深厚软土区长大桥梁变形趋势监测研究

针对深厚软土区长大桥梁变形偏位问题,采用动态实时监测与人工测量相结合的方法,进行了一年的监测。基于监测数据,对深厚软土区长大桥梁的变形规律进行了分析。研究结果表明:深厚软土区长大桥梁随着温度变化的变形趋势与理论计算有明显区别,各处伸缩缝变形量相差较大,不同温度下各伸缩缝的变形行为规律不同。

废旧烧结砖再生混凝土性能试验研究

利用了废旧烧结砖作为再生混凝土的骨料，通过试验得到了再生混凝土的力学性能。通过多次试验，发现砖骨料的吸水率、粒径级配、用水量是试验成功的关键。试验结果表明，将砖骨料代替碎石，采用等体积代换法比等质量代换效果要好，砖骨料的最佳粒径范围为95～19mm。当水灰比发生变化时，再生混凝土抗压强度有较大的变化。

持续小强度降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的动态影响

以含水量作为土体抗剪强度的主要控制参量,分析了边坡含水量和抗剪强度随降雨时间的变化特性,建立了持续小强度降雨入渗条件下非饱和边坡土的总凝聚力和内摩擦角与时间的关系。随着降雨持续进行,边坡降雨影响区域扩大。通过FLAC3D进行强度折减,得到了持续降雨过程不同时间段的边坡动态安全系数和边坡失稳前的持续时间。工程计算结果表明,持续小强度降雨条件下边坡临界滑动面仍处在非饱和状态。

非饱和土边坡抗剪强度的力学参数影响及灵敏度分析

运用非饱和土的双应力变量理论,采用强度折减法详细分析土体各参数对边坡安全系数的影响,并通过灵敏度分析各参数对安全系数的影响。工程算例结果表明:各参数的变化对边坡安全系数的影响基本呈线性规律,其中土体含水率对安全系数影响线最显著;含水率、黏聚力和内摩擦角是非饱和土边坡稳定性分析的重要物理力学参数,为降雨条件下非饱和土边坡加固设计参数选取提供了依据。

降雨入渗非饱和黏土边坡稳定性的极限平衡条分法研究

考虑非饱和黏土边坡的基质吸力和渗流力,根据水位线位于滑面上、下的临界平衡状态,分别建立了滑体条块极限平衡状态下力和力矩平衡式,获得了降雨条件下非饱和黏土边坡稳定性的极限平衡条分法计算式。通过试验、参量变换以及作用力的位置关系可以确定相关参量,并采用数值计算求解临界平衡状态下滑体条块的相互作用力系数和非饱和边坡安全系数。案例结果表明:考虑渗流力时的非饱和黏土边坡安全系数比不考虑渗流力的安全系数降低约13.8%,且考虑渗流力作用的条间力作用系数变化率明显大于不考虑渗流力的结果;当降雨强度超过一定值时,坡面径流很快形成,边坡出现不稳定的时间基本相同。

边坡稳定计算斜条分法机理分析

利用较严格的通用条分法的分析思路,将边坡条块划分一般化,即采用斜条分法。重新建立了斜条分法的各种平衡方程式,并在此基础上假定斜条块间切向力与法向力满足Mohr-Coulomb准则的函数关系。算例分析表明该方法所求的安全系数与通用条分方法的结果相近,得到的简化计算是可行的。

边坡稳定分析中通用条分法的简化计算

阐述了较严格的通用条分法的基本原理及建立极限平衡下的各种平衡方程式,并在此基础上对边坡稳定分析作了一种有效假定来简化计算,即垂直条块间竖向力与水平力相互作用满足Mohr-Coulomb准则的函数关系。通过与其他方法的比较和例题分析,证明简化计算结果是可行的。

黏土含水率空间分布规律的模型试验研究

黏土含水率对土体粘聚力影响较大,且会影响雨水入渗边坡过程,进而影响到边坡的稳定性。本文通过模型试验,获得了黏土含水率随深度的空间变化关系,并拟合了含水率的深度函数关系。结果表明:表面水平且无地下水位时,黏土含水率随深度变化较小,可近似按直线拟合;表面水平且有地下水位时,深度超过10cm后,含水率变化较明显,含水率随深度可按二项式拟合;无地下水位时坡面下深20cm以内含水率变化较大,含水率不稳定,若含水率随深度按线性拟合,坡脚处变化较小,而坡顶和坡中处变化较大。

地方高校土木工程专业的力学课程教学改革

按照土木工程专业"三明治"人才培养模式,深入分析了地方高校力学课程所面临的问题,提出了地方高校土木工程专业的力学课程教学改革和实践方式。通过优化教学手段、方法和内容,强化学生的结构体思维;通过课程学习和工程交流平台,加强学生的技能培养。实践表明,通过教学改革,使力学课程的理论知识变得易懂易学,力学实践知识能更好地服务工程。

地方高校土木工程专业开放性实验项目教学探讨

台州学院土木工程专业"三明治"人才培养模式,着重培养重实践的大学生。传统的课内实验教学远不能满足要求,因此,开放性实验起到重要的辅助、补充作用。通过深入分析地方高校土木工程专业开放性实验教学所面临的问题,根据自身经验,探讨了开放性实验项目合理设置及实验教学的做法与措施。实践表明,通过开放性实验培养和锻炼了学生的实践能力,学生受益面大。

基于核心技能培养的道路勘测与设计教学改革与实践

按照道路桥梁与渡河工程专业人才培养要求,深入分析了地方高校道路勘测与设计课程教学所面临的问题,对道路勘测与设计相关课程重新设置与整合。紧紧围绕学生具备相应的核心能力进行理论和实习训练教学,通过核心能力考核进一步强化和检验学生核心能力培养的成效。教学效果表明,学生的理论成绩和中上水平的学生人数逐年提高,教师教学效率和学生学习积极性不断提高。尽管核心能力培养与考核处在初步试行阶段,但学生的理论和实习成绩、教师教学能力和学生就业等方面取得了良好效果。

土层锚杆拉拔界面松动破坏分析

根据界面黏滑本构模型假定和剪切位移法基本原理,推导了土层锚杆拉拔临界松动荷载理论公式和锚杆拉拔荷载与松动长度内在关系表达式。界面黏滑特性致使锚杆剪应力重新分配,引起荷载进一步往里端传递,加剧里端锚固体损伤劣化。依据界面抗剪强度与残余强度之间大小关系将土层锚杆拉拔松动破坏类型划分为渐进式和突发式两种形式,并给出了破坏类型定量判别标准及其所对应的锚杆拉拔极限荷载理论解。最后,结合已有的锚杆拉拔试验资料,通过计算对比分析,验证了方法的可行性。

圆弧滑动边坡改进条分法的数值分析

结合传统极限平衡方法和现代极限平衡方法,对圆弧滑动边坡进行垂直条分,将条块间的作用力一般化,提出了基于圆弧滑动的改进条分法。建立了圆弧滑动边坡的力学计算式,确定了一般化的条间力影响系数和边坡安全系数的关系式。运用数值计算和迭代程序,得出滑体分别在力平衡和力矩平衡下的安全系数随条间力影响系数变化情况,从而定量地描述了边坡稳定状态。结果表明,圆弧滑动垂直条分改进方法反映了滑动面和垂直面相互影响情况,数值计算简便,而且精度较高。

地震作用下锚固边坡稳定性数值分析

地震诱发的边坡失稳是一种重要的地震地质灾害类型,本文结合工程实例,利用有限差分软件FLAC3D建立了一个边坡的数值分析模型。对比分析了静力状态下锚固前后边坡的塑性区、水平位移和滑移面,地震作用下锚固前后边坡的塑性区、各个时刻的水平位移、锚杆轴力分布和塑性状态,然后分析了边坡的稳定性,并探讨了边坡破坏的机理。数值分析结果表明:锚杆对边坡的加固效果十分显著;锚杆在发挥锚固作用时主要受拉,且随着锚杆位置高程的增加,锚杆的轴力减小;有无锚杆支护的边坡在地震作用下的破坏方式不同。研究结果为锚固边坡的抗震设计提供了参考依据。

南方地区城市生活垃圾导热系数的试验研究

温度场对垃圾填埋场的衬垫系统、气体运移和垃圾土工程特性等存在显著影响,导热系数是研究填埋场内温度场的重要参数。以台州卢岙里垃圾填埋场为研究对象,采用DRCD-3030型智能化导热系数测定仪,测定了不同孔隙率和含水率条件下的垃圾导热系数。试验中,垃圾试样的含水率分别取0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%;垃圾的孔隙率分别取77.8%、75.0%、71.4%和66.7%。试验结果表明：干垃圾导热系数较小,仅为标准状态空气导热系数的2.5~3.5倍,并随孔隙率的增大而减小;非饱和垃圾的导热系数随含水率的增加而增大,当含水率相等时,孔隙率越小,垃圾的导热系数越大。根据垃圾导热系数的实测数据,利用修正几何加权平均模型和线性拟合技术,建立了垃圾导热系数的计算公式,可以为垃圾填埋场温度场的研究提供重要参考。

地震边坡岩土体破坏特征探讨

通过理论分析与FLAC数值模拟技术,分别探讨了地震边坡岩土体应力状态及其破坏特征。研究发现:地震荷载作用下,边坡坡顶单元易产生拉应力,发生拉破坏,其最小主应力方向与水平方向几乎一致,致使坡顶常表现为陡峻拉裂面;底部单元主应力方向发生改变,处于双向受压状态,发生剪切破坏;边坡动力失稳是因拉剪滑面贯通所致。

土层缺陷锚杆锚固特性与参数影响分析

基于界面黏滑本构模型假定,推导土层锚杆锚固力学微分方程及其解析解,给出土层缺陷锚杆锚固迭代计算方法与求解步骤,并结合已有锚杆拉拔试验资料,通过计算对比分析,验证该方法的可行性;对缺陷锚杆锚固特性进行分析,同时,对土层缺陷锚杆分别从空腔大小、空腔位置以及拉拔荷载3方面进行锚固特性的参数影响分析。结果表明:空腔的存在对缺陷锚杆前段锚固段影响较大,而后段则影响较小;土层缺陷锚杆锚固特性分析及其参数影响规律研究可为锚杆锚固质量后评价提供理论指导。

土质边坡稳定性的整合分析

将有限元方法和极限平衡法结合起来综合分析边坡稳定性,整合两者的优点,提出了综合法基本原理及边坡安全系数的计算程序.利用有限元软件ANSYS得出边坡最危险滑动面以及坡体内的应力和应变,在通过极限平衡条分理论求得边坡安全系数.算例表明综合法求得的边坡稳定安全系数与其它方法的计算结果相近,而且更加精确分析了各种方法对边坡稳定计算结果差别的影响因素,为边坡加固设计提供了依据.

边坡全长黏结锚杆自由振动特性分析

假定锚杆及周边岩土体均视为连续均质的线性弹性体,锚杆与周边岩土体之间相互作用采用一线性弹簧和线性阻尼壶平行耦合方式模拟,以此建立了边坡全长黏结锚杆锚固系统自由振动力学模型,获得了锚固系统特征参数及对应振型计算公式,通过算例,结合他人锚杆锚固系统连续模型,对比验证了本文理论计算公式的可行性;指出边坡全长黏结锚杆锚固系统振动控制方程等式只可能小于零,振型函数共有三种类型,均对应三角函数型,按指数规律衰减的非周期蠕动,其中Ⅰ阶最小特征参数λ值对应第2类振动形式,之后振动类型1和2交替出现,类型1比类型2衰减特性明显,第3类特殊振动只有在锚固系统内部物理力学参数满足一定条件才能发生;各阶锚固系统特征参数λ中,对应第2类振型的λ对锚固系统的动力力学响应影响较大,尤以Ⅰ阶最为突出。开展此项研究,可为边坡锚杆锚固系统动力分析及锚固工程防灾减灾提供理论支撑,均具有重要的理论和实践意义。

青藏高原东北缘推覆体构造稳定性定量化评价——以龙门山推覆体为例

2008年5月12日汶川特大地震震害调查及分析表明,目前以活动断裂和历史地震调查为重点的工程区域构造稳定性评价方法存在漏判与误判特大地震问题,从而为工程安全埋下重大安全隐患。以龙门山活动推覆体为例,在已有研究成果基础上,利用岩体结构控制论、拜尔利定律等普适性原理对龙门山地壳岩体结构力学特征、控震结构面的抗剪强度与地震震级的线性相关性、地震震级与抗震设防烈度的关系进行了定量研究,对评价区域构造稳定性的关键问题进行了探讨。结果表明,推覆体型活动地块边界带中的滑脱层是对推覆体区域构造稳定性起主要控制作用的构造结构面——控震结构面,地震震级与滑脱层的埋深、抗剪切强度存在显著相关性:8级地震的震源深度接近20km、7级地震的震源深度接近14km、6级地震的震源深度接近10km,据此对研究区及邻近的古地震进行了深度核定,圈定了龙门山活动推覆体—岷山地块的6级以上强震可能发生的范围、对应Ⅶ-Ⅺ度的抗震设防烈度范围。此研究成果弥补了以往根据活动断裂-发震断裂-历史最大震级与对应地震烈度评价工程区域构造稳定性,因历史地震资料疏漏不全、活动断裂带研究平面与深度范围局限以及忽视区域构造稳定性的岩体力学实质而导致评价结果常常出现误判与漏判的诸多缺陷。