复杂偏压小净距隧道围岩压力计算及参数影响性研究

为研究不同隧道净距及地表坡度对复杂偏压浅埋小净距隧道围岩压力的影响规律,引用公路隧道设计规范,建立围岩压力计算模型,推导出隧道围岩压力的理论计算公式;结合数值模拟验证了理论计算公式的合理性,讨论了不同隧道净距和不同地表坡度的参数值变化对先行洞和后行洞的拱顶、拱腰及拱脚围岩压力的影响规律。结果表明:在两洞先后开挖情况下,隧道净距及地表坡度的变化对隧道内侧围岩压力影响较大,并且先行洞内侧围岩压力同净距及坡度大小正相关,后行洞内侧围岩压力同净距及坡度大小负相关。研究结果可为类似隧道工程的设计和施工提供参考。     

大型地下洞室上层爆破开挖对下层围岩振动特性的影响

某地下实验厅采用上、下层同时爆破开挖,最后进行贯通的开挖施工方案。采用现场爆破试验监测的手段,研究了上层水平钻孔爆破开挖时下层围岩的质点峰值振动速度及频率特性,分析了上层爆破开挖对下层围岩动力稳定的影响。研究结果表明,大型地下洞室上层水平钻孔爆破开挖时,爆炸地震波能量主要向下层岩体传播,致使下层洞室顶拱处的振动速度大于上层底板相同距离处的振动速度;爆破振动主要以剪切波(SV波)的形式向下层岩体传播,下层洞室围岩在平行于炮孔纵轴向(实验厅纵轴向)方向上的振动速度最大;由于上层的爆破振动以体波的形式在岩体内向下层传播,下层围岩的振动频率更高。     

A New Approach to Random Utility Modeling using the Dirichlet Multinomial Distribution

In this paper we introduce a new econometricapproach to analyzing recreational site choicedata, the Dirichlet multinomial model. Thismodel, which nests the standard conditionalmultinomial logit model, can accommodateover-dispersed data and may provide moreefficient estimators of coefficients andconsequent welfare measures than the standardconditional logit model, which is so widelyused in the Random Utility Model approach torecreation demand. We illustrate thisDirichlet approach using a data set of rockclimbers in Scotland, and study the impacts onper-trip consumers surplus of alternativemanagement strategies for popular rock climbingsites. Results show that the Dirichletmultinomial approach produces coefficient andwelfare estimates having smaller samplingvariability in this case. We also compareclassical welfare measures with their posteriorequivalents, which allow for welfare changes tobe dis-aggregated.     

软黏土不排水循环应力应变关系的数值模拟

对程星磊等提出的总应力形式增量弹塑性本构模型进行二次开发,以模拟复杂应力状态下软黏土的响应。通过Newton-Raphson算法,对材料非线性问题进行迭代求解;针对本构模型中应力反向等一系列关键性问题,应用欧拉切线算法编写了有限元程序,并结合子增量方法提高了计算精度。预测了软黏土在轴对称应力状态下的响应,得到了应力应变关系曲线,将其与单元预测结果进行比较,二者趋于一致,从而验证了有限元程序编写的合理性。利用该程序模拟三轴不固结不排水试验,模拟结果与试验吻合良好,表明该本构模型有限元程序可以反映轴对称应力状态下软黏土的不排水应力应变特性,可应用于更加复杂边值问题的模拟计算。     

坝基岩体开挖卸荷松弛特征分析及加固措施——以锦屏一级拱坝为例

结合高地应力环境下锦屏一级坝基岩体开挖卸荷松弛特征,分析了坝基岩体开挖不同锚固措施的加固效果,并根据工程现场坝基岩体开挖锚固措施的试验成果,对高地应力环境下坝基岩体不同开挖加固方案进行了对比分析,提出了锦屏一级坝基岩体的开挖实施方案,有效地降低了开挖卸荷松弛对坝基岩体质量的二次损伤。建议在河床高地应力部位实行先锚后挖的施工程序,保护层开挖滞后时间为2~3个月。     

水管式沉降仪产品优化研究

水管式沉降仪是土石坝安全监测的主要仪器之一,水管式沉降仪测量误差主要是由管路系统的结构、传感器稳定性和综合精度等造成。目前,水管式沉降仪在工程现场的实际应用中出现一些问题：水管沉降仪安装复杂,主要表现在控制箱、各组件之间的链接;传感器的测量方式,不是直接测得观测管内的水位高度,需要多次转换;在连接的管路中空气得不到有效排出。本文主要针对以上几种情况对水管沉降仪在实际应用中呈现的问题进行优化改进。     

钠基膨润土防水毯在滹沱河防洪整治中的试验研究

结合滹沱河防洪综合整治工程,对钠基膨润土防水毯建立试验模型,着重研究不同试验水头、外界环境条件(温度、风力等因素)对钠基膨润土防水毯的渗水量、水分蒸发量和渗透系数的变化规律。研究结果表明:试验水头与渗透系数成非线性关系,且渗水量随水位的增加而增加,渗透系数随水位的增加而减小。通过模型试验验证了钠基膨润土防水毯高密实、高防水等特点,为类似的防洪综合整治工程提供了技术支撑。     

粘土水泥复合浆材强度研究

通过室内试验,研究了水灰比、龄期、粘土加量、压滤效应等对粘土水泥浆材结石无侧限抗压强度的影响。分析试验结果表明,粘土水泥浆无侧限抗压强度和浆液水灰比随着龄期的变化规律呈指数关系。在完全压滤作用下,抗压强度随着压力的增大而大幅提高,且强度随龄期呈二次多项式规律变化,如在0.8 MPa压力作用下,粘土水泥浆材结石28 d无侧限抗压强度增大3倍左右;抗压强度随着粘土加量的增大而减小,粘土加量在50%~60%间出现大幅下降。研究表明,在注浆工程中采用粘土水泥浆材时,应尽可能创造条件产生较充分的压滤效应,控制粘土加量不超过50%,水灰比在2∶1左右,可以获得足够的强度指标。适量添加粘土,这类浆材完全可以用于注浆加固工程中。     

岩土体开挖变形的分步模拟方法及其工程应用

本文提出了一种岩土体开挖变形的分步模拟方法;该方法以岩土体弹塑性参数和现场变形监测数据为基础,以开挖、施加支护等工程措施的实施为时间节点,以弹塑性荷载分步释放来表征岩土体荷载逐步释放的过程,模拟了岩土体开挖和支护前、后的变形效果,并近似地模拟出锚固、衬砌等措施的应力、变形状态,将岩土体复杂的粘弾塑性问题转化为了较简单的弹塑性问题。运用该方法模拟了涔天河水利枢纽右岸进口段密集洞室群的施工开挖和支护全过程,获取了施工过程中围岩的应力、变形及稳定特征,同时结合数值模拟的成果给出了相应的工程施工建议,可为工程的快速化施工提供参考。     

基于PCA-Logistic模型的围岩稳定性分类研究

为了建立易于理解和应用的围岩稳定性分类模型,采用主成分分析法对围岩样本数据进行降维处理,以Logistic模型来描述围岩稳定性影响因素与围岩稳定性之间的经验关系。选取影响围岩分类的5个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到100个标准样本,用于建立PCA-Logistic模型。分析结果显示,PCA-Logistic模型拟合效果良好,对工程实例的预测结果同投影寻踪模型和分形-插值模型完全一致,表明该模型在围岩稳定性评价中具有可行性和有效性。