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静钻根植工法能源桩现场热响应试验研究
1
作者 许康文 夏才初 +3 位作者 张瑶 明维 周俊宏 袁明 《建筑技术》 2025年第10期1251-1256,共6页
为获取中意生态园区余姚中淳桩基生产场地的热物性参数,并研究外置双U形与外置W形两种不同布置形式下静钻根植工法能源桩的换热性能,分别进行岩土初始平均温度试验、恒热流试验、加热恒温度试验、制冷恒温度试验等现场热响应试验,利用... 为获取中意生态园区余姚中淳桩基生产场地的热物性参数,并研究外置双U形与外置W形两种不同布置形式下静钻根植工法能源桩的换热性能,分别进行岩土初始平均温度试验、恒热流试验、加热恒温度试验、制冷恒温度试验等现场热响应试验,利用相关理论分析获得岩土体的热物性参数并比较不同试验条件下试验桩的换热性能。试验结果显示:试验区域的地层初始温度为21.35℃,岩土综合导热系数为1.98 W/(m·K),外置W形能源桩的换热效果优于外置双U形能源桩,其中夏季工况换热效果提升5%;加载状态对能源桩夏季工况换热量有较大影响。 展开更多
关键词 静钻根植工法 能源桩 现场热响应试验 静载状态 换热性能
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纤维增强柔性混凝土压气储能地下洞室力学响应研究
2
作者 鲁青云 徐英俊 +1 位作者 夏才初 刘少华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3566-3575,共10页
高内压作用下压气储能地下洞室极易开裂,严重威胁洞室稳定性和密封性。为充分传递内压荷载、增强洞室变形能力,发挥围岩的承载能力,提出了柔性衬砌的设计理念:采用低弹性模量的柔性混凝土作为压气储能地下洞室衬砌层。通过室内试验研究... 高内压作用下压气储能地下洞室极易开裂,严重威胁洞室稳定性和密封性。为充分传递内压荷载、增强洞室变形能力,发挥围岩的承载能力,提出了柔性衬砌的设计理念:采用低弹性模量的柔性混凝土作为压气储能地下洞室衬砌层。通过室内试验研究了不同配比下柔性混凝土的力学性能,据此提出了柔性混凝土的修正损伤-塑性本构关系模型(concrete damaged plasticity,CDP),并建立了柔性混凝土的压气储能地下洞室力学计算模型。为论证柔性混凝土用于压气储能地下洞室的可行性,以某在建的压气储能地下洞室工程为背景,比较了采用不同衬砌形式以及不同柔性混凝土配比对压气储能地下洞室力学响应规律的影响,结果表明:采用低弹性模量的柔性混凝土可以有效地降低在高内压压气储能地下洞室混凝土衬砌的拉应力,减少衬砌开裂,充分实现了传递内压荷载、增强洞室变形能力,发挥围岩承载能力的作用。 展开更多
关键词 压气储能 柔性混凝土 地下洞室 稳定性
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东北某隧道局部掉块原因及治理可靠性分析
3
作者 应轶微 夏才初 赵京 《建筑技术》 2025年第2期175-178,共4页
以东北某特长隧道局部掉块为研究对象,采用FLAC3D软件建立了隧道衬砌存在局部缺陷和施加治理措施后的地层结构模型,分析了衬砌掉块的原因及其治理措施的可靠性。研究结果表明:(1)二次衬砌厚度不足导致结构抗力减小,其影响在拱腰处最为显... 以东北某特长隧道局部掉块为研究对象,采用FLAC3D软件建立了隧道衬砌存在局部缺陷和施加治理措施后的地层结构模型,分析了衬砌掉块的原因及其治理措施的可靠性。研究结果表明:(1)二次衬砌厚度不足导致结构抗力减小,其影响在拱腰处最为显著,使得拱腰处的抗力小于内力,最终导致结构破坏、出现掉块现象;(2)采用钢筋混凝土取代原设计的素混凝土、使用抗渗等级不低于P8的防水混凝土进行治理后,结构的抗力显著增加且大于结构的内力,治理措施可靠。 展开更多
关键词 隧道 病害治理 数值模拟 局部缺陷 可靠性
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静钻根植桩挤土扰动圆孔扩张理论研究
4
作者 王忻 邓岳保 +3 位作者 胡书豪 张晨豪 郑荣跃 张日红 《力学与实践》 2024年第6期1221-1232,共12页
绿色环保的静钻根植桩技术在地铁或敏感性建筑附近能否应用,目前还缺乏理论分析手段。对此,结合静钻根植桩的施工特点,首先给出扰动分析物理模型与基本假设;然后,基于圆孔扩张理论推导植桩施工引起的桩周土体应力与应变,结合连续条件建... 绿色环保的静钻根植桩技术在地铁或敏感性建筑附近能否应用,目前还缺乏理论分析手段。对此,结合静钻根植桩的施工特点,首先给出扰动分析物理模型与基本假设;然后,基于圆孔扩张理论推导植桩施工引起的桩周土体应力与应变,结合连续条件建立桩侧极限扩孔压力与塑性区范围的关系式;在理论与实测比较检验该法可靠性的基础上,开展多工况算例分析。结果发现:相较于传统预制桩施工方法,植桩施工极限扩孔压力下降48%,桩周土体塑性区影响范围下降57%;增加桩侧水泥土内摩擦角和黏聚力,植桩施工极限扩孔压力增大,扰动塑性区范围减小。研究成果为精细化评估静钻根植桩施工扰动效应提供了理论基础。 展开更多
关键词 静钻根植桩 圆孔扩张理论 极限扩孔压力 水泥土 塑性区范围
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地铁隧道岩土体取热蓄冷系统的效果及参数分析 被引量：1
5
作者 姚曙光 夏才初 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第5期83-89,共7页
地铁运行后,由于隧道封闭性导致列车产生的热量无法及时散发或排出,使隧道周围岩土体温度不断上升、隧道内热环境不断恶化。为解决地铁隧道内热堆积问题,将岩土体取热蓄冷系统应用在地铁隧道内。在混凝土管片中布置热交换管,通过管内低... 地铁运行后,由于隧道封闭性导致列车产生的热量无法及时散发或排出,使隧道周围岩土体温度不断上升、隧道内热环境不断恶化。为解决地铁隧道内热堆积问题,将岩土体取热蓄冷系统应用在地铁隧道内。在混凝土管片中布置热交换管,通过管内低温水流动降低混凝土管片和岩土体温度,从而为地铁隧道营造较舒适的热环境。采用流-热耦合数值模拟计算方法,评价系统运行效果,并计算水流速和系统运行模式对岩土体温度的影响。结果表明,该系统有效解决隧道内热堆积问题,可长期有效运行。 展开更多
关键词 地铁 热堆积 换热器 耦合 数值模拟
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考虑剪切变形的高压储气洞室复合式预设缝衬砌力学特性
6
作者 张格诚 徐晨 夏才初 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3533-3544,共12页
在高内压下,压缩空气储能地下洞室钢筋混凝土衬砌的开裂问题难以避免,为了控制混凝土衬砌的裂缝宽度,衬砌的配筋率往往非常高,甚至高到难以配筋。这不仅增加了地下洞室的建造成本,也降低了压缩空气储能系统的压力上限。为了解决这一问题... 在高内压下,压缩空气储能地下洞室钢筋混凝土衬砌的开裂问题难以避免,为了控制混凝土衬砌的裂缝宽度,衬砌的配筋率往往非常高,甚至高到难以配筋。这不仅增加了地下洞室的建造成本,也降低了压缩空气储能系统的压力上限。为了解决这一问题,提出了高压储气洞室的预设缝衬砌结构,通过对衬砌预设缝释放环向拉伸变形进而降低衬砌所受拉力。但由于衬砌与初期支护间的剪切应力也会对衬砌结构产生拉应力,在预设缝附近(15°范围内)衬砌内钢筋的拉应力得到了有效降低,但远端处衬砌拉应力仍较大。因此,在衬砌和初支之间设置了滑动层,以达到减摩降阻的目的。滑动层的剪切刚度对钢筋应力影响很大。滑动层剪切刚度越小,衬砌钢筋的应力越低。由于滑动层无法实现完全光滑,在高内气压下衬砌钢筋应力仍然很大。为了进一步降低衬砌结构拉应力,提出了分层变形释放的高压储气洞室结构方案,即在衬砌结构预设缝的基础上,初期支护也采用预设缝结构,且初支的预设缝与衬砌的预设缝设在相同位置处。计算结果表明,高压储气洞室采用复合式预设缝结构后,初支与围岩之间发生了相对剪切变形,进而初支与衬砌间的相对剪切变形得到了一定程度的降低,相应的衬砌最大裂缝宽度也得到减小。因此,在高内压条件下,可以采用预设缝钢筋混凝土衬砌结构,衬砌与初支之间设置滑动层;内压进一步升高后,还可以采用初支、衬砌均设置预设缝的复合式衬砌结构分层释放变形,以降低衬砌拉应力。 展开更多
关键词 压气储能 地下内衬洞室 预设缝衬砌 剪切变形 可伸缩初期支护
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考虑全寿命周期围岩冻结规律的寒区隧道抗冻设计研究
7
作者 夏才初 曹善鹏 +2 位作者 陈维 郭阔 李干 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第9期1736-1743,共8页
为解决寒区隧道全寿命周期内冻害问题,考虑寒区隧道全寿命周期围岩冻结和冻胀敏感性,通过数值分析和理论计算研究寒区隧道围岩冻结的发展规律和冻胀力荷载分布特征,并提出基于冻胀力荷载分级的寒区隧道全寿命周期分段抗冻设计方法。研... 为解决寒区隧道全寿命周期内冻害问题,考虑寒区隧道全寿命周期围岩冻结和冻胀敏感性,通过数值分析和理论计算研究寒区隧道围岩冻结的发展规律和冻胀力荷载分布特征,并提出基于冻胀力荷载分级的寒区隧道全寿命周期分段抗冻设计方法。研究表明:1)全寿命周期内寒区隧道围岩的冻结深度在运行初期迅速增大,然后逐渐保持稳定,围岩冻结深度的发展速度主要与年平均气温和年气温振幅相关;2)寒区隧道冻胀力荷载随冻结深度的增大而增大,全寿命周期的最大冻胀力荷载沿纵向呈现出显著的非均匀分布特点;3)采用基于全寿命周期冻胀力荷载分级的分段抗冻设计可避免寒区隧道全寿命周期的冻害风险,同时提高抗冻支护的经济效益。 展开更多
关键词 寒区隧道 冻胀力荷载 围岩冻结规律 分段抗冻设计 全寿命周期
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考虑季节影响的地铁区间隧道围岩动态热交换研究
8
作者 姚庆 夏才初 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第10期44-50,共7页
为深化对地铁隧道热环境与围岩之间关系的认识,通过理论计算得到各季节围岩换热量作为间歇性热源边界对围岩进行加热,以模拟围岩和隧道热环境的动态变化,将其作为数值模型的热边界条件,建立三维地铁隧道围岩温度场模型,并与实测数据进... 为深化对地铁隧道热环境与围岩之间关系的认识,通过理论计算得到各季节围岩换热量作为间歇性热源边界对围岩进行加热,以模拟围岩和隧道热环境的动态变化,将其作为数值模型的热边界条件,建立三维地铁隧道围岩温度场模型,并与实测数据进行了对比。结果表明,模拟结果与实测数据吻合较好,验证了该模型的可靠性。利用该模型对比分析了换热器对地铁区间隧道围岩长期温度场演化规律的影响。换热器在夏季能有效减小围岩温度的变化幅度,提高围岩的蓄热能力;在冬季能使围岩储存更多冷量,并可部分抵消区间隧道在下一年产生的热量,从而改善围岩的蓄冷能力。 展开更多
关键词 地铁 隧道 围岩 温度场 热交换 换热器
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同步同心旋喷式复合斜撑桩周边底板开裂原因初步分析及预防措施
9
作者 胡磊 邓岳保 +1 位作者 吕城坚 王乾浩 《建筑施工》 2024年第5期741-744,共4页
结合宁波滨海软土地区典型同步同心旋喷式复合斜桩支撑项目的各种底板裂缝情况,分析了复合斜撑桩周边底板出现裂缝的初步原因,并提出了多种预防措施,上述措施在后续项目实践中取得了良好效果,可供今后同类项目设计及施工借鉴。
关键词 复合斜撑桩 滨海软土 裂缝 应力集中 预防措施
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高地应力软岩隧道预留变形量设计方法 被引量：4
10
作者 韩常领 徐晨 +2 位作者 夏才初 郑卜豪 应轶微 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第11期1916-1923,共8页
在弹塑性岩体中开挖隧道,若围岩无明显的流变性,支护施作太早将承受非常大的荷载,但支护结构并非越晚施作越好。如果支护结构刚度和强度设计不足,即使预留了变形空间,隧道仍可能因支护反力不足而发生大变形破坏。为确定合理的支护刚度... 在弹塑性岩体中开挖隧道,若围岩无明显的流变性,支护施作太早将承受非常大的荷载,但支护结构并非越晚施作越好。如果支护结构刚度和强度设计不足,即使预留了变形空间,隧道仍可能因支护反力不足而发生大变形破坏。为确定合理的支护刚度和支护时机,基于GZZ强度准则采用大应变分析理论,考虑隧道扩挖影响,修正高地应力软岩隧道的围岩特征曲线。修正后的特征曲线与原始曲线有共同的起点,但随着变形增大逐渐偏离原始曲线;增大开挖半径会使特征曲线更高,这意味着支护结构需要提供更大的反力。因此,在工程设计时需要根据修正后的围岩特征曲线进行支护结构设计,避免因为支护刚度不足而发生大变形破坏。其次,基于初始地应力、围岩强度等参数对修正围岩特征曲线形态的影响,提出高地应力软岩隧道围岩最佳预留变形量的设计方法。当地应力较低时,特征曲线有明显的“最低点”,该点对应的支护反力最小,为最佳支护时机;在高地应力条件下,即使变形很大,围岩特征曲线也仍然未达到最低点,这是因为形变压力占主导,松散压力远小于形变压力。因此,在高地应力条件下,采用应力释放措施是有必要的,可通过特征曲线的曲率寻找最佳预留变形量。 展开更多
关键词 高地应力 软岩隧道 大变形 预留变形量 修正围岩特征曲线
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