泡沫轻质土回填管道沟槽路面表层动力响应研究

市政道路下伏管道沟槽常采用土、砂子、碎石等传统散体材料回填,由于沟槽空间受限,压实度难以满足设计要求,管道破损渗漏或交通荷载作用下,容易造成路面开裂,甚至塌陷。泡沫轻质土具有轻质、高强、自密实、抗渗漏等特性,可以将其应用于管道沟槽回填工程。为了研究泡沫轻质土回填管道沟槽的路面动力响应特性,以振动加速度和动位移为动力响应指标,开展泡沫轻质土回填段和中砂回填段的路面动力响应现场试验。试验车速分别为20,40和60 km/h,车重分别为空载、半载、满载,共9种试验工况。研究结果表明,泡沫轻质土回填区段测点振动加速度最大值、动位移最大值分别为31.93 mm/s^(2)、6.23μm,而中砂回填区段分别为35.79 mm/s^(2)、6.90μm。振动加速度峰值、动位移峰值均随车重、车速的增加而增大。车重由空载变为满载时,泡沫轻质土回填区段测点动位移峰值变化幅度仅为中砂回填区段测点的15.2%~51.0%;车速由20 km/h增加至60 km/h时,动位移峰值变化幅度为中砂回填区段测点的16.8%~66.8%。泡沫轻质土回填区段振动加速度峰值衰减率、动位移峰值衰减率分别为中砂回填区段的1.16~1.38倍及1.15~1.33倍,削减了沟槽回填区段路面测点振动的高频和低频成分,泡沫轻质土回填区段整体刚度较好,减振效果良好。研究成果可为泡沫轻质土回填管道沟槽的设计施工提供参考。

桥涵下穿既有铁路台后回填施工工艺优化研究

随着铁路与城市功能的逐步完善,铁路客运服务设施在逐步提质,铁路两侧的交通连接和各类管线横穿铁路的连接也在逐步完善,铁路既有线的下穿桥、涵工程等呈逐年增加趋势,这类工程的实施,对运营中的铁路安全带来诸多不安全隐患——特别是下穿桥、涵后路基的回填带来的不均匀沉降隐患。为了解决这一难题,设计单位、设备运行管理单位也采取了诸多工程措施,包括原土夯实回填、三七灰土换填、级配碎石回填、局部素混凝土回填、增加道砟回填深度等等,措施不一,作为一项隐患问题,一直困扰着工程施工和运营设备管理,我们结合潍坊站改工程的旅客地道、行包地道延长工程项目的经验,在高密站改的下穿旅客地道施工中采用了素混凝土回填工艺工法,并对工艺工法进行了补充完善,现简介如下,以便交流和推广应用。

动态采煤沉陷区预回填施工控制模式研究

鉴于传统采煤沉陷区“先稳沉后治理”方式存在治理滞后的问题和国家对于生态环境保护的愈加重视,动态采煤沉陷区预治理的理念和思想越来越成为业内共识。对于预治理为农业用地或建设用地的动态采煤沉陷区场地而言,一项基础性工作就是需要对上述场地进行预先回填以满足该场地对于设计使用标高的要求。动态采煤沉陷区内预回填工程的传统控制模式是通过施工高程进行控制,且施工高程随着地表动态沉陷呈降低趋势,即不同沉陷时刻对应不同的施工高程。由于预回填工程的实际施工时间往往滞后于勘察设计时间,施工时如果仍采用勘察设计时间节点所确定的施工高程,则会造成最终稳沉后场地实际高程与原预期规划高程出现偏差。为解决传统的以高程控制预回填工程施工模式存在的问题,提出了以土方回填厚度控制预回填施工的新思路,分析推导了地表各点不同情况下土方预回填厚度的计算公式,为绘制土方回填等厚线平面图提供理论依据。研究表明:在地下工作面开采计划和地表规划高程不变的情况下,以填厚控制预回填工程的施工模式克服了以高程控制的不足,该方法具有预回填土方厚度不随时间变化的特点,对于动态采煤沉陷区预治理设计和施工具有一定的适用性。

泡沫轻质土和砂土回填管道沟槽动力响应数值模拟对比分析

市政道路下覆管道回填区采用砂土等散体材料回填时,控制压实度是施工的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为管道沟槽回填区材料能较好地解决回填压实度低的问题。为了研究回填管道沟槽泡沫轻质土的动力特性,结合某市政道路回填段行车激励现场试验,沿行车线路横向路面布设8个监测点,建立管道-回填区-路基路面三维动力模型,并施加不同工况下的三轴货车行车荷载激励,数值模拟结果与现场监测点实测数据对比验证了模型的可行性。运用此模型对泡沫轻质土、砂土回填区段的路基路面、管道外壁动力响应及路基工作区深度展开对比分析。结果表明:1)泡沫轻质土回填区沿深度方向动应力峰值衰减率、振动加速度衰减率分别为砂土回填区段的1.63~1.93倍及2.13~3.7倍。2)车重由空载变为满载时,泡沫轻质土回填区和砂土回填区管顶动应力峰值分别增加18.03 kPa和17.86 kPa,说明在回填区上行驶重型车辆时会导致埋地管道振动显著增加。3)泡沫轻质土、砂土回填区管顶和靠近行车一侧动位移峰值比例分别为1.31、1.96,泡沫轻质土回填区管道外壁动位移峰值分布较砂土回填区更加均匀。4)采用泡沫轻质土回填时路基动敏感区和动影响区深度分别为砂土回填的0.68~0.78倍、0.77~0.79倍,对路基稳定性有利。研究结果可为泡沫轻质土在市政道路管道沟槽回填中的相关应用提供参考。

基于回填算法的网络空间安全态势动态感知方法

为了提升网络空间安全水平,提出了基于回填算法的网络空间安全态势动态感知方法。在回填算法中引入最早截止时限优先算法与最大权重优先算法,以提升资源利用率。利用改进的黑猩猩算法优化回填算法权重,为网络空间安全态势动态感知任务分配资源。以分配的安全态势动态感知任务资源为数据样本,通过广义径向基函数神经网络输出网络空间安全态势动态感知结果。实验结果表明,该方法可有效降低安全态势动态感知任务资源分配的截止时限错失率,提升网络资源利用率;在不同类型的网络攻击下,该方法可有效地动态感知网络空间安全态势;在不同的认证方式下,该方法的平均相对误差较低。

道路生态滤沟回填黄土毛细持水特性试验研究

市政道路生态滤沟雨季积水渗透、旱季保墒是基本功能,而黄土生态滤沟回填土的设计无据可依,常导致景观植被雨季渍害或旱季枯死。为此,通过对重塑黄土进行小尺寸毛细水上升高度试验、大尺寸持水特性模型试验以及非饱和数值分析研究。结果表明:当干密度分别为1.3 g/cm^(3)、1.4 g/cm^(3)时,土柱的最终毛细水上升高度均可达到100 cm。土柱高度超过20 cm后,其含水率基本保持稳定,稳定含水率分别为30.0%、28.0%;在重塑黄土毛细水上升过程中,存在一个暂态饱和区,其中干密度越小,孔隙比越大,大孔隙数量增多,毛细吸力减弱,导致水分迁移速率较慢,同时被湿桥封闭的大气泡数量也较多,因此暂态饱和区的持续时间较长。对于1.3 g/cm^(3)的土柱,其湿润锋时程曲线的模拟值与实测值基本吻合。综合考虑黄土地层稳定的天然平均干密度、毛细水上升高度及其持水特性以及生态滤沟回填土在后期将经历反复的渗透固结与毛细作用,采用1.2 g/cm^(3)作为回填控制干密度,以确保市政道路生态滤沟中的植土在旱季仍能维持植被生长所需的土壤湿度。

Al/Ti异质合金回填式搅拌摩擦点焊数值模拟

采用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法对2 mm厚的5A02铝合金/TC4钛合金板异质金属回填式搅拌摩擦点焊过程展开模拟研究,分析了旋转速度和停留时间对焊点成型过程中温度场、等效塑性应变场以及材料流动的影响。结果表明,在扎入初期,热累积作用明显,升温速率相对较快,随焊接过程进行,产热会由摩擦产热转变为摩擦和塑性变形共同产热,升温速率放缓。当搅拌头转速为2000 r/min、扎入速度为1 mm/s、扎入深度为1.9 mm、回填速度为1mm/s、停留时间为0 s时,铝合金焊核区温度峰值达到558℃,等效塑性应变峰值达到120。在模拟的工艺区间内,焊核区峰值温度与旋转速度呈正相关,停留时间对温度的影响并不明显。

回填式搅拌摩擦点焊工具的温度与扭矩变化规律研究

基于DEFORM-3D软件,建立了异种材料回填式搅拌摩擦点焊过程的热机耦合模型,对焊具开展了旋转速度、下扎速度及深度温度、扭矩分析,得到了轴肩与搅拌针在焊接过程的温度、扭矩的演化规律。通过对比6种典型工艺参数发现,转速的升高、下扎速度的降低与下扎深度的增加均会导致焊具的温度升高。下扎速度对焊具峰值扭矩的影响较小,转速的降低与下扎深度的增加会导致焊具扭矩的增大。

回填混凝土对高耸引水塔架动力特性的影响

东庄水利枢纽工程导流洞进水口塔架体型巨大,最大塔高61.5 m,塔体宽度26.5 m,顺水流方向长度26 m,最大设计过流流量5300 m3/s,塔架所处的岸坡陡峻,因此十分有必要研究该塔架的动力特性。采用反应谱法研究该塔架在地震作用下的动力特性,系统研究了塔后回填混凝土的高度对进水塔的自振频率、变形和应力的影响。计算结果表明:塔体后混凝土回填比在0.80左右时,既能满足塔架结构安全性要求,也可以满足经济性要求。

瞬态面波检测在回填区填料密实评价中的应用研究

在城市工程建设施工中,有很多建设项目的地块需要进行回填区填料的密实度检测,以最近兴起的多道瞬态瑞雷面波法在贵州省安顺市尔盛新材料项目地块进行面波检测为例,对瞬态面波的仪器设备、工作原理、野外布置方式,资料解释和应用效果等进行了阐述。在应用效果很接近真实的情况下,得出瑞雷波在垂向激震产生的波组中能量最强而易于识别、对场地的要求不高、有一定的穿透能力且浅层分辨率高等优点。提出了瞬态面波检测可以用来评价回填区填料密实度,为工程施工质量及回填区进行浅层平板荷载试验选点提供参考。

旋挖机+长螺旋钻头技术在超厚回填土区域施工中的应用

随着建筑行业的建设发展,建筑物的建设场地选址位置也越发多样,如选址到低洼凹陷的场地。建筑物难免会建设在超厚的回填土区域上,关于超厚回填土区域的建筑基础类型选择,有多种基础类型,需综合考虑构筑物总荷载及地质承载力问题,如筏板或独基、桩基础类型等。以“钦州龙祥壹号院项目”为实例,通过介绍本工程桩基础选型、机械选型及具体施工工艺,探讨旋挖机+长螺旋钻头技术在超厚回填土区域桩基成孔的施工应用,可为类似工程施工提供参考。

水利工程施工中的土石方回填技术研究

水利工程施工中,土石方回填技术扮演着确保工程坚固与稳定的基石角色。本文深度剖析了现有回填技术的现状与挑战,并通过实证研究与数值模拟,探索了回填材料与工艺对质量的深远影响。研究亮点在于揭示了科学选材与工艺优化对提升回填密实度与稳定性的显著作用。同时,展望了环保回填技术的广阔前景,并细致规划了减少施工环境足迹的具体策略。这一系列研究成果,不仅为土石方回填作业提供了坚实的理论支撑与技术指导,更对提升水利工程质量、延长其服务寿命具有不可估量的价值,是推动行业绿色可持续发展的重要一步。

高填方路基建筑垃圾和素土分层复合回填施工技术

在丘陵地带进行横贯深沟的道路工程高填方路基施工,采用建筑垃圾与素土交替回填的方式进行高填方路基回填,将各种粒径建筑垃圾按照不同粒径分筛后,进行两次级配,通过对基底进行冲击碾压、建筑垃圾与素土分层摊铺、冲击压实、增强补压,使路基回填的压实度、弯沉值符合设计要求,能够有效地解决施工现场大量建筑垃圾处置的难题,减少现场土方开挖工作量,最大程度地保护原有土地,同时减少土方运输、噪声污染和扬尘污染,降低施工对周边环境的影响。

排水管道工程自密实回填材料应用技术规程

一、标准的名称、编号名称:排水管道工程自密实回填材料应用技术规程编号:T/CUWA40055-2023二、标准制定的背景、意义当前,因排水管网破漏导致路面坍塌的事故时有发生,城市居民财产和生命健康遭受严重威胁。造成排水管道质量差是由多种综合因素造成的,其中管道回填材料的选择和回填施工密实度控制是一个重要影响因素。

市政道路地下综合管廊基坑回填施工存在的问题及质量控制措施

采用城市市政道路位于地上、综合管廊位于地下的共建模式,用明挖法开挖综合管廊的基坑时,综合管廊的基坑回填完成后即形成了道路的路基。基坑的回填质量不仅关系着管廊主体结构的保护,还对其上方道路工程的施工质量有重大影响。文章以贵阳市某新建的城市道路和其下方新建的地下综合管廊为例,分析当前综合管廊基坑回填存在的问题及原因,结合现有工程案例,提出了基坑回填过程中的管理和质量控制措施,以控制预期质量。

深回填土砂泥岩组合地层桩锚围护基坑的变形规律

[目的]目前工程界针对基坑的研究大多数基于软土基坑和岩质基坑的经验,重庆地区为深回填土砂泥岩组合地层,需展开基坑变形规律研究。[方法]以重庆轨道交通10号线兰花湖停车场基坑工程为背景,基于现场监测数据,总结围护结构水平位移,围护桩后地面沉降的变化规律,进而围护结构水平位移与桩后地面沉降相关性。[结果及结论]围护桩最大侧移δh变化范围为0.048%H~0.103%H(H为开挖深度),远小于软土地区的统计结果;最大地面沉降δv介于0.033%H~0.220%H,小于卵石和软土基坑,与青岛土岩组合基坑较为接近;基坑开挖影响范围为H~1.5 H;基坑最大地面沉降δv与围护结构最大侧移δh关系可表示为δ_(v)=0.45δ_(h)~2.35δ_(h),均值为1.31δ_(h);地面沉降包络面积和围护结构侧移包络面积比值近似为1.67。

深基坑狭窄肥槽预拌流态固化土回填施工技术

深圳市新华医院项目基坑肥槽具有深而狭长的特点,回填作用面狭窄,不便于机械设备夯实施工。为提高肥槽回填的施工效率和绿色低碳效益,提出采用预拌流态固化土进行回填施工,预拌流态固化土具有早期强度高、质量稳定和就地取材的特点,可采用溜槽的方式对肥槽进行分层浇筑,减少传统压实工序,快速完成回填。工程实践表明,预拌流态固化土回填施工技术有效解决了深基坑肥槽回填作业面受限的难题,保证了回填施工质量和安全,缩短了回填施工工期,具有显著的经济效益和环境效益。

岩溶强发育及超厚回填土地层钻孔灌注桩施工技术

针对复杂地层中钻孔灌注桩常见的施工问题,以某工程项目为例,基于岩溶强发育及超厚回填土地层钻孔灌注桩施工技术,对超厚回填土地层、岩溶强发育地层以及上覆超厚回填土与下伏岩溶强发育叠加地层3种不同工况进行了应用分析,结果表明:该技术有效解决了复杂地层中成孔难、易扩缩径、灌注难等诸多工程难题,相较于传统工艺,可大大节省施工材料、降低施工成本,为项目缩短工期15天,累计节约旋挖钻机30台班,将灌注桩充盈系数从1.5降至1.05~1.1,为项目桩基施工节约综合成本35%以上。根据低应变检测结果可知,灌注桩均为Ⅰ,Ⅱ类桩,其中Ⅰ类桩占所测桩数的96.5%,Ⅱ类桩仅占所测桩数的3.5%,充分证明了该技术的可靠性。

不同颗粒级配对全风化花岗岩回填土抗剪强度的影响

坡面开挖后形成的全风化花岗岩回填土结构松散,物理力学性质差,易受流水侵蚀,导致严重坡面侵蚀。传统治理措施效果有限,土壤改良成为提升土壤抗冲刷能力和改善物理力学性质的有效策略。以全风化花岗岩回填土为主要研究对象,通过室内颗粒分析试验和直剪试验,在不同红黏土和砂粒质量占比条件下进行了系列重塑混合土体的抗剪强度试验研究。结果表明:一般情况下,随着红黏土和砂粒质量占比的增加,不均匀系数和曲率系数整体表现为增大趋势。级配参数对混合土体抗剪强度的影响是通过改变土体中粗细颗粒的比例以及颗粒间的作用关系,来影响其内摩擦角与黏聚力,其中红黏土会增加黏聚力,超过30%质量占比后会降低内摩擦角,而掺入砂粒会增加混合土体的内摩擦角,但是超过18%质量占比后其黏聚力低于回填土。此外,红黏土的掺入可以改善回填土的物理化学性质和肥力条件,并提高土体的抗剪强度,6%质量占比红黏土效果最佳,但实际应用中,可根据需求在6%~30%范围内选择。对于砂粒,在考虑后续工程防护措施下,18%质量占比为较优选择。

铝合金回填式搅拌摩擦点焊研究现状

回填式搅拌摩擦点焊作为一种先进的固相焊接技术,能够有效避免液相焊接的固有缺陷,同时消除搅拌摩擦点焊带来的匙孔,因此,在铝合金、镁合金等轻质金属点连接领域有着无可替代的优势,受到了国内外学者的广泛关注。经过多年的发展,回填式搅拌摩擦点焊已经不再局限于早期的套筒下扎模式,而是出现了多种不同的类型和模式,如额外填充式搅拌摩擦点焊、两阶段回填式搅拌摩擦点焊等。本文综述了近年来回填式搅拌摩擦点焊在铝合金焊接领域的研究现状,涉及点焊过程的基本工作原理,焊接工艺及接头组织性能研究,以及焊接接头的常见失效行为分析。本文对工程中回填式搅拌摩擦点焊接头性能的优化、工艺参数的合理选择提供一定的借鉴作用。