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混合均匀度对粗粒土强度特性影响的试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2175-2186页

作者：黄超唐明扬张升童晨曦郭鹏赵伟中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁二局第六工程有限公司四川成都610061

现有研究普遍将粗粒土视为均匀的二元混合料,忽略了粗细颗粒混合均匀程度对其强度特性的影响。为此,首先,提出了一种描述粗粒土混合均匀程度的定量指标Me;其次,通过静三轴试验探讨了应力-应变曲线、弹性模量、破坏强度及抗剪强度指标与... 详细信息

现有研究普遍将粗粒土视为均匀的二元混合料,忽略了粗细颗粒混合均匀程度对其强度特性的影响。为此,首先,提出了一种描述粗粒土混合均匀程度的定量指标Me;其次,通过静三轴试验探讨了应力-应变曲线、弹性模量、破坏强度及抗剪强度指标与混合均匀度Me的内在关系;最后,基于静三轴试验结果,建立了一种综合考虑围压和Me影响的修正邓肯-张模型,并对其适用性及合理性进行鲁棒性验证。研究结果表明:应力-应变曲线随着围压增大而逐渐由应变软化型向应变硬化型曲线过渡;随着Me减小,应力-应变曲线由应变硬化型逐渐发展为应变软化型曲线;当围压与Me增大时,弹性模量与破坏强度均随之增大,且弹性模量在Me从0.25降低至0的过程中衰减幅度可达总衰减幅度的41.3%,破坏强度在Me从1降低至0的过程中衰减幅度可达总衰减幅度的40%以上;随着Me逐渐下降,试样的整体骨架-密实结构在不同区域分别向局部骨架-空隙结构、局部悬浮-密实结构转变,进而致使黏聚力、内摩擦角均随Me下降而逐渐衰减。

关键词：道路工程粗粒土混合均匀度强度特性邓肯-张模型

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复合地层隧洞中隔离桩对围岩位移的控制效果分析

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人民长江 2024年第3期55卷 153-159页

作者：石宇雷曾哲哨王珂纪丙蔬宗祥智中铁二局第五工程有限公司四川成都610000

设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在“上软下硬”复合地层中的作用效果还罕有研究。依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC^(3D)软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控... 详细信息

设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在“上软下硬”复合地层中的作用效果还罕有研究。依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC^(3D)软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控制效果的影响。结果表明:设置隔离桩能够阻隔地层应力的传递,合理的设计参数是充分发挥隔离桩阻隔作用的关键;同等条件下,隔离桩对地层位移的限制作用在水平方向优于竖直方向;隔离桩距离隧洞越近、桩径越大,控制变形效果越好;隔离桩只有穿过地层滑移面并嵌入下层土体时,才能够较好控制由隧洞开挖引起的隧洞衬砌以及地表建筑物位移,建议嵌入下层土体深度为隔离桩长度的1/4;适当设置桩顶埋深能够降低隔离桩对于土体的牵引作用,建议桩顶埋深深度为隔离桩长度的1/5。研究成果可为隔离桩在城市浅埋复合地层隧洞工程中的应用提供参考。

关键词：隔离桩复合地层浅埋隧洞围岩变形控制效果龙泉隧洞滇中引水工程

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损毁铁路桥梁悬空轨排拆除施工技术

世界桥梁 2024年第5期52卷 48-54页

作者：曾国华赵檠锋杨普江中铁二局集团第五工程有限公司四川成都610091

某铁路大桥桥址发生极端强降雨,造成桥梁小里程侧4孔简支梁桥墩垮塌及梁体掉落,5号墩墩身受损严重,0号桥台~4号墩长106 m的轨排结构失去下部支撑,处于悬空状态,需尽快拆除悬空轨排。为保证既有桥梁安全和减少桥梁复建的施工难度,采用“... 详细信息

某铁路大桥桥址发生极端强降雨,造成桥梁小里程侧4孔简支梁桥墩垮塌及梁体掉落,5号墩墩身受损严重,0号桥台~4号墩长106 m的轨排结构失去下部支撑,处于悬空状态,需尽快拆除悬空轨排。为保证既有桥梁安全和减少桥梁复建的施工难度,采用“逐级卸载、分步拆除”方案,首先按照大里程侧向小里程侧“拆一留一”原则拆除1/2轨枕,接着两岸同步拆除护轮轨,然后拆除剩余轨枕,最后分步拆除钢轨。拆除施工时,为确保作业安全,在轨排上方架设2道生命绳;在2根钢轨上设置1台轨枕拆除小车,作为起吊设备及人员操作平台,按照大里程侧向小里程侧“拆一留一”原则拆除1/2轨枕并下放至地面;在跨中位置解除护轮轨连接,由跨中向两侧拆除护轮轨扣件,通过卷扬机分别拖拉拆除两侧护轮轨;以小车作为施工平台,由小里程侧向大里程侧依次拆除剩余轨枕;通过卷扬机、滑轮组和钢丝绳依次拆除大里程侧线左、右侧钢轨。

关键词：铁路桥悬空轨排生命绳轨枕拆除小车桥梁病害拆除技术

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旋挤钻法在软土及砂土地层施工灌注桩的研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 54-59页

作者：朱正余陶涛陈珣王玉波顾乡常聚友侯龙中铁十局集团有限公司济南250000 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 中铁四局集团有限公司合肥230000

研究目的:采用常规旋挖钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,部分灌注桩因坍孔出现扩径和缩径,扩径浪费混凝土,缩径使灌注桩不合格,由此提出把旋挖钻法改进为旋挤钻法,达到灌注桩轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整... 详细信息

研究目的:采用常规旋挖钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,部分灌注桩因坍孔出现扩径和缩径,扩径浪费混凝土,缩径使灌注桩不合格,由此提出把旋挖钻法改进为旋挤钻法,达到灌注桩轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整合格桩,本文对其展开研究。研究结论:(1)把旋挖钻法钻斗的慢速重钻改进为旋挤钻法钻斗的快速轻钻可行,可减小振动,挤密孔壁土,预防孔壁坍孔;(2)旋挤钻法成孔对于地表浅部极易坍孔地层用长护筒护壁,且护筒长度要大于极易坍孔地层厚度,对于易坍孔和不易坍孔地层用比重1.25和1.15等指标的泥浆护壁,且泥浆护壁是以垂直式的可控泥浆和离心力水平式的扰动土混合泥浆共同作用于护壁,迫使孔内部分扰动土与泥浆粘黏旋挤进入孔壁内,孔壁得到加固稳定不坍孔;(3)采用旋挤钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,灌注混凝土充盈系数为1.02~1.03和1.04~1.05,均达到轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整合格桩;且成孔效率高,可减少污染、节约成本;(4)本研究成果可为铁路、公路等领域提高混凝土灌注桩施工质量提供参考。

关键词：旋挖钻法旋挤钻法慢速重钻快速轻钻护壁质量

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曲线钢箱梁桥面板力学行为及构造优化研究

铁道工程学报 2024年第5期41卷 19-27页

作者：郑小博蒋昆昆侯炜周勇军沈传东长安大学西安710064 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中建二局第三建筑工程有限公司北京100700

研究目的:小半径曲线钢箱梁桥正交异性钢桥面板构造繁复,弯扭耦合作用下受力特性极为复杂。为了探究该类型桥面板力学特性,并提出合理构造优化建议,本文依托西安市某立交小半径曲线钢箱梁匝道桥,采用数值分析方法研究局部荷载作用下曲... 详细信息

研究目的:小半径曲线钢箱梁桥正交异性钢桥面板构造繁复,弯扭耦合作用下受力特性极为复杂。为了探究该类型桥面板力学特性,并提出合理构造优化建议,本文依托西安市某立交小半径曲线钢箱梁匝道桥,采用数值分析方法研究局部荷载作用下曲线钢箱梁桥面板力学行为,并基于正交试验方法,利用IntelliJ IDEA软件开发曲线钢箱梁桥面板构造优化程序,实现桥面板多目标构造参数优化。研究结论:(1)边跨最大正弯矩截面为大多数控制细节的最不利荷载控制截面,其中车轮荷载作用于边跨最大正弯矩位置时控制细节3(横隔板过焊孔圆弧位置)的主应力明显大于最大负弯矩和零弯矩位置,且车轮荷载作用于曲线钢箱梁外侧会增大桥面系应力;(2)车轮荷载作用于纵肋正上方和中间时产生的各控制细节主应力较相近,但作用于横隔板中间与正上方造成的局部应力具有显著差异,进而确定曲线钢箱梁正交异性桥面板各控制细节的最不利荷载作用位置;(3)通过多目标优化构造运算确定的曲线钢箱梁正交异性组合桥面板的合理构造,可显著改善桥面板力学特性;(4)本研究成果可为曲线钢箱梁正交异性桥面系构造设计和养护方法提供优化建议。

关键词：桥梁工程局部应力多目标优化正交异性钢桥面板曲线钢箱梁

SFCC现场导热系数与温度场实测及预测方法研究

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建筑材料学报 2024年第3期27卷 245-252,282页

作者：牛艳伟匡笑艳郑军涛党王辉汤颖颖长安大学公路学院陕西西安710064 深圳中铁二局工程有限公司广东深圳518000 长安大学未来交通学院陕西西安710064

为确定钢纤维页岩陶粒混凝土(SFCC)现场实际的导热系数,与桥面板施工同步制作了不同钢纤维体积分数的SFCC试件,采用热板法进行测定,校核并扩展了导热系数预测公式,并且对高温沥青摊铺时SFCC桥面板的温度场进行了实测和数值模拟.结果表明... 详细信息

为确定钢纤维页岩陶粒混凝土(SFCC)现场实际的导热系数,与桥面板施工同步制作了不同钢纤维体积分数的SFCC试件,采用热板法进行测定,校核并扩展了导热系数预测公式,并且对高温沥青摊铺时SFCC桥面板的温度场进行了实测和数值模拟.结果表明:环境湿度为67%时,SFCC的实测导热系数为0.915~1.409 W/(m·K),增加钢纤维体积分数可提高SFCC导热系数;考虑湿度和钢纤维影响后的扩展Maxwell公式预测值与实测值吻合良好;高温沥青摊铺时桥面板SFCC混凝土内的温度梯度可达20.5℃,超过规范日温差,采用数值模拟可有效计算桥面板温度场.

关键词：钢纤维页岩陶粒混凝土组合桥面导热系数高温沥青摊铺温度场

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浅埋超近接上下重叠隧道开挖面合理间距研究

铁道工程学报 2024年第3期41卷 73-79页

作者：徐前卫蒋承志叶颜伟吴祥松覃早张骏同济大学上海201804 中铁二局第五工程有限公司成都610091 嘉兴南湖学院嘉兴314001 沪杭城际铁路股份有限公司上海200040

研究目的:重庆鸡公咀上下层隧道近距离平行重叠,施工中存在相互扰动问题。针对上层隧道施工对下层隧道的扰动影响,本文采用数值模拟的方法研究上下层隧道开挖面合理间距,以降低近接隧道施工的相互影响,并达到缩短隧道施工总工期的目的... 详细信息

研究目的:重庆鸡公咀上下层隧道近距离平行重叠,施工中存在相互扰动问题。针对上层隧道施工对下层隧道的扰动影响,本文采用数值模拟的方法研究上下层隧道开挖面合理间距,以降低近接隧道施工的相互影响,并达到缩短隧道施工总工期的目的。研究结论:(1)沿隧道纵向平面内,在上下层隧道开挖面水平净距为0跨时,上层隧道对下层隧道扰动最大,为最不利净距;(2)当隧道开挖面的间距在50 m以上时,随着间距的增加,上层隧道对下层隧道的扰动有较为明显的减小;(3)当上下层隧道开挖面的间距在50 m以下时,随着间距的变化,上层隧道对下层隧道的扰动变化并不明显;(4)当上下层隧道开挖面的间距为125~150 m时,下层隧道的竖向位移值稳定在13 mm左右;(5)本研究成果可为今后类似工程的设计与施工提供参考。

关键词：隧道工程围岩扰动变形加固数值模拟

水位升降速率对库岸滑坡影响的透明土模型试验研究

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：王煜成方祥位王鲁琦梁皓叶颜伟陈超熊珮西重庆大学土木工程学院中铁二局第五工程有限公司中铁二局集团有限公司中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司

三峡库区水位会历经周期性涨落起伏，库水位升降速率对库岸边坡稳定性有重要影响。以三峡库区巫山塔坪滑坡为原型，基于透明土试验技术，设计了透明土库岸边坡模型试验系统，包括透明土滑坡模型箱、库水位升降系统以及计算机图像采集系... 详细信息

三峡库区水位会历经周期性涨落起伏，库水位升降速率对库岸边坡稳定性有重要影响。以三峡库区巫山塔坪滑坡为原型，基于透明土试验技术，设计了透明土库岸边坡模型试验系统，包括透明土滑坡模型箱、库水位升降系统以及计算机图像采集系统三部分，进行了不同水位升降速率的模型试验，利用粒子图像测试技术得到透明土滑坡全断面全过程的变形数据，分析了库岸滑坡在不同水位升降速率下的变形特征和演化规律。结果表明：库水位上升滑坡变形由前向后发展，而库水位下降滑坡变形由后向前推进，且库水位下降引起的滑坡体变形更大。库水位升降速率越大，滑坡内部的动水压力效应和地下水位滞后效果越明显，滑坡产生的变形越大，变形特征越明显。滑坡地表位移变化曲线呈现台阶状阶跃上升趋势，水平位移增长明显高于竖直位移，库水位升降速率变大会增加库水位不变的间歇期内滑坡位移，表明滑坡稳定性变差。

关键词：透明土试验库岸滑坡水位升降速率变形演化

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隧道穿越断层段力学响应规律研究及控制措施

路基工程 2024年

作者：魏玉龙中铁二局集团有限公司

以某穿越断层隧道为研究对象，通过数值模拟和现场监测，研究隧道结构及围岩力学响应规律。结果表明：断层段隧道整体变形值大于正常段，且最大变形值出现在岩层交界面处；隧道隆起值在交界面处相对于两侧较小，最大值出现在断层段；隧... 详细信息

以某穿越断层隧道为研究对象，通过数值模拟和现场监测，研究隧道结构及围岩力学响应规律。结果表明：断层段隧道整体变形值大于正常段，且最大变形值出现在岩层交界面处；隧道隆起值在交界面处相对于两侧较小，最大值出现在断层段；隧道开挖一倍洞径内围岩受到影响，变形由岩层深处向拱顶逐渐增大，断层带破碎岩体的存在会加剧此范围内的变形；隧道衬砌最大应力值出现在断层段与正常段岩层交界处，正常段衬砌压力最大值出现在拱腰位置，断层段衬砌压力最大值出现在拱腰和拱肩之间，两段衬砌压力最小值均出现在拱底；现场隧道拱顶沉降及周边收敛监测结果与数值模拟数据相吻合；根据不同地层隧道力学响应规律差异提出控制措施。

关键词：复合地层穿越断层现场监测应力变化变形控制