列车荷载下新地铁隧道开挖对周边管线的影响

利用FLAC3D有限元模拟软件,模拟在既有地铁荷载下进行北京直径线开挖。结合实测结果,研究了隧道周边管线的位移、应力及地表沉降。结合相关管线安全性评价标准,对地下管线的安全性进行分析预测。结果表明,管线水平及倾斜变形均在标准控制范围内。利用地表沉降预测管线安全性时,发现地表沉降最大值、地表最大斜率、地表损失系数及地层移动坡角值均小于控制值。但管线的部分区域最大主拉应力集中于1.6～1.72 MPa范围内,略大于混凝土抗拉强度1.43 MPa。为了保证管线的正常使用,需对管线周围土体进行加固。

钻爆法地铁隧道开挖对地下管线的影响

钻爆法地铁隧道施工对临近管线的影响目前研究较少。利用FLAC3D软件施加爆破荷载,研究地铁隧道开挖时周边管线的应力位移的变化。通过改变地表振速来体现爆破荷载的变化,研究不同爆破强度下管线应力位移的变化。同时在研究中,考虑管线与隧道平行及管线与隧道垂直两种位置关系。研究结果表明：由于管线对地层沉降的抵抗作用,当管线与隧道垂直时,管线的竖向位移小于二者相平行时的,但拉压应力大于二者相平行时的;地表振速在1.2~2.4cm/s时,管线内拉压应力增长迅速,当振速达到2.7cm/s,管线拉应力并未达到接头填料拉应力限值;振速在1.45~2.0cm/s范围内,管线位移增大明显,振速达到2.7cm/s后,管线竖向位移超过工程限值;随着地表振速的增大,管线竖向位移斜率不断增大。管隧平行时,振速增大到2.3cm/s后,位移斜率增长速度加快。

基于模糊层次分析法的隧道坍塌风险评估

以重安江隧道为工程背景,以模糊层次分析法建立风险评估模型。在模型建立过程中,基于国内隧道坍塌事故原因的统计分析及隧道自身情况,确定风险因素。根据类似工程中的统计数据,结合工程实际情况,利用相对标度法确定各因素的权重值。将所得模型应用于实际隧道中,获得不同里程段隧道坍塌事故发生的可能性。

通车荷载下不同覆土厚度的地铁隧道开挖对管线安全性的影响

地铁隧道的开挖将对临近的地下管线造成较大的影响。当管线附近同时存在新隧道开挖和通车中的地铁时,管线将同时受二者的影响。采用三维有限元方法分析在临近的地铁通车荷载作用下,不同覆土厚度的地铁隧道因开挖造成的地表沉降值和沉降槽曲线。利用沉降值和沉降槽曲线推算出保证管线安全性的控制参数。并得出新建隧道的覆土厚度对参数的影响,再将计算值与实测值进行比较。研究结果表明:(1)通车荷载的考虑和新建隧道的不同覆土厚度对参数的影响较大。(2)随着覆土厚度的增大,地表最大斜率和Smax/i有所增长,增长趋势随覆土厚度增大而减缓。(3)随着覆土厚度的增大,地表最大沉降值和地表损失系数呈现线性增大趋势。(4)随着覆土厚度的增大,沉降槽拐点曲率呈现线性降低趋势。(5)通过计算值与工程实测值的对比可知,有限元模拟结果与实测结果吻合,所推公式求得的参数与实测值求得的参数相吻合。

聚丙烯长丝非织造土工布材料特性分析

对聚丙烯长丝非织造土工布的材料特性进行探究,测试其物理力学性能、耐久老化性能及耐酸、碱性能,结果表明:该材料具有良好的拉伸特性;耐久老化性能出众,其经500 h氙弧灯照射后,断裂强力保持率在90%以上,断裂伸长保持率在80%以上;具有较强的耐酸、碱性能,其能在质量分数为10%的酸、碱溶液中浸泡168 h后,断裂强度保持率和断裂伸长率保持率都在90%以上。

地铁隧道施工中钻爆强度对公路路基沉降的影响

以青岛地铁君峰路-西流庄区间隧道为依托工程,运用有限差分软件FLAC3D建立隧道开挖模型,研究地铁隧道开挖时爆破强度过程中路基的位移变化,并分析其沉降槽参数的变化规律。以弥补钻爆法地铁隧道施工对路基的影响目前研究较少的不足。研究结果表明:随着振速峰值在1.0~2.2 cm/s增加,路基沉降不断增长;振速峰值达到2.0 cm/s后,初始开挖面处的路基竖向位移出现上浮;随着振速峰值的增大,路基竖向位移斜率不断增大,且斜率的增长速度加快;钻爆法地铁隧道开挖过程中,路基沉降曲线符合Peck公式。通过研究得到振速峰值在1.0~2.2 cm/s时,路基沉降值最大值Smax计算公式。随着振速的变化,沉降槽宽度i的变化规律并不明显。

粉煤灰活性提升技术的研究进展

基于目前低品质粉煤灰产量高但是利用率低的现状,介绍了粉煤灰的性质和几类粉煤灰活性提升技术,其中着重介绍了以有机和无机激发剂激发为主的化学激发技术,分析了目前几种粉煤灰活性提升技术的优缺点,针对低品质粉煤灰活性提升技术的进一步研究,从化学激发剂复合激发以及物理化学组合激发上提出相关建议。

岩溶隧道突涌水预警体系的建立

为加强岩溶隧道突涌水预警的准确性,基于理论分析方法及岩溶隧道实际特点,提出溶洞侵入及未侵入隧道两类情况下的岩溶隧道突涌水预警体系的建立方法。通过理论分析,确定了突涌水的主要影响因素及其发生过程中变化显著的监测项目。选择溶洞特质、水的变化、岩盘破损程度、节理裂隙形态为预警体系的主要评价指标。根据溶洞与隧道相对位置关系,建立溶洞侵入及未侵入隧道两种类型的突涌水预警体系。工程应用显示预警结果与现场吻合较好,验证了预警体系的合理性与可行性。

公路工程中智能安全帽功能定位研究

分析智能安全帽的基本要求和现有技术,确定其在公路工程建设中应用的可能性。选择不同背景的公路工程建设管理人员,对智能安全帽的关注程度及功能需求进行调研。根据调查人员的特点以及对智能安全帽了解程度,确定各调查人员的自身及职业权重系数,对调查结果进行处理。根据调查的处理分析结果,提出智能安全帽系统包括进入工作区域管理、人员定位管理、安全预警管理三大模块。

回弹抑制剂对湿喷混凝土性能影响规律

隧道工程中湿喷混凝土回弹率过大是影响工程质量和施工安全的主要问题之一。为了降低湿喷混凝土回弹率并满足混凝土综合性能的要求,根据混凝土工作性能和强度需求确定了混凝土的基准配合比和减水剂的类型及掺量,再采用试验对比法研究了纤维素醚与聚丙烯酰胺2种回弹抑制剂对湿喷混凝土性能的影响。揭示了回弹抑制剂在不同掺量下,喷射混凝土的坍落度、抗压强度、黏结强度和回弹率的变化规律,并结合规范对喷射混凝土性能的综合要求确定了2种回弹抑制剂的掺量范围。结果表明:随着纤维素醚掺量从0‰增加到3‰,坍落度呈现先增长后降低的趋势,坍落度峰值出现在掺量1‰附近;随着聚丙烯酰胺掺量从0‰增加到0.3‰,坍落度降低;随着纤维素醚掺量从0‰增加到3‰或聚丙烯酰胺掺量从0‰增加到0.3‰,混凝土抗压强度出现不同程度的下降,但仍能满足喷射混凝土的抗压强度要求;随着回弹抑制剂的掺入,混凝土黏结强度不断增长,且黏结强度均大于1.0 MPa;未掺入回弹抑制剂时,混凝土回弹率未满足规范需求;掺入纤维素醚2.0‰~3.0‰或掺入聚丙烯酰胺0.15‰~0.25‰后回弹率有明显降低;为满足喷射混凝土综合性能需求,建议纤维素醚适用掺量控制在2‰~3‰范围内,或聚丙烯酰胺适用掺量控制在0.15‰~0.25‰范围内。

水玻璃对粉煤灰矿渣地聚合物强度的影响及激发机理

通过力学性能测试研究了水玻璃掺量和模数对粉煤灰矿渣地聚合物抗压强度的影响。根据水玻璃的胶团结构和地聚合物的微观形貌特征,分析了SiO2/Na2O对强度的影响规律和水玻璃胶团在地聚合物中的聚合反应过程。结果表明:当水玻璃掺量大于等于20%,水玻璃模数由0.5增加到2.0时,地聚合物的抗压强度呈先增后减的趋势;当水玻璃的模数在1.2~1.6范围内,掺量为20%时,地聚合物抗压强度达到最大。微观分析表明:粉煤灰和矿渣中的活性物质溶出使水玻璃固结,将粉煤灰和矿渣颗粒包裹其中形成冻结体,粉体颗粒与周围冻结体紧密黏结;在碱激发浆体中,粉煤灰和矿渣颗粒结构完整,而硅酸盐水泥颗粒在水化反应时则是完全解体;水玻璃既作为激发剂又作为反应物,水玻璃中的Na2O使粉煤灰和矿渣中的Si-O键和Al-O键断裂,使Si和Al等元素溶出,水玻璃中的硅质成分作为反应物与矿渣中溶出的Ca2+发生反应,生成水化硅酸钙凝胶,粉煤灰和矿渣中溶出的Al3+和Si4+深入水玻璃胶核附近,在脱水的条件下与胶核中的SiO2发生聚合反应,相邻胶核的聚合反应产物互相搭接形成整体,是地聚合物强度网状结构建立的根本原因。

Bandis经验公式修正及其应用

针对三维离散元程序中刚度参数合理选取方法及其应用开展研究.通过理论分析,给出了结构面剪切刚度及法向刚度的理论公式;结合室内剪切试验研究和数值分析,得到了符合工程实际的剪切刚度修正Bandis经验公式及法向刚度参数经验公式,从而明确提出了一种结构面刚度参数的选取方法;通过实际工程边坡稳定性分析,探究了基于上述方法选取的参数对实际工程模拟的适用性.研究表明,岩体结构面刚度参数是应力的函数,修正Bandis经验公式能够较为完善地表征剪切破坏前结构面的剪切刚度变化规律;利用编制FISH程序使刚度参数随应力变化而改变的方法,使3DEC软件对工程岩体变形特征的模拟更加符合实际,从而验证了该方法的合理性.

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥基双液注浆料性能的影响

采用粉煤灰、矿粉和硅灰分别取代硫铝酸盐水泥基双液注浆料,对比分析了它们对注浆料的凝结时间和抗压强度的影响。试验结果表明:按0%、10%、20%、30%的质量比例分别取代注浆料时,随着取代量的增加,初凝时间缩短,终凝时间延长;在掺量小于10%时,掺加矿粉可以增大硫铝酸盐水泥基双液注浆料的抗压强度,掺量大于10%时,掺加矿粉会减小抗压强度,对于粉煤灰和硅灰,除粉煤灰在掺量小于10%时可以略微增大1d抗压强度以外,其余掺量均使抗压强度减小,这对矿物掺合料在硫铝酸盐水泥基双液注浆材料中的应用具有一定的参考价值。

天然火山灰质材料在某特大桥大体积机制砂混凝土中的应用

天然火山灰作为混凝土的活性矿物掺合料的使用可以弥补传统活性矿物掺合料的紧缺,但天然火山灰对混凝土的工作性能、强度、耐久性有显著的影响。试验表明:天然火山灰质材料具有较好的活性,大掺量矿物掺和料加入混凝土中,对混凝土的工作性有一定的改善作用;天然火山灰质材料与粉煤灰等配制出的混凝土强度差距并不明显,但复合式天然火山灰质材料做掺和料的不利于混凝土后期强度的增长;天然火山灰质材料可在一定程度上改善混凝土耐久性,抗氯离子渗透性能与抗碳化性能接近Ⅱ级粉煤灰配制的混凝土;天然火山灰质材料对碱-骨料反应具有明显的抑制作用。

C50大体积混凝土温度仿真及裂缝控制技术研究

为防止C50高标号大体积混凝土因温度急剧变化所产生的内应力引起裂缝病害,本文采用有限元仿真软件模拟分析了实际服役环境下混凝土内部温度及温度应力场随龄期的变化。根据分析结果采取了在混凝土内部搭建冷却水管的温控措施,在施工过程中,通过预先埋设温度测量元器件来实时监控混凝土内最高、最低温度及内表温差,监测数据指出承台混凝土最高温度达55. 3℃,最大内表温差20℃,拆模后混凝土未出现裂缝,混凝土质量良好。

机制砂喷射混凝土组成设计研究与分析

为了进一步减少天然砂的开采,节约造价成本,缓解环境破坏,利用隧道工程建设所产出的隧道弃渣资源作为初期支护喷射混凝土用机制砂,替代天然砂的使用。本文通过对比天然砂与机制砂的特点,综合分析了机制砂喷射混凝土组成设计的影响因素指标,总结了机制砂混凝土在原料选用、配合比设计中的关键点,为喷射混凝土用机制砂的推广应用提供理论参考。

机制砂喷射混凝土在隧道初期支护中的施工控制

因机制砂与天然砂性质的差异,导致机制砂喷射混凝土在隧道应用的过程中往往存在工作性差、回弹率高和施工质量低等问题。通过对机制砂喷射混凝土在隧道初期支护中的施工进行控制,来有效提高隧道施工的质量。

泡沫混凝土材料的研究与应用

目前国家对于建筑节能和新材料的研发倍加关注,并出台了相应政策。泡沫混凝土以其特性逐渐走进人们的视野,并得到快速地普及和发展。本文简要论述了泡沫混凝土的制备,总结了不同种发泡机理及发泡剂的特性,并对比了物理化学发泡的优势及弊端;对现有泡沫混凝土的力学特性、孔隙特征、料浆稳定性、干燥收缩几个方面的研究现状进行总结;对泡沫混凝土的轻质、保温隔热、耐火隔音、低弹抗震几个方面的特性进行论述,并针对其不同特性总结现有主要应用方式。最后根据现有研究提出我国泡沫混凝土研究中的主要不足之处。

石粉对机制砂自密实砂浆性能的影响

本文以机制砂自密实砂浆为研究对象,在不同水灰比和不同减水剂掺量时,对比分析了石粉含量对砂浆和易性和力学性能的影响。结果表明:石粉可以较好地改善自密实砂浆拌合物的和易性,且水灰比越大,允许的石粉含量越大,减水剂掺量越大,允许的石粉含量越大;石粉含量在10%～15%范围内,砂浆的力学性能较好。这对砂浆石粉含量的确定具有较好的参考价值。

石粉对不同配合比设计参数的机制砂砂浆性能的影响

在机制砂生产过程中,不可避免地会产生一部分石粉,即粒径小于75μm的颗粒。为探索石粉对机制砂砂浆性能影响的规律,本研究采用不同水灰比(W/C)和不同砂灰比(S/C)制备机制砂砂浆,测试不同石粉含量下机制砂砂浆的工作性能和力学性能。分析了不同配合比下,石粉含量对机制砂砂浆性能的影响规律。结果表明:适量的石粉能够改善砂浆的工作性能,同时石粉能够发挥填充效应,提高砂浆密实性,从而提高砂浆的力学性能;石粉的最佳含量随砂灰比的增大而减小,随水灰比的增大而增大。研究结果对指导机制砂砂浆最佳石粉含量的确定具有较好的参考价值。