砌石圬工与砼结构经济效益比较

早在1400多年前,我们的祖先就建成了砌石圬工结构的赵洲桥,至今仍然在运行之中。建国后,砌石圬工结构在一大批水利工程中得到了广泛运用。但从20世纪70年代以来,随着钢筋砼和预应力砼的大力推广,砼结构在构筑物中唱起了主角,基本上不考虑使用砌石施工结构,对这一趋势,有必要从经济角度来权衡其利弊。 根据现行的设计规范标准,砼     

基坑的双排桩支护设计及变形规律

以济南市槐荫区某基坑工程进行双排桩支护设计为例,分别采用有限差分数值软件中弹塑性实体单元和线性桩单元模拟开挖-支护-施工全过程,且考虑桩土相互作用并进行三维动态分析。对基坑坡面水平位移、桩身弯矩、桩身剪力等变化规律进行研究,分析双排桩支护体系的受力机理。通过土体力学参数、桩径、桩长、桩距、连梁等设计参数对基坑变形影响的敏感性进行对比,并就“实体”和“结构”单元桩的计算结果进行比较。研究表明,模拟过程能较好展示双排支护桩施工过程的受力机理,且计算精度较高;不可控参数中土体的黏聚力、摩擦角以及可控因素中的桩身长度、排桩距离等对支护效果影响较大,计算结果可为双排支护桩设计参数选取提供参考。     

基坑工程降水方法及其优化分析

基于济南西客站站前广场基坑工程地质、水文地质条件,要求基坑降水避免对邻近京沪高铁路基产生不利影响,采用高压摆喷止水帷幕、基坑管井降水、坑外回灌等降水设计方案。设计无止水帷幕和5种不同深度的止水帷幕等6种工况,采用有限差分软件对基坑降水全过程进行渗流模拟,得到不同工况的降水漏斗曲线。通过降水影响范围、及坑外最大降深,对止水帷幕优化分析,设计止水帷幕深24 m。工程实践证明本基坑降水方案设计是合理的,可以为周边基坑降水方案设计提供参考。     

改进Miller法及其在裂隙岩体统计均质区划分的应用

裂隙岩体统计均质区划分是分析评价岩体质量和稳定性及建模的基础.针对基于传统Miller法的岩体均质区划分方法受样本量、自由度以及Lancaster准则限制等问题,从块网划分方案、总体显著性水平取值以及空白区合并原则3个层面对其进行优化,并以甘肃北山某核废料处置库预选场址部分典型露头为研究对象,结合Mathab法与Pea...     

CNL和CNS边界条件下砂岩宏细观剪切力学特性

岩体的剪切力学特性和变形破裂机制对围岩稳定性控制意义重大.本文首先通过恒定法向荷载(CNL)和恒定法向刚度(CNS)边界条件下砂岩的宏观剪切试验,揭示了初始法向应力对砂岩峰值剪切强度、法向应力、剪胀变形及声发射响应特征的影响;然后基于PFC2D颗粒流数值模拟研究了不同边界条件下砂岩剪切过程中细观裂纹扩展、颗粒位移场演化、变形破裂过程及剪切速率效应.结果表明:随着初始法向应力的增加,砂岩峰值剪切强度及残余剪切强度均线性增大,且与CNL相比,CNS边界条件下峰值剪切强度增加了46.57％～307.84％、黏聚力增加了85.09％而内摩擦角减小了10.38％;法向位移整体上经历了剪缩、快速剪胀和缓慢剪胀过程,且随着裂纹扩展贯通形成剪切滑移面,声发射活动异常激烈;不同边界条件下砂岩细观裂纹演化过程和破裂机制存在显著差异,剪切过程中裂纹总数呈现"平静-快速增加-增幅降低-趋于稳定"的变化特征,且与CNL相比,CNS边界条件下裂纹总数增加了19.66％～89.20％;随着剪切速率的增加,砂岩峰值剪切强度呈现指数型减小趋势,且CNS边界条件下剪切速率效应更加显著.     

基于动力学监测指标的崩塌早期预警研究进展

崩塌灾害的早期预警一直是岩土工程领域研究的热点问题之一.传统的监测预警方法监测指标相对单一, 更多关注于加速破坏前兆的识别, 使得崩塌的早期预警存在诸多困难.本文首先引入动力学监测指标, 对岩土体破坏过程中的动力响应进行综述, 得出基于固有振动频率等动力学监测指标可以为危岩体的损伤提供数据支持.随后基于最新的实验研究发现动力学监测指标可以有效反应边坡的物理力学特征的变化, 进而可以实现岩体损伤与稳定性的动态识别和定量判断.在对国内外现状进行综述发现, 基于分离阶段破坏前兆识别的岩块体崩塌灾害预警思路, 具有更好的时效性, 是未来崩塌早期预警的发展方向, 同时对崩塌的早期预警指标体系进行展望, 得出基于动力学指标、静力学指标和环境量指标三位一体的早期监测预警指标体系, 必将在工程监测与灾害预警方面发挥更大潜力, 为从事应对崩塌等脆性破坏灾害预警预防的研究工作者提供有效参考.      

复合土钉墙支护效果数值模拟

以济南市西客站基坑工程为依托背景,选取具有代表性的2-2支护剖面和2-2加强段支护剖面进行分析,在修正剑桥模型的基础上,利用摩尔库伦准则,通过FLAC^3D有限差分软件对简单土钉墙和复合土钉墙(CSNW)进行数值模拟。其中,物理参数的选取、监测点的布置、最大不平衡力的精度、初始条件、边界条件的确定等均满足计算精度的要求。通过两种支护形式计算结果的对比分析,验证了复合土钉墙在控制边坡水平位移方面较简单土钉墙具有一定的优越性,分析了土钉和锚索的受力机理,预测了潜在滑移面的大致位置;结合基坑变形曲线,预测了可能发生滑坡的位置,提出了防治建议。     

水下隧道流固耦合模型试验与数值分析

 我国水下隧道蓬勃发展,对其进行相似材料试验研究非常必要。通过改装由高强PVC板和型钢组成的试验架,开发光纤监测系统和渗流量计量器,并改进研发的新型固流耦合相似材料,在此基础上以青岛胶州湾海底隧道为工程背景开展流固耦合模型试验。试验过程中记录渗流量和关键点的位移、应力及渗透压力等多元信息。为了相互对比验证,采用软件FLAC3D进行与物理试验相似的数值模拟。代表性工况多元信息的空间分布情况符合一般规律,这说明试验采集的结果是可靠的。与数值模拟相比,物理试验能够考虑开挖扰动、水位波动以及海水浸泡、渗流造成的围岩弱化等因素的影响,其结果更接近于工程实际。     

矿用液压支架压力监测系统在综采工作面的应用

介绍了KJ345矿用液压支架压力监测系统的工作原理、系统组成及功能;通过系统对N2719综采工作面矿山压力进行监测,为煤矿生产中片帮冒顶事故的预防和顶板安全管理提供可靠的数据和决策依据。     

高温–水冷却花岗岩动态压缩力学特性的应变率效应研究

为探究高温–水冷却花岗岩的应变率效应,使用MXQ1700箱式气氛炉制备200℃,400℃,600℃,800℃和1 000℃共5种高温花岗岩试样并用水冷却,随后利用分离式霍普金森压杆系统对常温试样和高温–水冷却花岗岩试样进行4种不同冲击速率的动态压缩试验(冲击气压分别为0.30,0.40,0.50和0.60MPa)。此外,还通过压汞和扫描电镜试验获得高温–水冷却花岗岩试样的孔径分布、孔隙率和微观形貌。微观结果表明：试样内部损伤以400℃为界可分为两个阶段,400℃之前,高温–水冷却花岗岩试样内部以微孔和小孔为主,孔隙率低于2.20%,损伤较小,当温度超过400℃后,内部中孔比例快速增加,孔隙率上升,损伤随温度升高而加剧。应变率效应方面：在相同温度条件下,高温–水冷却花岗岩试样的动态峰值应力和峰值应变均随应变率的增加而增大,而弹性模量的应变率效应不明显;花岗岩试样破碎程度随损伤的增加而加剧,且分形维数随着应变率的增大而增加;分析内部损伤和外界冲击速度对花岗岩试样应变率的影响,并获得应变率随内部损伤和冲击速度变化的拟合公式。