土木工程创新设计实验班的架构与实施

本科教育作为整个高等教育的重中之重,是高校人才培养的基础和关键所在。文章以教育部实施质量工程为契机,通过土木工程创新设计实验班的建设与实施,从教学内容、课程体系、实践环节、教学运行和管理机制、教学组织形式等多方面进行改革与实践,推进人才培养模式和机制创新,力求在土木工程创新人才培养方面探索出一条新路。     

水平偏心荷载下斜桩群桩受力性状的离心机模型试验

为研究斜桩群桩在水平偏心荷载下的受力性状,在砂土中开展了一系列离心机模型试验,着重对比了直桩群桩和斜桩群桩抵抗水平及偏心荷载的不同特性。详细介绍了模型试验的装置、方法以及内容。试验结果表明：水平荷载偏心距大小对群桩水平承载力有一定的影响,但是对群桩扭转承载力的影响较小。对于直桩群桩,在试验范围内小偏心距（4.3倍桩径）加载对应的水平承载力大于零偏心距（即纯水平加载）及大偏心距（7.1倍桩径）加载的水平承载力。相同条件下,斜桩群桩抵抗水平、偏心及扭转荷载的能力显著强于直桩群桩。水平偏心荷载下,斜桩群桩中各基桩的桩顶水平位移相互差异较直桩群桩更大,且该差异随偏心距的增加而增大;在多向荷载的共同作用下,基桩桩顶剪力与桩顶位移方向有所不同。水平荷载下斜桩群桩中的基桩轴力显著大于直桩群桩。斜桩群桩较好地发挥了基桩的轴向承载能力,从而能够更有效地抵抗水平荷载。     

开挖对地铁盾构隧道影响及控制措施

地铁盾构隧道有严格的变形控制要求。随着地铁网络的密集,邻近开挖已成为地铁隧道安全运营的重要隐患。该文首先介绍了深开挖工程数值模拟中常用的本构模型及参数获取方法。研究了地铁隧道侧面和上方深开挖情况下隧道变形和内力变化规律。提出了侧面开挖和上方开挖隧道变形控制措施。介绍了邻近开挖过程中隧道变形和内力的监测手段。最后,针对盾构隧道发生过大变形导致开裂渗漏水等情况,介绍了隧道结构的加固措施及其效果。     

变电站托板桩设计研究

软土地基上的变电站为满足洪水位要求往往需要大面积回填土,从而造成地基过大沉降。托板桩是一种新兴的、经济有效的处理回填土下深厚软土地基技术,已在高速公路、高速铁路等工程中得到广泛应用。本文将托板桩技术推广应用到变电站地基处理工程中,分析了托板桩技术的适用范围,给出了桩体荷载分担比、沉降及承载力的计算方法,提出了托板桩处理填方变电站深厚软基设计方法。针对软土地区某新建变电站工程,提出了托板桩法地基处理方案,进行了沉降及承载力计算分析。本文设计计算方法及相关结论可为软土地区变电站地基处理工程提供有益参考。     

圆柱形空腔固结解析解及应用

基于圆柱形空腔扩张理论的初始超静孔隙水压力分布,采用分离变量法,在考虑空腔壁处任意排水条件下,求解得到圆柱形空腔扩张引起的超静孔隙水压力消散的一般弹性解析解。讨论分析了剪应力和不同排水条件对超静孔隙水压力初始分布及其消散的影响;同时,与现场固结试验实测的孔压消散曲线进行了对比分析,理论计算与实测结果相符合,表明了该解析解对现场测定土体固结系数和分析打桩引起的孔压消散具有一定的实用价值。     

饱和粘土中平均塑性体积应变对压密注浆的影响

针对工程上通常不考虑平均塑性体积应变Δ的影响或者简单取Δ为0．01的情况，分析了饱和粘土中平均塑性体积应变对压密注浆的影响范围、极限孔压、超孔隙水压力的影响并给出了考虑其影响的计算公式。研究表明：在工程中平均塑性体积应变的影响通常是应该考虑的，它是反映土体变形规律的重要参数，并提出了平均塑性体积应变的简化确定方法，操作简单，判断快捷，适合工程应用。当G／Cu≤40时，可以不考虑平均塑性体积应变的影响。     

高放废物深地质处置库蒙脱土对铀酰的吸附阻滞行为:分子模拟研究

核废料处置库在长期运行过程中,地下水渗流会引起膨润土缓冲层水化学环境改变。运用分子动力学模拟方法,揭示含蒙脱土的膨润土缓冲材料对放射性核素铀酰的吸附机理及吸附复合物微观结构。模拟得到的复合物结构展现了铀酰与蒙脱土面的3种主要吸附模式:外球吸附、单键内球吸附、双键内球吸附。定量分析了在复杂水化学环境下3种铀酰种态与蒙脱土表面形成的复合物微观结构组成。通过计算复合物与蒙脱土表面的吸附能,发现高价阳离子和碳酸根离子的存在可以促进铀酰与缓冲材料表面形成稳定吸附。     

考虑路堤填筑过程与地基土固结相耦合的 桩承式路堤土拱效应分析

 土拱效应分析是桩承式路堤设计时需要解决的首要问题,在总结分析已有现场测试资料及研究成果的基础上,建立能考虑路堤填筑过程与地基土固结相耦合的土拱效应计算模型。该计算模型比较完整地反映了从路堤开始填筑直到地基土固结完成整个过程中土拱效应的发展变化历程,模型计算结果与现场实测结果比较吻合。利用该计算模型对台缙高速公路工程桩承式路堤土拱效应及桩身中性点位置的变化特征进行分析,研究结果表明：(1) 在路堤填筑过程中,桩土应力比迅速增加,路堤填筑完毕直至地基土固结完成这个过程中,桩土应力比虽然有所变化,但变化的幅度不大,与路堤刚填筑完毕时的桩土应力比相比,后期桩土应力比的变化幅度不大于15%;(2) 在路堤填筑及地基土固结过程中,桩身中性点位置经历了先逐渐向下移动、尔后向上移动、再向下移动、最终趋于稳定位置的过程。该研究成果可为桩承式路堤设计提供有益的参考。     

粉砂性土体中基坑开挖工程实践

本文介绍了某大厦基坑工程实例。该基坑位于粉砂性地基中,平均开挖深度12m,围护结构采用钻孔灌注桩,结合高压旋喷桩止水和止土,基坑内外共布置三级井点降水。基坑开挖表明该围护结构设计安全经济,为粉砂性地基中类似工程设计施工提供了借鉴。     

盾构隧道管片施工期上浮特性

针对盾构隧道管片施工阶段的受力特点,建立包含管片与螺栓、盾构机作用、浆液和水土压力作用的管片施工期上浮三维分析模型.借助有限元软件ABAQUS进行求解,对管片施工期上浮变形规律及其引起的管片环接头变形、螺栓受力进行分析.结果表明：第1～5环管片环接头以错台变形为主,第6～12环管片环接头以张开变形为主;减小浆液初凝点与盾尾的距离对控制管片上浮最为有效;当千斤顶总推力较小时,可以通过增加千斤顶总推力进行上浮控制;增加螺栓预紧力对减小管片上浮量的作用比较有限.