上部灰坝填筑碾压振动作用下隧洞频域动力效应分析

以陕西一电厂粉煤灰库区下部基岩内埋设的输水隧洞为对象,研究上部粉煤灰坝填筑碾压振动过程中下卧浅埋隧洞的动力响应特性。通过ADINA有限元软件建立隧洞衬砌结构的动力分析模型,采用峰值振动加速度作为评价指标分析下卧隧洞的频谱特征和加速度反应谱特征,拟合隧洞设计加速度反应谱曲线。结果表明,碾压振动作用下隧洞的加速度反应频率主要分布在12Hz以下的较窄范围内,表现为多峰状不规则形态;隧洞顶点的加速度反应谱卓越频率集中在0.01~0.02s的短周期范围内;粉煤灰库区内的振动频谱曲线主频集中在低频范围内,与软土的低通滤波作用相吻合,这为坝体施工控制及隧洞安全性评价提供了依据。

填筑土坝碾压振动对塑性混凝土防渗心墙影响的研究

为评估土体填筑机械的碾压振动对混凝土防渗心墙质量的影响,以宁夏固原市何家沟黄河水调蓄水库为研究对象,通过数值模拟定量分析了土坝填筑碾压振动对塑性混凝土防渗心墙的影响规律,并与混凝土防渗心墙质量监测数据进行了对比分析。模拟结果表明:碾压振动波首先到达防渗心墙上部,由于刚度的差异,防渗心墙出现应力集中现象;防渗心墙的顶部出现位移,然后逐渐向下部延伸;振动荷载作用时,首先在心墙底部产生弯矩,随后向上延伸,整个心墙分布着不同方向交替的弯矩;振动荷载卸载时,心墙弯矩先减小后逐渐增大,最后再减小,整个变化规律过程具有明显的滞后性。根据模拟结果,建议应重点监测防渗心墙底部和心墙反弯点的变形情况;采用20 t振动碾压机械施工,防渗心墙的振动控制标准建议确定为1.0 cm/s,并选取0.85 cm/s作为预警值;碾压机械与心墙的距离应不小于10 m。

坝体填筑碾压振动对沥青混凝土心墙影响测试

三峡茅坪溪土石坝为沥青混凝土心墙土石坝，最大坝高104m，防渗墙最大高90m。心墙宽0．5～01．2m。以沥青混凝土心墙作土石坝防渗，在我国尚缺乏施工经验，有待进一步试验研究。试验成果表明，采用试验吨位及碾压多数的坝壳料及过渡料振动碾压作业所诱发的振动荷载，对沥青混凝土防渗心墙不会造成损伤危害；即使在数个振幼碾同时开动的情况下，振动量仍能控制在安全振速以下。当摊铺沥青混凝土的龄期较短时，应重点注意对振源距离近的过渡料碾压。

基于动应力响应的路基振动碾压性能仿真分析

为探究路基振动压实的动力响应特性,开展路基振动碾压的仿真分析,研究碾压过程中路基的竖向动应力响应分布规律,分析动应力沿路基深度及宽度方向的衰减效应,并探索压路机振动频率、名义振幅和碾压速度对路基内动应力分布的影响。结果表明:振动碾压下,路基内的竖向动应力近似呈长轴沿竖向的椭球状分布,振动能量主要沿深度方向传递,路基动应力随深度增加呈典型的指数函数规律衰减;振动频率28 Hz时产生共振现象,路基中竖向动应力达到最大值,说明此时土体吸收了更多的振动压实功,进而可达到更好的压实效果;随深度增加,路基中竖向动应力随名义振幅增加的增长速率逐渐减小,而其随碾压速度增大的衰减速率则有所增大。

振冲密实联合振动碾压法加固粉细砂试验研究

结合上海市某重点工程,通过现场振冲试验,研究了振冲密实联合振动碾压法加固深厚粉细砂吹填土的适用性。在现场试验中,进行了水位测试、静力触探试验、振动碾压前后地表沉降观测和载荷板试验。研究了振冲时地下水位变化对振冲效果的影响,另外还对最优碾压遍数的确定进行了探讨。现场试验的结果表明,振冲密实联合振动碾压法可以应用在粉细砂的地基处理中,并可以取得很好的效果。

真空电渗联合振动碾压加固超软黏土试验研究

对于含水率高、强度低、压缩性大以及渗透性低的超软黏土地基,常规的真空电渗联合动力挤密加固技术(低能量强夯+电渗降水)容易产生"橡皮土"现象,以振动碾压代替强夯开展真空电渗联合振动碾压加固超软黏土试验,并同步开展单独真空电渗降水的对比试验。试验结果表明:振动碾压在挤密土体的同时增大渗流路径的压差,提高真空电渗排水速率;闭合电渗产生的裂缝,从而增强土体中的电流,并维持土体内的真空度;加快固结速度,减小单位排水量的电渗能耗。有必要结合实际工程开展现场试验进一步验证。

现场堆石体振动碾压的颗粒流模拟及验证

围绕现场堆石体振动碾压的颗粒流模拟及验证展开研究。首先,基于振动碾的双自由度集中质量模型,建立了对应的等效颗粒流模拟方法,然后考虑到现场堆石体由于'骨料分离'而产生的分层特性,建立了反映分层特性的堆石体颗粒流模型。其次,基于相对密实度一致性原则推导建立了二维、三维沉降变形的定量关系。最后,基于建立的数值模型对典型的工程案例进行验证模拟,并从沉降率、堆石料破碎、级配和孔隙率演化规律等多个角度进行论证分析。研究结果表明,数值试验较为真实地反映了实际工程中堆石体在振动碾压条件下的宏细观动力响应特征,验证了数值试验方法的可行性与合理性。相关研究有利于加深对于堆石体振动碾压细观机理的认识与理解,也为进一步研究现场堆石体振动碾压后的力学性质奠定了模型基础。

智能振动碾压机的自抗扰循迹控制方法

循迹控制是实现智能振动碾压机自动化工作的重要环节.为了改善智能振动碾压机在非结构化路面环境下的循迹效果,解决现有控制算法存在的调参工作量大以及鲁棒性低等问题,本文提出了一种基于扰动观测的反步控制方法.首先,建立了振动碾压机的整车运动学模型和一种具有预测功能的误差动态模型.然后,基于一台改装的智能振动碾压机平台研究了外界扰动对车辆的铰接角度、航向角度及位置的影响规律,发现外界扰动对碾压机的铰接角、航向角度的影响需要实时观测估计,而对碾压机轮位置的影响可通过姿态信息修正补偿.最后,在以上研究的基础上设计了扩张状态观测器用于实时估计系统内外总扰动,从而将误差动态模型简化为串联积分型系统,并基于李雅普诺夫函数设计控制器的反馈控制律.Simulink和硬件在环的仿真结果表明:在车辆的铰接角、航向角同时受内部、外界扰动作用的情况下,循迹连续弯道曲线中距离、角度和曲率误差的最大值分别为0.088 m、0.118 rad和0.042 m^-1.说明基于扰动观测的反步控制方法展现了良好的控制精度和鲁棒性.

水平排水板振动碾压地基处理技术和工程措施

针对振冲桩、堆载预压、强夯等方法成本较高、工期较长 ,且均要在吹填施工完成后才能进行加固的弊病 ,根据水力吹填地基分层施工的特点提出了水平排水板振动碾压处理法。通过在吹填粉细砂工程中的应用 ,充分显示出本工法的价格、工期等优势 。

振动碾压在超大厚度换填软弱层地基处理中的研究与实践

结合电厂工程,对超大厚度软弱层换填振动碾压法的适用性进行试验研究。通过现场平板载荷试验和地表沉降观测进行质量控制。结果表明:①换填采用级配良好的砂卵石,换填厚度400mm,振动碾压6～8遍,不至产生剪胀;②换填场地地基土承载力特征值均大于500kPa,变形模量大于150MPa,承压板沉降量平均值1.75mm,满足设计要求;③截至2007年10月10日,各观测点的累计沉降量15.7～20.2mm,平均值18.128mm,满足设计要求;④换填振动碾压法对超大厚度软弱层地基处理具有良好的效果,在同类方案中更趋经济合理,具有推广价值。

确定路基振动碾压次数的新方法

介绍了一种以能量原理为基础,根据振动压路机—土体系统动力学模型,运用数学方法求振动压路机碾压次数的方法,结合工程实例,现场实测结果表明,理论计算的碾压次数与实际相一致,确定路基振动碾压次数的新方法是可行的,为施工单位确定压路机的振动碾压次数提供参考。

振动碾压与降水联合法在集装箱空箱堆场软基处理中的应用

结合上海港外高桥二期空箱堆场的地质条件和使用要求,提出振动碾压与降水联合的方法处理软地基,并采用土工格栅方法减小堆场地基的不均匀沉降,实际工程测试结果表明该方案能满足集装箱堆场自动化机械对场地沉降的要求。

振动碾压在沥青面层中的应用

根据我公司近几年在公路建设施工中的一些实践，探讨振动碾压在沥青面层中的应用。

大型渠道混凝土机械化衬砌振动碾压成型机的设计

针对南水北调引水渠工程建设对渠道采用机械化衬砌的需求,通过分析渠道混凝土表面振动碾压密实机理,开发出了一种大型渠道混凝土衬砌振动碾压成型机。设备主要有行走升降机构,主体桁架,衬砌小车及行走轨道,自动控制系统等部分组成。可一次完成渠道混凝土振捣密实、碾压成型等工作,自动完成对斜坡、坡脚、坡肩的衬砌。设备和国外先进设备相比,本设备结构简单,性价比高,适应性强,整机技术居国际领先水平,很好的满足了南水北调工程建设的要求。

沥青路面振动碾压施工的数值仿真与工艺参数分析

针对振动碾压工艺科学依据不足的问题,利用有限元技术计算对比不同压路机参数作用下的路面响应及压实度变化规律,提出优化的压实参数组合。首先,基于UTM设备开展沥青混合料单轴压缩试验,并基于摩尔库伦准则获取沥青混合料的抗剪强度参数和弹性模量。然后,基于有限元技术建立三维沥青路面振动碾压分析模型,通过Fortran语言编写DLOAD用户子程序实现压路机振动碾压加载计算。通过分析振动压实条件下,路面结构应力传递特征规律以及沥青混合料的等效塑性应变,结果表明:振动轮作用下的路面实际应力在横向分布上呈现出“两边小中间大”的特点,压路机在低频率和慢速碾压下等效塑性应变相对增加,具有较好的碾压效果。基于此,提出了不同类型沥青混合料振动碾压施工工艺组合,可为现场压实作业提供技术参考。

强夯联合振动碾压加固珊瑚礁回填料地基

珊瑚礁回填料是一种特殊的岩土类型,基本特点是结构疏松、压缩性大、承载力低,依托苏丹新港集装箱码头后方堆场地基处理工程,采用强夯联合振动碾压对珊瑚礁回填料地基进行加固处理。现场动力触探、压实度和载荷板检测结果表明,强夯联合振动碾压能把深层加固和表层加固结合起来,有效解决珊瑚礁回填料地基土压缩性大和承载力低等问题,达到满意施工的效果。

水力吹填地基的水平排水板振动碾压处理法

对水力吹填地基，本文提出了在吹填过程中分层铺设水平向排水板并振动碾压的处理方法和应用实例。处理后的标准贯入试验显示吹填细砂的标贯击数提高到不处理时的3 ～ 4倍。标准贯入、静力触探和荷载板试验表明，处理后的吹填细砂达到了电厂地坪要求的承载力、沉降和不液化目标，取得了显著的经济和社会效益。

沥青路面振动碾压参数的分析与控制

对目前沥青路面振动碾压存在的问题进行了分析,并深入研究了各碾压参数和参数间关系及各参数控制方法,对指导施工,减少因碾压引起的沥青路面早期损坏具有较大的经济意义和社会价值。

振动清除冰雪机理分析及振动碾压磙优化

根据清除路面压实冰雪的要求,设计了一种具有倾斜刀齿的振动碾压磙式清雪装置。通过破冰实验获得了刀具振动破冰的频率、幅值和破冰力,以实验结果为加载依据,用有限元方法对直刀齿破冰过程进行了模拟,得到了刀具在破冰过程中应力和应变分布情况,最后对碾压磙上刀具的安装角度进行了优化,得到了刀具在碾压磙上的最佳安装角度。

振动碾压对吹填珊瑚砂地基工程特性影响的试验研究

振动碾压是浅部地基处理的常用方法,对砂土、粉土和粉质黏土等陆相沉积物碾压效果较好。与陆相沉积物物理性质相差较大的珊瑚砂是岛礁工程的主要持力层,为探究振动碾压对吹填珊瑚砂地基的处理效果,本文以马尔代夫房建工程为研究背景,利用室内试验、标准贯入试验、现场载荷试验和动力触探试验研究了不同振动碾压遍数下吹填珊瑚砂地基的工程特性。试验结果表明:振动碾压对吹填珊瑚砂地基工程特性影响显著,随碾压遍数增加,吹填珊瑚砂地基密实度、承载力和变形模量均不同程度增加,且不均匀性降低;振动碾压对浅部地基处理效果好,最大处理深度约为2 m;干密度与碾压遍数存在相关性,标贯击数与承载力和变形模量存在相关性,通过分析获得的经验公式可用于快速评价吹填珊瑚砂地基的干密度和承载力。研究结果可为岛礁工程建设的吹填珊瑚砂地基处理提供一定的借鉴和参考。