填石强夯处理软弱粉土地基试验研究

某机场主跑道场地为大面积冲海积粉土、砂土 ，浅层地基土强度低，浅部地层在7度地震烈度条件下可发生液化，液化程度轻微－中等。为论证地基处理方案，采用了多种方法进行地基处理试验，填石强夯试验是其中试验方法之一，试验分Hol、Ho2和Ho3三个区，分别采用不同的夯击能或填石方法进行。经现场效果检测表明：填石强夯 处理粉土软弱地基，可取得良好的处理效果，提高了地基土的强度，消除了土层液化可能性。该方法处理大面积软弱粉土地基具有设备简单、施工方便、经济易行和效果显著的优点。     

考虑成层土体的地铁隧道地震动力响应分析

考虑了土体的粘弹性,采用非均质土-结的计算模型,结合动力学理论,分析了结构的本构模型、人工边界条件以及土-结的接触问题,主要探讨了地震作用下地铁隧道的动力响应特征。依托实际工程,在ANSYS中建立数值模型并输入实际材料参数,施加粘弹性人工边界,参考武汉地区抗震设防的要求,垂直入射天津波。通过该模型的模态分析、时程分析表明：结构在地震作用下的响应与衬砌混凝土等级、衬砌厚度有关,并且土体加固后对结构抗震性能有很大影响。最后,对衬砌在地震作用下的安全性进行了分析,为地铁隧道的抗震设计提供了依据。     

填方隧道地震响应影响因素分析

以某隧道工程为例,建立了隧道地震动力分析数值模型,对高烈度地震区对填方地基修建的隧道结构进行动力响应特征研究,探讨隧道不同衬砌厚度、混凝土强度及覆土厚度等参数对隧道衬砌结构受力状态的影响。研究结果表明:在地震荷载作用下,衬砌厚度和覆土厚度对隧道各部位弯矩荷载值及剪力荷载值影响较大,特别是在衬砌底板与中墙连接部位影响显著;衬砌混凝土等级超过C30后对隧道衬砌结构的受力状态影响很小;对于隧道上部的回填覆土,应尽量避免单侧覆土,必要时增加水平支撑的方式以改善隧道受力状态。     

昆明西山万达广场超高层办公楼抗震设计概述

昆明西山万达超高层写字楼地处地震高烈度区,Ⅲ类场地,采用钢管混凝土柱+钢梁+压型钢板组合楼板外框架-型钢混凝土核心筒,附加4道加强层的结构体系。文中介绍该工程的抗震设计过程及控制要点,为高烈度区超高层建筑抗震设计提供参考。     

EPS颗粒-黄土混合土减震层对黄土地区隧道衬砌结构的减震作用

为了分析聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）颗粒-黄土混合土减震层在不同条件下对隧道衬砌结构减震效果的影响,采用通用有限元软件ANSYS建立了在隧道支护体系内设置减震层的数值模型,分析了EPS颗粒掺入比、减震层厚度及地震动强度对隧道衬砌结构动力响应规律的影响。结果表明:设置减震层可以减小传递至隧道衬砌结构的地震能量,从而使得隧道衬砌结构各关键点正应力、剪应力、最大主应力、位移及加速度峰值均有所减小,且一定范围内随着EPS颗粒掺入比的增大,减震效果逐渐明显;减震层的厚度控制在30～50 cm区间内时减震效果最佳;减震层在强震作用下的减震效果更好,该混合土减震层更适合高烈度地震区的抗减震;所得结论可为今后在土体环境尤其是黄土地区开挖的隧道衬砌结构抗减震工程建设提供一定参考。     

铁路隧道衬砌机制砂混凝土耐久性能试验研究

目前天然河砂资源紧缺,基于叙毕铁路川滇段某标段隧道工程大量采用机制砂施作隧道衬砌混凝土的现状,为揭示铁路隧道衬砌机制砂与河砂混凝土耐久性能方面的差异,考虑细骨料、混凝土强度等级、养护条件等因素的影响,进行电通量与碳化试验,研究不同因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响。试验结果表明:相同强度等级的机制砂混凝土耐久性能指标高于河砂混凝土约6%~10%,且混凝土耐久性能随强度等级的提高得到不同程度的提升;标准养护条件下混凝土耐久性能明显优于隧道内自然养护条件下混凝土,其抗氯离子渗透性能和抗碳化性能分别提升约43%、37%。根据试验结果,在隧道施工过程中需加强衬砌混凝土养护以增强其耐久性能。     

淮南地区饱和粉土动孔压模型试验与有限元对比分析

鉴于饱和粉土的动孔压模型具有区域性的特点,运用室内动三轴试验对淮南地区饱和粉土地震引起的孔隙水压力增长规律开展研究。联合FLAC3D软件二次开发程序FISH,对于相同地震荷载作用下饱和粉土的动孔压模型进行有限元分析,通过对比分析提出适用于该地区饱和粉土的动孔隙水压力模型。这一方面弥补该区域饱和粉土液化特性研究的不足,另一方面为该区域饱和粉土地基抗震液化处理措施的选择及设计提供一定的依据,具有一定的工程应用价值。     

软土隧道工程开挖支护及其数值模拟研究

随着城际各地交通便利的逐渐增多,越来越多的隧道工程被纳入到城际规划建设的范畴之中。隧道开挖施工会引起所在土体应力场和变形场的变化,诱发土体变形,因此研究隧道开挖支护稳定性具有重要意义。以西安至安康高速铁路某隧道段为研究对象,首先在MIDAS数值模拟软件中建立三维剖面模型,分析模型在不同网格密度下的变形区别,然后从隧道开挖支护衬砌混凝土强度以及衬砌厚度两个角度分别分析支护效果。分析结果表明：针对本工程项目,选取网格密度为1m时,能得到最接近实际的效果;并不是混凝土强度等级越高,衬砌支护厚度越大,支护效益越好;选取C30混凝土材料以及支护衬砌厚度为0.3m相对是综合最优支护材料。     

云桂铁路膨胀土地基压缩层厚度确定方法分析

我国铁路的地基沉降计算中,规定压缩层厚度计算采用应力比值法,按照铁路等级和地质条件的不同采用0.1倍应力法或0.2倍应力法。然而通过对云桂铁路弥勒段的膨胀土路基设计计算与沉降监测,对于不同填高和铁路类型,简单地按照规范中规定的应力倍数确定压缩层厚度对计算沉降的误差影响较大。文章通过现场实测与理论计算对比,对该地区膨胀土地基条件下的压缩层厚度确定方法进行了分析,并给出了优化的选取方案。     

公路隧道分区防水施工技术

1 、工程概况 大湾隧道为某高速公路上的山岭重丘区公路隧道,该隧道区址为丘陵缓坡地形,最大埋深为39.4m。隧道区内地质:表层为第四系残坡积层碎石土,下层为下寒武系下统清虚组石灰岩和中统高台组白云岩,隧道位于区域性压性层破碎带及断层影响带中,隧道区内围岩节理裂隙极其发育,裂隙微张。地下水不发育,但雨季由于地表水补给,裂隙水丰富,开挖过程中曾出现多段大面积滴涌水现象。 隧道结构为复合式衬砌,初支为C20喷射混凝土,厚度为260～280mm,二衬结构为C20模筑混凝土,厚度为500～600mm。防水设计方案为二次衬砌混凝土和防排水各成体系,二…     

徐州市棠张镇铁路路基液化性能研究

依据已有的孔压增长模型和动三轴试验参数，采用有限单元法，对徐州市棠张镇铁路路基可液化场地进行了地震反应分析。按孔压比和最大往返剪切作用面上的动翦应力比较法划分了饱和粉土层的液化区域，并结合标准贯入试验判别结果、剪切波速判别结果以及Seed-Idriss简化法判别结果，对该场地粉土层的液化性能做出了综合评价。     

通过活断层区地铁隧道损伤分析

为了深入研究通过活断层区地铁隧道的损伤破坏机理,发现其抗震薄弱部位,采用理论分析、数值模拟和统计回归等方法对逆断层位错作用下隧道衬砌结构的损伤发展变化情况进行了分析,并对减轻隧道震害的影响因素进行了研究。结果表明:建立的地基土 隧道体系整体有限元模型能够很好地模拟逆断层的错动效果;在逆断层位错作用下,衬砌结构的拱顶部位损伤最为严重,结构的损伤程度随着位错量的增加而增大,损伤区域主要集中在活断层附近;在相同逆断层位错作用下,随着覆盖土层厚度的增加,衬砌结构的破坏程度有所减轻;给出的适用于北京地区的衬砌结构抗震薄弱部位估计公式为通过活断层区地铁隧道的抗震设计提供了参考依据;适当增加衬砌厚度可以减轻隧道结构的震害,埋置于较软土质中的隧道结构能够更好地抵抗逆断层位错作用。     

相对刚度对圆形隧道结构地震反应影响规律的研究

隧道结构与周围地层的相对刚度是两者之间相互作用的根本,本文针对圆形隧道,采用动力有限元方法分别讨论了土质条件(剪切波速)、衬砌厚度、衬砌直径等参数对结构地震反应的影响规律。然后引入柔度比的概念来综合考虑上述因素的影响。计算结果显示:柔度比越大,隧道结构的地震内力反应越小,并且对计算结果进行拟合得到衬砌内力与柔度比的函数关系,可以作为隧道结构抗震分析、设计的参考。     

纤维混凝土隧道衬砌地震动力响应特性的振动台试验研究

 为研究纤维混凝土隧道衬砌在地震动力作用下的动响应特性,对普通混凝土隧道衬砌与纤维混凝土隧道衬砌开展大型振动台模型试验,分析隧道衬砌的震害特征、地震动应变、结构内力和应变基线响应规律。试验结果表明：水平地震荷载及地层压力共同作用下,2种隧道衬砌均为仰拱最先开裂,其次为拱腰开裂,衬砌结构破坏模式主要为开裂、掉块和裂缝两侧挤压破坏;素混凝土隧道衬砌出现开裂破坏早,裂缝易贯通,裂缝两侧混凝土基体在振动过程中相对位移大;纤维混凝土隧道衬砌出现开裂破坏晚,裂缝两侧混凝土基体在振动过程中相对位移小,裂缝呈挤压破坏状;纤维延缓衬砌结构裂缝的产生和阻碍裂缝的扩展;地震波加速度峰值从0.1 g增大到1.0 g时,素混凝土隧道衬砌动应变极值和裂缝宽度显著增大,而纤维混凝土隧道衬砌动应变极值和裂缝宽度先在一定范围内缓慢增长然后迅速增大,但最终2种衬砌动应变极值和裂缝宽度大致相等,说明纤维混凝土隧道衬砌在一定地震荷载范围内可以有效避免开裂和减小裂缝宽度;纤维混凝土隧道衬砌压缩变形率较小,当输入地震波加速度峰值为0.1 g和0.4 g时,纤维混凝土隧道衬砌结构动弯矩极值较低,受力更均衡,能有效地抵御地震荷载。     

胶州湾海底隧道衬砌混凝土的环境条件与耐久性

 隧道的衬砌混凝土一侧接触水或含水土，另一侧接触空气，是典型的干湿交替环境。青岛近年的月平均相对湿度为62%～86%，在正常通车和排风条件下，隧道中或洞口处的CO2浓度为大气中的5倍以上，混凝土易碳化从而导致钢筋锈蚀。海水及地下水中含 ，K+，Na+等，易导致混凝土硫酸盐腐蚀和碱骨料反应破坏。因此，在该隧道衬砌混凝土的耐久性设计中需考虑碱骨料反应、Cl－侵蚀、硫酸盐腐蚀、碳化、冻融、软水腐蚀、高压渗水、积水、火灾等因素；在混凝土的原材料选择、质量控制、配合比及有关性能指标确定、构造措施、施工质量保障及验收标准等方面应严格把关；此外还应考虑表面防水处理、预埋耐久性监测系统等耐久性附加措施。耐久性试验研究表明：混凝土的碳化深度随强度增加而下降；增加胶凝材料中的水泥用量、降低水胶比则有利于提高混凝土抗碳化性能。混凝土Cl－扩散系数与抗压强度成指数函数关系，当隧道混凝土强度等级高于C50，其Cl－扩散系数可小于4×10－12 m2/s。     

山岭隧道纵向抗震数值分析

利用ANSYS软件进行了隧道结构在地震波作用下的应力分析,通过具体实例,研究分析了在山岭隧道中,衬砌结构和地震波各因素对结构纵向抗震的影响,得到了在不同衬砌厚度,不同剪切波速以及不同剪切波方向下隧道结构的动力反应规律。     

盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法及应用

在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达到了4×106左右。模型考虑地基土的材料非线性,以及土体–隧道间、管片–管片间的接触非线性因素,最后利用动态显式算法及其关键技术进行基于高性能计算机的大规模地震响应分析。计算结果反映地基土–盾构隧道体系在地震荷载作用下的相互作用和变形,并对隧道衬砌结构中的管片应力以及连接螺栓的受力变化进行深入分析。