穿越充填溶洞时单桩沉降计算方法研究

采用圆孔扩张理论提出竖向受荷桩周地层对充填溶洞的水平和竖向作用力计算方法,采用Mindlin解建立溶洞段应力增量计算方法,基于桩-土(岩)界面、桩-溶洞界面的Boxlucas1荷载传递模型提出考虑地层-溶洞-桩共同作用的穿越充填溶洞型单桩沉降迭代计算方法。通过案例分析验证本文计算方法的合理性。根据参数分析结果,研究溶洞与桩顶的距离、溶洞半径、溶洞充填物剪切强度、桩径、桩长等对单桩承载特性的影响规律。研究结果表明:本文建立的计算方法可用于分析单桩穿越单个或多个充填溶洞时的承载特性;充填溶洞距离桩端越远、半径越小、充填物剪切强度越强,单桩承载力越大。

应力-渗流耦合三轴渗透试验系统研制及其在充填介质渗透特性试验中的应用

为研究充填介质在赋存条件下的渗透、力学特性及其破坏机制,改进研制了大比尺三轴应力-渗流耦合试验系统,开发了三维应力-渗流耦合压力室,进行了完善的密封和加载系统设计。系统具备自动化轴压加载、围压渗压加载、涌水涌砂量采集和多元信息并行监测等功能,该套装置可针对大尺寸、不同规格岩溶管道和裂隙还原其在原始地应力状态下进行渗透性及相关力学试验研究。围压、渗压值可分别加到2 MPa和5 MPa,轴向荷载最大可加到300 kN。光纤技术、电阻元件柔性防水技术和自动化数据采集分析系统的应用,实现了水环境下试件内部渗压、应变的精确采集和分析。在试验系统的基础上,开展了赋存环境下充填介质渗透特性试验研究,分析了充填介质类型、渗流路径、管道断面形状及应力条件4种因素对渗透特性的影响及充填介质的响应特征,揭示了充填体稳定性和渗透性的变化规律。该装置解决了小水力梯度及赋存条件下的充填介质渗透特性和力学性质试验研究技术难题,具有重要意义。

李利平:“地下世界”的科学追梦人

培养孩子的科学素养,从实事求是开始,这是孩子为人处世的基本要求,也是开展科研工作的基本要求。中国有句古话叫上天容易,入地难。这次我们邀请到的科学家李利平教授是专门研究地下工程灾害防控的专家,可谓是专门研究地下的人,同时他也是2022年科学探索奖的获得者。在采访中,他带我们看到地下科学探索的无限精彩与可能,也介绍了地下工程领域的创新之举,分享了提升孩子科学素养的好方法。