预制静压桩静动载现场试验分析

原位试验是获取桩基设计参数和了解桩基力学性能的最客观、最可靠方法。基于现有疲劳机和千斤顶等试验设备,研制了桩顶静载和动载组合加载装置,为现场静、动载试验解决了一个技术性难题。利用该装置对某工程混凝土预制静压桩进行了模拟交通荷载的现场静、动载试验。通过单桩竖向抗压静载试验和动载试验,分析了静动载对桩身轴力分布、桩身侧摩阻力和基桩沉降的影响及其变化规律。试验结果表明:在静动载作用下桩身侧摩阻力的分布规律基本一致,并且随着振动次数的增加,桩身上部侧摩阻力减小、下部略有增加,但动载循环超过 30 万次后,侧摩阻力趋于稳定。

地下洞室动应力集中系数分布规律

为了能够给平面爆炸应力波作用下地下洞室加固,利用试验和理论研究了在平面应力波的作用下,地下洞室动应力集中系数分布规律。结果表明:当洞室受到拱顶正上方平面波作用时,洞壁各个位置都是产生压应变,拱顶至侧墙底部动应力集中系数先增加后减少,最大在拱脚处。当入射方向从拱顶向左侧偏移至水平方向,迎爆侧和其背爆侧动应力集中系数较小,与迎爆方向垂直的方向动应力集中系数较大,并且入射方向两侧的高应力集中系数的作用范围随着入射角度变化而不同,动应力集中系数也逐渐不以应力波的入射方向对称。这将对实际工程进行抗爆设计非常有意义。

爆破振动对任意形状地下洞室的影响研究

根据应力波理论和复变函数方法,建立了求解爆破地震波作用下任意形状洞室动态响应的解析方法。即通过保角变换的方法,将物理平面上任意形状的洞室映射到像平面的单位圆,将问题转化为应力波与单位圆形洞室的相互作用问题。以爆破地震波与一半圆直墙拱形洞室相互作用为例,求解了不同频率的爆破地震波以不同方向作用于地下洞室时围岩的应力和振速分布,结合围岩的抗拉强度,求解了各种工况下围岩的临界破坏振速。

数字钻孔摄像与钻孔CT层析成像测试试验

数字钻孔摄像从侧视视角对整个钻孔的360°孔壁进行连续摄像,通过图像特征对孔内地质现象进行定性描述和定量分析,具有高分辨率、高井壁覆盖率和直观可信等特征;而钻孔CT层析成像利用弹性波波场特性,获得声波在不同介质中传播速率,从而反映井间地质体的几何形态和物理特征。将这两种勘测手段联合能够发挥很好的互补性作用。数字钻孔摄像能够提供直观精确的孔壁全景图像,为钻孔CT层析成像测试结果提供佐证;而钻孔CT可延伸钻孔摄像的二维信息,对地质构造在钻孔间的发育情况进行三维空间上的分析。提出这样一种联合测探手段,并在一定向钻工程勘测中对其可行性进行试验,从而为进一步地质空间模型的建立提供实际支持。

冻土旁压试验与单轴试验对比

为了认识冻土旁压试验结果与常规试验结果之间的关系,在室内分别开展了冻结重塑黏土的旁压试验和单轴压缩试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明,在各级荷载作用下旁压曲线一般都呈现应变速率衰减的趋势,而单轴曲线在冻土破坏时会出现渐进流动阶段。旁压试验的应力-应变曲线呈现应变硬化型,而且出现初始拟弹性阶段;而单轴试验的应力-应变曲线则属于应变软化型,并在轴向应变大约为10%时达到剪应力峰值。温度相同时,旁压试验的剪切强度以及初始弹性模量都要大于单轴试验,且温度越低差值越大。

西藏某水利枢纽深切河槽边坡卸荷深度勘察

西藏某水利枢纽为中型水利工程,拦河坝部位发育深切河槽,传统边坡卸荷勘察通常采用勘探平洞,根据平洞内裂隙张开宽度判别边坡卸荷深度。西藏地区火工材料办理困难,平洞实施成本高、周期长,且施工受高寒气候影响大,制约工程进展。文章通过水平孔钻探,结合钻孔电视、声波测试,查明边坡卸荷深度,为工程设计提供基础资料。

冻土原位旁压蠕变试验粘弹性模型分析

研究高温高含冰量冻土的蠕变特性,采用Menard旁压仪在青藏高原多年冻土区开展了大量的旁压蠕变试验,利用Merchant粘弹性模型对蠕变曲线进行回归分析并得到模型参数。结果表明,温度对高温冻土力学性质的影响要大于含水量。随着压力的增加,每级压力下冻土的瞬时应变在总应变中所占的比例逐渐减小。回归分析发现,瞬时剪切模量与负温的绝对值呈线性关系,而延迟剪切模量和粘滞系数与负温的绝对值之间为幂函数关系;当冻土的含水量达到46%时,各参数均出现峰值,而后缓慢减小,此结果与低温冻土有所差别。

基于改进离散元强度折减法的堆积体边坡稳定性分析

针对开挖卸载对车峰坪堆积体边坡的不利影响,引入材料摩擦角和泊松比不等式改进离散元强度折减法,采用改进型离散元强度折减法计算车峰坪堆积体边坡各步开挖工况下的安全系数,模拟分析边坡开挖变形情况及边坡特征点的位移变化规律,评价边坡各步开挖工况下的稳定性,制定锚索支护的加固措施。结果表明:采用改进型离散元强度折减法计算的边坡安全系数略保守,计算结果偏安全;堆积体边坡开挖过程中出现滑塌、错台等不稳定现象;采用锚索支护的加固方法,堆积体边坡各工况安全系数均提高,减小了施工风险,前三步台阶特征点位移减少约90%,后两步台阶特征点位移减少约30%。

在平面波的作用下地下洞室的振动加速度分布规律研究

利用模型试验和理论研究了在平面应力波的作用下,地下洞室振动加速度分布规律。结果表明:当洞室受到拱顶正上方平面波作用时,拱顶径向振动加速度是4个测量数据中最大的,是振动最激烈的地方;当入射方向从拱顶向左侧偏移至水平方向,迎爆侧的径向加速度都比背爆侧的径向加速度大;当入射方向在拱顶时,切向振动加速度从拱顶至侧墙是先增加后减小,入射方向在拱腰处,拐角的切向振动加速度应该注意;对比洞室的径向加速度和切向振动加速度,洞室的振动加速度允许峰值是由径向加速度控制。这将对实际工程进行抗爆设计非常有意义。

钻孔法测量残余应力过程中钻孔附加应变

本文叙述了钻孔法测量残余应力过程中的附加应变.研究应力水平对附加应变的影响是在单向应力条件下进行的,结果表明,钻孔条件、材料状态以及残余应力达到一定值时,附加应变为零.

钻柱实验模态测试数据处理算法研究

对于变长度钻柱振动的实验模态分析中,在不同激励点所获得的频率响应特性不一样,个别点差异甚至非常大,实验数据存在以下问题:其一,个别测点存在频率缺失的情况;其二,有些测点得到的频率成分会集中在某个小频域范围内波动。针对以上实验模态数据存在的问题,提出了一种数据修正的算法,并编制了相应程序。通过在同一钻柱上调整传感器分布、选用不同材质锤头激励等方法分别做实验,获取了四组模态数据,使用本修正算法处理得到的钻柱固有频率一致性很好。应用有限元方法得到的钻柱的计算模态结果与实验模态结果也十分吻合。实验模态数据修正算法能较好地解决实验中被测对象固有频率的判断与修正问题。

钻孔偏心下的应变释放系数及残余应力

用钻孔应变释放法测残余应力的基本理论导出在任意钻孔偏心下应变释放系数[A],[B]的精确公式.揭示了各传统近似方法(丝栅中心应变法、纵向线积分平均应变法及有效面积上积分平均应变法)的应变释放系数随r_м/а的变化规律。并采用数值逼近法求解了钻孔偏心时的应变释放系数及残余应力.结果表明,偏心对残余应力影响很大。

用旁压试验结果推算载荷试验p-s曲线

该文提出了一种依据旁压试验结果推算地基土载荷试验曲线的方法,由于该方法基于原位旁压试验结果,能反映原状土的特点,且采用了原状土切线模量法对整个载荷试验过程的p-s曲线进行估算,充分考虑了应力水平的影响与土的非线性特点,与实际试验结果复合较好。因此旁压试验可在一定条件下替代载荷试验。

论钻孔压水试验参数选择及成果计算方法

对水利水电工程勘察及基础防渗施工中进行钻孔压水试验采用的多点压水试验方法,提出了宜采用4个以上的压力点,其压力值的升降压过程交替进行的观点。对计算公式通过理论分析,证明了透水率值的不确定性,同时建议钻孔压水试验成果采用透水系数来表示和计算的意见。

LB-6钻孔弹模测试技术在工程中的应用及分析

文中阐述了弹性模量测试常用手段,包括动力法和静力法两大类,介绍了钻孔弹模设备及测试技术原理。并利用LB-6钻孔弹模仪,结合福建古田县某抗滑桩边坡工程进行现场试验,得出弹性模量随桩身深度范围内的变化规律,并以此规律为基准,分析了钻孔弹模变形曲线特征;最后讨论了测试结果影响因素,证实了钻孔弹模法测定钻孔内原位岩土体变形参数是行之有效的,可为同类相关工程提供参考。

软岩的旋转触探诸参数间的内在关系

为经济快速合理地确定不同地层的旋转触探运行参数,及进一步研究通过触探诸参数确定岩石力学参数的方法,必须明确旋转触探软岩样时探头上的负荷、扭矩与探头的转速、钻进速度之间的内在关系。在理论研究分析的基础上,用角片式探头在笔者研制的"旋进式触探机"上系统地进行砌块的旋转触探试验,且结合已报道的对石灰岩和砂岩用PDC钻头在室内进行的钻进试验数据分析验证了触探岩土体时探头上的负荷、扭矩和其钻进参数间内在关系的正确性。得到了以下结论:当探头的转速不变,则扭矩和负荷与钻进速度呈线性关系;当探头的钻进速度不变时,负荷和扭矩与转速呈-1次曲线关系;当探头的钻进速度和转速不变时,扭矩与负荷间呈线性变化关系;当探头上的扭矩与负荷不变时,转速与钻进速度呈正比关系。

洞径对地下洞室的动力应力集中系数和振动加速度影响研究

参考模型试验,利用波的函数展开法推导了平面P波作用下不规则洞室的应力和位移表达式,并以一深埋直墙圆拱形洞室为例得到:除了背爆侧局部范围之外,洞室的洞径越大,动应力集中系数越小;当入射角为270°时,在迎爆侧,洞室洞径越大,径向振动加速度和切向加速度越大,在背爆侧,洞室洞径越大,径向振动加速度和切向加速度越小。并且洞径对应力集中系数的影响程度比对振动加速度的影响程度大。

平遥古城墙可靠性墙体探测

通过借鉴现代医学的锁孔技术、内窥技术,采用G JY-150型柴油钻机,应用干法低速对平遥古城墙墙体进行了水平钻孔取样,从而探测古城墙的内部秘密,为平遥古城墙的维修加固提供可靠的数据。

场地剪切波速的测定与计算方法

大量事实表明,震害的严重程度不仅取决于地震本身的强度和结构物抗破坏能力,还与建筑场地条件有直接关系。《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)提出以土层平均剪切波速定量划分场地类别的新方法,使场地类别划分更趋科学合理。笔者于1990年至1991年度对大庆龙南和马鞍山两个场地类别划分进行了研究,测定了场地剪切波速,并给出了场地剪切波速经验公式。

卸荷条件下岩石Ⅰ型动态应力强度因子变化规律

利用数值模拟软件ANSYS,分析卸荷条件下裂纹尖端Ⅰ型动态应力强度因子(DSIFs)变化规律及其影响因素,研究岩石内部裂纹动态起裂行为。结果表明:围压及其卸荷速率越大,DSIFs峰值越大,卸荷产生的动态效应越明显,轴压对卸荷动态效应无影响;瞬态卸荷时,DSIFs最大值出现在卸荷后的持续阶段,存在滞后效应;卸荷过程中随内部应变能的释放,DSIFs时程曲线呈衰减效应;围岩刚度对卸荷条件下的DSIFs有显著影响,围岩刚度相对于岩爆体越小,DSIFs峰值越大,动态效应越明显;高卸荷速率初期,起裂韧度增率大于DSIFs增率,裂纹不会立即起裂,随卸荷时间的增加,裂纹发生起裂。