水布垭高心墙堆石坝防渗材料的研究，分析了粗粒含量对砾质土压实性、渗透性、压缩性、应力应变关系参数的影响。研究表明：砾质土压实性和渗透性除与粗粒含量有关外，还与细料特性有关；相同压实条件下，强度参数与P5关系密切。     

长丰闸加固建设中几个土工问题的处理对策

长丰闸为武汉市长江干堤1级堤防中的重要穿堤建筑物，闸首段和涵洞段总长为87m。其加固工程包括老闸部拆除、新闸基坑开挖、基础处理、涵闸建设、交通桥、闸门及启闭机、堤身填筑等分部工程，勘测设计及建设工期十分紧张。长丰闸加固建设中闸基坑开挖的稳定性、地基承载力、地基处理方法、防渗及填土质量控制等几个土工问题，采取了正当的处理对策。经过两个汛期的运行，从结构变形和闸底板接触应力观测成果看：采用喷粉搅拌桩处理软土地基是成功的，从填土质量检测成果看，填土质量控制措施是可行的。