钢管连接方式对钻孔注浆钢管桩轴压承载性能影响的试验研究

近年来,钻孔注浆钢管桩在基础加固工程中得到了越来越广泛的应用,受设计桩长、施工空间以及钢管规格的限制,工程中钢管常需接长,而钢管连接方式对桩身承载性能影响的相关研究甚少。通过对5组不同连接方式的钻孔注浆钢管桩试件进行轴压试验,得到并分析了不同连接方式下的钻孔注浆钢管桩轴向抗压承载力极限值和承载性能。结果表明:本次试验采用的各种钢管连接方式均为有效连接,未出现因接头破坏导致钻孔注浆钢管桩桩体破坏的现象;钢管的不同连接方式会导致钻孔注浆钢管桩承载力有不同折减,本次试验得出的折减率为11%～23%;在接头刚度足够的情况下,钻孔注浆钢管桩的轴向抗压承载力不因接头承载力的提高而提高。     

刘山岩铜锌矿床地球化学异常特征及找矿评价标志

在河南省桐柏县刘山岩铜锌多金属矿区开展深部及外围预查,对矿床进行了地球化学异常特征及评价标志研究.矿床的异常元素组合主要为Cu、Zn、Pb、Ag、Ba、Mo、Cd;次为Mn、Bi、As、Ga、Ge、V、W;矿床实用元素轴向分带序列由上至下依次为Cu-Zn-As-Ga-Ag-Pb-Mo.同时,根据已知矿和非矿异常特征、元素组合及分带特征、元素比值特征等建立了矿床的找矿评价地球化学标志.     

青海赛坝沟金矿床Ⅳ-3号矿体原生晕特征与深部预测

对赛坝沟金矿床Ⅳ?3号矿体原生晕元素进行理论性分析后得到原生晕轴向分带特征,其前缘晕、近矿晕、尾晕分布混杂,呈现出明显的逆向分带特征,其中轴向分带序列最后出现的Au和Ni呈现良好的相关性以及前缘元素Hg的出现,指示矿体向下的延伸空间较大。进一步对其轴向地球化学参数进行对比,矿体由浅至深,地球化学参数具有“升—降—升”的变化特征,显示矿体在3162 m中段往下还有很大的延伸性。通过对该矿体原生晕轴向分带序列及地球化学参数的研究对比,建立矿体的叠加晕理想模型,为矿区深部及其周边小型矿床的评价预测提供地球化学依据。     

模拟基坑开挖过程的试验研究

采用三轴剪切试验对基坑开挖过程中土体卸荷的应力路径进行模拟，研究了由于侧向卸荷对土体抗剪强度指标产生的影响，并从土的微观结构角度分析了产生这一现象的原因。试验结果表明，经过侧向卸荷过程土样的抗剪强度指标与常规三轴试验明显不同。     

考虑轴向力和渗透力时圆形隧道广义Hoek-Brown解

为了研究渗透水压力和轴向应力共同作用时隧道围岩的应力和位移变化趋势,将圆形隧道简化为轴对称模型,假定渗透场以渗透体积力作用在原应力场,以围岩开挖断面为假定平面,引入垂直于该平面的轴向应力。基于广义Hoek-Brown强度准则和非关联流动法则,推导出考虑轴向应力和渗透场共同作用时弹-脆-塑性围岩的应力和位移非线性解,采用数值算例分析了轴向应力和渗透力共同作用时隧道围岩塑性区应力场和位移场的分布规律。计算结果表明：与无渗透水压力作用下的模型相比,渗透力作用使得围岩塑性区各点位移增大,并且内外水头差越大,位移增大越明显。当轴向应力为中主应力时,围岩塑性区半径和塑性区各点应力增大,轴向应力为大主应力和小主应力时,围岩塑性区半径和塑性区应力变化较小。因此,渗透力的存在不利于隧道围岩的稳定性,并且轴向应力的大小对于富水地区隧道围岩的应力和位移分布具有较大影响。在施工设计时考虑渗透力以及轴向应力的共同影响对于保证隧道围岩稳定性具有重要意义。     

地下隧道轴向地震动土作用分析

以弹性基岩上覆层状场地中刚性衬砌隧道为模型,采用间接边界元方法求解衬砌隧道所受的沿轴向地震动土作用,通过参数分析揭示轴向动土作用的幅值大小、空间分布等基本规律。研究表明,土-隧道动力相互作用对地震动土作用的空间分布形式影响较小,但对地下隧道所受地震动土作用峰值大小具有显著影响,隧道主要位置点的地震动土作用峰值与隧道相应位置处自由场土层应力相比放大1.7~2.4倍。论文最后提出一个轴向地震动土作用的简化计算方法。     

基坑土体卸荷平面应变试验离散元数值分析

对基坑开挖影响范围内土体的应力路径进行平面应变试验离散元数值模拟,以研究结构性与卸荷形式对坑周土体宏微观力学特性的影响。首先,将一个描述土颗粒间胶结效应的简单三维胶结接触模型植入三维离散元软件PFC3D;其次,对初始K0固结状态的重塑土、结构性土试样分别进行常规三轴以及平面应变条件下4种不同卸荷应力路径的离散元模拟;最后,对经历不同卸荷形式的坑底土体单元进行再加荷模拟。模拟结果表明,在卸荷过程中,被动区土体峰值强度以及破坏时竖向应变随卸荷比增大而增大,且其强度小于主动区土体强度;在卸荷、再加荷过程中,被动区土体峰值强度随卸荷比增大而增大,但均小于不卸荷而直接加荷条件下的峰值强度;由于结构性的存在,土体由应变硬化向应变软化过渡,且强度增长;结构性与卸荷形式显著影响土体体积改变。在微观尺度,增大卸荷比或结构性均会增大垂直大主应力方向的平面上的法向接触力,进而提高其强度。     

花岗岩卸荷节理形成机制数值模拟

节理作为地壳广泛发育的基本构造类型,在地壳浅部构造层次的构造演化中起着重要的作用,并在工程稳定分析中也具有重要影响。利用Ansys数值模拟平台,借鉴花岗岩岩爆试验,分别模拟花岗岩以0.025 s/MPa、0.05 s/MPa、0.1 s/MPa、20 s/MPa速率抬升至地表过程中卸荷节理特征。模拟结果表明:花岗岩卸荷节理的形成主要与围压卸载速率有关,当以0.025 s/MPa卸载时,花岗岩成层性明显,在超过0.025 s/MPa卸载时,花岗岩出现破裂剧烈、碎裂状和成层性较弱的特点。花岗岩在地下550 m处出现水平卸荷节理,在700 m处出现竖直卸荷节理,未出露地表时上覆岩体卸载是卸荷节理出现的主要因素。当接近并出露地表后花岗岩水平卸荷节理受风化、剥蚀作用影响显著,竖直卸荷节理除风化作用还受岩体自重影响。     

弧陆碰撞背景下沉积物轴向与横向搬运转换*

板块俯冲碰撞拼合带是盆山相互作用最为强烈的地区,发育有弧前、弧间及弧后多种类型的盆地,沉积物的剥蚀搬运作用极为活跃。证据显示,沉积物搬运充填过程在构造—古地理控制型盆地中具有一定的演变规律,伴随盆地演化,沉积物轴向搬运与横向搬运呈此消彼长的互动关系。南海南北两侧均发育了大型板块俯冲拼合带及相关的沉积盆地,在盆地发育早期沉积物沿盆地长轴方向分别形成昆莺琼古河和巽他古河,以轴向搬运的方式分别把越南中部及马来半岛沉积物由西向东输送到南海,形成大型三角洲及前三角洲深水扇沉积,河流发育位置均在板块拼合转折地段。在盆地发育的成熟阶段,沉积物以横向搬运的方式进入盆地,与轴向搬运沉积物形成混合堆积。轴向搬运是洋陆碰撞拼合盆地中一种重要的沉积物搬运途径,主要受盆地形成时的构造古地理控制。     

浅层地基上管道轴向运动的阻力研究

铺设于深海浅层地基上的海底管道在运行期间受高温高压等的作用易产生轴向膨胀和收缩,间歇性的往复剪切管道周围浅层地基土,对这种管道轴向运动过程中管-土相互作用机制需深入研究。基于修正剑桥模型建立了浅埋式管道在运行期间的轴向运动过程的小变形有限元分析(SSFE),采用有效应力指标,得到了不同初始埋深的管道在轴向运动过程中地基土在临界塑性剪切固结阶段的轴向阻力随时间发展规律(S形管-土轴向阻力发展曲线),探究了不同剪切速度下剪切带内地基土的超孔隙水压力、管-土界面摩擦系数、反映管-土接触面形状的楔形变形因子ζ以及管-土之间轴向阻力等的发展变化规律,研究发现轴向剪切产生的超孔压是速度和时间的函数,随着轴向运动速度减小,峰值超孔压的值减小且出现峰值超孔压的时间推迟。管道轴向运动过程中地基土由不排水条件向排水条件过渡的内在机制做出了较完整的阐述。