盐渍土工程性质的改良研究进展

盐渍土中的盐分在外界环境的作用下会发生反复的结晶和溶解使土体性质不断劣化,这一过程对盐渍土地区的基础设施产生了严重的危害,因此,对盐渍土进行合理有效的改良已经成为工程建设中急需解决的问题。通过回顾国内外相关文献,本文概述了盐渍土经过化学方式、物理方式、生物方式改良后工程性质的变化以及产生的再生问题,并对部分再生问题提出了合理的解决方法,其中化学改良方式为本次综述的重点。研究表明,三种改良方式均可有效改善盐渍土的工程性质但侧重点有所不同,并且每种改良方式都存在一些缺陷,下一步还需加强对这些缺陷的解决方式的研究。除此之外,在改良盐渍土的耐久性和动力学性质、微观结构的分析、土体改良工艺的优化和特殊盐渍土的治理等方面还需更进一步的研究和探索。

兰州地下工程混凝土中钢筋腐蚀防护试验研究

针对兰州地铁建设中地下水SO2-4和Cl-含量较高的问题,基于钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀,通过设计2种模拟液和3种混凝土配合比,选择合适的混凝土配合比,采用CS350电化学工作站,对混凝土中钢筋的电化学腐蚀行为进行研究.结果表明:通过腐蚀电流密度与钢筋锈蚀程度的对应关系,只有浸泡溶液NaCl浓度为20g/L、MgSO4浓度为5g/L中第二种配合比混凝土中钢筋未产生腐蚀,其他5种钢筋均出现了不同程度的低腐蚀现象.通过2种模拟液不同配合比混凝土中钢筋的腐蚀速率对比分析,除了其中一组,其他几组均为混凝土水灰比越小,混凝土中钢筋的腐蚀速率越小;选择第二种混凝土配合比为较优混凝土配合比.

基于BIM技术的城市管网改造工程应用分析

以深圳市新区某片区管网改造工程项目中的相关信息数据为基础,采用BIM技术及Revit2014和CAD2008软件,对市政工程改造项目中的排水管网系统进行三维建模并进行碰撞检查,将BIM分析结果对比已实施的设计施工现状,提出更加合理的管网改造优化设计方法。解决老城区管网改造中存在的因地下管线信息难以准确掌握而产生的施工难以有效实施和变更设计等问题,为给排水工程管线的科学设计提供依据。

某工程深基坑事故分析与二次加固设计

以某工程土钉墙+悬臂式排桩支护的深基坑事故为例,介绍了该工程深基坑支护结构的原设计和第一次加固设计的方案。从设计、施工、管理等方面详细分析了本工程事故发生的原因,提出了本工程二次加固设计方案。同时对基坑工程二次加固设计的方法和要点进行了探讨,得出了一些有益结论,可为类似工程提供参考。

兰州市某深基坑工程位移监测及变形特性分析

以中国移动甘肃公司一深基坑工程为实例,沿基坑开挖上口线周围共布设20个监测点,在基坑开挖施工过程中,分别对20个监测点的水平位移和竖向位移进行了实时监测。根据监测结果,分别对土钉加预应力锚杆的复合土钉墙、土钉墙和排桩加预应力锚杆三种支护结构的变形特性进行了分析。监测及分析结果表明,该深基坑工程支护设计方案合理,效果良好,满足了设计和环境的要求,本工程取得的经验对兰州地区类似基坑工程具有指导意义。监测结果同时还表明,土钉加预应力锚杆的复合土钉墙、土钉墙及排桩加预应力锚杆三种基坑支护形式在兰州地区的适用性。

兰州市某复杂深基坑工程设计与监测分析

以兰州市某复杂深基坑工程为背景,分别介绍了土钉墙、复合土钉墙以及排桩预应力锚杆在该工程中的应用,并论述了其关键施工技术。监测结果表明,该基坑工程支护设计方案合理,效果良好,满足了设计和环境的要求。本工程取得的经验对兰州市类似工程具有指导意义。

桩基础高层建筑纠倾加固方法及工程实践

针对高度为99.9m的桩基础高层建筑不均匀沉降事故工程,为减小其地基压缩量及更好地增强建筑基础的整体刚度,从而制止沉降和抵抗不均匀沉降,结合该高层建筑结构特点以及地质条件,基于"加强基础刚度,止沉调平"的基本思路提出了"增补筏板+外部筏板外扩+锚杆静压桩"的纠倾加固方法,通过检测数据分析对该方法进行了验证。结果表明:以"增补筏板+外部筏板拓宽+锚杆静压桩"技术为主的综合纠倾加固方案是可行的;对于过量沉降以及产生较大不均匀沉降的桩基础高层建筑,采用"增补筏板+外部筏板外扩+锚杆静压桩"的综合纠倾加固方案将原桩基础转化为桩筏复合地基,有效提高了建筑物的整体性和地基基础承载力,同时利用锚杆静压桩布置数量、施工的先后顺序、施工时间差异对基础承载力进行调整,可以为大楼自然回倾创造条件,达到既制止其沉降与倾斜又适当纠倾的目的;外部筏板拓宽既能在纠倾过程中减缓沉降趋势,也能在建筑物使用过程起到防止复倾的作用。

预应力锚杆与土钉联合支护体系在兰州深基坑工程中的应用与监测分析

以中国移动甘肃公司一深基坑工程为背景,介绍了单排预应力锚杆与土钉联合支护体系和双排预应力锚杆与土钉联合支护体系在兰州地区土层复杂的深基坑工程中的应用,并论述了其关键施工技术。工程应用效果表明,该基坑工程支护设计方案合理,效果良好,满足了设计和环境的要求。监测结果表明,预应力锚杆对控制边坡的水平位移效果较为明显,还可以有效控制边坡的竖向沉降变化速率,施加双排预应力锚杆相较于单排预应力锚杆,其作用效果更为明显。取得的经验对兰州地区类似工程具有指导意义。

西宁地区几个基坑工程问题分析与处理

为了解决用地紧张和道路交通拥挤问题,西北地区很多城市开始大规模修建高层建筑和地铁,需要开挖大量深基坑。传统支护结构的应用受到限制,而桩锚支护由于具有主动改善基坑土体的受力状态、限制基坑侧壁水平位移的优点,在西北黄土地区深基坑支护中得到广泛应用。本文借助西宁地区几个采用土钉墙、复合土钉墙、预应力锚杆、支护桩等结构型式进行支护,发生变形垮塌的典型基坑工程案例,详细分析了其设计和施工中存在的问题,给出了相应的解决方案。同时,总结了当前类似基坑工程的设计、施工和管理等方面的不足,指出了今后应重点研究:建立基于位移控制的非饱和黄土地区支挡结构土压力计算模型,完善土压力计算方法;加强深大基坑支护结构的现场测试研究,建立考虑预应力锚杆、支护桩和土体之间协同工作的动态稳定性分析模型。最后指出了常用支护结构施工中的关键质量控制点。

庆阳地区超高层巨厚层黄土地基工程地质特征

为了更深层次地了解黄土的地质特征,以庆阳地区某超高层巨厚层黄土地基为研究对象,对陇东黄土的物理和力学性能进行了深入探究。主要通过原位试验与室内试验,从地层结构、分布深度、液限、塑限、塑性指数、孔隙比、湿陷变形、剪切波速、地基土承载力、抗剪强度等方面对该地区黄土的工程性能进行了综合分析与评价,结果表明:5.0m以内的马兰黄土湿陷性较强烈,黏聚力小,压缩性大;随着黄土厚度逐渐增大,离石黄土及午城黄土黏聚力增大,压缩性减小,呈轻微—中等湿陷性;受压超过400kPa的马兰黄土、受压大于600kPa的离石黄土及受压大于200kPa的午城黄土均无湿陷性;15.0m以内土体最大干密度为1.67~1.76g/cm^3,最优含水率为16.6%~17.7%;含水率高值相对集中在地下水位62.0m以下、饱和度90.0%以上地区。

一种新型框架预应力锚托板加固技术在高填方边坡工程中的应用及数值与监测分析

提出一种框架预应力锚托板加固技术,这种技术不仅施工方便快速,还可以有效提高高填方边坡的稳定性,并对边坡的位移和变形起到很好的控制作用。为了能够更好地了解框架预应力锚托板的加固效果,基于GeoStudio,结合实际监测数据,对比分析了有无锚托板时高填方边坡的坡肩位移、深层水平位移及稳定性,并对锚托板的锚固段轴力变化及边坡土压力分布规律进行了分析。

“品”字型抗滑桩有限元计算方法及工程应用

通过对抗滑桩在滑坡防治治理工程中的应用研究,首先提出了一种新型组合式"品"字型抗滑桩,此抗滑桩由三根单桩通过桩顶连梁连接组合成空间结构,此结构具有刚度大、变形小的特点。其次建立了此抗滑结构的空间杆系有限元计算模型,将桩间土视为薄压缩土层,并以水平向弹簧来代替,桩侧摩阻力通过桩土界面传递函数来考虑。最后此抗滑结构在舟曲锁儿头滑坡得到了应用并进行了现场试验,试验结果表明:前排桩桩身弯矩约占后排桩桩身弯矩值的30%,且后排两根桩的桩身弯矩不等,此结构产生了扭转变形并且能够应用在滑坡推力主轴线难以确定的滑坡治理工程中,具有很好的应用价值。

某砂岩顺层挖方高边坡治理工程施工期变形特征与工程效果评价

为了研究砂岩顺层挖方高边坡支护工程施工期间及施工后的边坡变形规律和治理工程效果,文章依托北京某边坡支护项目,对边坡在施工过程中的锚索轴力及边坡位移进行监测分析,结果表明:锚索轴力变化主要分为加速损失阶段、波动阶段以及持续稳定趋变阶段;锚索轴力变化可以很好地反映坡体内力的变化情况;坡顶水平位移和竖向沉降的变化,可以反映边坡深层位移的变化规律和边坡的稳定性;框架预应力锚索抗滑桩组合支护体系应用于砂岩顺层挖方高边坡的支护时,具有较好的支护效果。采用有限元分析软件,模拟该砂岩顺层挖方高边坡的开挖支护过程发现:随着边坡的开挖,坡体位移沿着软弱滑动面向坡角发展,边坡稳定性降低。将监测结果与模拟结果对比分析,发现二者的变化趋势基本一致,证明了该边坡的支护体系能有效地控制边坡的变形。研究成果能为以后类似边坡的设计施工提供参考。

轻质相变混凝土的研发及物理力学性能实验研究

以SiO_(2)气凝胶粉末为基体材料,低温相变石蜡为相变材料制备定型复合相变材料;采用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、同步热分析仪及扩散-渗出圈测试对定型复合相变材料进行表征分析及稳定性检验。结果表明:石蜡吸附质量为75%时制备的定型复合相变材料最为稳定,SiO_(2)气凝胶与石蜡之间仅为物理吸附,定型复合相变材料的相变温度为26.52℃,相变潜热为56.2 J/g。将其掺入EPS混凝土,水泥净浆流动度实验限定定型复合相变材料掺加量在16%附近时,混凝土拌合物工作性能最佳。进行物理力学性能测试,发现随着定型复合相变材料的掺入,试件抗压、抗折、抗劈裂强度均有一定程度的提高。通过热箱储热性能试验,掺加定型复合相变材料的试件升降温曲线斜率及峰值均有降低现象,表明轻质相变混凝土具有很好的温控性能,可用于节能建筑围护体系。

稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明:对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。

新型切口厚壁钢管耗能支撑抗震性能研究及参数分析

为了解决现有金属耗能装置连接复杂或容易发生非预期破坏等问题,提出了一种新型切口厚壁钢管耗能支撑(energy-dissipation brace with notched thick-walled steel tube,EDB-NTWST)。该支撑主要依靠首次提出的切口厚壁钢管(notched thick-walled steel tube,NTWST)耗能,震后仅需更换NTWST即可完成修复,因而可提高结构震后修复速度。针对切口厚壁钢管的不同布置方式,给出了两种支撑的构造形式,并推导了NTWST简化力学分析方法。通过试验研究,验证了理论计算及数值模拟的准确性。采用参数化分析方法,设计了16个NTWST试件,在单调加载和循环荷载下分别对其进行了有限元分析。结果表明:EDB-NTWST的滞回曲线饱满,变形能力强,延性高,可将损伤集中于NTWST上,能够实现可重复使用的目标;简化力学分析方法与试验结果吻合较好,可用于EDB-NTWST的初步设计;NTWST的力学性能能够通过调整其设计参数进行改变,承载力的提高可通过加大耗能环厚度来实现,增加耗能环的数量可以显著提高其变形能力,增加耗能环的宽度并减小中径,是提高NTWST延性的有效方法。

轴向拉压式U型厚壁金属波纹管阻尼器抗震性能研究

针对传统金属阻尼器承载力不足、极限变形较小等问题,提出一种新型轴向拉压式U型厚壁金属波纹管阻尼器。通过改变波纹管的壁厚、内径及波数等参数来调整阻尼器的承载力、初始刚度、极限变形及延性;采用有限元分析手段,对阻尼器的核心耗能元件进行单调及低周往复加载条件下的力学性能分析。研究核心耗能元件的内径、壁厚、波纹平均半径、U型波纹直边长度、材料屈服强度及波数这6个独立变量对其力学性能的影响关系,提出阻尼器极限位移的计算方法,给出阻尼器受拉屈服后刚度与屈服前刚度之比的拟合公式,揭示出新型阻尼器的受力机理,建立阻尼器的恢复力模型。同时,针对U型波纹管建立考虑边波效应的修正简化计算方法,并与规范法进行比较。研究结果表明:修正后的简化分析方法与规范法相比具有更高的精度;阻尼器滞回曲线饱满、耗能能力强、变形大、延性高;金属波纹管的刚度、屈服荷载、屈服后刚度及极限荷载均随壁厚的增加而显著增大;随着波数的增加,核心耗能元件的极限变形、延性及累积耗能显著提高,但受拉屈服后刚度降低;建议阻尼器设计时波纹平均径厚比不大于3.8,最大设计工作位移不大于极限位移的0.8倍。

青藏高原降雨增加和气温升高对多年冻土水热动态贡献研究

在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限抬升8 cm,暖湿化共同作用导致冻土上限下移6 cm;在暖湿化作用下,降雨增加对冻土降温作用较小,气温升高对冻土的升温效应仍占据主导。

好氧颗粒污泥结构稳定强化策略研究评述

好氧颗粒污泥由于其强大的抗冲击能力和出色的除污效果,在常规活性污泥性能升级改造中得到热点关注,而其形成时间较长和稳定性较弱的问题限制了在污水处理厂的商业化应用。为了能尽快将好氧颗粒污泥技术广泛投入到污水处理领域中,有必要重新深入认知形成机制和结构稳定性的关键影响因素,从而达到精准调控其形成过程和实现长期稳定有效使用目的。该文通过系统地收集和分析相关研究文献,梳理了好氧颗粒污泥形成机制,形成机制主要集中在七大类假说,即晶核理论、自凝聚原理、胞外聚合物假说、丝状菌假说、细胞疏水性假说、选择压驱动假说和阶段假说等。从宏观和微观两个角度分析了其稳定性的关键影响因素。宏观上,反应器的高径比、水力剪切力、有机负荷率等因素都会对好氧颗粒污泥的形成和稳定性产生影响;微观上,微生物的群体感应及其分泌的胞外聚合物等因素也发挥着重要作用。详细阐述了好氧颗粒污泥微生物群落组成和功能,进一步整理了好氧颗粒污泥微生物群落与颗粒结构稳定性能的内在关联。依据以上研究进展并结合工程应用的实际情况和需求,总结概况了好氧颗粒污泥结构稳定强化策略,即控制污泥粒径、改善进料与曝气方式、调控胞外聚合物分泌、调控群体感应等。初步构想了基于生物强化、崩解和再造粒的技术路径,具有生化、物化和化学理论融合的特点,在一定程度上可能代表了群体感应-晶核凝聚共诱导造粒的研究方向。

模块化建筑阵列多调谐质量阻尼系统的实现与减震研究

基于建筑模块化和悬挂楼板减震的原理提出了悬挂楼板模块体系(modularized suspended floors system,MSFS)。利用楼板作为质量块,组成分布阵列式多调谐质量阻尼器(distributed array multiple tuned mass dampers,d-array-MTMDs)系统。通过输入32条远场和近场地震动记录进行时程分析,对平均调谐频率比η、调谐频带宽度系数β、调谐阻尼比ζ_(T)、TMD数量n以及主结构层数N,共5个参数展开研究。结果表明:d-array-MTMDs的减震效果优于普通MTMDs系统;ζ_(T)对系统减震性能影响较小,当η为0.7~1.0、β为2.0时,系统具有更好的减震效果;当n大于某阈值时,系统的减震效果趋于稳定,阈值与η线性正相关,与ζ_(T)非线性负相关。随着模块建筑层数的增加,系统也能维持较好的减震效果。