同步注浆上浮力作用下大盾构管片瞬时变形特征模型试验研究

大直径盾构隧道施工期受高水压复杂地质环境影响,盾构同步注浆效果难以保证,管片极易产生过大上浮。以济南黄河隧道工程为背景,通过室内模型试验,探讨土体围压、同步注浆产生的上浮力及水平千斤顶推力耦合作用下,拱底与拱顶上浮量、收敛变形量、环纵向接缝错台量以及围压的瞬时变化规律和分布特性。研究发现:沿纵向观察时,拱顶与拱底竖向位移量、收敛变形量大致遵循对数正态分布;在盾尾后部第3环管片处,管片环的收敛变形量与纵缝错台量达到峰值;各环的收敛变形与竖向位移、环缝错台、纵缝错台近似成线性函数关系,拟合的函数斜率由未凝固区首环至末环呈现出逐环减小的趋势。建议实际工程中可考虑加强对脱出盾尾第3环管片的变形监测。

考虑土体剪切与接头剪切效应的盾构隧道纵向变形计算模型

针对紧接盾构隧道或盾构穿切桩基工程中附加外力作用下的盾构隧道纵向非均匀变形和受力问题,利用计算解析方法,将盾构隧道视为置于Pasternak双参数地基上的铁摩辛柯梁,同时引入修正等效连续化模型和传递矩阵法,提出一种新的盾构隧道纵向变形计算模型,并采用室内模型试验的方法进行验证。结果表明:模型试验中,在集中荷载与围压共同作用下,整个隧道处于弹性变形阶段,各环管片收敛变形、拱顶和拱底竖向位移、环缝错台量均随集中荷载的增加而近似线性增大,并以集中荷载为中心沿纵向呈对称分布,变形趋势与计算结果相同,且2种方法下环缝错台量最大相对误差仅为8.75%;2种方法得到的结果在分布特征和量值上基本一致,验证了计算模型的可行性。该计算模型能够反映土弹簧间的剪切作用、收敛变形对隧道纵向变形刚度的影响及接头的非连续性,可对盾构隧道纵向变形和内力进行预测分析,并为紧接盾构隧道工程中既有盾构隧道的安全评估提供理论指导。

大盾构管片最不利上浮状态下三维形变特征模型试验方案设计

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统,对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成,可实现单点或多点同步加卸载;模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用;根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工;根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算,并将动、静态上浮力相结合,提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明:在拱底非均布上浮力的作用下,拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布,其最大值均出现在脱出盾尾后第3环;各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系,斜率介于0.63~1.49之间;模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。

掘进机润滑系统优化设计及其对设备寿命的影响

掘进机作为采矿及隧道建设核心装备,其良好运行及长时间运行产能直接关系到工程进展与收益。该文深入剖析掘进机润滑系统的优化设计及其对设备寿命的深远影响。文章从润滑油选型与特性、润滑系统液压部件优化设计及智能调控三个角度出发,探究润滑系统如何影响掘进机摩擦、磨损、故障率、维护费用及运行效能。通过实例验证,优化设计确实带来显著成效。研究结果显示,正确选用润滑油、优化液压部件设计并结合智能调控技术,可有效延长设备寿命、提升运行效率、降低能耗及维护费用。文章针对掘进机润滑系统的设计与优化给出了具体建议,为相关工程实践提供了理论支持。

浅覆土大直径盾构管片上浮规律及控制分析

大直径盾构隧道已经广泛应用于各类穿江越河交通工程中,面临的管片上浮问题突出。依托济南黄河隧道工程,分别选取黄河中段、接收段进行管片上浮现场监测,结合室内浆液配比试验,对不同试验段内大直径泥水盾构隧道盾尾管片上浮规律、处理措施作用效果进行了对比分析。结果表明:大直径盾构隧道在埋深2.5D、水压0.4 MPa的粉质黏土地层中掘进时,管片自拼装完毕至上浮稳定的过程大致可分为初始变形(上浮占比22%)、快速上浮(上浮占比55%)、平缓上浮(上浮占比28%)、缓慢沉降(沉降占比5%)4个阶段;在埋深为1.6D、水压为0.2 MPa的区间,各阶段管片高程增量占比各相差3%、8%、-14%、3%,且上浮周期延长2倍;管片上浮的最佳控制时机是开始注浆10 h内,本工程采用的综合措施能够有效控制管片上浮,仅在拱顶区域注浆对管片上浮控制效果最为明显。

地下通道开挖反压加固对地铁隧道变形影响分析

为研究不同控制措施下基坑开挖对下卧隧道拱顶竖向位移的影响,依托郑州市二七广场隧道工程,在验证数值计算可靠性的基础上,利用有限差分软件MIDAS GTS对地层加固与反压两种措施下隧道拱顶竖向位移的变形规律进行分析,并采用正交试验方法研究加固宽度、加固深度、反压宽度和反压荷载对隧道拱顶竖向位移的影响。结果表明:在类似工程中,随着上跨基坑坑底加固宽度和深度的增加,下卧地铁盾构隧道拱顶竖向位移随之非线性递减,且其纵向变形曲线拟合函数的宽度系数i呈非线性增大;随着反压荷载和反压范围的增加,下卧地铁盾构隧道拱顶竖向位移随之线性递减;坑底加固深度对下卧地铁盾构隧道的影响程度要依次大于反压荷载、加固宽度及反压宽度;坑底加固设计时,建议加固宽度和加固深度易设为基坑开挖深度的0.3倍和0.4倍;坑底加固与反压堆载综合设计时,从变形控制效果、施工流程、施工成本3个方面考虑,正交试验的16组方案中,方案4和方案15控制效果最佳,其中方案4施工成本低于方案15,方案15的变形控制效果优于方案4。本文成果可为粉质黏土或粉土地层条件下类似工程提供设计依据。

软土中运营地铁盾构隧道长期变形规律及纵向分布特征实测分析

文章以软土地区运营地铁通缝拼装盾构隧道为分析对象，通过对运营7年的地铁隧道道床高程和沉降实测数据进行统计分析，系统研究了运营隧道纵向变形的分布特征及长期变化规律。研究表明，高程数据特征研究对于辅助评判运营隧道纵向变形和受力状态至关重要；运营前期，隧道沉降较快；随着时间推移，月均沉降逐步减小；全线隧道月均沉降量介于-2-2mm。隧道沉降发展规律与地层压缩变形和水位变化近似呈线性比例关系，地下水位回升，运营隧道月均沉降量减小，反之亦然。各区间隧道纵向变形曲线近似以旁通道为对称中心，呈高斯函数分布，最小高程在旁通道附近，反弯点在进出站附近；用于估算环缝错台纵向分布特征的每延米高程差曲线近似以旁通道为对称中心，呈反对称分布。

粉质黏土中大直径泥水盾构隧道管片上浮及错台现场测试分析

与一般城市地铁隧道相比,大直径盾构隧道管片面临的上浮问题愈加突出。为研究大直径盾构隧道施工期管片上浮及错台发展规律及其影响因素,依托济南黄河隧道工程,对管片上浮、错台及收敛变形进行监测研究。基于监测结果及施工参数,分析管片上浮和错台发展规律,横、纵向上浮分布特征及管片收敛变形规律,并对上浮与错台、施工参数进行相关性分析。在此基础上,指出管片上浮及错台的关键控制区域并提出控制措施。研究结果表明:大直径泥水盾构在以粉质黏土为主的地层中掘进时,管片上浮过程可分为初始变形(拱底上浮占比35%)、快速上浮(拱底上浮占比40%)、平缓上浮(拱底上浮占比30%)和缓慢沉降(拱底沉降占比5%)4个阶段。管片从拱顶到拱底上浮量线性递增,上浮量占比及竖向收敛变形在纵向上呈指数型发展,且上浮受掘进速度、上部盾尾间隙影响较大。管片距盾尾0.5D内收敛变形速率较大,距盾尾1.6D时收敛变形趋于稳定。管片错台与上浮线性相关,且错台发展过程可分为:快速减小(环缝距盾尾-2~1 m)、增长(环缝距盾尾1~14 m)和稳定3个阶段。盾尾后方1~4环为管片上浮和错台的最佳控制区域。研究成果对于大直径盾构隧道上浮和错台导致的隧道管片受力研究及现场保护具有参考价值。

运营地铁盾构隧道结构振动响应实测分析

以上海轨道交通八号线运营地铁盾构隧道为科研监测对象,选取目前上海广泛采用的3种典型通、错缝拼装盾构隧道,有、无铺设钢弹簧浮置板的单圆盾构隧道和双圆盾构隧道,分别对隧道内道床和标准块的振动响应进行对比分析。结果表明,采用整体道床,不考虑上、下行列车交汇叠加振动影响的情况下,相同测点处竖向振动峰值加速度,双圆盾构隧道小于单圆盾构隧道,双圆盾构隧道内标准块的振动响应时间小于单圆盾构隧道;双圆盾构隧道内上、下行列车交汇时叠加振动将加大结构的振动强度,同时延长结构的振动响应时间;单圆盾构隧道内,钢弹簧浮置板道床具有显著的隔振效果,相比其他两种形式盾构隧道,可大幅减小结构的振动响应;3个区间隧道内,道床和标准块的竖向振动加速度频谱介于0~150 Hz,峰值加速度所处频段基本相同,介于35~70 Hz,加速度振级分别介于95~123 dB和82~94 dB,道床的竖向振动峰值加速度大于标准块的竖向振动峰值加速度。

基于职业技能大赛视角的高职人才培养模式构建

作为一种衡量高职院校人才培养质量及学生实践动手能力的测试方式,职业技能大赛正逐渐被高职院校所重视。通过职业技能大赛,可以培养学生的创新意识、实践操作能力、奋进精神和团队意识,推进职业院校与行业的无缝对接。文章基于职业院校技能大赛的视角,提出职业技能大赛对于高职人才培养的作用与意义,并从课程体系、教学方法、教师队伍建设、校内外实训基地建设等方面提出高职人才培养模式的构建途径。

面向船舶制造的MBD数据构建与数据管理

面向船舶的MBD建模技术是船舶制造业数字化设计与制造研究的热点与难点,是未来船舶制造业数字化发展的必然趋势。本文将MBD建模技术与船舶制造过程相结合,将MBD三维模型建模方法作为产品模型设计与制造中的唯一产品数据来源,构建面向船舶制造的MBD数据结构及数据管理方法,提高船舶设计建造效率。

近紫外区宽角度消偏振平板分光镜

简要介绍K9玻璃为基板的用金属 介质膜系实现近紫外区宽角度消偏振平板分光镜的设计 ,设计波长为 36 0～ 4 80nm ,空气中的入射角变化范围为 4 5°± 6° ,膜系的反射率R和透过率T的之比的平均值为 6 3.6 % ,总损耗约为 10 % ,S偏振分量和P偏振分量的平均偏离约为 1%

光收发模块时域特性测试仿真及实验教学

光收发模块时域特性测试实验是"光纤通信课程设计"课程的内容之一,是"光通信技术"必修课程的后续设计实践课,主要是供学生在一种通用设计平台上进行光纤通信系统设计的系统性训练。本实验将光通信系统设计软件(如OptiSystem)与科研上使用的光通信测试设备相结合,使学生从理论到实践对光收发模块的测试方案有深入的理解。

大断面矩形顶管隧道施工引起的地面沉降分析

针对郑州市下穿中州大道的双线矩形顶管隧道,通过现场实测对双线隧道施工过程中地面沉降变化规律和分布特征进行分析。研究结果表明:大、小矩形顶管隧道施工对地面沉降的影响范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 4倍和1. 5倍,对刀盘前方土体的扰动范围分别为大、小顶管隧道宽度的1. 3倍和3. 0倍;管节脱离矩形顶管机尾7 d后地面沉降趋于稳定;倒锥形壳体锥度设置过大、前后壳铰接处漏浆和土仓压力设置不合理是诱发地面沉降的关键因素。

平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合

提出采用不可逆封合技术来解决可逆封合的平面光波导生物传感器的微流通道在注入液体压力较大时会出现漏液的问题。分别采用等离子体法、氧化法、紫外灯照射法和紫外胶法实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)和绝缘材料上的硅(SOI)波导的不可逆封合。首先,采用4种实验方案分别处理PDMS和SOI波导表面,测试了经上述几种方法处理后微流通道与波导的粘合能力的强弱。然后,定量分析PDMS和SOI波导的封合效果。最后,经过实验比较得出用等离子体处理PDMS和SOI波导表面得到的不可逆封合效果最好的结论。文中也讨论了其他实验因素对粘合程度的影响。

饱和软土中模袋围堰变形规律现场试验研究

以横琴海底专用隧道工程为背景,介绍了海上明挖隧道工程中围堰设计与施工方法,并对饱和软土中模袋砂围堰变形规律进行了探讨。研究表明:在围堰加载过程中和完成之初,堰体侧移和沉降变形增幅较快,此后随着软弱下卧层土中超孔隙水压力的消散,堰体变形增幅逐渐减小;施工加载对约3倍围堰高度范围内下卧层土中超孔隙水压力变化规律影响较大;季节降雨对堰体侧移影响较大,对堰体沉降影响较小;工程中潮汐和基坑降水对围堰变形影响较小。

应用关系矩阵表示偏序集平均高度的方法

针对计算不便制约偏序集决策方法应用的应用问题.在原偏序集比较与排序公式基础上,分析了偏序集上集、下集元素个数的计算过程,根据关系矩阵与偏序矩阵能够相互转换的原理,应用关系矩阵来表示上下集.证明发现,上集对应与关系矩阵的列向量,下集对应与关系矩阵的行向量;多个偏序集的合成可以转换为多个关系矩阵运算.结论表明,应用关系矩阵能大大简化运算,明显降低运算量.

城乡发展一体化背景下农村文化产业的功能定位及发展路径探析

城乡发展一体化进程的不断推进为农村文化产业的发展创造大好机遇。农村的文化产业应充分利用这一平台,挖掘自身潜力、优化创新。在城乡发展一体化的进程中农村文化产业的功能指向于繁荣农村文化,保护农村文化生态,推进农村生产力发展,加速农村现代化、新型城镇化建设和新农村的主流文化意识形态建设。当前农村文化产业的发展还受到内部和外部等诸多因素的束缚。为此,农村文化产业发展应从自身特点和生存环境出发,注重强化自身资源的创新和可持续发展,加强相关政策支持和匹配性制度建设,充分利用和驾驭市场,实现农村文化产业的跨越式发展,走出一条具有中国特色的农村文化产业发展路径。

我国农村城市化进程中的实践误区及对策分析

农村城市化是一项极其复杂而艰巨的工程。我国农村城市化建设取得了瞩目成绩 ,但同时在理论和实践上也一定程度地走进了误区 ,产生了许多不良后果。我们必须重新审视农村城市化 ,积极应对出现的问题 ,才能顺利完成农村城市化进程 ,并最终解决影响我国改革开放和现代化进程的“三农”问题。

我国城乡二元结构现状解析及路径选择

解决"三农"问题是我国目前现代化建设的重点.解决"三农"问题的本质涵义,是从思想意识、文化价值观上消除城乡隔阂的革命.这也是现代化进程中社会发展的一个根本问题.农村和城市的区别不仅体现在物质生活水平上.农民有了钱,并不等于完成了现代化;原来的村社组织形式变成了公司,并不等于农村城市化进程完成.从根本上说,城市和农村的差别,其实是一个社会中最现代部分和最传统部分的差别.我国城乡二元结构的形成有其深刻的历史原因和特殊国情背景.但从某种意义上来说,这又是现代化建设过程中的必然现象.二元经济结构是经济发展过程中必然出现的经济发展阶段.在市场机制的作用下,它的发展趋势是消除城乡隔离状,走向城乡一体化,从而走向现代化.