盾构隧道衬砌结构偏心破坏转化临界锈蚀率预测

盾构隧道管片中的钢筋锈蚀会对结构的承载性能和破坏形态产生重要影响。一般盾构隧道结构多呈现小偏心受压状态,当钢筋锈蚀发展到一定程度时会出现小偏心向大偏心受力状态的转变,导致结构承载力下降、危及隧道运营安全。基于盾构隧道衬砌结构压弯受荷特点,设计小偏心加载的锈蚀试验柱,等效地模拟隧道衬砌的实际受力状态,分析不同锈蚀程度下试验柱跨中应变、极限承载力及裂缝的全过程演变。随锈蚀程度加重,试验柱承载力、混凝土应变、受压区高度下降速度逐渐加快,最大锈蚀率达到68.32%时,承载力最大降幅达到53.23%。试验发现高锈蚀程度(η≥46.25%)试验柱由小偏心破坏转化为大偏心破坏的现象。基于受弯构件正截面承载力理论分析,提出隧道衬砌结构由小偏心向大偏心破坏转化的临界锈蚀率理论计算方法,通过设计有限元计算流程验证了该方法的正确性。研究结果可为盾构隧道衬砌结构耐久性设计和安全评价提供理论支撑。

竹基可降解农用地膜研究现状与展望

塑料地膜作为农业重要生产资料,对农业增效、农产品安全供应、农民增收做出了重要贡献,在改变农业生产方式的同时带动了农业生产力的快速提高。但塑料地膜的长期大量使用和缺乏有效的回收处理已对农业造成直接危害和损失,寻求更为绿色环保的可降解地膜材料,减少塑料应用已成为全球共识。文章介绍了目前可降解农用地膜的主要类型及其优缺点,综述了竹基可降解农用地膜的研发现状与应用潜力,并基于减少塑料污染、应对气候变化的背景,提出竹基可降解农用地膜今后应重点加强适应不同应用场景的产品研发、建立完善的相关标准体系、制定鼓励以竹基地膜代替传统塑料地膜的相关政策等建议,以加快落实“以竹代塑”倡议。

黄藤(Daemonorops jenkinsiana)研究进展

黄藤(Daemonorops jenkinsiana)是黄藤属在我国天然分布仅有的一个种,主要分布在广东东南部、香港地区、海南及广西西南部。黄藤生长速度快,是木材的可持续替代品,对减缓森林资源消耗具有重要意义。黄藤不仅可以编织成轻巧的桌椅、篮筐和其他手工艺品,而且在现代工业、建筑设计、医药和太阳能蒸发器等领域也显示出较好的应用潜力。文章综述了黄藤在形态学、资源培育、分子生物学、解剖学、物理力学性能及化学性质等方面的研究成果,可为其今后的基础研究、资源保护和开发利用提供参考。

中强风化泥质粉砂岩复合地层盾构掘进参数控制

盾构掘进参数是盾构隧道施工过程中影响施工安全、施工效率的重要因素。基于三维颗粒流离散元分析方法,建立了复合地层全刀盘滚刀破岩数值模型。通过分析盾构不同掘进参数下刀盘破岩受力情况,确定了盾构最大掘进速度与刀盘转速的关系,提出了中强风化泥质粉砂岩复合地层盾构掘进参数控制区划分范围。盾构掘进参数的取值区域可分为:最大贯入速度控制区、滚刀破岩受力控制区和盾构设计参数控制区3个区域。在最大贯入速度控制区:刀盘转速0<w<0.05,最大掘进速度0<v<175w。在滚刀破岩受力控制区:刀盘转速0.05<w<1.55,最大掘进速度0<v<-8.527w^(2)+61.058w+5.945。在盾构设计参数控制区:刀盘转速1.55<w<3,最大掘进速度0<v<80。

山城岩质地层条件下复合式TBM刀盘边缘滚刀安装倾角研究

边缘滚刀安装在全断面岩石隧道掘进机(TBM)刀盘的最外侧,由于存在安装倾角,其破岩力学行为和布置规律也更为复杂。基于颗粒离散单元法,以重庆地铁建设中遇到的典型砂岩为研究对象,引入颗粒间平行黏结接触关系,通过数值试验标定其颗粒流微观参数。建立3把边缘滚刀旋转切岩颗粒流模型,分析不同安装倾角下最内和最外侧边缘滚刀的受力特征,结合相邻滚刀间裂纹扩展情况,提出复合式TBM最内和最外侧边缘滚刀安装倾角最优范围。研究结果表明:边缘滚刀所受滚动力受安装倾角的影响较小,垂直力受安装倾角的影响较大,侧向力受安装倾角的影响最明显。最内侧边缘滚刀安装倾角过大会削弱其与相邻滚刀协同破岩作用,不利于提高破岩效率。滚刀受力和岩石裂纹贯通与否共同控制最内侧边缘滚刀倾角设计,建议重庆岩质地层复合式TBM最内侧边缘滚刀安装倾角设置为9°左右。滚刀受力主要控制最外侧边缘滚刀倾角设计,为提高滚刀受力稳定性和使用寿命,建议最外侧边缘滚刀安装倾角不超过70°。研究成果可为岩质地层条件下城市地铁复合式TBM的布刀优化设计提供参考。

基于重庆岩层的复合式TBM刀盘中心滚刀布置形式及受荷规律研究

全断面岩石掘进机(TBM)的滚刀布局直接影响TBM隧道工程的掘进效率。基于颗粒离散元计算方法,建立中心滚刀群与围岩的相互作用模型,模拟TBM掘进过程中双刃中心滚刀的破岩过程,从单一滚刀受力特征、中心滚刀区域刀盘整体力学性能以及岩石裂纹扩展等方面研究中心滚刀的受荷规律及布置形式。研究结果表明:(1)中心双刃滚刀的垂直力和滚动力随着安装半径增加呈现增大趋势,而侧向力变化并不明显;(2)双刃中心滚刀内侧刀圈受力小于外侧刀圈,且内外侧刀圈的受荷差异随着安装半径增加而减小;(3)“十”字形中心滚刀布置方式可降低单一刀圈受力和中心滚刀区域刀盘整体受荷,有利于TBM掘进时的稳定,建议岩质地层复合式TBM中心双刃滚刀的布置采用“十”字形布置方式。

高地应力硬质砂岩断裂特征及岩爆孕育过程研究

为研究高地应力下硬质砂岩隧道岩爆破坏特性,真实模拟高地应力深部岩体的损伤破坏特性,建立基于PPR势能函数的Ⅰ/Ⅱ混合型黏聚力模型。通过紧凑拉伸试验和贯穿剪切试验,对硬质砂岩Ⅰ和Ⅱ型断裂特性进行研究,获得模型参数,然后建立高地应力下硬质砂岩隧道岩爆数值分析模型,对岩爆过程中的应力、能量进行追踪,分析硬质砂岩隧道岩爆孕育过程及破坏特性。研究结果表明:(1)硬质砂岩剪切强度和Ⅱ型断裂能均随围压的增大而增大,当围压超过30 MPa时,硬岩砂质Ⅱ型断裂性能趋于稳定。(2)当竖向应力远大于水平应力时,硬质砂岩隧道主要以层状剥落或楔形爆裂形式发生张裂–倾倒式的岩爆;反之,主要发生以岩体内部贯通性剪切破坏为特征的剪切–爆裂式岩爆;当水平应力与竖向应力均较大时,岩体卸荷破坏形式多表现出张剪性复合型破坏特征,主要发生张裂–剥落式岩爆。

岩体节理及岩块力学参数对TBM净掘进速率的影响

为研究岩体节理及岩块力学参数对TBM净掘进速率的影响,采用离散元法分析岩体节理倾角和间距对TBM净掘进速率的影响。结合施工现场统计资料,研究岩块力学参数与TBM净掘进速率相对关系。结果表明:(1)当其他条件不变,节理倾角在0°~60°时,TBM净掘进速率随节理倾角增大而加快;而当节理倾角在60°~90°时,TBM净掘进速率随倾角增大而降低。(2)一定范围内,节理面发育程度越高,节理组数越多,TBM净掘进速率越高。(3)TBM净掘进速率随岩石单轴抗压强度和弹性模量增大而减小,随泊松比增大而提高。本文得出一系列有意义的拟合曲线,可为定量分析TBM净掘进速率与岩体节理及岩块力学参数之间关系提供依据。

富水复合地层土压平衡盾构渣土改良试验研究

针对南昌地铁4号线富水复合地层,对饱和砾砂和中风化泥质粉砂岩进行渣土改良试验,选择合适的改良剂,并开展改良剂性能测试,基于坍落度试验、渗透性试验、直剪试验确定饱和砾砂和中风化泥质粉砂岩的改良剂合理添加比。将室内渣土试验成果应用于现场渣土改良,验证室内渣土改良试验的合理性。结果表明,采用泡沫剂溶液浓度为3%和膨润土泥浆配合比为1∶8时,改良剂性能满足工程要求。对于饱和砾砂渣土,合适的改良剂添加方式为泡沫与膨润土泥浆比4∶1,添加比为5%~7%;对于中风化泥质粉砂岩,合适的改良剂添加方式为泡沫与膨润土泥浆比为1∶4,添加比为10.8%~12.6%,或者全膨润土泥浆,添加比为9.9%~12%。

控制溶瘤腺病毒YSCH-01复制的抗病毒药物筛选探究

该文目的是通过体外实验筛选能够有效抑制重组溶瘤腺病毒YSCH-01复制的药物,为该产品的临床安全使用提供指导。首先,选取了文献中常见的5种潜在可以抑制腺病毒的药物,采用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)杀伤实验测试了这5种药物对人源细胞的自身毒性,排除了细胞毒性最强的赛度替尼。然后,采用结晶紫染色法检测了剩余4种药物对YSCH-01病毒杀伤细胞能力的抑制效果。同时,测定了这4种药物对YSCH-01病毒复制能力的抑制效果。结果显示,西多福韦和司他夫定显著地降低YSCH-01病毒的复制和杀伤能力,更昔洛韦次之。最后,进一步确定了西多福韦和司他夫定对YSCH-01病毒的半数抑制浓度,计算出这2种药物的安全指数(safety index,SI)值。上述研究表明,西多福韦和司他夫定对人源细胞不良影响小,对溶瘤腺病毒YSCH-01抑制能力强,可作为溶瘤腺病毒YSCH-01在临床应用中的安全备用药物。

Load Characteristics and Optimal Layout of Center and Gage Cutters of Rock Formation Compound Tunnel Boring Machine

The cutter layout of a full-face tunnel boring machine(TBM)directly affects its tunneling efficiency.The revolving diameter of the center cutter is small,and the double-edged design results in its rock breaking mechanism and force characteristics being significantly different from those of the single-edged cutter.The gage cutter is installed on the transition arc of the cutterhead,and the installation inclination complicates its movement and force.In this paper,by taking sandstone as the research object,the composite rock breaking models of the center cutter group and the gage cutter group of a compound TBM are separately established based on the three-dimensional particle discrete element method.The numerical models are verified by comparing results with the full-scale rotary cutting laboratory test.From the view point of the force characteristics of a single cutter,the propagation of rock cracks between adjacent cutters,the overall mechanical properties of the cutterhead,the load characteristics and layout form of the double-edged center cutter,and the installation angle range of the gage cutter were studied.Results demonstrate that the use of a cross-shaped center cutter layout can reduce the force of a single cutter ring and the overall load of the cutterhead,which is conducive to TBM stability during tunneling.Therefore,it is recommended that a cross-shaped layout for the double-edged center cutter of a rock formation compound TBM should be used.To improve the stability and service life of the cutter,we recommend setting the installation angle of the innermost gage cutter of the rock formation compound TBM to about 9°,and the installation angle of the outermost gage cutter should not exceed 70°.

盾构施工克泥效浆液扩散性能试验研究

研究目的:盾构隧道近接既有结构穿越工程中逐渐引进克泥效工法进行辅助施工,克泥效浆液在地层中的扩散性能对中盾壁后注浆效果有重要影响。基于自主研制的克泥效浆液恒压注浆扩散试验系统,开展A液水粉比、净注浆压力、地层渗透系数对浆液在地层中扩散性能(终浆量、终浆时间、扩散距离)影响试验。结合宾汉姆流体砂土扩散模型,对比浆液扩散距离的理论值和试验值,验证模型试验系统和试验结果的可靠性。研究结论:(1)克泥效浆液的屈服应力和塑性黏度随着A液水粉比的增加先增后减,且在A液水粉比3.0时出现极大值;(2)克泥效浆液在土体中的扩散行为表现出填充扩散和渗透扩散的明显差异,填充扩散阶段主要出现在注入的前30 s内,可达到终浆量的70%~80%;渗透扩散阶段浆液注入缓慢,与注浆终浆时间密切相关;(3)随着A液水粉比增加,注浆终浆量、终浆时间先减后增;随着净注浆压力增加,注浆终浆量、终浆时间均增加;克泥效浆液扩散距离与浆液黏度负相关,与净注浆压力正相关;(4)各因素对浆液扩散距离的影响强弱为:地层渗透系数>A液水粉比>净注浆压力;(5)本研究成果可为克泥效工法的工程运用和施工参数选取提供参考和借鉴。