Lateral earth pressure of granular backfills on retaining walls with expanded polystyrene geofoam inclusions under limited surcharge loading

Existing studies have focused on the behavior of the retaining wall equipped with expanded polystyrene(EPS)geofoam inclusions under semi-infinite surcharge loading rather than limited surcharge loading.In this paper,the failure mode and the earth pressure acting on the rigid retaining wall with EPS geofoam inclusions and granular backfills(henceforth referred to as EPS-wall),under limited surcharge loading are investigated through two-and three-dimensional model tests.The testing results show that different from the sliding of almost all the backfill in the EPS-wall under semi-infinite surcharge loading,only an approximately triangular backfill slides in the wall under limited surcharge loading.The distribution of the lateral earth pressure on the EPS-wall under limited surcharge loading is non-linear,and the distribution changes from the increase of the wall depth to the decrease with the increase of the limited surcharge loading.An approach based on the force equilibrium of a differential element is developed to predict the lateral earth pressure behind the EPS-wall subjected to limited surcharge loading,and its performance was fully validated by the three-dimensional model tests.

局部超挖或超载作用下桩锚支护基坑连续垮塌试验研究

超挖或超载导致的基坑垮塌事故时有发生,然而局部超挖超载情况下基坑连续垮塌的全过程演化机理仍缺乏深入研究,限制了对此类基坑事故的针对性预防和控制。依托两起基坑垮塌案例,设计了桩锚支护基坑连续破坏模型试验,研究了局部超挖或超载对单道锚杆支护结构变形、土压力、锚杆轴力、支护桩及冠梁内力等的影响。结果表明,基坑局部超挖后,基坑外产生的土拱效应和冠梁荷载传递效应将导致邻近区域支护桩和锚杆内力大幅上升,此情况下超挖区内锚杆局部失效将进一步加剧这两个效应,引发邻近未失效锚杆连续破坏。支护桩嵌固深度较小时,锚杆失效后桩身弯矩始终减小,最终由于桩顶缺少约束而发生倾覆破坏;相反,当嵌固深度较大时,被动区土体对支护桩约束作用较强,最终支护桩的弯矩绝对值将显著提高,更可能发生弯曲破坏导致基坑垮塌。基坑正常开挖深度越大,超挖及锚杆失效产生的土拱效应越强,触发锚杆连续破坏所需的初始破坏锚杆越少,抗连续破坏能力越弱,应考虑局部加强锚杆,将局部破坏限制在一定范围。基坑顶部超载量过大将导致锚杆自超载范围中心向远端依次失效,进而引发基坑垮塌。锚杆设置高度不同,触发锚杆连续破坏的超载量不同,连续破坏路径和为应对潜在的超载风险需重点验算的构件也可能不同。锚杆设置在腰梁上时,超载情况下,锚杆的荷载传递系数大于支护桩,需优先考虑对锚杆进行局部加强设计;锚杆设置冠梁上时,触发锚杆连续破坏所需的超载量较腰梁工况更大,超载情况下,支护桩的荷载传递系数大于锚杆,应优先对支护桩考虑附加荷载作用进行设计。

考虑蠕变影响的堆载作用下被动排桩受力变形分析

为分析堆载作用下被动桩受力变形的时间效应,首先引入分数阶Merchant模型描述土体的蠕变特性,然后根据对应性原理和Laplace变换推导Boussinesq黏弹性解,计算堆载引发水平附加应力,并通过Terzaghi土拱模型将附加应力传递到桩上,得到堆载作用在桩上的被动荷载.其次,将桩简化为黏弹性Pasternak地基上的欧拉梁,建立桩身挠曲微分方程,并采用有限差分法及Laplace逆变换求解,随后通过与已有试验结果的对比分析,验证了本文方法的可行性.最后,对分数阶Merchant模型参数(虎克体的弹性模量Eh、Kelvin体的弹性模量Ek及黏滞系数η、分数阶阶次α)、堆载-桩身水平距离以及堆载荷载对桩身水平位移的影响进行了分析,分析结果表明:Eh越大,桩身初始水平位移越小;Ek越大,桩身水平位移随时间的增量越小;η越大,桩身到达最终变形量的时间越长;α越大,Kelvin体的黏滞性越大;堆载-桩身水平距离越小、堆载荷载越大,桩身水平位移越大;且随时间的增加,桩身水平位移对Eh的敏感度降低,对堆载-桩身水平距离和堆载荷载的敏感度会增大.

地面堆载下盾构隧道结构韧性演化规律研究

韧性理论的提出和发展为盾构隧道结构性能评估提供了新思路。在提出考虑历史最大变形的衬砌性能指标基础上,建立包含管片、接头和非线性土弹簧的精细化三维有限元分析模型,研究了地面堆卸载作用下,不同埋深盾构隧道结构响应特征和韧性演化规律。结果表明:地面堆载下拱顶、拱底内弧面受拉,拱腰外弧面受拉,受错缝拼装影响,结构内力和损伤集中于边环纵缝相邻的中环管片处;卸载阶段隧道水平收敛减小,完全卸载后的残余变形随堆载量增加而增大,相同水平收敛情况下浅埋隧道卸载后变形恢复率大;隧道结构韧性随着水平收敛的增大快速降低,而缩短响应时间、提高修复措施效率可以提升隧道结构韧性;将隧道结构韧性分为4个等级,当结构进入极低韧性阶段时,应采取更加高效快速的综合修复方案,同时避免造成结构的二次损伤。

地表堆卸载对浅覆土盾构隧道影响试验研究

地铁沿线开发利用过程中不可避免地造成紧邻地铁隧道的地表临时堆载,堆载清除后依然会对隧道结构造成不可恢复变形,影响地铁安全运营。现有的研究主要集中在堆载过程引起的盾构隧道变形,缺少堆载−卸载这一完整过程的研究。为探究地表堆−卸载引起的浅覆土隧道变形特性,以错缝无榫槽盾构隧道为原型,使用3D打印技术制作的盾构隧道模型开展砂土地层盾构隧道的浅覆土堆−卸载试验和常覆土堆载试验,分析浅覆土隧道堆−卸载过程受力及变形情况,并对比堆载过程浅覆土隧道与常覆土隧道受力及变形结果。实验结果表明:地表堆−卸载过程引起隧道管环变形由整体沉降和径向收敛2个部分组成。地表临时堆载引起隧道的部分变形是不可逆的,且浅覆土隧道的卸载回弹变形具有一定的滞后性,卸载后,隧道环的不可恢复位移偏移量:拱底>拱顶>拱腰。距离荷载中心越近,截面椭圆化越明显,且拱顶、拱底和拱腰是产生弯矩的峰值处。浅覆土隧道对地表荷载变化更敏感,在地表堆载下产生明显的沉降区,且隧道两端发生翘起现象;常覆土隧道差异沉降相对较小,沉降曲线较平滑。浅覆土隧道受到附加应力更大,但受影响范围要小于常覆土隧道。研究可为地表突发堆载中既有盾构隧道的保护提供理论依据。

卵石地层偏压深基坑支护结构力学特性及影响因素分析

依托洛阳市周山大道下穿开元大道项目,对卵石地层偏压深基坑支护结构力学特性及影响因素进行研究。采用MIDAS GTS NX建立二维有限元模型,对比不同条件下支护结构侧向位移、弯矩和轴力,探讨深基坑旁偏压荷载位置、大小、分布宽度及基坑开挖深度对基坑支护体系变形的作用,得出桩身随条件变化方程式及相关系数。结果表明:当堆载达到60 kPa,左侧桩体位移变幅为56.80%,右侧桩体位移小于左侧且向远离基坑方向移动,坑边荷载≥105 kPa时桩体变形将达到本项目规定预警值;堆载与坑边距离的大小和围护桩侧移量呈极高相关,基坑至堆载距离大于1.5倍设计开挖深度时,支护结构受力变形趋于稳定;基坑开挖深度达到1.8倍设计开挖深度时,基坑灌注桩受到荷载分布宽度影响几近于零。工程实测值与模拟计算值对比分析,验证了本文方法的准确性,可为偏压深基坑工程提供借鉴。

深埋冰水堆积地层高压大型潜蚀试验研究

冰水堆积体粒径跨度大、级配不连续,在渗流作用下易发生潜蚀现象。采用自行研发的大型粗粒土压缩渗透试验仪,对某水电工程深埋冰水堆积体开展了高竖向压力下的潜蚀试验,得到了试样的细粒流失率、渗透系数和体积变形随水力梯度的变化过程。试验结果表明,不同缩尺方法对试样的潜蚀特性影响显著,剔除法和相似级配法不仅会低估试样的渗透性,还会高估试样的内部稳定性。等量替代法级配和缺乏中间粒径的危险级配试样在较低的水力梯度下即会发生显著的细粒流失,导致渗透系数突变和体积变形。竖向压力对临界和破坏水力梯度、渗透系数、细粒流失率和体变的发展过程均有影响,影响程度与颗粒级配有关。即使在2MPa的高竖向压力下,等量替代法级配和危险级配仍具有较高的细粒流失率,表明该深埋覆盖层具有较高的潜蚀风险。

邻近堆载引起下卧隧道受力变形解析解

邻近堆载导致的土体应力应变重分布,会对下卧既有隧道产生不利影响。鉴于此,本文将既有隧道简化成无限长梁搁置在三参数Kerr地基模型上,基于隧道的边界条件采用解方程的方法获得下卧既有隧道纵向变形解析解。将既有工程参数代入该方法计算,发现该方法计算结果符合现场监测数据,且比该方法退化解析更贴近监测值。随后展开参数分析:增大隧道直径和堆载会引起隧道变形及其弯矩增大;增大隧道刚度会致使隧道变形减小及弯矩增大。

邻近堆载作用下桥梁桩基内力与变形数值分析

采用数值分析方法,研究堆载对邻近桥梁桩基内力与变形的影响。使用耦合欧拉-拉格朗日法建立了堆载作用下某特大桥654#桥墩桩基三维有限元模型,以桥墩轨道顶面横向位移实测值与计算值对比验证了模型的有效性。据此模型计算结果分析了邻近大量堆土情况下桩基的内力和变形特性:各桩水平位移都在1/2L附近的淤泥质粉质黏土层达到最大值;各桩1/6L~2/3L范围内桩身产生附加弯矩的最大值为210 kN·m;且在距堆载较近的桩基上部引起了负摩擦力,进而产生了581~1368 kN的附加轴力。结果表明堆载严重劣化了桩基的工作性能。可为主动防控堆载引发的墩台偏移等病害研究提供一种可行的方法。

粮食筒仓群桩基础竖向承载变形特性数值模拟分析

粮食筒仓建设场地为原有海域经人工回填整平而成,极易引起沉降,为保证筒仓的安全性和稳定性,利用ABAQUS有限元分析软件,建立三维有限元计算模型,分析不同阶段荷载和邻仓对筒仓群桩基础竖向承载变形特性的影响。分析结果表明:群桩基础竖向承载变形不均匀分布受上部荷载影响较大。施工完成阶段,结构自重荷载主要作用于外边缘,边桩竖向承载变形较大,最小和最大沉降量分别为0.551 mm和0.959 mm;服役阶段,满仓荷载分布较为均匀,中心桩竖向承载变形较大,最小和最大沉降量分别为1.271 mm和2.335 mm。群桩基础竖向承载变形受邻仓影响较大。对群桩竖向承载变形的影响随距离的增加而减小,沉降量随邻仓数量的增加而增大;邻仓位置分布的不对称,导致沉降差异增大。

公路软弱路基水土联合堆载预压技术的应用研究

水土联合堆载预压技术是公路工程中针对软弱路基进行处理的常用技术。水土联合堆载预压技术的应用可以加速填筑路基的沉降,减少因施工产生的不均匀沉降,从而有效提升路基的施工质量,增强整个公路工程的路基稳定性。传统的土石预压技术所用土方量较大,对生态环境的影响较大,且施工成本较高,对地域内的土方需求量较大。以新疆地区某公路工程项目软弱路基为研究对象,针对传统土石方堆载软弱路基段的缺点,提出了水土联合堆载预压技术,并进行了应用研究,同时对水土联合堆载预压技术的施工效果进行了分析。结果表明:水土联合堆载预压技术切实可行,可以有效保证路基的稳定性,为后续类似的公路软弱路基处理项目提供了借鉴。

真空预压和堆载预压加固机场软基效果对比

依托浦东机场四期扩建地基处理试验段工程,开展了大面积软土地基真空预压和堆载预压试验。基于地基表面沉降、分层沉降、孔隙水压力,以及水平位移的变化规律,比较了真空预压和堆载预压加固软基效果。结果表明,真空预压和堆载预压对机场软土地基加固效果均较好,地表沉降量可达到1000 mm左右,淤泥质黏土层沉降值可达到30 cm左右。抽真空与堆载过程中孔隙水压力变化较大,预压结束后黏土层存在孔隙水压力残留。真空预压水平位移较大,约占沉降的40%,堆载预压区域外土体易发生隆起变形,需严格控制堆载速率。

基于应变楔模型的堆载下被动斜桩受力变形分析

被动斜桩大多应用于开挖基坑的支护工程中,很少应用于填筑体抗滑工程中,且工程性状尚不清楚.为分析侧向堆载作用下被动斜桩受力变形特性,本文基于应变楔模型(SW模型),结合Boussinesq解进行双重积分及坐标变换,建立了侧向堆载作用下被动斜桩的挠曲微分方程,推导了其相应桩身内力与侧移的有限差分解,并通过与现场试验和室内模型试验对比验证了本文方法的有效性.结果表明:相同荷载作用下,负斜桩的桩顶侧移与桩身弯矩峰值最小、正斜桩次之、直桩最大;正斜桩和负斜桩的桩顶侧移与桩身弯矩峰值均随其倾斜角的增大而减小.侧向堆载下斜桩桩身变形模式为“平移叠加转动”.桩身常规倾斜角范围内(≤20°),坡脚处将桩设置成向堆载中心倾斜、倾斜角较大的负斜桩,可以取得更好的工程效果.

堆载对排桩支护深基坑稳定性的影响研究

为深入研究堆载等临时荷载对深基坑稳定性的影响,以成都市某深基坑为工程背景,采用ABAQUS有限元软件开展堆载大小和作用位置对基坑变形和稳定性的影响研究。研究结果表明,堆载的存在能增大基坑冠梁的水平位移,这种影响随着堆载作用位置趋近基坑边缘而急剧增加。堆载的存在降低了基坑安全系数,对于同等大小的堆载,随着堆载作用位置越靠近基坑边缘,基坑安全系数降低幅度越大。堆载对基坑破坏模式有着较大影响,在堆载敏感区内,随着堆载作用距离的增加,破坏滑移面由直线形向y形过渡,由整体滑移破坏模式向整体滑移-局部剪切耦合破坏模式过渡。堆载使桩周产生了负摩阻力,增加了基坑失稳的风险。堆载处理方式遵循快速安全的原则,在提高安全系数的前提下快速卸荷。

预制钢筋桁架水泥纤维板受力性能试验研究

目前我国预制楼板主要应用的是叠合楼板,预制钢筋桁架水泥纤维板的使用尚未得到推广。通过传统的静力堆载法对两块尺寸相同的预制钢筋桁架水泥纤维板的破坏模式、承载能力和变形能力进行探究。结果表明,在施工工况中,预制钢筋桁架水泥纤维板满足承载能力极限状态的设计要求;跨中最大挠度约为2.61和2.77 mm,远小于挠度计算值且符合相关规范限值要求。说明预制钢筋桁架水泥纤维板在施工阶段具有较好的承载能力和整体变形能力,可作为叠合楼板的底模使用。

堆载作用下桥梁桩基偏移及处治分析

针对桥梁桩基偏移问题,以一座受非对称堆载影响的公路桥梁为例,对桩基础偏移和偏移成因进行分析。通过建立有限元模型,分析该公路桥梁桩基础受堆载影响前、堆载影响后、堆载高度、卸载纠偏处治后等多个工况下的力学特性。根据现场桥梁上下部检测情况、土体处治监控情况和有限元数值分析,结果表明:非对称堆载是桩基础产生偏移的主要原因,桥梁周边的非对称堆载对桩基础周边的土体产生一定的扰动,使土体对桩基础产生水平的推力,从而引起桩基础的偏移。对堆载土体进行卸载直至土体变形趋于稳定,可在一定程度上改善既有桩基础的受力状态,起到一定的纠偏作用。通过增设反力锚直接作用外力于桥墩结构,控制纠偏方向,来提供对桥梁桩基的纠偏力,并在桩基顺桥向和横桥向布置应力释放孔,有效释放土体侧向挤压应力,减小土体侧向变形对桩基的影响。同时对偏移的桩基础,采用在原桩基础位置两侧进行对称性群桩加固后,桩基础的横桥向位移、弯矩和轴力大幅度降低,纠偏作用效果明显,使桥墩恢复到正常使用状态。以实际桥梁工程为例,对受非对称堆载影响的桩基础采用钻孔卸压、开挖卸载、桥梁横向加强、桥墩纵向复位和加桩加固等综合纠偏方案,结果表明纠偏方案效果良好。

多种堆载方式对弃渣场稳定性的探究

为了研究弃渣场边坡在不同堆载方式下的稳定情况,以某高原铁路弃渣场边坡作为研究对象,通过现场调研、Midas GTX NX数值模拟等方式,研究了弃渣场边坡在多种堆载方式下的应力、应变和安全系数变化情况,探明了弃渣场在堆载完成后只受重力的作用下的稳定性状况。结果表明:顺排压坡脚(现场布置平滑)方式具有最好的稳定性;覆盖式稳定性较差;堆载完的渣场在自身重力情况下即可处于稳定状态。

营业税金及附加更名对税收改革的影响探究

本研究旨在深入探讨营业税金及附加更名的背景、原因及其对税收改革产生的深远影响。通过系统梳理相关文献和细致分析税收政策,我们全面揭示了营业税金及附加更名的必要性及其在推动税收改革进程中的积极作用。实证研究的结果显示,这一更名举措对税收收入、税收结构以及税收效率产生了显著的正面影响,为税收改革的顺利推进提供了有力支撑。

软土路基堆载预压过程中的变形及控制标准分析研究

软土路基填筑施工稳定问题主要借助现场监测预防与控制。因此,为研究堆载预压法变形特点,通过有限元模拟某路堤工程堆载预压法施工过程,将计算结果与实测数据进行比对,验证了模型的准确性和可靠性;利用数值模拟结果分析土体固结过程中沉降速率和水平位移速率的变化情况,并探讨了以速率作为控制标准的合理性,得到了地表沉降速率应根据不同的施工期采取不同控制指标的结论,为路堤堆载预压工程的监测和预测提供了参考,具有实际应用意义。

作业成本法下的本量利分析与敏感性分析实例研究

随着企业机械化程度的增加,制造费用成为企业关注的焦点,当传统的变动成本和固定成本还沉浸在悠久历史的时候,作业成本法的应用开始动摇其理论基础。作业成本法将成本划分为短期变动成本、长期变动成本、固定成本。作为管理会计工具,作业成本法下的本量利分析和敏感性分析与传统的相比具有一定的改进,但是依然不能全面地考虑企业实际情况。文章在作业成本法的基础上,对本量利分析进行修正,引入税金及附加的影响,有创新性地构建作业成本法下的本量利分析模型;而敏感性分析在作业成本法中主要关注作业的敏感性,这提高了本量利分析和敏感性分析的精确度和实用性,为企业生产决策作出更加合理的数据支持。