砂土导热性能测试与预测研究

地层内砂土的导热性能是地下空间开发建设中暖通空调设计的重要参考指标。采用Hot Disk TPS2500s热常数分析仪测试,探讨了干密度和含水率对砂土导热性能的影响,分析了砂土的导热系数理论预测问题。结果表明:干密度相同时,重塑砂土的导热系数和体积比热随含水率的增大而增大;含水率低时重塑砂土的热扩散系数随含水率的增大而增大,达到一定含水率后重塑砂土的热扩散系数随含水率的增大趋于稳定或减小;含水率相同时,重塑砂土的导热系数、体积比热和热扩散系数随干密度的增大而增大;重塑砂土与原状砂土的热物理参数随含水率变化的趋势大致相同,后者偏大。讨论了土体导热系数预测理论的适用性,Cote and Konrad模型可以准确得到预测重塑砂土的导热系数。

兰州地铁地温分布特性及其演化规律

以兰州地铁所在地区为研究对象,实测地铁隧道开挖前的地温(简称为初始地温),根据实测数据,提出地铁初始地温预测模型公式。采用非稳态传热的数值模型,分析运营条件下地铁隧道围岩温度的演化规律。结果表明:兰州地铁初始地温随环境气温和埋深的变化而变化;年变温层位于自地表至埋深12m处;年恒温层位于埋深12m及其以下,温度为15℃左右;年变温层中,1年内初始地温变化规律与环境气温变化规律相似,近似呈正弦曲线状分布,但存在相位滞后的现象;1年中初始地温的振幅随埋深的增大呈指数下降趋势。在隧道内空气与围岩之间热交换中,兰州地铁隧道围岩的温度及其梯度、热透厚度(未达到极限时)均与隧道内环境温度、热交换时间成正相关关系,但与距隧道内壁的距离成负相关关系。

兰州地下轨道交通围岩热物理参数试验研究

地下轨道交通暖通空调系统的优化设计与地下轨道交通隧道围岩的热物理参数性质密切相关。文章以兰州地下轨道交通原状土样为研究对象,使用Hot Disk热常数分析仪探究了兰州地下轨道交通围岩的热物理性质。研究结果表明:兰州地下轨道交通围岩土样的导热系数随深度的增加而增加,深度13 m处的中砂层导热系数和热扩散系数最大,明显比其它深度处的黄土层和淤泥质土层的导热系数和热扩散系数大,而中砂层体积比热较小;围岩土样的导热系数随含水率增加呈线性增长,体积比热随含水率增加先降低后增高,热扩散系数随含水率增加先升高后缓慢降低。

干湿循环下不同初始干密度泥岩强度劣化研究

由于季节性降雨和地下水位升降,岩质边坡中泥岩在干湿循环中强度发生劣化,对岩质边坡的稳定性具有不良影响。以兰新高铁岩质边坡的泥岩为研究对象,对不同初始干密度泥岩在干湿循环中进行单轴抗压、抗拉和SEM试验。研究发现,初始干密度相同时,随干湿循环次数的增大,泥岩的单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度、黏聚力逐渐减小,其劣化速率呈减小趋势,干湿循环对其劣化程度呈增大趋势,摩擦角下降幅度较小。干湿循环次数相同时,随初始干密度的增大,泥岩单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度和黏聚力逐渐增大,干湿循环对其劣化程度都呈增大趋势。比较同一强度参数(单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度或黏聚力),随干湿循环次数的增大,三种初始干密度泥岩之间差值呈减小的趋势。在干湿循环递进过程中,泥岩颗粒间联结能力逐渐减弱,孔隙表面复杂程度逐渐增大,不同初始干密度泥岩的颗粒间联结能力差别呈减小趋势,与宏观方面的规律相对应。干湿循环对泥岩强度的劣化与循环次数和初始干密度密切相关。

灰土桩加固既有铁路路基关键技术研究

研究目的:采用灰土桩加固铁路路基的方法由来已久,但灰土桩加固既有铁路路基的设计理论尚不完善,对于灰土桩的加固效果、加固后的沉降值大小、灰土桩的参数优化均需要通过数值分析及试验得出结论。基于此,本文以灰土桩加固大准重载铁路路基为工程背景,借助有限元软件对桩轴倾角、桩径、桩距、桩长等因素对灰土桩加固既有铁路路基效果的影响进行了研究。研究结论:(1)灰土桩采用45°倾角时可兼顾加固深度及应力分布均匀性;(2)根据铁路路基实际尺寸合理选择桩径,一般桩径宜取0. 25～0. 3 m;(3)桩间距取3-4倍桩径时加固效果最好;(4)对斜向灰土桩复合路基设计参数的调整优化,应首先考虑桩长的影响,在合理范围内尽可能增大桩长,其次选择合理的桩轴倾角、桩径及桩间距;(5)本研究成果可为灰土桩加固既有铁路路基的工程设计和安全评价提供理论依据。

拼装式锚杆(索)框架现场试验研究

现有的锚杆(索)框架都是现浇施工,其支模、浇注、养护等花费的时间较长,不利于高边坡和滑坡地质灾害的抢险与快速治理。根据锚杆(索)框架的受力特点,从减轻预制混凝土梁的重量、方便现场拼装施工的角度考虑,提出了单向变截面和双向变截面预制混凝土拼装式框架结构,并对各种拼装式框架结构进行了现场张拉加载试验。结果表明:单向变截面拼装框架结构(Ⅰ型)适用于单孔锚索拉力600~800 kN且吊机可以到达的边坡治理,双向变截面拼装框架结构(Ⅱ型)适用于单孔锚索拉力300~500 kN而需人工扛抬构件的边坡治理。

城市滨水空间设计策略与方法研究——以陶子湖片区项目为例

滨水空间是城市水陆界面交汇的活动空间,从不同层面给公众营造了一个多元且独特的互动区域,在规划设计中要根据地域文化与历史文脉运用生态技术塑造特色空间来体现。本文主要以陶子湖片区项目为例阐述设计理念与方法,为城市滨水空间整体设计提供理论基础和借鉴策略。