软土中CFG桩施工引起的孔隙水压力现场试验研究

软土地基中水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)采用振动沉管法施工会产生较大的超孔隙水压力。本文采用经典的圆孔扩张理论,推导出了计算沉桩引起的孔隙水压力的基本公式,并给出了其中的关键参数——孔隙水压力系数Af的取值方法。结合工程试验,通过分析模拟软土地基中CFG桩单桩施工引起的孔隙水压力现场试验数据,得出了孔隙水压力的变化规律。结果表明,该计算方法较为可靠,可以用于沉桩的设计和优化。     

饱和软土单桩沉桩超孔隙水压力分析

通过分析工程桩沉桩过程中的实测资料，探讨了单桩桩周土体中产生的超孔隙水压力大小、分布规律及影响范围，得到桩周土中超孔隙水压力的分布随距离呈对数型衰减，影响范围约为30倍桩径。对实测值、理论值进行了比较，分析结果表明：从实测拟合直线中求得的塑性区半径代入圆柱孔扩张理论得到的估算值与实测值吻合较好。     

透水性混凝土桩施工中超孔隙水压力变化特性试验

为研究透水性混凝土桩施工中产生的超孔隙水压力的变化规律,通过在现场埋设孔隙水压力计的方法,监测并分析了振动沉管法单桩施工过程中及施工后桩周土体的超孔隙水压力随时间、径向距离及深度的变化,并根据监测结果分析了透水性混凝土桩单桩施工对桩周地基的影响。结果表明:对于高地下水位的粉性土地基,桩周土体的超孔隙水压力在沉管结束时达到最大值,之后消散速率较快,完全消散时间较短,且距桩越近,超孔隙水压力的上升与消散速率越快;超孔隙水压力在径向上与深度上大致呈现递减趋势,距桩越近,超孔隙水压力越大;地基土体的液化范围与加固范围的空间分布呈上大下小的漏斗形。提出的适用于透水性混凝土桩的施工工艺可为类似工程的设计与施工提供参考。     

增强型离心桩施工引起的超静孔隙水压力分析

在深厚软土地区采用锤击法进行预应力管桩施工,由于土体受到剧烈扰动及软土较差的渗透性,会在桩周软土中产生很高的超静孔隙水压力.通过对现场实测超静孔隙水压力资料的分析和整理,探讨增强型离心桩施工产生的超静孔隙水压力在径向及深度上的分布规律,研究单桩施工不同时刻超静孔隙水压力变化规律.分析结果表明:单桩的沉桩显著影响范围为1...     

预应力薄壁管桩施工引起的孔隙水压力试验研究

软土地基中预制桩施工往往会产生较大的孔隙水压力。分析了海相软土中预应力薄壁管桩采用锤击沉入法施工产生超孔隙水压力的变化规律。通过对单桩沉桩过程中孔隙水压力的观测,得出以下结论:单桩施工引起的孔压在初期消散较快,其后逐渐缓慢;引起的最大孔压接近于上覆有效土压力的1.5倍。最后提出了控制和减小孔隙水压力的施工措施。     

软土地基超大型密集群桩沉桩施工中的质量控制

在软土地基超大型密集群桩沉桩施工中，以合理的沉桩顺序，采取消散孔隙水压力和减缓土体挤压作用的措施，并通过对地下孔隙水压力、桩体位移及土体变化的监测，动态调整沉桩顺序和沉桩速率，较好地控制了桩体位移。     

饱和粉土地基低强度混凝土桩振动沉管及静载试验

为研究饱和粉土地基低强度混凝土桩振动沉管施工产生的超孔隙水压力分布、消散规律及单桩和复合地基的承载特性,对滨州市饱和粉土地基进行了低强度混凝土桩的振动沉管和静载试验。结果表明:沉管振动下沉时,最大超孔隙水压力一般出现在桩端以上2~3 m;沉管振动下沉对桩周土体的扰动较小,最大超孔隙水压力与上覆土有效应力的比值仅为0.327;单桩振动拔管后15 min,临近超孔隙水压力的消散率可达到65%~75%;与设计规范的估算值相比,振动沉管成桩后单桩竖向极限承载力偏小,仅为估算值的55%~60%;低强度混凝土桩的加固作用明显,复合地基承载力与天然地基相比提高了约1倍。     

有孔管桩静压沉桩超孔隙水压力消散分析

为研究有孔管桩静压沉桩效应,基于圆孔扩张理论,推导出有孔管桩静压沉桩产生的超孔隙水压力、塑性区半径等解析表达式。同时根据土压力理论,推导出超孔隙水压力与上覆有效压力关系的表达式。最后结合工程案例,比较分析静压无孔管桩和有孔管桩超孔隙水压力的变化情况,揭示出有孔管桩静压沉桩产生的超孔隙水压力变化规律,验证了有孔管桩能够加速超孔隙水压力的消散,并降低超孔隙水压力最大值。     

基于模型试验的群桩沉桩后超孔隙水压力分析

基于静压群桩模型试验,运用孔压计分别量测了单桩、群桩沉桩后的超孔隙水压力,通过量测结果表明：单桩时,随着径向距离的增加,超孔隙水压力是不断减小的;群桩压入后,超孔隙水压力在桩身范围内是随着深度的增加而不断增加的;由于压桩顺序的影响,当桩压入与测点较近时,则该测点处的超孔压值会猛然上升。     

沉桩施工对软粘土地基的扰动影响

就软粘土地基中桩基础施工对周边土体物理力学参数的影响问题进行了分析,对施工扰动后周围土体的应力状态和结构的变化以及土体的变形进行了研究,结果表明,软粘土地基沉桩过程中桩土挤压应力及所引起的桩周土体超孔隙水压力效应是非常显著的.根据弹塑性理论分析结果,给出了沉桩施工的影响范围及大小.根据一些典型资料,对沉桩过程中随孔隙水压力增长、承载力的下降及沉桩过后桩基础承载力随时间增长的变化过程进行了理论分析,为桩基础承载力的正确估算提供了依据.     

基于Hoke-Brown准则的深埋圆形透水隧洞弹塑性分析

针对深埋圆形隧洞轴对称问题,将Hoke-Brown准则方程代入考虑渗透体积力影响的平衡微分方程进行求解,得到关于塑性区洞周应力的隐式方程,通过求解超越方程得到塑性区洞周应力数值解;再考虑应力重分布影响,利用塑性区半径处应力连续条件得到弹性区岩体应力数值解。将该解答与基于Mohr-Coulomb准则的解答进行了比较。结果表明,两种准则条件下岩体应力分布规律相似。采用Hoke-Brown准则计算时,塑性区较小,径向应力绝对值较大,塑性区环向应力也较大;采用Mohr-Coulomb准则准则计算时,塑性区较大,径向应力绝对值较小,塑性区环向应力也较小。在内外水头比值较小时,按Mohr-Coulomb准则求得的峰值应力较按Hoke-Brown准则求得值大,当水头比较大时则相反。     

考虑涂抹作用的未打穿砂井地基固结理论分析

 在等应变假设和瞬时加载条件下,研究单面和双面排水情况下未打穿砂井地基的固结问题。通过设置虚拟砂井的方法考虑未打穿土层的径竖向组合渗流;同时,为考虑施工对土体的扰动随离砂井的距离增大而逐渐减小的事实,引入一个函数,将土体水平渗透系数统一表达,并在假设的3种模式下(涂抹区水平渗透系数不变、呈线性变化和呈抛物线变化),得到未打穿砂井地基固结解析解。编制计算程序,详细阐述编程过程中要注意的几个问题,对未打穿砂井地基的固结性状进行分析。结果表明,考虑涂抹区水平渗透系数呈抛物线变化时地基固结最快,呈线性变化时次之,不变时最慢;施工扰动范围、程度越大,固结越慢;砂井打入深度越深,固结越快;砂井渗透系数越大,固结越快。     

泥石流常用排导槽水力条件的比较

目前泥石流防治工程中广泛采用的横断面型式主要有直墙V型断面、梯型断面、矩型断面、圆型断面。将泥石流排导槽的断面型态系数定义为湿周与水力半径之比,在此基础上推导出直墙V型、梯型、矩型、圆型排导槽水力最佳时相应的断面型态系数,对相同槽型排导槽水力断面的研究表明:直墙V型槽横坡系数在0～3时,随横坡系数增大,水力条件更优;横坡系数大于3后,随横坡系数的增大,水力条件越差;横坡系数等于3时,水力条件最佳。梯型槽边坡系数在0～0.577时,随边坡系数增大,水力条件越优;边坡系数大于0.577后,随边坡系数的增大,水力条件越差,边坡系数等于0.577时,水力条件最佳。对直墙V型、梯型、矩型、圆型槽的水力最佳断面进行了分析比较,结果表明:圆型断面排导槽水力条件比其他3种都优;当边坡系数大于0,小于等于1.333时,梯型槽较矩型断面优越;当边坡系数大于1.333时,梯型槽没有矩型槽优越。当横坡系数大于0,小于0.75时,直墙V型槽没有矩型优越;当横坡系数大于0.75时,直墙V型槽比矩型优越;在横坡系数、边坡系数值相同的情况下,且在0与1之间时,梯型槽比直墙V型槽优越;当大于1时,梯型槽没有直墙V型槽优越;当两者均为1时,水力条件相同。     

某体育馆网架球节点加固设计

福建某体育馆是一个综合体育馆,其屋盖为椭圆形网架结构,长轴71.8米,短轴59.8米。本文着重介绍该体育馆网架在施工过程中,由于焊接球节点的承载力不足停工,经过分析,找出原因,设计了加固方案,并经过节点实验,验证后实施,网架顺利完工,质量可靠,已经使用多年。     

大跨度预应力钢筋混凝土折线形屋架吊装要点

内蒙古普拉特交通能源有限公司(包头)垃圾焚烧发电厂由八冶建设集团有限公司承建,其中原生态垃圾库、成品垃圾库屋架结构为预应力折线型钢筋混凝土屋架,车间屋架跨度为27m,屋脊距下弦高度为3.12m,屋架为现场预制,每榀屋架重14.57t,预制时为四榀叠打,共54榀。预应力钢筋混凝土折线形屋架现阶段施工中较为少见,施工工艺较为复杂,屋架几何尺寸大,纵向抗弯曲变形性能差,易断裂,现主要就屋架吊装做一简述。     

静/动载作用下埋地管道力学性能的试验分析

针对埋地管道开展了静载和循环荷载试验,综合分析了荷载类型、加载角度、管道外径和管道材质等因素对管道力学与变形性能以及管周土压力分布规律的影响。结果表明:静载作用下,管周土中垂直土压力大小与加载位置关系密切,水平土压力受“土拱效应”影响显著;管道呈现水平向外鼓胀、垂直径向压缩的椭圆状变形,且承压板荷载越大,管道变形越严重,同时管顶“土拱效应”越显著。循环荷载对埋地管道上方土层的沉降影响明显大于静载;改变承压板角度时效果差异明显,当加载范围关于管道轴线对称时埋地管道所受影响显著。对比不同外径和材质的埋地管道,发现当厚径比相同时,管径越大,壁厚越大,弹性模量也越大,管道的抗变形性能也就越好;公称压力相同时,聚丙烯管道抗变形能力强于外径相等的高密度聚乙烯管道。     

Improved functional perturbation method for reliability analysis of randomly heterogeneous beams

The strength reliability of randomly heterogeneous beams is studied. The beams are considered as brittle, and failure by the weakest link criterion is assumed. The structure is statically indeterminate, thus the stress field is a function of the random morphology. The probabilistic beam strength is a coupled functional of morphology and stresses. Correlation between local strength and local modulus is also considered, and its effect on reliability is investigated. Heterogeneity is confined to the longitudinal direction only. An improved analytical solution is found by a new, optimized functional perturbation method (FPM). The improvement is achieved by two operations: generalizing the previously used FPM to account for multifunctional dependency, and choosing the perturbation to be around the proper homogeneous case for each type of morphology. It is shown that the improvement of the optimized method for reliability analysis is significant, and depends on the type of local strength-modulus statistical correlation. In addition, analytical results for very large and very small correlation lengths are obtained, and their validity range is examined by numerical solutions.     

岩样单轴拉伸损伤不均匀性分析——第一部分：基本理论

研究了损伤变量(率)的局部化特征。基于非局部理论，将损伤变量作为非局部变量，它与局部损伤变量及其二阶梯度有关。岩石的本构关系取为双线性应变软化。利用弹性区与损伤局部化区域交界处的交界条件(局部损伤变量为零)及损伤局部化区域的宽度为局部损伤变量达到最大值时所对应的宽度的假设，得到了应变软化阶段局部损伤变量、局部损伤变量率及损伤局部化区域的宽度的解析解。此外，在应变软化阶段，拉应力、拉应变及非局部损伤变量的关系与经典损伤模型在应变软化阶段的定义方式不相同，其差别在于非局部损伤变量前的系数是2而不是l。这样定义的优越性是可以保证局部损伤变量的最大值为l，意味着在损伤局部化区域的中部试样完全被拉断，与人们的常识相符。局部损伤变量在损伤局部化区域的平均值就是非局部损伤变量，而且，最大局部损伤变量是平均损伤变量的2倍。     

井工开采作用下某露天矿边坡强度稳定性数值分析

根据平朔安太堡露天矿边坡的工程实际,运用数值分析方法对井工开采前后露天矿边坡的稳定性进行了分析,同时对边坡坡表和内部岩土体的速度矢量进行了预测研究.结果表明:自然状态下边坡的安全系数较高,井工开采作用会大幅度地降低边坡的稳定性;由数值模拟所得出的速度矢量图可知,坡表砂岩和泥岩接触面附近网格点的速度较大,易发生滑动,此处需要进行加固设计.最后考虑了岩土体的剪胀角ψ=φ/2时边坡的安全系数,结果表明:剪胀角为0时,边坡的安全系数较小;剪胀角为φ/2时,边坡的安全系数较大;四种工况的安全系数平均增大了4.2%.     

高强钢弹对花岗岩正侵彻的实验研究

在压缩气体炮上开展了系列高强钢弹对花岗岩正侵彻的模型实验,获得了侵彻深度与侵彻速度的关系,建立了可用于高强度岩石侵彻深度预测的经验公式,该公式与实验结果一致性良好。同时,分析了模型实验靶体横向尺寸效应,对于一定尺寸的弹、靶体,存在确保数据有效的侵彻速度上限;估算了侵彻时靶体强度,侵彻时花岗岩强度高出其单轴抗压强度好几倍;采用能量守恒原理估算了侵彻过程中平均减速度,与数值模拟结果一致性良好;在材料试验机上开展了静态侵彻实验,静态侵彻未能实现深侵彻,这说明碰撞产生的应力波是实现深侵彻的关键因素。