游离氧化铁赋存形式对脱吸湿条件下红黏土热传导性能的影响

1

作者 徐云山 肖子龙 +1 位作者 孙德安 李建平 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期811-819,共9页

游离氧化铁赋存形式对红黏土热传导性能的影响尚不清楚。利用热探针法对去除游离氧化铁前后原状和压实样的热传导性能进行测试,并结合红黏土在脱、吸湿条件下微观结构特征的演化,探讨了游离氧化铁和制样方式对其热传导性能的影响机制。... 游离氧化铁赋存形式对红黏土热传导性能的影响尚不清楚。利用热探针法对去除游离氧化铁前后原状和压实样的热传导性能进行测试,并结合红黏土在脱、吸湿条件下微观结构特征的演化,探讨了游离氧化铁和制样方式对其热传导性能的影响机制。热传导性能试验结果表明,相同含水率下压实红黏土的热传导系数小于原状样,平均约小4.8%。同条件下去铁后原状样的热传导系数比未去铁试样平均高约29.3%,去除游离氧化铁后原状样的热传导系数在含水率变化曲线上呈现滞回减弱现象。微观试验结果表明,去铁后原状试样的孔隙数量明显少于未去铁试样,未去铁原状样存在少量孔径约为10μm的较大孔隙,去除游离氧化铁后原状样中较大的孔隙基本上消失。游离氧化铁对红黏土试样热传导性能的影响机制可理解为,游离氧化铁以“包膜”“桥接”和“附着”形式将土粒或团聚体集聚胶结起来,去铁后,部分较大团聚体分散为较小团聚体或土粒,充填土中较大孔隙,从而增加土颗粒间的接触与传热路径。 展开更多

关键词 红黏土 游离氧化铁 赋存形式 热传导性能 土体微观结构

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竖向入射P波激励下饱和土中管桩地震响应

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作者 杨景泉 郑长杰 丁选明 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1477-1488,共12页

考虑桩周土-桩-桩芯土耦合振动,建立了竖向入射P波激励作用下饱和土中端承管桩地震响应计算模型。将土体视为饱和两相介质,管桩视为一维欧拉杆,考虑桩-土系统中波的散射效应,将桩周土和桩芯土总位移表示为散射场位移和自由场位移之和。... 考虑桩周土-桩-桩芯土耦合振动,建立了竖向入射P波激励作用下饱和土中端承管桩地震响应计算模型。将土体视为饱和两相介质,管桩视为一维欧拉杆,考虑桩-土系统中波的散射效应,将桩周土和桩芯土总位移表示为散射场位移和自由场位移之和。基于Biot动力固结理论建立散射场和自由场土体动力控制方程,推导了桩周土和桩芯土位移和地震反力表达式。将桩周土和桩芯土地震反力表达式代入管桩控制方程,结合桩-土系统的连续条件和边界条件,推导得到了饱和土中端承管桩竖向地震响应解析解。通过与现有研究进行对比,验证了所提解的正确性。通过参数分析,对比了饱和土与单相土中管桩地震响应的差异,并研究了饱和土中桩-土主要参数对桩顶地震放大因子、桩-土运动响应因子以及桩周土和桩芯土地震反力的影响。 展开更多

关键词 地震响应 管桩 饱和土 P波

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基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究 被引量：5

3

作者 李明 吴波 +1 位作者 张焕明 周鹏 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A02期120-125,共6页

基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差,以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题,引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理,基于降噪后数据实现地下连... 基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差,以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题,引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理,基于降噪后数据实现地下连续墙弯矩估算。以福州地铁2号线上街站基坑工程地下连续墙典型测点的侧向位移监测数据为研究对象,选择db3小波基函数、硬阈值函数、heursure阈值对其进行5层小波降噪处理,采用6次多项式对降噪后的监测数据进行拟合并确定拟合曲线曲率半径(挠度),结合材料力学受弯构件相关理论实现地下连续墙弯矩估算。结果显示:1)小波降噪可以有效去除侧向位移监测数据误差,监测数据误差主要分布在-0.6～0.6 mm; 2)利用降噪后的监测数据进行多项式拟合可以有效提高拟合精度; 3)地下连续墙最大估算弯矩为635.1 k N·m,约为设计值的40%,施工过程中地下连续墙安全状况良好。 展开更多

关键词 地铁车站基坑 地下连续墙 小波降噪 弯矩估算 位移监测 安全评价

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基于云模型的基坑工程地质条件复杂性评价研究 被引量：4

4

作者 李明 吴波 李春芳 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第10期1674-1679,共6页

针对基坑工程地质条件复杂性评价具有模糊性和随机性的问题,基于云模型理论处理地质指标的模糊性和随机性,提出一种定量指标为区间数的云模型确定方法。分析归纳福建地区的地质特点和基坑工程施工过程中可能存在风险,构建基坑工程地质... 针对基坑工程地质条件复杂性评价具有模糊性和随机性的问题,基于云模型理论处理地质指标的模糊性和随机性,提出一种定量指标为区间数的云模型确定方法。分析归纳福建地区的地质特点和基坑工程施工过程中可能存在风险,构建基坑工程地质条件复杂性评价体系及各指标的量化标准,将各评价等级划分为"简单"、"一般"、"较复杂"、"复杂",将其映射到区间[0,2. 5)、[2. 5,5. 0)、[5. 0,7. 5)、[7. 5,10. 0]上,并确定对应云模型的数字特征。将所提理论及方法应用于福州地铁2号线某车站基坑工程中,基于评价结果针对性地提出地下水、软土等的处理方案,工程实践验证了该评价方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 基坑工程 地质条件 复杂性评价 云模型

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MJS工法桩在滨海地区软基加固工程中的应用 被引量：4

5

作者 姚志雄 夏华灿 +1 位作者 吴波 郑国文 《人民长江》 北大核心 2023年第10期141-149,共9页

为探究MJS(Metro Jet System)工法桩大面积施工对周边环境的影响及其安全性,基于福建省滨海地区首例MJS工法桩加固涉铁软基工程实例,通过试桩试验探讨施工工艺并全面分析桩施工对周边环境影响规律。结果表明:单桩施工对土体扰动微小,而... 为探究MJS(Metro Jet System)工法桩大面积施工对周边环境的影响及其安全性,基于福建省滨海地区首例MJS工法桩加固涉铁软基工程实例,通过试桩试验探讨施工工艺并全面分析桩施工对周边环境影响规律。结果表明:单桩施工对土体扰动微小,而多桩施工产生的累积效应不可忽略;土体深层水平位移沿土体深度总体呈“上大下小”趋势,根据桩侧不同距离土体的深度影响范围,结合工程实际将桩周边土体划分为主影响区、中影响区和微影响区;土体孔压变化率沿深度方向总体呈先增大后减小现象,深处结构性扰动较小的软土对喷浆压力较敏感;MJS试桩施工中,临近高铁桥墩台的变形基本呈无规律振荡状态,试桩施工结束后随软土结构重组,墩台变形趋于稳定,且绝对值及差异沉降均远小于规定值,不会危及墩台结构稳定性及高铁运营安全。 展开更多

关键词 MJS工法桩 深厚软基 高铁桥梁 喷浆压力 滨海地区

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基于测斜的软土地铁深基坑地下连续墙估算弯矩精度研究 被引量：1

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作者 李明 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第4期80-85,共6页

通过数值分析获得了不同工况下软土地铁深基坑的侧向变形值及计算弯矩值,基于6次多项式对侧向变形进行拟合,并结合弯矩估算方法确定估算弯矩值。同时对比了估算最大正弯矩值、最大负弯矩值与计算最大正弯矩值、最大负弯矩值之间的误差... 通过数值分析获得了不同工况下软土地铁深基坑的侧向变形值及计算弯矩值,基于6次多项式对侧向变形进行拟合,并结合弯矩估算方法确定估算弯矩值。同时对比了估算最大正弯矩值、最大负弯矩值与计算最大正弯矩值、最大负弯矩值之间的误差。研究结果表明:采用6次多项式拟合基坑侧向变形的平均绝对误差最大值仅为0.25 mm,拟合精度较高;采用最小二乘法曲线拟合的弯矩估算方法会高估地下连续墙受到的弯矩值,平均高估4.5%左右,因此可以采用估算弯矩值进行安全预警,但结论是偏于保守的,同时也要注意其可能导致的虚警、假警情况。 展开更多

关键词 深基坑工程 地下连续墙 数值模拟 侧向变形 弯矩估算

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缩管式恒阻大变形锚杆抗冲击特性及其治理岩爆潜力研究

7

作者 赵明珠 吴学震 +3 位作者 叶青 王刚 蒋宇静 邓涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3355-3365,3377,共12页

深部岩体非线性大变形特性引发的岩爆灾害一直是岩土工程的世界性难题,严重制约了工程建设的施工进度和工程安全,加强对岩爆防治措施的深入研究刻不容缓。基于钢管挤压变形原理,提出了一种新型的缩管式恒阻大变形锚杆,该种锚杆可在容许... 深部岩体非线性大变形特性引发的岩爆灾害一直是岩土工程的世界性难题,严重制约了工程建设的施工进度和工程安全,加强对岩爆防治措施的深入研究刻不容缓。基于钢管挤压变形原理,提出了一种新型的缩管式恒阻大变形锚杆,该种锚杆可在容许较大的变形量的同时提供较高的恒阻力。在前期研究的基础上,通过落锤冲击试验探索了缩管式恒阻大变形锚杆的抗冲击性能。试验结果表明:在整个冲击过程中,缩管式恒阻大变形锚杆的工作阻力稳定在150~180 kN范围内,恒阻特性显著;缩管式恒阻大变形锚杆吸收能量大、效率高,单次可吸收冲击能量为53kJ;在冲击过程中,试件压缩率仅减小了0.54%~1.43%,变形情况较为稳定。缩管式恒阻大变形锚杆具有良好的抗冲击特能,可为地下工程建设过程中岩爆灾害的治理提供有力的技术支撑。 展开更多

关键词 缩管式恒阻大变形锚杆 抗冲击特性 岩爆 恒阻力 落锤冲击试验

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高应变率荷载作用下钢筋与ECC的黏结滑移关系研究

8

作者 崔双双 孟瑶 +1 位作者 陈伟宏 孙浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页

采用水泥基复合材料(engineering cementitious composite,ECC)替代混凝土可以提高结构在偶然荷载作用下的抗连续倒塌性能,但在悬链线大变形阶段钢筋与ECC间可能会出现黏结滑移破坏。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,进行了钢筋与... 采用水泥基复合材料(engineering cementitious composite,ECC)替代混凝土可以提高结构在偶然荷载作用下的抗连续倒塌性能,但在悬链线大变形阶段钢筋与ECC间可能会出现黏结滑移破坏。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,进行了钢筋与ECC的动态黏结滑移性能试验,分析了ECC强度等级、应变率、钢筋直径对极限黏结强度、刚度和滑移量的影响规律,获得了高应变率下钢筋与ECC的平均黏结滑移曲线,得到其黏结滑移破坏模式。并与静态黏结滑移试验进行对比,得到了动态黏结强度增强因子。进一步,通过钢筋开槽内贴应变片法,获得不同锚固位置的黏结应力及相对滑移的分布规律,提出黏结位置函数。最后,根据试验结果得到钢筋与ECC平均黏结滑移本构,进而乘以黏结位置函数得到考虑锚固位置影响的动态黏结滑移本构,为ECC结构构件设计及有限元分析提供试验依据和理论参考。 展开更多

关键词 水泥基复合材料(engineering cementitious composite ECC) 高应变率荷载 钢筋-ECC黏结滑移 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验 位置函数 黏结滑移本构关系

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基于B样条曲线的心轨重构廓形参数影响分析

9

作者 赵卫华 曹洋 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期264-272,共9页

针对固定辙叉钢轨廓形不规则变化特点,基于B样条理论提出一种考虑固定辙叉钢轨断面廓形特征的参数化设计方法,并提出拟合钢轨廓形贴合度评价指标和关键控制参数对廓形贴合度影响权重指标;以60 kg/m钢轨12号固定辙叉为例,采用DOE(design ... 针对固定辙叉钢轨廓形不规则变化特点,基于B样条理论提出一种考虑固定辙叉钢轨断面廓形特征的参数化设计方法,并提出拟合钢轨廓形贴合度评价指标和关键控制参数对廓形贴合度影响权重指标;以60 kg/m钢轨12号固定辙叉为例,采用DOE(design of experiments)方法分析轨顶横坡、侧面纵坡和复合圆弧段比例系数对心轨轨头整体廓形、轨顶面廓形和侧面廓形的影响.结果表明:1)在心轨20 mm断面,轨顶横坡、侧面纵坡和复合圆弧段比例系数对心轨整体廓形变化的影响权重分别为21.08%、56.89%和22.02%,对心轨顶面廓形变化影响权重分别为8.42%、61.95%、29.63%;在心轨50 mm断面,各关键控制参数对心轨轨头整体廓形变化影响权重分别为55.9%、33.38%、10.72%;侧面纵坡对心轨20 mm和50 mm断面的侧面廓形变化影响权重分别为76.82%、66.04%.2)当心轨轨头宽度为20 mm时,侧面纵坡对各部分廓形变化影响均达到50%以上;随着心轨轨头宽度的增大,心轨轨顶横坡对整体廓形变化影响权重由21.8%增至55.9%,侧面纵坡和复合圆弧段比例系数影响权重则分别减小41.3%和51.3%. 展开更多

关键词 道岔 固定辙叉 B样条曲线 钢轨廓形 参数化设计 DOE设计

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不同固结路径下钙质砂固结排水强度性状研究 被引量：1

10

作者 陈军浩 张艳娥 +1 位作者 王刚 王恒 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2290-2298,共9页

钙质砂是我国南海岛礁建设的主要吹填材料,岛礁建筑施工中钙质砂地基将受到不同固结路径外荷载作用,开展不同固结路径下钙质砂的固结排水强度特性研究是岛礁地基建设的迫切需求。对取自我国南海某吹填岛礁的钙质砂开展不同固结路径三轴... 钙质砂是我国南海岛礁建设的主要吹填材料,岛礁建筑施工中钙质砂地基将受到不同固结路径外荷载作用,开展不同固结路径下钙质砂的固结排水强度特性研究是岛礁地基建设的迫切需求。对取自我国南海某吹填岛礁的钙质砂开展不同固结路径三轴固结排水剪切试验,探究钙质砂的强度参数和颗粒破碎程度随固结路径的演变规律。研究结果表明:钙质砂的应变软化和剪胀特性随平均有效应力的增大、有效主应力比的增大而逐渐减弱;与等向固结工况相比,随着有效主应力比减小至0.45时,钙质砂固结排水峰值强度折减系数介于0.60~0.95之间;在常规应力范围内,当有效主应力比增大,峰值内摩擦角呈减小趋势,介于38°~53°之间。在固结阶段,颗粒破碎程度随偏应力的增大而变大,但在剪切完成后颗粒破碎程度反而最小,剪切阶段的颗粒破碎占主导地位;验证了不同固结路径下峰值内摩擦角与相对破碎率的定量关系式,计算得到的峰值内摩擦角预测值为实测值的0.8~1.2倍。固结应力路径和固结压力不同引起的颗粒破碎程度差异,是导致剪切后钙质砂固结排水强度性质差异的主要原因。 展开更多

关键词 钙质砂 应力路径 固结排水强度 颗粒破碎 内摩擦角

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卸压孔设置对冻结暗挖隧道冻胀卸荷影响研究 被引量：1

11

作者 黄建华 陈伟斌 严耿明 《人民长江》 北大核心 2024年第2期146-155,170,共11页

冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规... 冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规律和设置卸压孔前后冻结暗挖隧道的位移变化特点。研究结果表明:人工冻结加固技术结合卸压孔应用,对土体冻胀力的释放和冻胀变形的控制效果较好,与没有设置卸压孔时的地层相比,卸压孔在冻土帷幕冻结交圈形成后,为土体冻胀提供自由变形空间,降低了土体的冻胀位移和冻胀应力;冻结期末2个冻结暗挖隧道中心点纵向剖面处冻胀位移最大值由28.88 mm降至16.75 mm,冻胀应力最大值由335 kPa降至265 kPa,卸压作用效果明显。研究结果可为人工冻结暗挖隧道工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 冻结法 冻胀变形 卸压孔 位移场 暗挖隧道

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碱激发富镁镍渣淤泥固化土USC及机理分析

12

作者 许利惟 陈韩 +3 位作者 蒋远 吴毅轩 刘雨菲 毛文宫 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期248-254,共7页

研究固化剂质量分数(固化剂掺量)、淤泥水的质量分数及碱激发剂种类等因素对淤泥固化土无侧限抗压强度(UCS)的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)分析、X射线衍射(XRD)和压汞仪(MIP)分析淤泥固化土的微观结构,并揭示其作用机理。... 研究固化剂质量分数(固化剂掺量)、淤泥水的质量分数及碱激发剂种类等因素对淤泥固化土无侧限抗压强度(UCS)的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)分析、X射线衍射(XRD)和压汞仪(MIP)分析淤泥固化土的微观结构,并揭示其作用机理。试验结果表明:碱激发富镁镍渣固化剂能有效固化淤泥土,最高强度可达702 kPa;由淤泥固化土水化反应生成了钠镁硅铝酸盐聚合物凝胶产物(N-M-A-S),凝胶产物通过黏结土体颗粒并填充土体孔隙,使淤泥固化土的结构更加致密紧实。 展开更多

关键词 富镁镍渣 碱激发 淤泥 无侧限抗压强度 微观机理

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轮缘槽宽度对固定辙叉轮轨关系影响研究 被引量：4

13

作者 赵卫华 曹洋 +2 位作者 王启云 康晶晶 马彬斌 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3190-3198,共9页

为明确固定辙叉轮缘槽宽度对辙叉区轮轨关系的影响,基于轮轨接触理论和车辆—道岔耦合振动理论,提出以轮载过渡断面等轮轨接触几何参数为主要评价指标的轮缘槽宽度优化方法,分析轮缘槽宽度对固定辙叉区轮轨接触几何关系和轮轨动力相互... 为明确固定辙叉轮缘槽宽度对辙叉区轮轨关系的影响,基于轮轨接触理论和车辆—道岔耦合振动理论,提出以轮载过渡断面等轮轨接触几何参数为主要评价指标的轮缘槽宽度优化方法,分析轮缘槽宽度对固定辙叉区轮轨接触几何关系和轮轨动力相互作用的影响。研究结果表明:在轮载过渡区,合理减小轮缘槽宽度可增大实际轮载过渡断面心轨轨头宽度且降低等效锥度发生突变几率;辙叉轮缘槽宽度变化对轮轨动力相互作用影响不大,各动力学指标幅值变化极小,进一步验证了以轮轨接触几何参数为主要评价指标的轮缘槽优化方法的可靠性。 展开更多

关键词 固定辙叉 道岔 轮缘槽 轮轨接触关系 轮轨动力相互作用

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细砂型泥石流诱发机制试验研究及数值分析 被引量：2

14

作者 姚志雄 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1398-1406,共9页

结合先进的数码成像及处理技术,进行精细化的细砂型泥石流模型试验。观察试验过程,将其发展分成入渗、侵蚀、主破坏及破坏后4个阶段。随细砂含量增加,出现主滑动土体时间加快,土体流动性加强,从宏观上表现出流滑型、复合型及分级渐进的... 结合先进的数码成像及处理技术,进行精细化的细砂型泥石流模型试验。观察试验过程,将其发展分成入渗、侵蚀、主破坏及破坏后4个阶段。随细砂含量增加,出现主滑动土体时间加快,土体流动性加强,从宏观上表现出流滑型、复合型及分级渐进的不同破坏形态。从细观角度分析,泥石流过程中土体孔隙率先减小后增大,颗粒平均接触数先增大后减小,颗粒长轴定向发生旋转,分布趋于均匀,水土作用过程复杂。基于有限元方法,通过水土特征考虑砂土非饱和土特性,对降雨入渗阶段的砂土渗流进行瞬态分析。砂土内流速矢量方向逐渐从近乎垂直土体表面过渡至坡脚方向,等势线逐渐往坡脚方向偏转,最大渗流速及渗透力出现在三角形坡面中部,预示即将发生的整体滑动破坏,验证试验结果。 展开更多

关键词 细砂型泥石流 诱发机制 细观角度 有限元方法 渗透力

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高速列车荷载作用下粗粒土填料累积变形试验研究 被引量：11

15

作者 王启云 魏心星 +3 位作者 张丙强 林华明 肖南雄 罗才松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期149-157,共9页

为揭示高速列车荷载作用下路基粗粒土填料的累积应变特性,构建室内单元模型试验系统,利用MTS模拟列车动载作用,开展5万次循环加载试验,获得了累积应变与加载次数的关系曲线,探讨动应力幅值、加载频率、降雨入渗量等因素对累积应变的影... 为揭示高速列车荷载作用下路基粗粒土填料的累积应变特性,构建室内单元模型试验系统,利用MTS模拟列车动载作用,开展5万次循环加载试验,获得了累积应变与加载次数的关系曲线,探讨动应力幅值、加载频率、降雨入渗量等因素对累积应变的影响。结果表明,在动应力幅值为25~200 kPa、加载频率为2~8 Hz的荷载作用下,粗粒土填料的累积应变在0.3%~1%之间,且随动应力幅值、频率的增加而增大。当加载频率超过6 Hz时,累积应变增加速率显著增大。降雨入渗导致粗粒土填料累积应变增加达1倍以上,且随着入渗量的增大,累积应变呈先急剧增大而后缓慢增加的趋势。根据试验结果提出粗粒土填料累积应变与加载次数的指数双曲函数预测模型,建立了模型参数与加载频率、动应力幅值及降雨入渗量的函数关系,利用试验数据验证了模型的合理性。研究结果可为高速铁路粗粒土路基工后沉降预测与控制提供参考。 展开更多

关键词 粗粒土填料 累积应变 模型试验 高速列车荷载 降雨入渗

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地铁长联络通道双侧冻结温度场及地表冻胀变形研究 被引量：6

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作者 陈冠任 陈军浩 +3 位作者 李栋伟 赵振伟 姚志雄 陈美玲 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期193-198,共6页

依托福州市地铁2号线某区间长联络通道为工程背景,对双侧冻结模式下,地层冻结温度场和地表冻胀的发展规律进行研究。温度场实测分析表明:地层的温度场发展可分为3个时期,积极冻结前期土体温度迅速下降,开挖区和非开挖区冻结壁的发展速... 依托福州市地铁2号线某区间长联络通道为工程背景,对双侧冻结模式下,地层冻结温度场和地表冻胀的发展规律进行研究。温度场实测分析表明:地层的温度场发展可分为3个时期,积极冻结前期土体温度迅速下降,开挖区和非开挖区冻结壁的发展速度比约为1.0∶1.1;积极冻结后期受相变潜热影响,降温减缓;维护冻结期土体降温趋于稳定,但开挖区受施工干扰,温度有一定程度回升。利用ANSYS有限元软件,考虑土体的相变潜热建立有限元模型,与温度实测值进行对比,说明2种方法得出规律基本一致。地表冻胀监测研究表明:联络通道地表冻胀的关键区域为通道中部,其地表隆起值与增长速度均大于硐口处,最终隆起值约为硐口处的1.28倍,并对该区域的地表冻胀的发展以及所在断面的冻胀分布进行拟合,拟合结果与实测相符。 展开更多

关键词 地下联络通道 温度场 冻结施工 地表冻胀

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软土地层浅埋圆形隧道非达西渗流场解析研究 被引量：8

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作者 张丙强 王启云 卢晓颖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4377-4384,共8页

软土在低水力坡降下的渗流会偏离达西定律,即为非达西渗流模式。假设孔隙水渗透服从指数渗流模式,采用镜像法原理推导了浅埋单孔和双孔圆形隧道非达西渗流场的解析解。结合算例,对浅埋圆形隧道非达西渗流解析解与达西渗流解析解进行了... 软土在低水力坡降下的渗流会偏离达西定律,即为非达西渗流模式。假设孔隙水渗透服从指数渗流模式,采用镜像法原理推导了浅埋单孔和双孔圆形隧道非达西渗流场的解析解。结合算例,对浅埋圆形隧道非达西渗流解析解与达西渗流解析解进行了对比分析与验证,并对非达西渗流指数、隧道周围土体与衬砌渗流系数比值对隧道渗流场的影响进行了讨论。结果表明:非达西渗流指数、渗流系数比值对隧道渗流量和周围土体孔压均有较大的影响;随着渗流指数逐渐增大,土体内水头损失加快,隧道周围土体孔压及渗流量逐渐减小;随着土体与衬砌渗流系数比值逐渐增大,衬砌排水能力增强,隧道渗流量逐渐增大,隧道周围土体孔压减小更大。 展开更多

关键词 软土 圆形隧道 非达西渗流 镜像法 渗流解析解

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螺纹桩复合地基桩土应力比模型试验与数值模拟 被引量：9

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作者 董俊利 陈军浩 +1 位作者 聂如松 李亚峰 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2966-2975,共10页

螺纹桩复合地基尚属一种新型地基处理方法,由于螺纹结构的存在,其与桩周土的相互作用特性暂未得到系统化研究,相关计算理论仍处于探索性阶段。因此,有必要通过模型试验与数值模拟手段了解螺纹桩复合地基的工作状态。鉴于此,基于室内缩... 螺纹桩复合地基尚属一种新型地基处理方法,由于螺纹结构的存在,其与桩周土的相互作用特性暂未得到系统化研究,相关计算理论仍处于探索性阶段。因此,有必要通过模型试验与数值模拟手段了解螺纹桩复合地基的工作状态。鉴于此,基于室内缩尺模型试验与ABAQUS数值仿真,开展单桩静载试验与复合地基承载试验,分析填土荷载作用下螺纹桩复合地基桩土应力比的变化规律,并讨论螺纹结构参数对桩土应力比的影响。借助ABAQUS构建不同结构参数的螺纹桩复合地基仿真系统,通过2个无量纲参数h/d(螺纹间距/螺纹桩内径)和w/d(螺纹宽度/螺纹桩内径)分析螺纹桩几何尺寸对桩土应力比的影响规律。研究结果表明:螺纹桩的极限承载力是普通桩的1.41倍;荷载较小时,螺纹桩与桩间土共同受力(桩土应力比约为1.0),随着填土荷载的增加,桩土应力比逐渐增大,最终趋于稳定;桩土应力比随h/d的增加先增大后减小,随w/d的增加而增大,存在最优螺纹间距使桩土应力比达到最大值。研究成果可为螺纹桩复合地基的设计提供技术指导。 展开更多

关键词 螺纹桩 模型试验 数值模拟 复合地基 桩土应力比

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考虑颗粒破碎效应的粗粒土填料累积变形试验研究 被引量：7

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作者 王启云 肖南雄 +2 位作者 张丙强 项玉龙 魏心星 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期117-124,共8页

循环动力荷载作用导致粗粒土填料颗粒破碎,影响其工程特性。为揭示高速列车荷载作用下粗粒土填料的颗粒破碎及其累积变形特性,采用MTS加载系统模拟列车对粗粒土填料的动载作用,分析动应力幅值、加载频率和振动次数对颗粒破碎宏细观特征... 循环动力荷载作用导致粗粒土填料颗粒破碎,影响其工程特性。为揭示高速列车荷载作用下粗粒土填料的颗粒破碎及其累积变形特性,采用MTS加载系统模拟列车对粗粒土填料的动载作用,分析动应力幅值、加载频率和振动次数对颗粒破碎宏细观特征的影响。利用不均匀系数定义颗粒破碎量度指标,提出考虑颗粒破碎的粗粒土填料累积应变计算模型,探讨颗粒破碎量度指标与动应力幅值、加载频率及振动次数的关系。结果表明,在列车荷载作用下粗粒土填料的颗粒破碎方式以破裂、研磨为主。各粒组含量的变化值、不均匀系数均随动应力幅值、加载频率、振动次数的增加而增大。在动应力幅值为10~200 kPa、作用频率为2~12 Hz的荷载作用下,粗粒土的颗粒破碎量度指标为0~0.4,累积应变在0.1%~1.0%之间。 展开更多

关键词 粗粒土 累积应变 颗粒破碎 不均匀系数

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高速铁路路基粗粒土填料颗粒破碎演化特征研究 被引量：7

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作者 王启云 肖南雄 +2 位作者 张丙强 项玉龙 魏心星 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1071-1080,共10页

为揭示高速铁路路基粗粒土填料颗粒破碎过程,构建室内单元模型,模拟粗粒土填料填筑和列车荷载作用过程,重点探讨动应力幅值、加载频率及降雨入渗强度等因素对颗粒破碎的影响。利用2个颗粒破碎度量指标分析粗粒土填料的颗粒破碎过程。研... 为揭示高速铁路路基粗粒土填料颗粒破碎过程,构建室内单元模型,模拟粗粒土填料填筑和列车荷载作用过程,重点探讨动应力幅值、加载频率及降雨入渗强度等因素对颗粒破碎的影响。利用2个颗粒破碎度量指标分析粗粒土填料的颗粒破碎过程。研究结果表明:粗粒土填料在填筑时,颗粒破碎方式以破裂、破碎为主,在动力循环荷载作用下,颗粒破碎方式以破裂、研磨为主;破碎指标B_(g),ΔD随动应力幅值、加载频率的增大而增加,随降雨入渗强度的增加呈先增大后减小的趋势;粗粒土填料破碎后,粒径分布具有良好的分形特性,且分形维数D与颗粒破碎指标B_(g)存在良好的线性关系。利用试验结果建立了动力循环荷载作用下粗粒土填料破碎指标ΔD与累积应变ε的关系表达式。 展开更多

关键词 路基 粗粒土 颗粒破碎 分形维数

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