兰州水泥改良黄土拉压强度对比试验研究 被引量：11

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作者 房军 梁庆国 +1 位作者 贺谱 王丽丽 《铁道建筑》 北大核心 2018年第10期81-85,共5页

对宝鸡—兰州客运专线王家沟隧道黄土及其水泥改良土进行室内无侧限抗压、轴向劈裂和单轴拉伸试验,分析含水率和压实度对黄土及水泥改良黄土强度特性的影响,量化分析水泥改良效果。试验结果表明:重塑黄土和水泥改良黄土的抗拉强度远小... 对宝鸡—兰州客运专线王家沟隧道黄土及其水泥改良土进行室内无侧限抗压、轴向劈裂和单轴拉伸试验,分析含水率和压实度对黄土及水泥改良黄土强度特性的影响,量化分析水泥改良效果。试验结果表明:重塑黄土和水泥改良黄土的抗拉强度远小于其抗压强度;黄土改良前抗压强度为51～229 kPa,抗拉强度为4. 42～18. 37 kPa;改良后抗压强度为1 388～4 196 kPa,抗拉强度为99. 69～250. 75 kPa;黄土经掺加5%水泥改良后,抗压强度提高17倍,抗拉强度提高12倍,改良效果明显;含水率、压实度对重塑黄土与水泥改良黄土强度影响的变化趋势相同,但对重塑黄土强度特性的影响更显著。 展开更多

关键词 铁路隧道 黄土改良 试验研究 强度特性 含水率 压实度

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不同失稳形态黄土边坡的动力响应研究 被引量：7

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作者 孙文 梁庆国 +2 位作者 乔向进 曹小平 王丽丽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期123-130,共8页

针对傅里叶变换的不足,为反映地震波时域和频域的局部特性,引入小波包变换分析方法,通过两台不同坡度的黄土边坡模型振动台试验,对加速度响应信号进行小波包变换,对比研究峰值加速度(PGA)在边坡地震失稳过程中的变化特征,观察分析失稳... 针对傅里叶变换的不足,为反映地震波时域和频域的局部特性,引入小波包变换分析方法,通过两台不同坡度的黄土边坡模型振动台试验,对加速度响应信号进行小波包变换,对比研究峰值加速度(PGA)在边坡地震失稳过程中的变化特征,观察分析失稳过程。结果表明:黄土边坡坡度的陡缓差别,会对边坡地震失稳形态产生影响,陡坡为突发型,缓坡为渐进型。突发型失稳边坡的地震失稳过程可划分为破坏前、极限状态和破坏后三个阶段,而渐进型边坡的失稳过程可划分为弹性变形、塑性小变形和大变形失稳破坏三个阶段。对地震响应小波包变换分析显示,边坡动力失稳过程中起主要作用的是地震波的低频部分(0.10~12.51 Hz),其中第一频段(0.10~6.25 Hz)始终是主频,第二频段(6.26~12.51 Hz)始终是次频。边坡第一频段的能量占比E_(1)和第二频段的能量占比E_(2)的高程规律的改变,可作为判断边坡地震变形损伤情况产生变化的依据。反应谱曲线幅值和特征周期的突变证明了前述分析的正确性。 展开更多

关键词 黄土边坡 振动台试验 地震响应 小波包变换

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黄土边坡动力失稳的振动台试验研究 被引量：3

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作者 孙文 梁庆国 +2 位作者 乔向进 曹小平 王丽丽 《兰州交通大学学报》 CAS 2021年第2期15-22,共8页

与傅里叶变换相比,小波包变换能够反映地震波的时域和频域局部化特性,因此,引入小波包分析方法进行地震动响应信号的分析.通过大型振动台试验研究了黄土边坡的动力失稳过程,分析了峰值加速度PGA及加速度放大系数AFA的放大效应,并利用MAT... 与傅里叶变换相比,小波包变换能够反映地震波的时域和频域局部化特性,因此,引入小波包分析方法进行地震动响应信号的分析.通过大型振动台试验研究了黄土边坡的动力失稳过程,分析了峰值加速度PGA及加速度放大系数AFA的放大效应,并利用MATLAB编程实现加速度信号的小波包变换.研究表明:PGA和AFA的放大效应与边坡的变形损伤累积息息相关;边坡动力失稳过程中起主要作用的是地震波的低频部分(0.1~12.51 Hz),而且随着边坡的损伤累积,第一频段(0.1~6.25 Hz)的能量占比E1和第二频段(6.26~12.51 Hz)的能量占比E2的高程规律会发生明显变化;研究结果表明,黄土边坡的地震失稳过程可以划分为弹性变形、塑性小变形和大变形失稳三个阶段. 展开更多

关键词 大型振动台试验 黄土边坡 加速度信号 小波包变换

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刚性挡墙平动模式下非饱和土土压力解 被引量：1

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作者 夏琼 巨永前 王旭 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第9期7-13,19,共8页

研究目的:目前国内外针对非饱和土土压力的研究,主要以极限状态下的土体为研究对象,未考虑挡土墙位移对土压力的影响,在实际工程的应用中有局限性。本文采用水平分层法,得到墙体向离开填土方向发生平动模式下的非饱和土非极限状态下土... 研究目的:目前国内外针对非饱和土土压力的研究,主要以极限状态下的土体为研究对象,未考虑挡土墙位移对土压力的影响,在实际工程的应用中有局限性。本文采用水平分层法,得到墙体向离开填土方向发生平动模式下的非饱和土非极限状态下土压力统一解,为考虑墙体位移的非饱土土压力计算提供一种理论方法。研究结论:(1)考虑填土重度变化、土拱效应、土层间剪应力,以及黏聚力、摩擦角同墙体位移的非线性函数关系等诸多因素的影响,得到了平动模式下非饱和土土压力强度分布、土压力合力及其作用点的位置的计算式;(2)墙体位移达到极限时,本文理论结果与库仑理论较一致,两种方法对应的主动土压力分布在距墙底0.2H范围内差异明显;(3)是否考虑土拱效应、土层间剪应力对土压力合力大小不产生影响,但对距墙底0.2H范围内主动土压力分布产生影响;(4)本研究成果可应用于平动模式下非饱和填土挡墙土压力的求解计算。 展开更多

关键词 刚性挡墙 平动模式 土压力 非极限状态 非饱和土

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桥隧相连体系隧道洞口段动力响应研究 被引量：8

5

作者 乔向进 梁庆国 +1 位作者 曹小平 王丽丽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2342-2348,2359,共8页

为了对桥隧相连体系隧道洞口段的抗震设计提供参考,通过大型振动台试验研究了桥隧相连体系隧道洞口段的破坏过程,并使用小波包变换对加速度响应信号进行了定量分析。研究结果表明:在地震动作用下,洞口段的破坏以拱顶边坡裂缝的产生为标... 为了对桥隧相连体系隧道洞口段的抗震设计提供参考,通过大型振动台试验研究了桥隧相连体系隧道洞口段的破坏过程,并使用小波包变换对加速度响应信号进行了定量分析。研究结果表明:在地震动作用下,洞口段的破坏以拱顶边坡裂缝的产生为标志;桥隧相连体系中隧道洞口段不安全程度往往是拱顶最大,桥台次之,再而边坡,仰拱最小,但是实际工程中桥梁和隧道材料的强度和刚度相对较高,所以破坏往往先从坡体开始,然后才是拱顶和桥台部位,仰拱的破坏程度一般较小;低频成分(0.1~12.51 Hz)的地震波在洞口段边坡破坏过程中起主导作用,而且地震波从土体传播进入混凝土结构之前,由于不同材料界面处复杂的折射反射问题,低频成分会出现剧烈的变化;从低频成分能量占比变化的角度分析,洞口段边坡的破坏可分为3个阶段:小震作用下的弹性变形阶段,中震作用下的弹塑性小变形阶段,以及强震作用下的大变形破坏阶段。 展开更多

关键词 桥隧相连体系 大型振动台试验 洞口段 动力响应 小波包变换

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高铁泥岩隧道仰拱底鼓变形研究现状及关键科学问题探讨 被引量：11

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作者 熊玉莲 梁庆国 +2 位作者 汪波 贾桂云 曹小平 《兰州交通大学学报》 CAS 2020年第4期25-33,共9页

我国高铁建设的规模和数量、尤其是高铁隧道的总量已稳居世界首位,高铁基础设施的安全性、稳定性和耐久性成为具有重要现实和长远意义的重大课题.考虑到我国泥岩地层分布广泛,高铁泥岩隧道数量众多且近年来出现不少仰拱底鼓变形等病害,... 我国高铁建设的规模和数量、尤其是高铁隧道的总量已稳居世界首位,高铁基础设施的安全性、稳定性和耐久性成为具有重要现实和长远意义的重大课题.考虑到我国泥岩地层分布广泛,高铁泥岩隧道数量众多且近年来出现不少仰拱底鼓变形等病害,着重从隧道仰拱底鼓变形机理与控制对策、泥岩工程地质特性与水-岩反应、泥岩隧道及围岩变形控制、隧道结构受力特点、隧道结构与工程研究方法等方面进行全面调研总结,并据此提出若干关键科学问题,亦即:高速铁路泥岩隧道仰拱基底围岩变异的复杂性、仰拱底鼓对上部轨道结构的量化影响和基于仰拱基底围岩变异的高速铁路隧道结构耐久性预测、评价及控制;并提出了初步的研究思路和方法,以期为提高我国高铁泥岩隧道的基础理论研究、设计建造和运维管理的技术水平提供有益的参考. 展开更多

关键词 高铁 泥岩隧道 仰拱底鼓变形

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边坡安全系数影响因素敏感性分析 被引量：15

7

作者 徐宏 夏琼 王旭 《铁道建筑》 北大核心 2021年第8期98-101,共4页

基于正交试验设计,运用MIDAS GTS NX有限元软件计算不同试验水平组合的边坡安全系数,研究边坡安全系数影响因素的敏感性,并对边坡安全系数小于1的试验工况研究了锚杆支护的效果。结果表明:边坡稳定影响因素敏感性从大到小依次为坡高、... 基于正交试验设计,运用MIDAS GTS NX有限元软件计算不同试验水平组合的边坡安全系数,研究边坡安全系数影响因素的敏感性,并对边坡安全系数小于1的试验工况研究了锚杆支护的效果。结果表明:边坡稳定影响因素敏感性从大到小依次为坡高、黏聚力、坡比、内摩擦角、重度、弹性模量、泊松比;边坡的几何构造与抗剪强度对其稳定有非常显著的影响;坡比、黏聚力、内摩擦角与边坡安全系数成正相关,坡高、土体重度、弹性模量与边坡安全系数成负相关;弹性模量增大100 MPa,安全系数减小幅度较小,仅为2.69%;泊松比的变化对于边坡安全系数的影响可以忽略;经过锚杆支护后边坡安全系数从0.976增大至1.229,锚杆支护在加固边坡时效果较好。 展开更多

关键词 铁路路基 敏感性分析 数值模拟 安全系数 边坡稳定 正交试验 抗剪强度 锚杆支护

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华家岭黄土隧道实测的围岩变形规律及二衬安全性分析 被引量：5

8

作者 师凯强 夏琼 +3 位作者 黄志军 杜耀辉 王强 王国靖 《兰州交通大学学报》 CAS 2022年第5期13-22,共10页

通过现场监测试验,研究了黄土隧道围岩变形、围岩压力、初支钢拱架应变、初支与二衬间接触压力随时间变化的规律和空间分布特征,并计算得到二次衬砌的荷载分担比.另外,将实测得到二衬荷载通过荷载结构法计算得到二衬内力,求出实测荷载... 通过现场监测试验,研究了黄土隧道围岩变形、围岩压力、初支钢拱架应变、初支与二衬间接触压力随时间变化的规律和空间分布特征,并计算得到二次衬砌的荷载分担比.另外,将实测得到二衬荷载通过荷载结构法计算得到二衬内力,求出实测荷载下的二衬安全系数.结果表明:洞身围岩在黄土范围内变形较大,泥岩范围内变形较小;围岩总变形的60%~77%在开挖后4~6 d内完成,之后持续缓慢增长8~10 d达到稳定;拱顶沉降达到稳定的平均时间为20 d,周边收敛为16 d;围岩变形达到稳定的时间与钢拱架受力时态一致;围岩压力和接触压力的变化为先快速增大、再缓慢增长、最后趋于稳定的三阶段变化规律,围岩压力会受开挖工序、开挖步骤等显著影响,拱腰处二衬在承担围岩荷载方面具有重要作用;二次衬砌结构的安全性在实测荷载下安全系数相对较大,除拱脚处外,其余各部位均由混凝土的抗压强度控制,充分发挥了混凝土的抗压性能. 展开更多

关键词 黄土隧道 围岩变形 荷载分担比 荷载结构法 接触压力 安全系数

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降雨入渗对非饱和土朗肯土压力的影响 被引量：3

9

作者 巨永前 夏琼 《兰州工业学院学报》 2021年第2期12-15,共4页

基于传统朗肯土压力计算方法和Fredlund非饱和土的抗剪强度理论,考虑中间主应力的影响,得到非饱和土条件下朗肯主、被动土压力的计算方法及其公式,结合现有降雨入渗理论,提出了朗肯土压力在降雨入渗条件下的计算公式.所得公式是关于土... 基于传统朗肯土压力计算方法和Fredlund非饱和土的抗剪强度理论,考虑中间主应力的影响,得到非饱和土条件下朗肯主、被动土压力的计算方法及其公式,结合现有降雨入渗理论,提出了朗肯土压力在降雨入渗条件下的计算公式.所得公式是关于土压力在降雨入渗状态下随深度和时间变化的函数,更接近工程的实际情况,并结合具体实例进行了分析.结果表明:主动土压力随着中间主应力b的增大不断减小,被动土压力则相反;中间主应力b对非饱和土土压力的计算有重要影响,在实际工程中非饱和土土压力计算中不能忽略中主应力的影响;主动土压力随降雨入渗时间变化呈现减小又增大的波动,而被动土压力却呈现增大又减小的波动,最后均趋于稳定,该现象是因为降雨的发生、入渗、停止过程产生基质吸力改变而引起的. 展开更多

关键词 非饱和 土压力 降雨入渗

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不同进洞高程隧道洞口段大型振动台模型试验研究

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作者 岳琳琳 梁庆国 +1 位作者 蒲建军 张钦鹏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第3期98-102,109,共6页

随着我国"一带一路"战略对中西部铁路建设投资力度的进一步加大,黄土地震区隧道安全问题日渐突出。如目前已建成的宝兰客运专线、兰渝铁路,正在修建的成兰铁路、银西铁路等都穿越黄土地震带。长期以来,进洞高程作为影响黄土... 随着我国"一带一路"战略对中西部铁路建设投资力度的进一步加大,黄土地震区隧道安全问题日渐突出。如目前已建成的宝兰客运专线、兰渝铁路,正在修建的成兰铁路、银西铁路等都穿越黄土地震带。长期以来,进洞高程作为影响黄土隧道洞口段边坡隧道系统动力响应的重要参数,很少得到关注。因此,将进洞高程作为一个关键参数,借助振动台模型试验与数值模拟分析,定性研究了坡-隧系统动力响应的特点,设计了相似比为1∶70的隧道洞口段边坡隧道系统大型振动台模型试验。坡脚进洞和1/2倍坡高进洞模型试验震害观测结果表明:坡-隧系统坡高、坡角、入射地震波、岩土体材料、填筑方式、衬砌结构相同,进洞高程不同,洞口段破坏形态不同,破坏程度各异。进洞高程对衬砌结构加速度响应的影响与激振幅值的大小密切相关,坡脚进洞的加速度响应远远小于1/2倍坡高处进洞衬砌结构的加速度响应。 展开更多

关键词 振动台试验 动力响应 边仰坡 衬砌结构 破坏特征

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地铁车站洞桩法施工对地面沉降影响分析 被引量：4

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作者 李世久 乔向进 《兰州工业学院学报》 2020年第1期38-43,共6页

以乌鲁木齐地铁8楼站为工程背景,基于地表沉降的实测数据,运用Midas建立“导洞-扣拱-土体”数值模型,分析洞桩法地铁车站施工对地表沉降的影响.结果表明:导洞开挖和扣拱施工2个关键阶段引起的地表沉降占总沉降的80%;导洞开挖阶段“先上... 以乌鲁木齐地铁8楼站为工程背景,基于地表沉降的实测数据,运用Midas建立“导洞-扣拱-土体”数值模型,分析洞桩法地铁车站施工对地表沉降的影响.结果表明:导洞开挖和扣拱施工2个关键阶段引起的地表沉降占总沉降的80%;导洞开挖阶段“先上后下”和“先中后边”引起的地表沉降最小,开挖面越小面距越大,地表沉降越不明显;扣拱施工阶段随着中拱施作的完成和边拱施作的开始,拱顶的位移和最大主应力都会出现急剧增大的现象;对实测地表沉降和模拟数据进行对比,发现两者具有相同的变化规律,但由于实际土体存在固结沉降,数值模拟结果往往偏于安全. 展开更多

关键词 洞桩法 数值模拟 现场监测 地表沉降

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