沉降及外部荷载作用下益阳管廊防护效果分析

地下管廊常因填土沉降和外部荷载等原因造成管廊结构崩溃、接口错位、脱节、管身裂缝、破损等结构损伤。针对填土沉降和外部荷载作用下管廊出现的问题,结合益阳管廊项目,利用FLAC3D有限差分方法模拟土工布对填土沉降的防护以及土工格栅的构造因素对外部荷载作用下的管廊防护进行研究,模拟结果表明:益阳管廊底部铺设土工布可以有效控制填土沉降;管廊上部铺设3层,宽度为12 m的土工格栅有效减轻、分散外部荷载对管廊的作用力。     

基于CT扫描的致密砂岩脆性破坏裂纹扩展规律研究

岩石在荷载作用下产生宏观破坏,其破裂面细观形态变化可以直接地反映出结构破坏特征。目前,常采用扫描电镜法、透镜法和CT扫描技术对岩石细观结构进行表征。运用CT扫描技术对典型脆性岩样单轴压缩破坏后破裂面及全断面进行扫描,获取全断面的细观形态,分析和总结了典型脆性岩样破坏细观裂纹扩展的发展规律:每一条独立裂纹都以一恒定曲率半径系数K随层位向试样内部扩展,直至裂纹曲率半径趋近于无穷。此时若无其他因素影响,其曲率半径则不会再随层位继续扩展;并通过分析定义出岩石脆性破坏状态时裂纹的聚集域和非聚集域,同时根据能量守恒定律得出了衍生裂纹及新次生裂纹产生的判据。     

考虑黏性成分时的渗流固结理论及其在工程中的应用

经典的太沙基一维固结理论(Terzaghi)采用了圆筒、水、弹簧活塞相组合的物理模型,并作出一系列假定,在假定的基础上提出了太沙基一维渗流固结理论。但是,随着研究的日益深入,该理论被证明过于理想化,针对很多特殊的土质计算与实际结果相差较大。为了弥补经典太沙基一维固结理论的局限性,在经典的太沙基一维固结理论的基础上,结合湖南益阳当地特殊的土质,提出一种新的物理模型,并从物理模型出发,对经典的固结理论做了修正推导。通过解析计算结果与经典理论计算结果和试验数据的对比,得出在同样的时间内经典太沙基一维渗流固结理论计算的固结度偏大,沉降偏大,而超孔隙水压力消散过快等结论。     

裂隙-荷载耦合作用下砂岩强度变形细观损伤机理研究

通过岩石力学伺服试验机，对完整砂岩与裂隙砂岩进行单轴压缩试验与单轴循环加卸载试验，探究荷载－裂隙共同作用下砂岩力学性质的演化规律。试验结果表明:循环荷载作用对完整砂岩与含预制裂隙砂岩的力学性质有显著的强化作用；随着循环周数增加，试样弹性模量呈现出“强化”现象，且第一周加卸载循环对弹性模量的强化作用最为显著。结合试样的细观损伤机理，分析了初始抗压强度、加载路径、应力状态与宏观缺陷等条件对循环荷载下峰值强度演化规律的影响，并阐明了弹性模量“强化”现象的细观机理。     

基坑越冬水热耦合及防护技术机理研究

基坑工程的冻害问题是一个复杂的过程,主要原因在于在冻融过程中,岩土中的热量传输,水分迁移与水冰相变,互相影响和互相作用,基坑的温度场、水分场是动态变化的,两者之间的耦合作用是导致工程问题的直接原因。在原有热平衡原理的Ｈａｒｌａｒ模型基础上,考虑水冰相变和水分迁移的影响,建立了更符合实际更全面的寒区水热耦合模型,对基坑温度场和水分场的变化趋势做出了分析,分析表明在冻结期内,随着冻结时间的不断增大,土体内温度变化范围增大,并且随着冻结时长的增加,土体的冻结深度增加,土体内温度低区域含水率降低,含冰量增加。针对基坑越冬防护的关键问题,分析了两种不同的保温措施,分别为在基坑表面敷设保温隔热层及增设止水帷幕,通过水热耦合结果分析表明,两种措施均可以较好减轻基坑越冬时期发生的冻胀。     

在不同顶板厚度下采空区安全开采跨度确定方法及应用

为了确定在不同顶板厚度下采空区的安全开采跨度,根据弹性力学知识简化采空区顶板模型,推导出了顶板挠度与荷载、厚度、跨度等参数之间的关系式,基于颗粒流方法提出了采空区在不同顶板厚度下安全开采跨度的确定方法,结合内蒙古灰窑口采空区的模拟分析,得出了该矿区顶板厚度与安全开采跨度的关系式;通过对比理论挠度值与数值监测位移,说明薄板理论分析碎裂岩体的变形误差较大,而颗粒流方法模拟碎裂岩体的破坏、大变形问题更为切合实际,可为工程顺利实施提供理论支撑,并为类似工程提供借鉴。更多还原     

市政道路施工海相深厚软土组合型地基处理技术

海相深厚软土地基的处理,施工手段或相关参数选择比较单一,导致地基处理不够科学、合理,并造成了资源上与经济上的一定浪费。为了优化成本,通过分析几种常见的传统单一处理方法的优缺点与适用性,介绍多元复合地基的概念、分类与特点。依托福建平潭市政道路项目,推广采用多元复合地基,即水泥搅拌桩-CFG桩耦合处理技术,对海相深厚软土地基进行处理。通过方案比选,在满足沉降要求的基础上,优化了地基布置,节约了近9%的造价。更多还原     

基于3DEC对岩质高边坡的稳定性分析

结合辽宁省境内建兴高速公路某高边坡的施工过程,利用现代非接触测量技术采集岩质边坡结构面信息,采用赤平投影技术对边坡结构面进行分组,从而判断出坡面与节理结构面的空间关系,识别出施工过程中可能出现岩块滑落的区域。然后,在此基础上采用大型三维离散元软件3DEC模拟边坡采用不同的台阶数进行开挖,通过监测边坡岩体位移的变化,找出该岩质边坡不稳定块体存在的位置,并得出采用5级台阶开挖时,边坡岩体的位移量最小,边坡的稳定性更好,从而指导该边坡工程在开挖过程中的安全施工,以及为边坡的后期支护提供理论依据和参考。     

不同应变速率下双裂隙红砂岩力学特征试验研究

节理岩体在外力扰动下的失稳破坏往往对工程产生较大影响。为探究应变速率对节理裂隙岩体力学特征的影响,室内采用不同加载速率对含两条预制裂隙的红砂岩试样进行单轴加载试验,在此基础上利用数值分析软件进行模拟和分析,并对试验结果进行验证。试验结果表明：在不同加载速率下,含预制双裂隙红砂岩破坏过程大致相同;随着加载速率的增加,试样的峰值强度增加,试样发生应力强度跌落时的应变也有一定的增长;随着加载速率的增加,在预制裂隙两端萌生的裂隙数量逐渐增多,裂隙的扩展方向更多样,扩展的距离也更远,导致试样逐渐从局部破坏形式向整体破坏形势发展。利用FLAC3D软件数值分析得到,随着加载速率的增加,单轴压缩荷载作用产生的塑性区范围变大。