基于广义有效应力原理的水土压力统一计算理论

为弥补水土压力合算与分算之间的跳跃,需要建立水土压力统一计算理论。以理想饱和砂土模型为分析对象,在"非充分浮力"和"充分浮力"概念的基础上,从一个全新的角度阐述了有效应力原理公式的物理本质及推导过程;在此基础上,通过引入折减系数,将适用于饱和砂土的狭义有效应力原理扩展到适用于饱和岩石等孔隙发育不充分介质的广义有效应力原理;在广义有效应力的基础上,以水土分算为基础,推导出了水土压力合算与分算的统一计算公式;为解决统一计算公式中的抗剪强度指标选取问题,依据有效应力强度指标和总应力强度指标,推导了统一抗剪强度指标公式。水土压力统一计算公式理论依据充分、推导过程严谨,实现了水土压力计算结果从砂土到黏性土的过渡,具有很强的理论意义和工程应用价值,可为完善土力学基础理论体系提供参考借鉴。

桩锚与土钉联合支护结构中的土压力分配模式

桩锚与土钉联合支护结构中,土压力在桩锚和土钉之间的分配是联合支护结构设计的关键所在.土钉对土体的加强将使直接作用于桩锚结构上的土压力得到显著减小,从而降低桩锚结构中的锚杆应力水平,减短排桩插入土中深度.通常情况下桩锚与土钉联合支护结构的基坑边壁侧移很小,土钉长度范围内一般不会出现显著的破裂面,此时土钉支护部分可视为土压力向桩锚结构传递过程中的中间单元.据此可计算桩锚与土钉联合支护结构中土压力在二种支护结构间的分配及联合支护结构的协调变形问题.通过工程实例基坑边壁侧移的计算和监测结果对比,验证了土压力分配模式的工程适用性,对同类支护结构的设计计算具有一定的参考价值.

眼压对青光眼-白内障联合术患者人工晶状体计算公式选择的影响

目的探讨眼压对青光眼—白内障联合术患者人工晶状体计算公式选择的影响,为临床上避免屈光误差(refractive error,RE)提供参考依据。方法选取2014年5月至2017年4月在我院行白内障超声乳化吸出并人工晶状体植入联合复合式小梁切除术的原发性闭角型青光眼(primary angle-closure glaucoma,PACG)合并白内障患者72例(80眼),依术前平均眼压将测试眼分为两组:正常眼压组(10~21 mm Hg,1 k Pa=7.5 mm Hg)和高眼压组(>21 mm Hg),分别为28眼和52眼。比较各组内术后3个月验光所得实际等效球镜度与术前人工晶状体Master中4种人工晶状体计算公式(SRK/T、Holladay1、Hoffer Q及Haigis)相应预测等效球镜度的差异。定义实际等效球镜度减去预测等效球镜度即为RE,当RE<0时为屈光近视漂移,而RE>0则为屈光远视漂移,RE取绝对值为绝对屈光误差(absolute refractive error,ARE),评估眼压对各公式术后ARE及RE的影响。术后随访6个月。结果全部患者术后3个月眼压较术前下降明显,差异有统计学意义(t=9.96,P=0.000),且眼压降低幅度与术前平均眼压呈正相关(r=0.974,P=0.000)。正常眼压组SRK/T、Holladay1、Hoffer Q、Haigis公式ARE的中位数差异有统计学意义(P=0.008);高眼压组各公式ARE的中位数差异亦有统计学意义(P=0.004)。正常眼压组和高眼压组远视漂移时SRK/T、Holladay1、Hoffer Q、Haigis公式RE总体差异均无统计学意义(P=0.633、0.422)。正常眼压组近视漂移时各公式RE间总体差异有统计学意义(P=0.000),经LSD两两比较,SRK/T公式较其他公式的RE小(均为P<0.01),Haigis公式较其他公式的RE大(均为P<0.05),其他各公式RE差异均无统计学意义(均为P>0.05)。而高眼压组近视漂移时各公式RE总体差异亦有统计学意义(F=6.757,P=0.000),经LSD两两比较,Hoffer Q公式RE较其他公式的小(均为P<0.01),其他各公式RE差异均无统计学意义(均为P>0.05)。结论青光眼—白内障联合术可提高患者视力并改善眼压,术后眼压降低幅度与术前平均眼压呈明显正相关。计算青光眼—白内障联合术人工晶状体度数时,术前平均眼压正常者应选SRK/T公式较为准确,而术前平均眼压高时Hoffer Q公式更合适。

浅析“水土合算”

通常挡土墙上的压力应该采用水土分算,但由于诸多影响因素的限制,在有经验的情况下可以采用水土合算法计算挡土墙上的压力。文中全面分析了软粘土地区挡土墙压力计算诸多影响因素,并列举了软粘土地区两项挡土结构压力实测结果。

关于《建筑边坡工程技术规范GB 50330—2013》的讨论

针对《建筑边坡工程技术计规范》(GB 50330—2013)中的一些问题进行了讨论。指出该规范的一些不足、不当及不对之处。指出关于锚杆的抗拉和从砂浆中的抗拔设计应当使用分项系数法,而不是安全系数法;在安全系数法设计中,抗力应使用极限抗力的标准值,而非设计值。该规范所列的一些主动土压力计算的半经验公式,主要是源于无限斜坡的朗肯土压力理论解,但主动土压力的方向不正确,会造成较大的误差。在饱和黏性土边坡的稳定分析中,使用饱和重度与固结不排水强度指标的水土合算是错误的,有害的。

深厚砂层下深基坑施工的实测分析

结合深基坑工程实测数据,详细介绍了深厚砂层地质条件下,深基坑施工给周边环境造成的影响,并分析了深基坑支护结构的受力与变形规律。分析认为,基坑开挖过程中,立柱沉降小,地下连续墙嵌入段水平位移较小。基坑支护结构体系最大内力在砂层底面处附近出现。强风化岩中含有裂隙水将会对基坑支撑受力产生影响,本文应用理正深基坑软件分析手段,分别对强风化岩进行水土分算与水土合算来分析其对支撑内力所产生的影响。水土合算分析结果与工程实测数据比较吻合,表明强风化岩层采取水土合算较为合理,从而为实际工程的设计施工提供一定的理论和计算依据。

铜绿山矿露天地下联合开采地压监测研究

概述了“九五”期间铜绿山矿露天与地下联合开采地压研究的主要内容和结果。该研究项目主要包括工程地质调查、现场地压监测和理论分析。

真空联合堆载预压沉降与固结度的计算研究

软土地基监测对于信息化施工具有重要的指导意义。结合某真空联合堆载预压工程进行软基加固的监测数据,采用常用的方法推算最终沉降量和固结度,深入分析各种计算方法存在误差的原因,并对不同计算方法的适用性和局限性作出说明;通过对监测数据的分析,提出计算固结度时可将真空联合堆载预压法分为真空预压与堆载预压叠加的思路,从而建立由实测孔压—时间曲线推测固结度的孔压计算法。以期为今后的施工与监测工作提供参考。

大连台山PFBC-CC热电联供系统方案的计算分析

对大连台山热电厂拟采用的增压流化床燃烧联合循环(PFBC-CC)热电联供系统方案进行了分析介绍,并对影响系统热力学性能的参数如辅助过程空气、过量空气、PFB床温、脱硫效率、Ca/S摩尔比等进行了探讨。

大连台山PFBC-CC热电联供系统方案的计算分析

介绍了大连台山热电厂拟采用的PFBC-CC热电联供系统方案,并对影响热力学性能的参数进行了分析。

地下过街道深基坑支护设计与施工研究

南京市某大型地下过街通道基坑支护工程,开挖深度8.45m,平面布置形状复杂,且场地周边环境狭小,侧壁土层以淤质粉土为主,地下水位较高,设计和施工难度大。文章详细介绍了基坑设计方案、降水方案并对土压力、支撑轴力、支护桩弯矩和基坑监测数据进行了对比分析。

琼州海峡海底隧道混凝土管片内力分布特征数值模拟

在盾构隧道混凝土管片的设计中,管片截面内力的计算是重要的一环。为了研究水土合算和水土分算模型对管片截面内力的影响,以琼州海峡海底隧道为研究背景,利用ANSYS软件建立了管片的等刚度圆环模型、铰接模型和梁-弹簧模型,并通过水土合算和水土分算两种方法计算研究了管片的内力特征。研究表明,两种计算方法的弯矩差异很大,轴力差异较小,水土合算的最大弯矩比水土分算大2.2～2.9倍,轴力比水土分算大11%～16%。数值模拟了水土分算模型下覆水深度对混凝土管片内力的影响,研究表明当覆水深度从40 m增加到120 m时,混凝土管片的最大弯矩增加了4.0%,最大轴力增加了51.4%,管片的轴力相对于弯矩受水压影响较大。

钢-竹组合箱形柱的偏心受压力学性能

以偏心距、长细比、有无螺钉加固为参数,对36根钢竹组合箱形柱进行了偏心受压试验,分析了组合柱的破坏形态、侧向挠度、变形和承载力,研究了组合柱偏心受压力学性能的影响因素;另外,根据纤维模型法编制了非线性计算程序,对组合柱进行非线性全过程分析.结果表明:长细比较小组合柱的破坏由牛腿区域竹胶板劈裂和钢材屈曲所导致,长细比较大组合柱的破坏由中部竹胶板劈裂向外鼓起所导致;在设计参数范围内,偏心距对组合柱的力学性能影响较大,螺钉加固连接对组合柱的屈服承载力和极限承载力均有一定的提高作用,长细比有一定影响但无明显的规律性;由程序求得的计算结果与试验结果吻合较好,误差均在10%以内,表明所建立的计算模型具有较高的精度.

多相流管道压降组合模型的建立

压降是多相流输送中的一个重要的工艺参数,不同的压降模型计算结果有较大差别。针对新疆某条多相流管道建立了一种新的组合模型,经计算比较,该模型对新疆石南油田多相流管道有足够的精度,完全能满足工程的要求。

饱和细砂地层基坑开挖水土压力分布特征及水土分合算比较

文章以某饱和细砂地层中盾构井基坑工程为背景,建立FLAC3D三维数值分析模型,通过施加适当的荷载边界、调整土体重度和强度指标,模拟水土合算和水土分算效应,在该基础上进行水土合算和水土分算2种模式下基坑开挖全过程模拟,得到墙背水土总压力分布特征及其随开挖工况的变化趋势、连续墙的变形与应力分布规律、饱和砂土中深基坑开挖水土合算和水土分算结果的差异性。

软粘土地区深基坑设计中水土压力计算分析

大多数深基坑工程都存在地下水问题,水压力对于基坑设计中土压力的计算影响很大.目前工程界对碎石土和砂土采用水土压力分算已经得到公认,但对透水性弱的软粘土地基应采用水土压力的合算还是应采用分算仍存在较大争议.从这两种计算方法的机理出发,将目前采用的各种计算方法进行了分析比较.同时,基于上海软土基坑的工程实践,提出了土压力计算的分布图式修正系数法.

水土压力统一计算理论的证明及水土共同作用下的压力计算

为解决水土压力合算和分算的争议,从理论上证明水土合算在某些情况下的合理性,有必要建立能够把水土分算与合算统一在一个理论框架下的统一算法。采用理想模型试验建立一个水土压力统一计算理论,同时,证明了统一计算理论的科学性。以理想模型试验为基础,提出一个新的可以应用于水土压力分算与合算统一算法的强度理论。算例分析表明,新的统一算法计算结果与相关算法略有差异。该算法既可以在砂土时水土分算,也可以在黏土时水土合算;并且,可以实现黏质粉土和粉质黏土等半透水土层的水土压力计算,为地下构筑物所承受的荷载计算提供理论基础。

考虑土对水吸附性的渗流破坏理论与应用

工程实践和模型试验结果都表明,上覆土层往往能够承受比自重压力更大的水头压力,目前还没有相关理论能够解释这一现象。考虑土颗粒对孔隙水的吸附性及结合水的连通情况,提出广义浮力、浮重度及广义水力梯度概念,给出具体的计算方法;明确计算中所用的参数ζs,ζv和的物理意义,建议了估算ζv的方法,设想了测定ζs和ζv的方法,提出ζs与起始水力梯度ib的理论关系式。这些方法考虑土层性质的差异,针对砂土和疏松土,广义浮力、广义浮重度及广义水力梯度变为传统的阿基米德浮力、浮重度及水力梯度。进一步得到不同土层中渗流力的计算方法,最终,得到土体在地下水作用下破坏条件的统一表达式,该公式可以解释土体在地下水作用下的几种不同破坏模式。依据该理论,基坑抗渗流稳定性和抗承压水稳定性的计算方法都应被修正,目前采用的计算方法都只是适应于砂土和疏松土的计算方法。采用该方法对不同组合的土层在地下水作用下的稳定性进行分析,得到的一些结论与传统说法并不相同。如:基坑围护结构插入深度分析时,如果不存在承压水作用,黏性土中的基坑很难发生渗流破坏,粉土地层中基坑的抗渗流破坏能力比砂土中的大;基坑抗承压水突涌分析时,如果上覆土层有一定渗透性,传统的压重平衡计算结果偏于不安全,含有一定量粉土的承压水层的上覆土层抵抗承压水能力会有所提高。最后,以上述成果为基础对水土压力统一计算理论做了修正。

某围护结构上土压力实例分析

对某公路大桥超深锚锭基础围护结构上实测的土压力、孔隙水压力分布及其位移变化规律进行了详细分析。围护结构上土压力的实测值远小于计算的主动土压力值,且随开挖加深而不断减少,变化规律也随土层分布的差异而有所不同,围护结构上的侧向位移随开挖加深不断减少,孔隙水压力的变化受坑外水位影响较大。

水土压力统一计算理论的提出和发展

地下结构上水土压力的合算与分算既关系到基坑围护的设计,又关系到地下结构的抗拔桩设置。现场数据表明,砂性土采用水土压力分算是合理的,但黏性土采用水土压力合算是否合理一直是学术界与工程界争论的焦点问题。为解决争议,笔者提出了可以统一水土压力合算与分算的方法,作为一个逻辑上自洽的理论,实现了水土分算与合算之间的过渡,为水土合算提供了理论基础。回顾该理论的提出过程,对其合理性做了进一步说明,分析了该理论的学术价值和发展前景。