黏土地层中控制盾构隧道管片上浮技术研究

近年来,在我国城市地铁建设中,穿越黏土地层的盾构隧道施工时,管片上浮的现象越来越突出。衬砌管片受力是否均匀、同步注浆材料配置是否合理以及盾构隧道管片覆土层厚度大小均对管片上浮有较大影响。通过模拟受力状态和试验统计分析,详细探讨了盾构掘进过程中管片上浮的机理及其相关控制技术,并给出有效控制措施,为后期黏土地区盾构隧道施工提供有效指导和参考。

非全厚式罩面加铺技术在高速公路“白改黑”的应用与探讨

为进一步探索非全厚式罩面加铺技术在广西高速公路“白改黑”中的应用,先通过层间剪切试验和拉拔试验,测试了3种粘层材料在不同工况下的粘结强度;后采用马歇尔、浸水马歇尔、车辙、低温弯曲、疲劳、OT、飞散等试验对不同应力吸收层和沥青磨耗层的路用性能进行了测试;再依托岑兴高速“白改黑”实际工程,对非全厚式罩面加铺技术实施后的应用效果、社会经济效益进行了分析。结果表明:1)基面采用抛丸工艺预处理后喷涂GS溶剂型粘结剂可作为刚柔粘结层的实施方案,应力吸收层可采用SBS改性沥青AC-10,磨耗层宜选择SBS改性沥青SMA-13;2)试验方案满足设计要求的性能指标,同时工程造价大幅缩减,资源消耗和CO_(2)排放均有所降低;3)在保证刚柔层间粘结性能和抗反射裂缝性能的前提下,采用非全厚式罩面加铺技术改造高速水泥路面值得推广。

高黏常温精薄罩面技术应用研究

本文旨在丰富公路预防性养护技术,开发绿色低碳、舒适降噪、美观抗滑、经济耐久的新型预防性养护技术.通过对高黏常温精薄罩面技术进行研究,确定了NTAC-5专用骨架结构矿料级配,分析比对了NTR交联型常温复合改性沥青技术指标和性能优势,结合常温就地拌和摊铺施工和碾压工艺对混合料试验方法进行设计,并与空隙型超薄罩面混合料和A级微表处混合料进行路用性能比较.高黏常温精薄罩面结合了微表处简单、快速、环保的施工工艺优点和热拌超薄罩面混合料路用性能优势,解决了路面麻面、松散、裂缝、轻型车辙等路面病害问题.

AC+CRCP复合式路面温度场有限元分析

根据传热学原理,利用有限元方法分析了AC+CRCP复合式路面的瞬态温度场.共考虑了3种路表与外界热交换的形式:太阳辐射、空气对流换热和空气辐射换热.计算结果与实测值的平均误差为2.0℃,并表现出明显的规律性:随着深度增加,温度、温度梯度、变温速率都会出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;而日温差随深度增加而减小情况可用指数函数来模拟.利用所建模型分析了复合式路面的温度场,结果表明:路表温度主要取决路表与外界环境的热交换;相同天气情况下路面表层材料对太阳辐射吸收率的不同是导致路表温度不同的主要原因;沥青层的临界厚度仅与沥青混合料的导热能力有关.

旧沥青路面面层有效厚度模型研究

旧沥青路面面层有效厚度模型是进行罩面设计和优化的基础。本文根据大量的路况资料和罩面资料以及以往新建路面使用性能的研究成果反演出原沥青路面面层有效厚度系数f及有效厚度 ;方差分析表明 ,确定了影响f的显著性因素为罩面前PCIt、原结构面层厚度和基层类型 ;并通过回归分析建立了预测有效厚度系数f的模型。利用此模型对半刚性基层和碎砾石基层的多种有效厚度系数及有效厚度进行了预测分析。

膜层厚度对长周期光纤光栅谐振波长的影响

基于三包层长周期光纤光栅的模型及其色散方程,研究了镀膜长周期光纤光栅的膜层厚度对长周期光纤光栅谐振波长的影响。研究发现,当膜层厚度达到一定值后,包层模式中有效折射率最大(也即包层模式最低的模式)的模式将会消失,这些模式的消失将会导致其后的模式往前移位,从而引起模式重组并导致相应的有效折射率发生跳跃。与有效折射率的变化相对应,随着膜层厚度的增加,包层模式的谐振波长的漂移特性可以分为3个区域,在区域一和区域三,膜层厚度的变化引起的谐振波长的变化较小,而在区域二,谐振波长对膜层厚度极为敏感,厚度的小小变化既可引起谐振波长的较大漂移,在这个区域存在一个最优厚度(opti-mum overlay thickness,OOT),当膜层厚度等于最优厚度时,谐振波长对厚度的变化极度敏感。

沥青混合料加铺层抗反射裂缝试验新方法优化研究

采用OT(overlay tester)试验,从级配类型、沥青类型、拉伸位移、试验温度、试件厚度研究沥青混合料加铺层抗反射裂缝性能的问题。结果表明,试验温度25℃时,不同级配类型混合料裂缝发展和破坏不同,最终造成抗裂性能的差异;试验温度15℃时,沥青类型影响大于级配类型影响,其中KWG沥青最优;增加拉伸位移,抗裂性能急剧下降,应根据气候特点和材料类型进行选择;增加厚度可有效延缓反射裂缝的发展。OT试验适用于评价沥青混合料加铺层抗反射裂缝性能。

沥青路面罩面的设计方法

针对国内外罩面或改建设计方法的不足 ,借助于同济大学对新建和罩面改建后的沥青路面使用性能的研究成果 ,将寿命周期费用分析引入罩面设计 ,提出了沥青路面罩面设计方法———基于使用性能和技术经济分析的最佳罩面时机和最佳罩面厚度选择方法 。

混凝土桥面复合式铺装层受力分析和设计

选取典型的T梁和箱梁桥型,将桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层视作一个整体,研究了复合式桥面铺装在承受汽超-20偏载作用下的结构响应。采用有限元方法进行三维空间实体建模,分析了铺装层受力最不利位置、铺装层拉应力、层间剪应力和层间法向拉应力。结果表明:桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层和沥青混凝土铺装层相互作用,在桥梁结构特殊部位产生铺装层最大拉应力,在轮载作用域产生最大层间应力;铺装层厚度对荷载应力大小有重要影响。提出了复合式铺装的设计指标,建议沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层厚度的设计采用复合式结构。

竹材覆面定向刨花板性能的研究

用竹席和竹帘对定向刨花板（ＯＳＢ）基材进行覆面处理并测试了覆面ＯＳＢ的主要物理力学性能，分析了覆面材料、组坯方式和施胶方法对覆面ＯＳＢ性能的影响。试验结果表明，竹材覆面ＯＳＢ的物理力学性能和耐老化性能比基材有很大程度的提高或改善。在本试验确定的涂胶量和热压工艺条件下，覆面材料与ＯＳＢ之间的胶合强度大于基材的内结合强度。覆面ＯＳＢ的吸水厚度膨胀率仅为基材ＯＳＢ的１／３左右。竹材覆面ＯＳＢ的承载能力和刚性与覆面材料和组坯方式有密切关系，施胶方法影响不显著。竹帘平行配置覆面板的ＭＯＲ∥和ＭＯＥ∥在三种覆面板中最高，但其ＭＯＲ⊥和ＭＯＥ⊥则低于基材。竹席和竹帘与ＯＳＢ垂直配置覆面板的ＭＯＲ、ＭＯＥ都高于基材ＯＳＢ同方向的相应指标。

沥青路面最佳罩面厚度的确定

针对目前国内沥青路面罩面设计方法的不足,借助于同济大学对新建和罩面改建后的沥青路面使用性能的研究成果,将寿命周期费用分析引入罩面设计,提出基于性能的沥青路面罩面设计方法。该方法主要包括两部分:一是对于新建路面和使用不久、路况尚好的路面,进行最佳罩面时机和最佳罩面厚度的选择(已在参考文献1中述及);二是对于已需进行罩面的路段,只进行最佳罩面厚度的选择,本文即是针对此情况。文中考虑了寿命周期和一个性能期罩面厚度的优化,给出了几个性能期最佳罩面厚度设计诺谟图。

对国产刨花板用单张浸胶纸贴面基板的评论

用单张浸胶纸贴面基材的刨花板,其性能要求与国定标准GB4896-4905-85有所不同。最重要的是需要缩小未砂光板的厚度偏差,从国内生产装备条件分析,可达到±0.3mm。表面必须用细刨花,不宜用尺寸过细的粉尘挂面。基板密度不超出0.65—0.73g/cm^3。从现有的商品板分析,各项强度指标尚可适当降低,以节省胶料。规模为3万m^3/年及5万m^3/年的刨花板厂按以上要求生产优质基板是可行的。

场地条件对地表峰值加速度的放大效应分析

在研究西安地区大量钻孔资料的基础上,构造了44个不同等效剪切波速和覆盖层厚度场地条件下的典型场地剖面,利用一维等效线性化地震反应分析方法,计算了不同场地在3种不同强度的地震动输入下的地面峰值加速度,分析了地震动峰值加速度放大系数ks随场地类别、等效剪切波速Vse、覆盖层厚度H和输入地震动强度ar的变化特征,指出了按场地类别对地震动峰值加速度调整存在的问题。分析结果表明,加速度放大系数随等效剪切波速、覆盖层厚度及基岩输入地震动强度的增大而减小;等效剪切波速对加速度放大系数的影响大于覆盖层厚度的影响,随着输入地震动强度的增大,覆盖层厚度对加速度放大系数的影响成份有逐渐加大的趋势;覆盖层厚度对加速度放大系数的影响程度随着等效剪切波速的增大而逐渐减弱;加速度放大系数与场地等效剪切波速和覆盖层厚度之间具有较高的拟合度的统计回归关系。由此提出了直接用场地等效剪切波速和覆盖层厚度对地震动峰值加速度进行调整的新途径。最后,就地震动峰值加速度随场地条件的调整方法,提出了有待进一步研究的问题。

特厚煤层综放开采矿压显现规律的采厚效应研究

针对特厚煤层综放工作面矿压显现强烈,且对于矿压显现与煤层采厚间关系认识不足的问题。以芦子沟煤矿3106特厚煤层综放工作面为背景展开研究,首先对采厚为17 m和30 m两种特厚煤层高强度开采条件下支架工作阻力进行了监测分析,研究结果表明:2种条件下矿压显现规律具有一定的相似性。通过室内物理相似模拟试验建立了2种采厚条件下大空间采场覆岩结构力学模型,并分析了其对矿压显现的作用机制,指出采厚30 m时覆岩呈"下位直接顶悬臂梁-上位直接顶简支梁-基本顶铰接岩梁"的结构特征,使得直接顶和基本顶回转变形对支架作用力不增反减,导致矿压显现规律并没有随煤层厚度增加而变得强烈。

考虑层间接触的旧水泥混凝土路面加铺厚沥青层的力学分析

基于试验路段省道120线的路面技术状况,利用有限元软件ABAQUS建立旧水泥路面加铺厚沥青层的三维力学分析模型,并考虑了旧路面与加铺层的层间接触和旧路面间接缝.首先计算分析了结构的温度场,然后分析了结构在温度荷载和车辆荷载耦合作用下调平层厚度对结构力学响应的影响及各结构层的功能需求.得出以下结论:在典型高温天气下,面层顶部的温度高于55℃;温度场变化幅度较大的范围在0~30 cm,增加加铺层厚度可降低因旧路面结构引起的温度应力;加铺层承受了较大的竖向变形,上面层和调平层承受较大的拉应力,是路面由上而下开裂和由下向上疲劳开裂的主要原因;上面层承受着较大的压应力和剪应力,同时下面层和调平层也承受了较大的剪应力;增加调平层厚度,可有效降低调平层的拉应力、压应力和剪应力,可以较大降低对旧路面结构的抗拉强度要求,从而增强了结构抗反射裂缝能力和抗疲劳能力;根据力学分析,给出了各加铺层混合料设计建议.研究成果为改善道路材料设计和提高加铺结构耐久性提供力学理论依据.

Sampave层厚度对沥青结构层内力影响分析

采用三维有限元法分析Sampave应力吸收层厚度变化对沥青加铺层结构荷载应力和温度应力分布的影响,发现Sampave应力吸收层能较大幅度地降低加铺层层底的荷载应力和温度应力,对后者降低效果尤为明显,改善了整个沥青面层结构的应力状态,减少加铺层层底应力集中程度,延缓反射裂缝在加铺层中形成,显示其在抗反射裂缝方面的独特作用.计算结果表明:应力吸收层不宜太厚,建议层厚为2.5±0.5 cm较合适.

机场刚性跑道沥青加铺层厚度计算方法改进

厚度设计是跑道沥青加铺设计的重要内容。目前,中国机场沥青加铺厚度一般根据民航规范进行计算。但是,由于现有规范在考虑原有刚性道面状况及其开裂影响等方面不够完善,加之取值有较大的幅度,遂使加铺厚度计算不够精确。在规范方法基础上,通过统计软件SPSS17.0进行数值模拟分析,得到了改进的加铺层厚度计算解析式,大大简化了计算过程。另外,公式中用PCI替代原规范中的道面状况系数,使得对原有道面状况的考虑更为合理。通过实际算例,验证了改进公式的准确性。

基于经验强度准则的有压隧洞覆岩厚度计算

对塑性岩体中的有压隧洞而言,根据岩体的强度特性和内压力的大小,通过控制塑性区半径,精确确定最小上覆岩层厚度是非常重要的。在对经典的Jeager方法评述的基础上,基于Hoek-B rown强度准则对岩体破坏的表述和Hoek于1980年所做的假设,以弹塑性理论推导了塑性区应力、塑性区半径、最小上覆岩层厚度的计算公式,并以简单算例说明其应用方法。

覆盖层厚度对反应谱峰值的影响

在研究多个工程场地钻孔资料的基础上,选取和构造了若干典型场地剖面,利用目前工程上广泛应用的场地地震反应分析的一维等效线性化波动方法,计算了各剖面在不同基底地震动输入的反应谱值及地表加速度峰值,分析了覆盖层厚度对反应谱峰值及峰值周期、地表加速度峰值和放大倍数的影响,得出了一些有意义的结论。

两段式液态排渣气化炉的研制

首先在分析两段式气化炉和液态排渣气化炉优缺点的基础上提出了两段式液态排渣气化炉的设计理念,并给出了该气化炉的炉体结构图;其次,根据结构设计图和相关标准对气化炉的内外筒体不同材质的筒壁厚度进行了计算、分析和对比,选定了筒体的制造材料,同时,根据该气化炉下部燃烧室区域的内壁外表面堆焊层材料的特性要求,分析对比了3种不同堆焊材料的性质,确定了堆焊层的材料;最后,按照相应的制造工艺对该气化炉的炉体进行了制造,并进行了成品检验,其检验结果表明该气化炉研发与制造是成功的。