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冻融条件下纤维混凝土的力学性能及损伤模型研究

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功能材料 2024年第2期55卷 2193-2200页

作者：仲海民中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司沈阳110043

以聚丙烯纤维(PP)为增韧材料,通过硝酸和超声协同处理对纤维表面进行了氧化处理,制备出了纤维混凝土,在氯化钠盐渍溶液中进行了快速冻融试验,研究了纤维表面处理时间对混凝土力学性能和抗冻性能的影响,建立了混凝土冻融损伤模型。结果表... 详细信息

以聚丙烯纤维(PP)为增韧材料,通过硝酸和超声协同处理对纤维表面进行了氧化处理,制备出了纤维混凝土,在氯化钠盐渍溶液中进行了快速冻融试验,研究了纤维表面处理时间对混凝土力学性能和抗冻性能的影响,建立了混凝土冻融损伤模型。结果表明,硝酸和超声协同处理后在纤维表面引入了更多的含氧基团,提高了纤维表面的化学活性,纤维表面出现了较多的凸起,表面粗糙度增加,纤维和混凝土基质的粘结性增强,混凝土的强度和韧性提高。纤维表面处理3 h的混凝土的抗压强度和抗折强度达到最大值,分别为40.9和5.16 MPa。以纤维混凝土的相对动弹性模量、质量损失率分别与冻融次数进行了拟合并建立了冻融损伤模型,结果发现混凝土质量损失率与冻融次数的模型更为敏感,纤维表面处理3 h的混凝土的使用寿命最长为17.83年,所有模型的拟合优度均超过0.95,损伤模型能够较准确地反映出观测数据的变化,可用于预测混凝土在冻融循环下的寿命。

关键词：聚丙烯纤维混凝土盐冻循环力学性能损伤模型

水平层状岩隧道荷载计算公式修正方法及其应用

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第3期54卷 943-953页

作者：解仁伟中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司天津300300

为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法,指导实际隧道工程施工,采用理论推导的方式,结合数值模拟荷载-结构法计算模型,对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明:1)水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁... 详细信息

为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法,指导实际隧道工程施工,采用理论推导的方式,结合数值模拟荷载-结构法计算模型,对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明:1)水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁结构,基于此提出了针对水平层状岩隧道的围岩竖向荷载计算公式修正方法。2)基于掌子面力学平衡稳定分析模型,考虑塌落拱顶岩梁作用效应,通过计算得到了铜川隧道一号斜井工区水平层状砂岩、泥岩的岩梁极限厚度分别为1.7和2.3 m,当岩层厚度大于极限厚度时,岩梁可代替超前支护起到拱顶加固作用;同时计算表明Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面法代替原来的台阶法施工,掌子面稳定系数满足规范要求。3)铜川隧道一号斜井工区Ⅲb型、Ⅳa型和Ⅳb型初期支护参数优化后,钢支撑最大间距分别为1.8、1.6、1.6 m,相应的截面最小安全系数分别为1.65、1.63、1.57,均满足规范中的安全系数控制基准要求。

关键词：水平层状岩荷载计算施工工法初期支护参数优化

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山区拱桥双层无缆塔缆索吊施工技术

世界桥梁 2024年

作者：倾涛李鹏张付军庄严李宁中铁大桥局集团第一工程有限公司甘肃长达路业有限责任公司中铁第一勘察设计院集团有限公司

平绵高速武都至九寨沟段尖山沟特大桥主桥为主跨220 m的上承式钢管混凝土拱桥,左、右幅分离式布置,两幅净间距30 m。大桥位于U形山谷,不具备支架法施工条件,拱肋采用缆索吊及扣挂法悬臂拼装,其它构件均采用缆索吊安装。从材料设备投入... 详细信息

平绵高速武都至九寨沟段尖山沟特大桥主桥为主跨220 m的上承式钢管混凝土拱桥,左、右幅分离式布置,两幅净间距30 m。大桥位于U形山谷,不具备支架法施工条件,拱肋采用缆索吊及扣挂法悬臂拼装,其它构件均采用缆索吊安装。从材料设备投入、吊装覆盖范围、施工进度及操作难度方面,对缆扣合建、缆扣分离和无缆塔缆索吊方案进行比选,推荐采用无缆塔缆索吊作为实施方案。在60 t主缆索吊上方设置1台15 t辅助工作缆索吊,形成双层无缆塔缆索吊系统,进行缆索吊锚碇构件运输安装;为节约缆索吊成本,利用桥位山体设置主索可横移锚碇,通过缆索吊主索横移实现单组主索横移分榀安装钢管拱肋。双层无缆塔缆索吊立体同步作业,提高了施工效率。

关键词：钢管混凝土拱桥双层无缆塔缆索吊扣挂法主索横移悬臂拼装施工技术

烷基酚聚氧乙烯醚对混凝土中钢筋氯盐耐蚀性的影响

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水电能源科学 2024年

作者：刘伟中铁十九局集团第一工程有限公司

为研究不同浓度的烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）缓蚀阻锈效果,开展钢筋电化学试验,研究不同APEO浓度对钢筋电化学行为和缓蚀效果的影响。结果表明,随着APEO浓度的增加,钢筋的电化学行为出现三阶段变化特征,即激发—抑制—再激发;当APEO浓度... 详细信息

为研究不同浓度的烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）缓蚀阻锈效果,开展钢筋电化学试验,研究不同APEO浓度对钢筋电化学行为和缓蚀效果的影响。结果表明,随着APEO浓度的增加,钢筋的电化学行为出现三阶段变化特征,即激发—抑制—再激发;当APEO浓度达30 mg/L时,腐蚀溶液中钢筋表面阻抗最大,腐蚀电流最小,电化学反应强度最弱;当APEO浓度过低时,在钢筋表面难以形成包裹完整的钝化膜;当APEO浓度过高时,作为金属络合物的APEO易与钢筋表面Fe发生络合反应,加剧钢筋腐蚀反应。因此,掺入一定浓度的APEO,可有效提高钢筋抗腐蚀性,延长钢筋混凝土结构在Cl-腐蚀环境下的服役寿命。

关键词：烷基酚聚氧乙烯醚 Cl 腐蚀阻蚀阻抗谱浓度依赖性

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宜宾临港长江大桥建成通车

世界桥梁 2024年第1期52卷 129-130页

作者：方春雷中铁大桥局集团第五工程有限公司

2023年12月26日,宜宾临港长江大桥正式建成通车(见图1)。宜宾临港长江大桥位于四川省宜宾市东部,连接三江新区与叙州区,肩负着国家干线铁路、城际铁路、城市快速公路“三位一体”过江功能。主桥为(72.5+203+522+203+72.5)m双塔双索面钢... 详细信息

2023年12月26日,宜宾临港长江大桥正式建成通车(见图1)。宜宾临港长江大桥位于四川省宜宾市东部,连接三江新区与叙州区,肩负着国家干线铁路、城际铁路、城市快速公路“三位一体”过江功能。主桥为(72.5+203+522+203+72.5)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,采用公路和高速铁路平层布置。主梁采用钢箱梁,标准梁宽度为63.9 m,设计中间为4线300 km/h高速铁路,两侧为双向6车道城市快速路,外侧为非机动车道和人行道。3号、4号桥塔均为钻石形结构,塔高分别为250.8 m和239.978 m,桥塔均设1道下横梁和3道上横梁,其中下横梁宽13 m、长79.9 m、高11.6 m。斜拉索采用双索面扇形布置,横桥向单组索面布置双排索,全桥共计336根斜拉索。

关键词：长江大桥非机动车道高速铁路扇形布置干线铁路斜拉索双索面下横梁

黄原胶联合微生物加固改善混合砂蓄水特性试验研究

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：刘志杨阳中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司重庆大学土木工程学院

随着海洋事业的发展，海岸砂土保水成为岛礁生态恢复的重要技术环节。为研究黄原胶(XG)联合微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术对石英粉-钙质砂混合砂保水性的影响，通过黄原胶与MICP联合处理混合砂，探讨不同黄原胶和MICP浓度下固化混... 详细信息

随着海洋事业的发展，海岸砂土保水成为岛礁生态恢复的重要技术环节。为研究黄原胶(XG)联合微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术对石英粉-钙质砂混合砂保水性的影响，通过黄原胶与MICP联合处理混合砂，探讨不同黄原胶和MICP浓度下固化混合砂的保水特性、体积变化特性、剪切波速变化特性和微观孔隙特性。试验结果表明，随着黄原胶含量和MICP浓度的增加，固化土的蓄水特性提升显著。与未处理砂土7d产生72.59%的质量损失率相比，5%2.0XG-MICP固化土的质量损失率仅有13.1%，降低约5.54倍。7d试验天数内，XG-MICP固化土的体积变化率小于XG固化土，XG-MICP固化土具有更高的体积稳定性。随着黄原胶浓度的增加，XG固化土的剪切波传递时间延长，剪切波速降低。相较于XG固化土，XG-MICP固化土受水分含量影响呈现更久的剪切波传递时间和更小的剪切波速。XG-MICP样品孔隙中呈现菱形的方解石沉淀。试验验证了用黄原胶联合MICP技术改善混合砂土蓄水性的可行性，可为海岸地区的砂土改良提供参考。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP) 黄原胶混合砂蓄水特性剪切波速测试

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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

基于特征降维和深度学习方法的城市隧道爆破振动参数预测研究

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现代隧道技术 2024年

作者：高福忠中铁十八局集团第一工程有限公司

在城市区域修建隧道，对爆破施工诱发的振动进行精准的预测具有重要的工程意义。依托厦门海沧海底隧道陆域段城市隧道区间的爆破振动监测数据，选取岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、爆心距、炸药单耗、辅助孔排距、周边孔孔距6个参... 详细信息

在城市区域修建隧道，对爆破施工诱发的振动进行精准的预测具有重要的工程意义。依托厦门海沧海底隧道陆域段城市隧道区间的爆破振动监测数据，选取岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、爆心距、炸药单耗、辅助孔排距、周边孔孔距6个参数作为输入变量，选取主控爆破振动参数爆破振速和爆破主频作为输出变量，采用t-SNE特征降维算法和BWO算法优化深度学习GRU模型，并与传统机器学习模型SVR算法和BPNN算法进行了对比，误差分析表明t-SNE-BWO-GRU深度学习模型平均R2值为0.9760，平均MAPE值为5.70%，爆破振速RMSE为0.0193，爆破主频RMSE为2.2140，实现了对爆破振动参数的准确预测。所选取模型输入变量具备普适性并且现场容易测得，以期指导城市隧道爆破施工安全性评价工作。

关键词：城市隧道爆破施工深度学习特征降维优化算法回归预测

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新建包西—瓦日铁路联络线工程建设方案研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 7-12页

作者：杨浩中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:包西铁路、瓦日铁路作为我国“西煤东运、北煤南运”铁路通道体系中的骨干通道,是保障我国煤炭兜底的重要基础设施。但随着“三西”地区煤炭的不断开发,周边煤运通道存在包西铁路榆林至绥德段运力紧张、太中银铁路后方径路不畅... 详细信息

研究目的:包西铁路、瓦日铁路作为我国“西煤东运、北煤南运”铁路通道体系中的骨干通道,是保障我国煤炭兜底的重要基础设施。但随着“三西”地区煤炭的不断开发,周边煤运通道存在包西铁路榆林至绥德段运力紧张、太中银铁路后方径路不畅,而瓦日铁路富余能力较多的问题,包西铁路至瓦日铁路联络线的建设有利于加强煤运干线通道互动协作、增加路网运输灵活性、提升路网整体效能、保障“三西”地区煤炭外运需求,意义重大。铁路项目建设方案的确定与功能定位、线路走向、运输任务承担、主要技术标准相互耦合,需进行统筹研究。研究结论:(1)在研究年度路网分工和运量预测的基础上,分析得出研究年度既有铁路不能满足区域煤炭外运需求,结合路网现状,提出考虑整合路网资源的利用既有铁路扩能方案,以及运营管理协调性相对好的新建铁路通道方案两大建设方案;(2)结合运输需求、既有线路标准和线路通过能力提出了两大建设方案的子方案,重点从工程投资、运输组织、运营管理等方面对各方案进行分析,综合分析后推荐投资节省、可充分利用既有路网资源、实现路网整体效益最大化的既有通道扩能方案,即近期沿既有红柠铁路增建二线、在建神瓦单线铁路变更为双线铁路;(3)研究思路和方法可为通道联络线工程建设提供参考和借鉴。

关键词：客货共线铁路建设方案工程设置客货运需求运输能力