基于面波法和高密度电法的地连墙成槽扰动研究

地下连续墙是当前地下工程中常见的一种截水、防渗、挡土结构,在众多轨道交通以及房建工程中都有广泛应用。在地下连续墙施工过程中,周围土体会受到扰动,导致各类工程性质参数发生变化。使用瑞雷面波法、高密度电阻率法两种新型试验手段,以江阴靖江长江隧道江北段明挖隧道为工程依托,对地下连续墙成槽施工后土体的剪切模量、电阻率变化规律以及扰动范围开展研究。结果表明,地下连续墙成槽施工后不同位置土体的剪切模量和电阻率变化不一。以剪切模量为评价指标时,明显扰动区分布在深度4 m以上且距槽壁5.5 m范围内;以电阻率为评价指标时,明显扰动区位于深度4 m以下且距槽壁4 m以内区域。

长江漫滩区超深地连墙成槽土体变形研究

现阶段工程设计中往往忽略成槽引起的土体变形,但当工程对环境变形较为敏感时,该部分土体变形值得受到进一步关注。文章针对长江漫滩区超深地下连续墙成槽引起的土体变形问题,依托南京江北新区地下空间一期工程,建立了超深地连墙成槽有限元模型,计算了成槽引起的地表沉降及土体侧移,分析了土体变形发展规律及槽壁加固、超载等因素的影响。结果表明,超深地连墙成槽引起的地表沉降和加固范围内的土体侧移主要发生在成槽前期,深层抓槽对浅层土体影响程度有限。地表沉降主要由超载引起,而水平位移受超载影响程度较小,影响深度约13 m。当超载为50 kPa时,槽壁加固可使最大地表沉降降低37.3%,可使加固范围内的最大土体侧移降低61.3%。

基于CPTU的超深地连墙成槽土体扰动评价

地下连续墙成槽会引起邻近地层土体应力状态发生变化,导致土体受到扰动,进而影响土体的工程性质,因此,准确评价地连墙施工引起的土体扰动对工程设计与施工具有重要指导意义。以江阴靖江长江隧道工程为依托,在江北工作井的某幅地连墙成槽前后于槽段旁边开展了孔压静力触探(CPTU)测试,得到了成槽前后的CPTU参数,并基于修正的锥尖阻力q_(t)评价了地连墙成槽引起的土体扰动度。结果表明,地连墙成槽后,锥尖阻力、侧壁摩阻力及孔隙水压力总体上均有不同程度的降低,土体扰动度在30%以内。浅部扰动度高于深部,深度相近时砂土层扰动度高于软黏土层。

现浇生态混凝土的制备及抗冻耐久性分析

通过实验室及示范基地的一系列试验,主要考虑骨料级配、水灰比、水泥用量、添加剂的选用及掺量比例对现浇生态混凝土性能的影响,模拟工程实际情况,进行了气冻水融和水冻水融耐久性试验,分析了动弹性模量和质量随冻融循环的变化规律.在试验研究与理论分析的基础上,开发出具有护堤植生功能的透水性生态混凝土.该生态混凝土具有自然净化水质、实现植物生长(植生)并具备一定的抗冻耐久性、防波浪冲刷以及自然排水透水(护堤)等促进自然生态环境改善等突出的优点.

生态混凝土温度应力分析

对生态混凝土的护坡面进行寒潮来袭时的温度应力分析。分别采用解析法和有限元计算生态混凝土斜坡面沿厚度方向的应力。计算分析结果表明:大体积生态混凝土层在寒潮来袭时,由于温度的骤然变化,层内所产生的最大拉应力接近其抗拉强度,从而很容易造成生态混凝土在此种应力下的疲劳破坏。因此为了提高生态混凝土护坡工程的耐久性,特别是北方寒冷地区,应对生态混凝土工程表面进行保温隔热处理。

淹水区生态型护坡设计及抗冻融性能分析

针对淹水区坡面进行护坡的必要性和传统护坡技法的缺陷,提出了应用生态型护坡技法———中日植生材料(一种新型生态植生材料)、生态混凝土(多孔、透水性混凝土)、卵石(自然石)等近自然界材料的组合,进行设计、护坡.国家863专项“镇江水环境处理”中的生态堤采用生态型护坡技法进行设计,通过对该技法中组成材料的分析和生态混凝土耐久性的主要影响因素———冻融进行调查、研究,认为所提出的生态护坡技法不仅能充分保证护坡工程安全性、经济性,还可维持和改善生态环境,谋求与生态系统的调和或共生,创造舒适的环境,而且所用生态混凝土具有良好的抗冻融性.

植生型多孔混凝土的制备和性能试验研究

确定多孔混凝土的原材料的选择及其配合比,并进行了相关试验。结果表明:采用P.O42.5水泥、51～3mm碎石、江砂、SR-3外加剂等原材料配制的植生型多孔混凝土,在强度、pH值、孔隙率以及透水系数等方面均可满足植物生长的要求,可以进行应用和推广。

透水性生态混凝土强度的试验研究

透水混凝土是一种新型的建筑材料,国内对它的研究还不成熟。由于该混凝土具有多孔性,势必造成它的强度下降。通过大量的试验,来研究在保证一定孔隙率的前提下(以保证透水性),寻找合适的配合比,使该混凝土的强度能满足轻型车道的要求。

现浇护堤植生型生态混凝土耐久性的试验研究

生态混凝土是指有助于降低地球环境的负荷,同时,能谋求和生态系统的调和或共生、创造舒适的环境,具有实用性的混凝土。探讨了配有SR-3无机质混合材料的护堤植生型生态混凝土(孔隙率一般在20%左右),在冻融循环和碳化作用下的耐久性能,用试块质量和横向基频的变化情况以及试块的碳化深度和碳化后的强度来对其冻融和碳化耐久性进行评价。试验结果表明,在生态混凝土中加入SR-3后,增强生态混凝土的抗冻疲劳性能,降低了此种生态混凝土的强度损失,使得具有较好的抗冻性;此种生态混凝土的碳化后仍然能够满足工程所需要的性能要求。

氯盐环境条件下预应力混凝土氯离子侵蚀模型研究

文章总结了国内外有关混凝土中氯离子侵蚀模型的研究现状,并对国内外几种典型的扩散方程进行了分析评价;针对氯盐侵蚀的预应力混凝土结构,讨论了氯离子扩散系数的计算。氯离子扩散系数对于预应力混凝土来说是一个重要的因素,因此合理确定氯离子扩散系数,对预测氯离子环境条件下预应力结构的耐久性具有重要意义。对于预应力混凝土,计算氯离子扩散系数除了要考虑混凝土与氯离子之间的结合能力、环境温度、湿度影响外,还要考虑混凝土的应力水平,氯离子有效扩散系数是变化的,且氯离子扩散系数对PC结构耐久性的影响很大。本文对预应力混凝土氯离子侵蚀模型进行了改进,并根据试验结果对改进后模型进行了评价。

用于透水性硬化路面的生态混凝土的开发研究

透水性混凝土是一种新型的建筑材料,国内对它的研究还不成熟,尤其是对将其用于硬化路面上的研究还处于刚刚起步的阶段。文章对透水性生态混凝土的概念和分类进行了介绍,提出了本专项研究中透水混凝土的概念,然后就其基础材料、配合比进行了分析,并讨论了该混凝土在强度及透水性方面的性能,最后探讨了该课题研究的前景和存在的问题。

基于损伤理论的预应力混凝土冻融破坏研究

损伤力学提供了一种分析疲劳演化、估算疲劳寿命的有效方法。混凝土冻融破坏是一种低周疲劳损伤,可以利用损伤力学理论进行分析。试验利用损伤力学中疲劳损伤的基本原理对预应力混凝土在冻融循环作用下的损伤与失效过程进行了分析,在比较几种低周疲劳损伤理论的基础上,利用混凝土冻融前后动弹性模量变化的规律建立了预应力混凝土冻融破坏模型。并根据试验结果对模型进行了评价。结果表明在相同冻融循环次数下,随着应力水平的提高,混凝土抗冻能力是提高的;随着冻融的继续进行,应变趋向于定值,此时混凝土不再能承受应力作用而失效破坏。

上海软土人工冻结热力学性质研究

冻土是一种特殊土类,针对理论研究和冻结工程的实际需要,本文对上海地区三种典型软土人工地层冻结后未冻水含量与含冰量、冻胀特性、无侧限抗压强度、三轴剪切强度、弹性模量及泊松比等主要热力学参数和指标进行了测定分析,并提出了几点结论和看法。

预应力混凝土结构在冻融循环条件下的疲劳性能研究

以预应力混凝土试件为研究对象,对不同冻融循环次数条件下的疲劳损伤特性进行分析。混凝土结构在经历一定冻融循环次数后,等效于先进行了一级疲劳加载,根据多级加载疲劳理论,以相对动弹性模量的衰减为参数建立多级疲劳损伤参量,引入冻融损伤因子kn来表征冻融损伤的影响,建立冻融循环条件下的混凝土结构疲劳损伤模型。该模型可考虑试件总体损伤程度。试验验证,模型计算损伤度值与试验值之间的误差在16%以内。

现代预应力结构耐久性(碳化)数值计算

基于应力状态下构件快速碳化试验,开展应力状态下混凝土碳化深度的计算机仿真,采用Matlab神经网络工具箱对应力状态下混凝土碳化深度进行训练、仿真和预测.提出采用分项系数γc来反映结构可靠指标的结构耐久性设计方法,给出一定设计使用年限、一定可靠指标下结构耐久性设计时保护层厚度的计算表达式,并对算例中各框架预应力筋的保护层厚度进行计算.结果表明,建立的神经网络模型有较高的预测与仿真能力;提出的设计方法简单、实用,可以作为结构设计和耐久性验算复核的手段.

SMW工法用于深基坑中的研究与实践

通过对排桩支护、地下连续墙和SMW工法几种深基坑（12~20 m）支护工法的适用条件及优缺点对比,突显SMW工法的优越性,并结合工程实例从设计和施工方面介绍这一新型工法,为SMW工法作为深基坑支护提供可借鉴的成功经验。

现浇透水性生态混凝土在河道边坡工程中的应用

针对传统护坡工程方法在河道边坡工程生态环境保护和修复方面的缺陷,提出了新型现浇透水性生态混凝土护坡技法,优化设计了该技法组成材料,并对生态混凝土的耐久性、植生能力和净水性能进行了综合分析。通过该技法在泰州周山河河道边坡生态治理工程中的实际应用,认为所提出的现浇透水性生态混凝土护坡技法不仅能充分保证护坡工程的安全性,还可维持和改善周边生态环境与生态系统。

牙轮钻头在钻孔灌注桩进入硬岩中的应用研究

以安山岩为例,总结和分析了安山岩的强度特性以及组合牙轮钻头的破岩机理。由于中微风化安山岩岩质硬,采用滚刀钻头破岩效果差,施工进度慢。结合南京汇达广场桩基工程地质情况,提出了进入安山岩时,采用组合牙轮钻头代替滚刀钻头。此法大大提高了施工进度,降低了工程成本。

双线隧道盾构机侧穿时古石塔地基及塔身变形规律研究

随着城市轨道交通的快速发展,盾构隧道穿越古建筑等情况越来越多.以杭州市某盾构双线隧道侧穿古石塔为例,采用FLAC3D数值模拟软件建立三维模型,对盾构穿越过程中对石塔地基变形及塔身变形进行了研究.通过分析得知:盾构推进至石塔正侧方时,地表最大沉降点位于隧道与石塔之间,偏向石塔一侧;全过程中地表最大沉降值出现在离石塔最近处隧道盾尾远离石塔后;石塔倾斜主要表现为垂直隧道掘进轴线方向.

巨厚软土地区深基坑应力与变形研究

由于土体性质的复杂性,理论分析很难预测巨厚软土地区深基坑的应力和变形特征,而数值模拟是一个很好的解决方法。结合长江三角洲海相巨厚软土地区某地铁站深基坑工程地质条件,采用弹塑性有限元方法,对地下连续墙支护结构的深基坑在不同开挖时序的地表变形、支撑受力和基坑回弹特征进行了分析。数值模拟结果表明,巨厚软土地区深基坑开挖引起的地表沉降影响范围大约为基坑开挖深度的4倍;周边地表水平位移的影响范围大约为开挖深度的6倍;开挖过程中支撑受力从上至下有逐渐增大的趋势。这可为后续安全施工、科学设置监测点位置以保证深基坑本身和周边建(构)筑物安全提供基础资料,也可为类似巨厚软土地区深基坑的设计、施工提供借鉴。