装配式生态格栅挡墙结构特性数值分析

挡土墙是常见的护坡结构,针对目前可绿化且高预制程度挡墙较少的问题,施工效率高、可绿化的装配式生态格栅挡墙应运而生。为探究装配式生态格栅挡墙的受力特点及影响因素,利用Abaqus有限元软件,对不同路堤高度、不同填土的装配式生态格栅挡墙立柱、倾斜搁板受力特性展开探讨。研究结果表明:不同填土高度对立柱的侧移影响不同,在填土高度1 m范围内,填土高度对立柱影响可忽略不计;挡墙侧移随着黏聚力增加和内摩擦角的减小而减少。当挡墙为路堤墙时,“等效内摩擦角法”不适用于计算倾斜搁板受力;立柱侧向位移较小,且随着柱底转动;由于倾斜搁板为开放式结构,导致其应力分布规律为多段U形曲线,与传统桩间土拱效应的先递增后减小趋势不同。当单根立柱的锚杆失效时,立柱侧移量增加较小,倾斜搁板合力点发生偏移。

真空预压加固区硬壳层的水分运移解析解

本文根据非饱和土体的渗流理论,建立水分运移模型,研究真空预压在稳态下的水分运移机制,给出了孔隙水压力分布的控制方程及其解析解。根据工程实测数据验证解析解的结果,并对不同参数进行分析。结果表明:稳态下真空预压水分运移模型计算的结果和现场实测数据基本吻合。扩散通量Q和降饱和系数对上层非饱和区域的形成位置、强度及厚度的影响较大。扩散通量Q越大,土体表层的基质吸力越大,孔隙水压力变化趋势就越大;降饱和系数在0.3~1.0 kPa-1内对非饱和土体部分基本没有影响。

双压力传感器埋入式沉降仪的研制及应用

针对传统沉降板在高速公路软基沉降观测中存在干扰施工、操作繁琐等弊端,提出了一种双压力传感器埋入式沉降仪。该沉降仪基于将土体沉降测量转换为对密闭系统内液体压力变化测量的原理,主要由竖向密闭管、基准传感器和路基传感器构成。通过室内试验和现场试验,详细阐述了其在标定、埋设和数据采集等阶段的操作方法。研究结果表明,该沉降仪的测量精度可达2 mm,重复性误差2 mm。与传统沉降板方法相比,其主要优势有:(1)该沉降仪埋设在土体中,与地面施工互不干扰;(2)只需分别采集双压力传感器的读数,测量效率高;(3)可用于工后沉降的长期观测,测量成本低。

高陡地形泡沫混凝土轻质路堤承载特性分析

以贵州省铜仁市G354石阡香树园至河坝公路改扩建工程中采用泡沫混凝土换填路堤为实例,运用Midas/GTS软件对高陡地形泡沫混凝土路堤置换全过程进行数值分析,对置换过程中路堤的应力应变特性及不同设计方案工后沉降进行研究。结果表明:使用泡沫混凝土进行高陡地形路堤置换对控制路堤工后沉降的效果显著,能有效防止地基表面及路面不均匀沉降的发生。

双线隧道对近接桩基影响的模型试验研究综述

隧道的开挖卸荷会引起周围土体扰动变形,导致近接既有桩基础产生附加变形和内力,影响上部建(构)筑物的安全使用,研究盾构隧道对既有桩基的影响具有十分重要的意义。文中从隧道模型、桩基模型、试验土体材料、试验条件、研究内容等方面对现有的双线隧道模型试验研究成果进行归纳和总结。在此基础上提出进一步的研究思路和研究方向,为后续模型试验研究提供参考。

不同龄期及密度泡沫混凝土微观结构及水化特性

采用压汞试验,扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)及X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)对3种密度的泡沫混凝土的微观结构及水化产物进行研究。通过压汞试验及SEM得到泡沫混凝土的孔隙率,孔径分布及内部微观形貌。结果表明泡沫混凝土的孔隙率,最可几孔径及临界孔径均随密度的增大而减小,气孔间基质随密度的增大而趋于紧密,结晶更完整,气孔的初始缺陷及损伤减少。通过XRD试验分析泡沫混凝土不同龄期的水化产物,得到分析图谱。结果表明不同龄期的水化产物大致相同,随着龄期的增长,泡沫混凝土水化过程中不断生成钙矾石晶体,结晶程度逐渐提高。

亚塑性模型对土-结构相互作用问题的预测能力分析

土是一种复杂的多相介质材料,采用能够真实反映其材料特性的本构模型对于数值模拟计算结果的可靠度至关重要。文中以土-结构相互作用问题的离心模型试验为基础,采用ABAQUS建立相应的数值模型,分别采用理想弹塑性Mohr-Coulomb和亚塑性2种本构模型,以及模型尺寸和原型尺寸2种建模方法进行计算分析,探究2种因素对预测结果的影响。研究表明:与离心模型试验结果相比,采用Mohr-Coulomb本构模型高估了桩身大部分水平位移和弯矩,而亚塑性本构模型可以描述土体在小应变条件下的应变依赖和应力路径依赖性,其计算结果与试验结果的吻合性更好;只要实现土体的应力水平与原型场地一致,2种建模方法对模拟结果的影响不大。研究结果有助于提高土-结构相互作用问题的预测能力,为实际工程设计和施工提供参考。

公路软基先预压后开挖换填轻质土技术的设计计算方法研究

高速公路工程采用先预压后开挖换填轻质土方法进行软基处理,当预压时间不足时需要通过施工过程中动态调整轻质土换填量来保证同等效果。以温州绕城高速西南线软基处理工程为例,研究了先预压后开挖换填轻质土处理技术工后沉降和换填厚度的设计计算方法,以及通过荷载的等效换算,来对轻质土换填量作出动态调整的计算方法。工程应用效果表明,该方法可以在缩短预压时间的基础上有效控制工后沉降。

隧道基坑多重开挖对既有桩影响的参数分析

隧道和基坑作为两种不同的开挖形式,是目前常见的城市地下工程。随着城市地下空间利用率的提高,既有桩周围存在隧道和基坑依次开挖的工况越来越普遍。从隧道桩基坑三者相对位置的角度出发,以“先隧道后基坑”开挖顺序为例,采用ABAQUS建立数值模型开展参数分析,并与相关试验结果进行对比,结果表明:Z0/Lp对既有桩基附加沉降、水平位移和弯矩均呈现先增后减的变化规律,桩身轴力在Z0/Lp不同时表现的响应模式不同。H/D或d/He越大,桩基附加沉降越小并趋于稳定;最大桩身水平位移的位置随H/D的增大由桩端逐渐上移至桩身中部,但基本不受d/He的影响;桩身弯矩随着水平间距的增大先递减后递增并趋于稳定。研究结果可为实际工程设计和施工提供参考。

含气地层双线盾构地表沉降实测分析

研究目的:较之于非含气地层,在含气地层中进行双线盾构掘进诱发的地表沉降规律鲜有报道。为研究含气地层中进行双线盾构掘进诱发的地表沉降规律,首先对国内地铁建设地区浅层气的分布及成分进行系统总结,并依托杭州地铁7号线塘青区间段工程,对含气地层双线盾构施工进行持续地地表变形监测,总结含气地层双线盾构掘进引起的地表沉降规律。研究结论:(1)含气地层盾构掘进引发的地表沉降影响范围较大,地表沉降在盾构通过25 d后趋于稳定;(2)盾构在含气地层中掘进时,存在“三次扰动”效应;(3)含气土中存在“中间气压区”,导致土体排气不彻底,存在基质吸力,使先行线盾构掘进引发的沉降大于后行线;(4)含气地层盾构先行线地表沉降与土体损失率均大于后行线,与软土地区规律相异;(5)本研究成果对合理设置含气土地区盾构施工参数和控制地表变形具有参考作用。

深厚软土先预压后换填泡沫混凝土轻质路堤现场试验研究

针对深厚软土路基压缩性大和工后沉降控制难的问题,以温州绕城高速公路西南线工程为依托,提出了先预压后换填泡沫混凝土施工技术,对典型断面卸载前表层累计沉降和换填泡沫混凝土后关键节点沉降进行监测,对该处理方式的加固效果进行了评估。研究表明:典型断面在卸载前表层沉降约为2m,表明深厚软土预压期沉降量大;建议下一级加载前沉降速率小于5mm/d,为了保证软土沉降;在运营半年后典型断面最大沉降为4mm,预测运营15a后累计沉降为62mm,低于设计标准值。说明采用先预压后换填泡沫混凝土的方法能有效的处理深厚软土路基,可为类似工程提供参考。

不同土层土压平衡盾构推力计算方法及应用分析

盾构推力是土压平衡盾构选型和正常掘进的关键控制参数之一,但受水文地质条件、掘进深度和盾构机参数等系列因素的影响,往往难以精确计算。基于考虑黏性土层和砂性土层对盾构摩阻力的不同影响,本文对盾构推力经验公式进行了修正。通过与无锡地铁3号线某隧道区间的实测数据对比发现,二者误差在2%~10%之间,表明该修正公式在无锡地区黏性土层和砂性土层具有一定的适用性。

超长大直径变截面钢管复合桩竖向承载力算法

变截面钢管复合桩的受力性能较好,在工程中应用较多,但是其理论研究却较为滞后。对该桩型竖向承载力计算方法进行研究,分析了其荷载传递规律,选取桩基受力极限状态,考虑钢管作用与变截面处承载力,利用桩土位移协调关系推导了超长大直径变截面钢管复合桩竖向极限承载力计算公式,并用该方法和现行规范计算方法对鱼山大桥37号桩基进行竖向承载力计算,与试桩自平衡试验实测值进行对比。研究结果表明:试桩自平衡试验曲线平缓无陡降,单桩竖向极限承载力试验值为120 056 kN,利用现行规范公式计算值与实测值相比偏差过大,而本文推导方法计算结果与实测值较为接近,验证了本文方法的可靠性。

斯里兰卡CKE高速公路KER互通拼宽软基处理设计方法分析

针对斯里兰卡当地特有的气候环境、地质条件、路基填料性质等因素,同时考虑路基建设时序的影响,对斯里兰卡CKE高速公路KER互通主线拼宽软基处理进行了深入的分析研究,得出可行的设计方案,对当地高速公路设计工作具有一定的指导意义。