CFG桩复合地基的讨论

对ＣＦＧ桩桩体材料、施工方法、褥垫层设置等进行了讨论,并对其适用条件,设计方法等方面作了探讨。     

防治公路岩溶塌陷的土工合成材料设计理论研究

高速公路路基岩溶塌陷通常可以采用水平加筋体防治,系统地研究其受力特性及设计理论具有重要的工程意义和实际价值。首先,针对公路路基荷载及岩溶塌陷的特点,分析了塌陷坑上方水平加筋体的受力和传力特性,采用太沙基土拱理论,计算溶洞上方荷载。深入探讨了水平加筋体设计方法,认为锚固段端部加筋体应变及锚固段传力长度是设计中的关键值,且其与锚固段端部加筋体拔出量密切相关。然后,引入水平加筋体与土体界面的线弹性-全塑性模型,由基本方程导出锚固段水平加筋体弹塑性解答,并结合边界条件建立了锚固段端点拔出量及传力长度的解算流程。在此基础上,引入某实际工程计算参数进行分析,将该方法结果与基于全塑性模型的分析结果进行对比,探讨了不同临空段宽度、加筋体刚度、上覆土体高度、界面摩擦角等因素对临空段端部拔出量计算误差的影响,并分析了上覆土体高度与锚固段传力长度之间的关系。由分析可知,基于线弹性-全塑性模型计算的拔出量和传力长度均较全塑性模型计算结果大,某些情况下,传力长度的计算误差高于40%,若采用全塑性模型计算有可能引起较大的误差,导致设计偏于不安全     

工程地质力学的挑战与未来

随着工程地质力学及其相关学科的不断完善和发展及其存在问题的不断解决,工程地质力学正逐步进入一个崭新的发展阶段。本文总结了20世纪工程地质力学取得的辉煌成就和面临的巨大挑战,详细论述了工程地质力学的理论体系,包括工程地质体结构的相对性、工程地质体的连续性、工程地质体的本构关系、工程地质体的几何大变形、工程地质大变形力学设计方法等,展望了未来工程地质力学在大变形灾害工程控制材料研发、工程灾害控制、工程地质体的能量本构关系、工程地质体的能量平衡方程和地质工程的量化设计方面的走向,指出工程地质力学作为一门学科的发展仍然任重道远。     

松性土新开挖河道动床冲刷模型设计方法

指出原状土与散粒体的起动流速、输沙率存在明显的差异,这使得新开挖河道动床冲刷模型设计方法与天然河道动床模型设计方法有所区别,也复杂得多。提出了新开挖河道动床冲刷模型的设计思想和设计方法,泰州引江河道动床冲刷模型论证了该方法的正确性,并认为该方法具有普遍意义。     

影象线性体密度-中心对称度综合统计分析方法及其在古火山岩区地质研究中的应用

本文探讨通过遥感影象线性体统计分析预测古火山机构的方法及效果。首先,作者提出并详细讨论了一种新的统计变量——线性体空间分布中心对称度。然后,又根据研究区已知火山机构的典型局部构造为环状、放射状断裂系统而设计采用了一套线性体密度-中心对称度综合统计分析方法,并对区内火山岩地质研究取得初步成功。     

基于AutoLisp的仿生金刚石钻头计算机设计软件系统研究

通过计算机辅助设计语言AutoLisp实现仿生钻头的参数化设计。软件系统将仿生钻头设计者输入的参数,通过专家系统分析与计算,完成仿生钻头非光滑分布图设计、钻头水口设计和钢体设计。在仿生钻头绘制函数中提供了多种图元绘制方法,可以根据设计者的选择,实现不同方法的钻头结构图输出,加强了软件效率和兼容性。     

投砾深度探测器

我们参照水位测量的方法设计了投砾深度探测器。主要由探测体、导线和电流表等组成。其探测体（探头、外套、探棒）结构如附图所示。     

控温式半导体致冷冷台

冷冻法是研究矿物中包裹体的重要方法之一,不仅能测定包裹体溶液的盐度和密度,而且能确定矿物包裹体溶液的成份,鉴别包裹体的类型等;所以许多中外学者对冷冻法研究矿物包裹体都非常重视。冷冻法的关键设备是冷台。1950—1962年叶尔马柯夫和洛德先后设计了最早的冷台。以后日本、德国等国也制成了各种不同类型、各具特色的冷台。1972年南京大学制成了我国第一台冷台,中国科学院地化所、地质所等单位也相继设计和制造了冷台,并对包裹体盐度等的研究取得了许多宝贵的资料。但这些冷台的冷冻剂都是利用液氮,很难达     

基于变形量控制的充填体力学参数研究

针对综放沿空留巷技术中的充填体长时受力变形稳定问题,以常村煤矿S2-6综放工作面主采3#煤层为背景,考虑材料的蠕变性能,运用数值模拟方法对不同尺寸和不同侧压下的充填体在3年内的变形情况进行了分析,得到了充填体安全工作条件下充填体材料必须具备的力学性能参数,为优化充填体材料设计提供了依据。     

受空洞坍塌影响的加筋路基研究综述

工程上常利用水平加筋法来预防或延迟因受交通荷载和地下水等因素导致空洞坍塌而引起的临近道路的突发性破坏,起到破坏预警作用;但加筋体界面特性与作用机制相当复杂,下伏空洞加筋路基缺少完善的设计方法。通过总结国内外已有文献的研究成果,重点阐述了受空洞坍塌影响的加筋路基-路堤力学机制与作用机制,包括对路堤填土滑移面的定义、层间土拱效应、加筋体拉膜效应、塌陷区上覆填土膨胀、锚固区筋土界面摩擦及过渡区加筋体张拉力折减等方面;总结了空洞区加筋路基已有的设计方法,并进行了对比与讨论。结果表明,已有成果对受空洞坍塌影响的加筋路基-路堤荷载传递机制、渐进性破坏演变机制、沉降计算、极限承载力与稳定性问题等方面的研究仍显不足,针对加筋体上方荷载分布形式仍未形成定论,现有设计方法过于保守,并指明了进一步的研究建议,可为今后研究提供方向和参考。     

煤矿井下电磁波无线随钻测井软件设计与实现

为了实现控制煤矿井下电磁波无线随钻测井仪器,设计并实现了一套煤矿井下电磁波无线随钻测井软件。该软件包括控制软件和随钻监测软件两部分,具有系统自检、数据采集、钻进轨迹偏差计算、电磁波电阻率计算、钻头与顶底板关系判断等数据处理功能。采用MVC对软件的系统构架进行设计。描述了各模块的设计流程,并用C#语言完成软件的开发。实际应用表明该软件现场操作方便可实现随钻测井的实时监测管理。该软件的成功开发,提升了中国煤矿井下随钻测井的能力与技术水平。      

广州地铁小谷围岛站基坑支护设计与监测分析

依据地质条件与地形特点,对广州市小谷围岛地铁站基坑采用放坡土钉墙支护,部分地段采用超前钢管加强支护,盾构吊出井、调头井段采用钻孔灌注桩加内支撑支护方案。采用理正软件对不同设计剖面进行了理论计算分析。分析结果表明基坑安全可靠。依据有关规范制定了基坑施工监测方案,针对基坑工程施工监测结果进行了分析,可供同类工程借鉴。     

Design of Pressure Relief Valves for Protection of Steel-Lined Pressure Shafts and Tunnels Against Buckling During Emptying

Using high-strength steels for pressure shafts and tunnel liners and taking into account significant rock mass participation allows the design of comparatively thin steel liners in hydropower projects. Nevertheless, during emptying of waterways, these steel linings may be endangered by buckling. Compared with traditional measures such as increased steel liner thickness and stiffeners, pressure relief valves are a very economical solution for protection of steel liners against critical external pressure and therefore buckling during emptying. A calculation procedure has been developed for the design of the required number and arrangement of pressure relief valves, and this has been used successfully in practice. Systematic model tests enabled the assumptions of the design method to be verified.     

不同预注浆加固范围时盾构机始发稳定分析

盾构始发作为盾构法施工的关键技术,其稳定性分析至今基本空白,没有相应的计算分析方法,设计主要依靠经验。以广州地铁六号线天平架盾构始发井的设计和施工为背景,采用有限差分软件FLAC^30进行三维有限元模拟的手段,对盾构始发稳定性进行了研究,着重分析了纵向与周围厚度不同加固范围组合时始发段的应力场、塑性区破坏场和位移场,探讨合理的加固厚度和强度。研究成果有望对盾构始发的设计和施工提供科学的理论依据和指导。     

抗滑桩全桩内力计算"m-k"法的有限差分法

传统的弹性地基系数“m-k”法在计算抗滑桩内力时,需分受荷段和锚固段分别查表计算,不但计算过程繁琐,容易出错,而且受查用表格中各系数截断误差的影响,常使计算结果出现某些误差,以致出现与边界条件不相一致的现象。针对这些问题,基于“m-k”法的原理,提出了便于编程的有限差分法,可对弹性抗滑桩全桩内力进行统一分析。编写了计算和图形处理程序,并用一算例与传统方法进行了验证 对比。结果表明,只要等量差分段取得足够小,就可获得符合边界条件的高精度数值解。实例表明,可根据内力计算图形处理结果,优化钢筋笼的钢筋,使抗滑桩的结构设计安全而经济。     

海岸带特殊地质条件下双排钢板桩适用性案例分析

双排钢板桩结构是由两排钢板桩、桩间土和拉杆组成的挡土、止水复合结构,由于其较土石围堤占地面积小、施工速度快,较钢板桩整体性好,抗地震和波浪等动力稳定性好,在水利、水运、海岸工程中广泛应用。但由于钢板桩受地质条件影响较大,其使用效果和投入成本不尽相同。本文重点搜集和调查了国内外海岸带工程中使用双排钢板桩的工程案例,分别针对岩溶发育的岩性地基,高渗透性的砂性地基和深厚淤泥质软土地基对双排钢板桩的性能影响和设计约束进行分析。结合原有地质条件和设计资料,采用有限元软件补充计算分析,分析研究在各种不同类型的工程地质条件和水文条件下双排钢板桩的应用效果,总结双排钢板桩在海岸带不同工程地质条件下的适用性。发现在岩溶发育地层施工双排钢板桩需要防止打桩造成垂直度差和岩溶连通性带来的渗漏问题;在砂土地层需要防止钢板桩倾斜变形造成锁扣止水性能劣化,进而导致渗漏水甚至出现流砂;在淤泥地层施工时打入桩施工和桩身止水性能都能得到保证,但可能发生较大桩身整体变形,同时应考虑内侧坑底加固以避免踢脚稳定性破坏。本文的研究对发展海岸带生态工程地质和沿海韧性水工建筑物具有工程指导价值。     

深基坑竖向支承系统的侧向刚度研究

在逆作法深基坑围护结构体系支撑刚度计算中,通常认为结构自重及施工荷载均由竖向支承体系承担,而忽略了其横向承载能力,造成了工程上的浪费。本文对竖向支承体系所具有的侧向刚度进行研究,提供一种基于数值分析结果的侧向刚度的计算方法,可用于快速计算工程中各类立柱结构形式的侧向刚度。文章通过工程实例对不同形式下的钢管柱和格构柱结构体系的侧向刚度进行数值计算,给出相应的侧向刚度拟合计算式。分析表明拟合算式所得侧向刚度略大于数值计算所得,误差在2.50%~9.26%之间,根据拟合算式计算排架结构的侧向刚度能够满足围护结构分析的要求。本文提出的侧向刚度计算方法可靠,能够用于类似工程,可供深基坑工程设计、施工人员参考。     

微型钢管-旋喷复合桩在软土区的试验研究

软土地质条件下的既有建筑物地基基础加固或改造面临诸多复杂条件,施工安全和周边环境保护尤为重要,为此提出微型钢管--旋喷复合桩工艺。通过开展微型钢管--旋喷复合桩各项承载力现场试验研究,获取钢管桩应变数据,分析其承载特性及传力机制,总结提出微型钢管--旋喷复合桩承载力设计计算公式,为开展工程应用提供理论依据。     

顶管工作坑可拆卸支护型式设计研究

介绍了顶管工作坑施工中可拆卸支护型式主要组成要素,包括竖向空心立柱和厚度不一的特制板材两大部分。其中竖向立柱可以通过传力装置、气锤或是小型钻机成孔的方式埋设到预计深度,通过分层开挖的型式逐层铺设特制板材进行支护。详细阐述了支护型式的结构型式、工作原理、施工工艺和设计理论。并结合工程实例,叙述其设计流程,根据实际计算值验证立柱刚度选择的可行性及特质板材尺寸设计的合理性,避免传统施工工艺复杂的现状,达到节约工程材料、提高施工效率、降低工程成本的目的。     

围堰工程对污水管线影响的数值模拟与评估

城市内新建工程周边环境复杂,地下管线种类繁多,在设计之初就需要考虑施工以及工程营运对其安全的影响,但目前缺乏统一的影响评价标准,须按照管线功能以及所属部门的相关规程作为其评价依据。该项目的管线为下穿围堰的2条直径为1.2 m、壁厚为12 mm的排污管,采用FLAC3D建立了围堰工程对大直径有压焊接薄壁排污管道的三维数值计算模型,分4种不同施工工况进行了管道变形和应力计算。依据相关规范的要求,从管道本身的安全性和正常使用要求出发,并采用第4强度理论计算了相当应力,最大值为136.61 MPa,出现在最后抽水工况下管1的外侧。最大沉降量39.3 mm对应的管体倾斜量为0.275%。将其结果与理论值进行对比,理论计算得到的相当应力最大值为188.18 MPa,高于数值计算结果,其原因为理论方法将各影响效应分别计算并进行简单相加。结果表明,拟建围堰工程对该管线的影响可控,数值方法较规范方法计算结果更为合理,为类似工程对管线影响评价提供了参考。