养护压力对水泥固化高含水率淤泥强度的影响

采用水泥固化疏浚淤泥(CSM)作为滨海交通设施(路基等)填料能同时解决疏浚淤泥弃置问题和理想填料(砂土料等)日益短缺的问题。随着高速交通设施的大规模兴建,CSM填筑高度越来越大,下部CSM将受到较大养护压力,此时CSM强度特性的演化其实是物理固结与水泥–水–黏土颗粒化学反应的耦合效应,这与固结压力作用下饱和软黏土强度发展机理存在本质区别,固结压力对CSM强度发展的影响尚不明确。本文基于室内试验,测试了不同配合比与养护压力工况下的CSM强度指标,评价了采用养护后孔隙比eot和有效孔隙比est作为基本指标来描述养护压力对CSM强度影响的适用性,并探讨了养护压力对CSM强度影响的内在机理。结果表明:养护压力对CSM强度特性影响显著; eot和est不能被用来定量描述养护压力pc对CSM强度的影响规律。由此推测养护压力对CSM强度影响的内在机理主要包括挤压固结效应和颗粒簇团间的"自锁"效应两个方面,并建立了表征养护压力效应的CSM的强度经验公式。     

考虑开挖卸荷及变形耦合效应的被动桩分析方法

基坑、隧道的开挖将不可避免地影响邻近受荷桩基的工作性能,如何合理评价开挖条件下邻近受荷桩基的附加响应至关重要。 针对 Winkler 地基梁模型的不足,提出了一种改进的非线性两阶段分析方法 , 该法能够合理地 考虑桩土作用的非线性特征、桩顶工作荷载对桩身附加轴力的影响及轴力产生的偏心弯矩对水平挠曲的影响等 ,并给出了该改进算法的增量法求解过程。同时将本文方法与已有研究成果进行了对比,验证了本文方法的合理性,并进一步探讨了桩顶工作荷载对竖向附加响应及轴向力对水平附加响应的影响规律。结果表明：桩顶工作荷载对竖向附加响应的影响是显著的;而轴向力对水平挠曲的影响程度则与自由场位移模式等相关,对于部分位移模式,影响也很显著。     

材料参数空间变异性对水泥固化淤泥填筑路堤稳定性影响研究

采用水泥固化疏浚淤泥(CSM)作为路堤填料既能有效解决砂石等理想填料资源的短缺难题,又能科学地减轻疏浚淤泥弃置给社会带来的经济和环境压力,值得大力推广。但实际工程中CSM材性参数往往表现出极强的空间变异性,明显影响路堤的稳定性,而常规确定性设计方法(CDDM)对此考虑不足。鉴于此,基于现场CSM材性参数统计特征,通过随机有限元法(RFEM)分析了不同工况下参数空间变异性对CSM路堤稳定性的影响规律,重点比较了RFEM可靠度方法和CDDM在CSM路堤设计中的差异,结果表明CDDM无法合理表征CSM材性参数强空间变异性的影响,设计结果往往偏于危险。最后,以RFEM分析为纽带,提出了CDDM稳定安全系数、路堤设计参数、材料参数变异系数和可靠度指标四者之间的对应关系,有助于实现在不改变CDDM设计架构前提下等效表征CSM材性参数强空间变异性影响的目的。     

复合地层中隧道开挖面支护压力对地层变形的影响

建筑物密集区域对变形控制相当严格,隧道开挖面合理支护压力往往不由极限支护压力确定,而是由地层变形控制标准来确定,因此有必要探讨开挖面支护压力与地层变形之间的内在关系.针对广州地区典型的上软下硬复合地层条件,考虑盾构的实际掘进过程,研究了欠压状态下开挖面前方土体的位移模式,并分析了不同条件下开挖面支护压力与地层变形之间的内在关系.结果表明,当土体性质不同时,欠压状态下开挖面前方土体表现出不同的位移模式;不同埋深情况下开挖面极限支护压力比基本相同;土体内摩擦角及黏聚力对开挖面所需的合理支护压力大小的影响显著.     

岩土工程BIM建模与仿真计算一体化的程序实现

Revit作为我国建筑业BIM体系中使用最广泛的3D建模软件之一,能较好地应用于结构分析中,以满足现代工程设计的复杂要求。然而,Revit中缺少岩土材料的材质属性,岩土工程计算软件(例如FLAC3D软件)不能与其很好地对接,导致岩土领域的BIM技术发展陷入瓶颈。本文基于Revit 2015及Revit API技术,在Visual Studio 2015中通过C#语言进行二次开发,编制可将Revit模型转换成ANSYS及FLAC3D数值计算模型的程序。首先,该程序可在Revit中读取已有模型信息;而后,在ANSYS中以点、线、面、体的顺序生成模型并赋予材料属性,结构和设计人员自定义的材料参数均能一一对应;最后,在ANSYS中对该复杂模型进行网格划分,并将其导入FLAC3D中进行数值计算。本文基于一个模型转换实例,对带有自定义材料参数的复杂结构进行了数值计算,从而对该模型转换程序的可行性进行了验证。     

絮凝剂和缓凝剂对水泥固化疏浚淤泥浆效率的影响研究

在疏浚淤泥浆堆场表面形成硬壳层工作平台往往是进行堆场地基处理、缩短堆场周转期限的必要环节,但既有途径大多都涉及到在极端不利环境(泥沼)下的人力劳作,机械化程度低且施工速度极慢。鉴于此,基于常规水泥固化法(简称CCSM),提出了采用絮凝-固化联合法(简称FSCM)处理表层疏浚淤泥浆形成硬壳层的新思路,通过开展一系列室内模型试验,探讨了在处理疏浚淤泥浆时用FSCM代替CCSM(即引入絮凝剂和缓凝剂)的可行性和必要性,并重点分析了絮凝剂和缓凝剂剂量对水泥固化淤泥浆效率的影响规律。结果表明:FSCM能飞跃式提升水泥对疏浚淤泥浆的固化效率,在最优絮凝剂剂量条件下可将不排水抗剪强度提高至CCSM的4.8倍以上;另外,向FSCM中引入缓凝剂还能明显强化颗粒物理沉积/固结程度,进一步促进中晚期的强度发展,且在最优缓凝剂剂量条件下,不排水抗剪强度比不掺入缓凝剂时的不排水抗剪强度高35%以上。     

巴氏芽孢杆菌生物修复重金属污染溶液试验研究

垃圾填埋场中重金属污染问题严峻,亟待高效的修复技术予以处理.近年来,MICP技术修复重金属污染土体/水体的潜力被广泛探究.在众多土著微生物中,巴氏芽孢杆菌脲酶活性和重金属耐受性更佳,但少有研究探究巴氏芽孢杆菌对高浓度重金属的固定/去除潜力,且仅利用MICP理论难以解释巴氏芽孢杆菌对不同重金属的固定/去除机理,此外,常见...     

大断面隧道锚杆设置的优化分析

目前数值模拟已经成为地下工程分析中十分有效的方法.对于大断面公路隧道,可以采用数值模拟方法对隧道支护体系进行分析,从而达到优化设计的目的.采用有限差分程序FLAC分析软岩大断面隧道在同类围岩条件下用同一种方式开挖时,分别采取不同的锚杆布置方式时围岩应力分布、锚杆受力状态对围岩稳定的影响等,可以确定出软岩大断面隧道在一定的围岩级别下最优的布锚方案,并可为大断面隧道与地下工程的锚杆支护参数的优选、技术规范的修订提供参考.     

站-桥同位合建工程中地下结构的地震响应

地铁车站与高架桥同位合建(站-桥合建)工程能缓解城市交通拥堵和节约建造空间,但其动力响应机制和地下结构地震反应特性不甚明确。利用有限差分软件建立站-桥合建工况和单一车站工况对应的三维模型,首先进行静力计算,分析两类工况的受力变形规律,在此基础上分析在输入El-Centro波和Kobe波时两类工况中地铁车站的层间位移角、应力变化规律以及薄弱位置;最后深入研究高架桥的桥梁荷载和高度对地铁车站地震反应的影响规律。结果表明：随着基岩输入加速度的增加,高架桥对地铁车站层间位移角和最大应力的影响增大;站-桥合建工况中车站楼板两端容易发生受拉破坏,大震时应增加对车站中柱的关注;层间位移角随桥梁荷载线性增加,随桥梁高度非线性增加,应力随两者均呈线性增加。     

欠固结软土深基坑被动区加固变形控制

欠固结软土中进行基坑开挖变形复杂难控,已有研究证明采用被动区加固可有效改善被动区土体力学性能,但其对欠固结软土基坑的变形控制效果及其加固方式尚不明确。本文基于FLAC3D三维数值模拟,对不同被动区加固方案下欠固结软土与正常固结软土基坑的变形特性进行对比分析,研究表明,欠固结与正常固结软土基坑被动区加固的变形控制效果均较显著,且欠固结软土基坑被动区加固效果优于正常固结软土基坑;欠固结软土基坑地表沉降分布规律明显不同于正常固结软土;在被动区加固下,欠固结软土基坑地表沉降可简化为固结沉降与正常固结软土基坑开挖沉降的叠加;欠固结软土基坑被动区加固与无被动区加固围护结构最小插入比分别约为0.5和0.9;欠固结软土基坑被动区加固厚度有效范围为0.27He,在此范围内被动区加固厚度越厚、加固体变形模量越大欠固结软土基坑变形越小,且两个因素有互相加成的效果。