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基于声像监测边坡危岩崩塌启动机制与前兆特征室内试验
1
作者
张信贵
蒋振炎
+6 位作者
蓝日彦
范立峰
严利娥
韩伟
唐正辉
张懿丹
田佳男
《地质科技通报》
北大核心
2025年第3期212-227,共16页
为有效预测和防范危岩崩塌,保障公路交通运输的安全,通过声发射和视频联合监测的方法,开展了风化因素、坡度因素、外部荷载因素和振动因素4个不同工况下危岩崩塌启动的室内模型试验,结合声发射信号在时域、频域、时频域的演化特征,以及...
为有效预测和防范危岩崩塌,保障公路交通运输的安全,通过声发射和视频联合监测的方法,开展了风化因素、坡度因素、外部荷载因素和振动因素4个不同工况下危岩崩塌启动的室内模型试验,结合声发射信号在时域、频域、时频域的演化特征,以及视频图像的时空变化特征,对多种不同影响因素下危岩崩塌孕育过程的启动机制与前兆特征进行了研究与分析。研究结果表明,在启动机制方面,危岩崩塌的主控因素包括危岩重心偏移、危岩与坡面间的黏结力下降和边坡危岩整体下滑力增大且超过抗滑力极限。其中危岩与坡面(或母岩)间的黏结力下降为滑移式与倾倒式崩塌的共有启动机制,危岩重心偏移主要为倾倒式崩塌的启动机制,危岩整体下滑力增大且超过抗滑力极限主要为滑移式崩塌的启动机制。可将这3类主控因素作为实际边坡危岩崩塌启动机制的判断标准之一。在前兆特征方面,危岩崩塌前,宏观上出现局部掉块与小型岩崩等前兆现象,声发射信号多出现于中低频带中,且主频带较宽,同时中高幅值、高能量信号占比较多。因此当综合前兆特征中多个单一前兆特征同时出现时,可作为实际边坡危岩发生崩塌的判断标准之一。本研究可为公路边坡危岩崩塌的监测预警提供科学依据和技术支持,有助于提高危岩崩塌灾害防治的有效性和可靠性。
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关键词
声像监测
危岩崩塌
启动机制
前兆特征
室内试验
边坡
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职称材料
钢管-注浆法加固缺陷桩轴压性能研究
2
作者
张信贵
张怀
+4 位作者
张懿丹
罗冲
韩伟
严利娥
纪天骄
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期167-176,共10页
针对缺陷桩传统加固方法周期长、损耗高,以注浆加固法为主的微型加固工艺受施工因素影响较大,存在承载力不足的问题,提出钢管-注浆法微型加固方式,并进行室内模型桩轴压试验,考察了钢管比率、缺陷位置对缺陷加固桩极限承载力的影响。基...
针对缺陷桩传统加固方法周期长、损耗高,以注浆加固法为主的微型加固工艺受施工因素影响较大,存在承载力不足的问题,提出钢管-注浆法微型加固方式,并进行室内模型桩轴压试验,考察了钢管比率、缺陷位置对缺陷加固桩极限承载力的影响。基于试验建立准确的有限元模型,总结了混凝土纵向应力分布规律与钢管Mises应力分布规律,对影响缺陷加固桩极限承载力的参数做了进一步分析。结果表明:缺陷加固桩的极限承载力随钢管比率增大而增大,且在钢管比率增大至2.4%时达到最佳;中部缺陷加固桩与下部缺陷加固桩极限承载力提升幅度最高分别可达完整桩的4.5%与15.8%;钢管端部混凝土截面的局部应力集中现象随缺陷位置下移而逐渐明显,钢管Mises应力水平的提升分别与钢管比率以及钢管长度有关;缺陷加固桩极限承载力与注浆体强度成正比,增大钢管壁厚与钢管直径对承载力贡献不大,钢管-注浆法在处理深部缺陷时表现突出,极限承载力提升幅度最高可达31.20%;建议加固深部缺陷桩时,沿桩身通长设置钢管并将钢管嵌固于桩端稳定持力层内一定深度。
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关键词
缺陷桩加固
钢管-注浆法
轴压性能
试验研究
数值模拟
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职称材料
含砾黏土地层钢筋笼扩大头锚杆承载特性研究
3
作者
张信贵
田应志
+2 位作者
韩伟
张懿丹
潘政宇
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025年第3期172-182,共11页
为了研究钢筋笼扩大头锚杆在含砾黏土地层的承载性能,根据6根不同扩大头尺寸、扩大头长度和总长度的锚杆现场破坏试验确定抗拔力极限值的计算方法;根据破坏试验设计工程项目钢筋笼扩大头抗浮锚杆尺寸,进行6根相同设计参数的钢筋笼扩大...
为了研究钢筋笼扩大头锚杆在含砾黏土地层的承载性能,根据6根不同扩大头尺寸、扩大头长度和总长度的锚杆现场破坏试验确定抗拔力极限值的计算方法;根据破坏试验设计工程项目钢筋笼扩大头抗浮锚杆尺寸,进行6根相同设计参数的钢筋笼扩大头抗浮锚杆验收试验;建立三维有限元模型,通过与现场试验结果进行荷载-位移曲线和抗拔力极限值双元参数拟合对比,验证模型的合理性,研究钢筋笼扩大头锚杆荷载传递规律、荷载分担比,分析其失效破坏机理。结果表明:相较于等直径锚杆,钢筋笼扩大头锚杆承载力、变形控制能力提升显著,含砾黏土地层非预应力钢筋笼扩大头锚杆侧压力系数ξ取0.8Ka(Ka为扩大头锚杆前端土体主动土压力系数)较为合理;含砾黏土地层钢筋笼扩大头锚杆塑性变形占比较大,拉拔荷载达到0.6倍抗拔力极限值时,锚杆塑性位移占总位移比值达到49.81%~55.01%;普通段侧摩阻力、扩大头端阻力、扩大段侧摩阻力分别占锚杆极限承载力的44.2%、12.2%、43.6%;扩大头锚杆侧摩阻力沿深度方向整体呈增大-减小-增大-减小的趋势;锚杆顶部和扩大头顶部土体最早出现塑性区,随着荷载增大,塑性区沿轴向不断发展直至贯通,锚杆失效。
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关键词
钢筋笼扩大头锚杆
含砾黏土
承载特性
侧压力系数
塑性变形
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职称材料
新型挡土墙砌块剪切性能试验与数值分析
被引量:
2
4
作者
张信贵
龙林川
+2 位作者
韩伟
张懿丹
褚宏枫
《混凝土》
CAS
北大核心
2023年第4期140-143,共4页
新型装配式挡土墙由榫卯型砌块干垒而成,通过模型试验,并结合有限元模拟,从局部的角度出发,对不同榫卯数量砌块的剪切性能进行了对比研究,结果表明:竖向压力和榫卯数量对砌块的抗剪性能有一定的影响,竖向压力越大,砌块的抗剪强度越高;...
新型装配式挡土墙由榫卯型砌块干垒而成,通过模型试验,并结合有限元模拟,从局部的角度出发,对不同榫卯数量砌块的剪切性能进行了对比研究,结果表明:竖向压力和榫卯数量对砌块的抗剪性能有一定的影响,竖向压力越大,砌块的抗剪强度越高;榫卯数量的增多,砌块之间契合性变差,砌块的抗剪强度会降低;砌块损伤主要发生在榫卯部分,生产时应采取措施进行局部加强。该榫卯型砌块挡土墙的优化设计和加固提供了参考。
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关键词
挡土墙砌块
榫卯结构
模型试验
有限元模拟
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职称材料
题名
基于声像监测边坡危岩崩塌启动机制与前兆特征室内试验
1
作者
张信贵
蒋振炎
蓝日彦
范立峰
严利娥
韩伟
唐正辉
张懿丹
田佳男
机构
广西大学
土木建筑工程学院
广西大学设计院有限公司
广西
北部湾投资集团
有限公司
广西
新发展交通集团
有限公司
广西
北部湾投资集团
有限公司
广西
交通
设计
集团
有限公司
北京工业
大学
城市建设学部
出处
《地质科技通报》
北大核心
2025年第3期212-227,共16页
基金
广西交通运输行业重点科技项目(桂交便函[2020]150号)
广西重点研发计划项目(桂科AB22035011)
+4 种基金
广西科技重大专项(桂科AA23073005)
水利工程边坡支护成套技术项目(23KC01)
广西壮族自治区住房和城乡建设厅资助项目(桂建科[2022]1号)
中化地质矿山总局项目(ZHTD202101)
广西研究生教育创新计划资助项目(YCSW2024088)。
文摘
为有效预测和防范危岩崩塌,保障公路交通运输的安全,通过声发射和视频联合监测的方法,开展了风化因素、坡度因素、外部荷载因素和振动因素4个不同工况下危岩崩塌启动的室内模型试验,结合声发射信号在时域、频域、时频域的演化特征,以及视频图像的时空变化特征,对多种不同影响因素下危岩崩塌孕育过程的启动机制与前兆特征进行了研究与分析。研究结果表明,在启动机制方面,危岩崩塌的主控因素包括危岩重心偏移、危岩与坡面间的黏结力下降和边坡危岩整体下滑力增大且超过抗滑力极限。其中危岩与坡面(或母岩)间的黏结力下降为滑移式与倾倒式崩塌的共有启动机制,危岩重心偏移主要为倾倒式崩塌的启动机制,危岩整体下滑力增大且超过抗滑力极限主要为滑移式崩塌的启动机制。可将这3类主控因素作为实际边坡危岩崩塌启动机制的判断标准之一。在前兆特征方面,危岩崩塌前,宏观上出现局部掉块与小型岩崩等前兆现象,声发射信号多出现于中低频带中,且主频带较宽,同时中高幅值、高能量信号占比较多。因此当综合前兆特征中多个单一前兆特征同时出现时,可作为实际边坡危岩发生崩塌的判断标准之一。本研究可为公路边坡危岩崩塌的监测预警提供科学依据和技术支持,有助于提高危岩崩塌灾害防治的有效性和可靠性。
关键词
声像监测
危岩崩塌
启动机制
前兆特征
室内试验
边坡
Keywords
acoustic-visual monitoring
dangerous rock collapse
triggering mechanism
precursor characteristic
indoor test
slope
分类号
P642.21 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
钢管-注浆法加固缺陷桩轴压性能研究
2
作者
张信贵
张怀
张懿丹
罗冲
韩伟
严利娥
纪天骄
机构
广西大学
土木建筑工程学院
广西大学设计院有限公司
中煤(
广西
)地质工程
有限公司
中国市政工程西北
设计
研究院
有限公司
出处
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期167-176,共10页
基金
广西重点研发计划项目(桂科AB22035011)
广西科技重大专项(桂科AA23073005)
+2 种基金
中化地质矿山总局项目(ZHTD202101)
广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2022KY1162)
广西壮族自治区住房和城乡建设厅项目(桂建科[2022]1号)。
文摘
针对缺陷桩传统加固方法周期长、损耗高,以注浆加固法为主的微型加固工艺受施工因素影响较大,存在承载力不足的问题,提出钢管-注浆法微型加固方式,并进行室内模型桩轴压试验,考察了钢管比率、缺陷位置对缺陷加固桩极限承载力的影响。基于试验建立准确的有限元模型,总结了混凝土纵向应力分布规律与钢管Mises应力分布规律,对影响缺陷加固桩极限承载力的参数做了进一步分析。结果表明:缺陷加固桩的极限承载力随钢管比率增大而增大,且在钢管比率增大至2.4%时达到最佳;中部缺陷加固桩与下部缺陷加固桩极限承载力提升幅度最高分别可达完整桩的4.5%与15.8%;钢管端部混凝土截面的局部应力集中现象随缺陷位置下移而逐渐明显,钢管Mises应力水平的提升分别与钢管比率以及钢管长度有关;缺陷加固桩极限承载力与注浆体强度成正比,增大钢管壁厚与钢管直径对承载力贡献不大,钢管-注浆法在处理深部缺陷时表现突出,极限承载力提升幅度最高可达31.20%;建议加固深部缺陷桩时,沿桩身通长设置钢管并将钢管嵌固于桩端稳定持力层内一定深度。
关键词
缺陷桩加固
钢管-注浆法
轴压性能
试验研究
数值模拟
Keywords
reinforcement of defective pile
steel tube-grouting method
axial compression performance
experimental study
numerical simulation
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
含砾黏土地层钢筋笼扩大头锚杆承载特性研究
3
作者
张信贵
田应志
韩伟
张懿丹
潘政宇
机构
广西大学
土木建筑工程学院
广西大学设计院有限公司
广西
交科集团
有限公司
出处
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025年第3期172-182,共11页
基金
广西重点研发计划项目(桂科AB22035011)
中化地质矿山总局资助项目(ZHTD202101)。
文摘
为了研究钢筋笼扩大头锚杆在含砾黏土地层的承载性能,根据6根不同扩大头尺寸、扩大头长度和总长度的锚杆现场破坏试验确定抗拔力极限值的计算方法;根据破坏试验设计工程项目钢筋笼扩大头抗浮锚杆尺寸,进行6根相同设计参数的钢筋笼扩大头抗浮锚杆验收试验;建立三维有限元模型,通过与现场试验结果进行荷载-位移曲线和抗拔力极限值双元参数拟合对比,验证模型的合理性,研究钢筋笼扩大头锚杆荷载传递规律、荷载分担比,分析其失效破坏机理。结果表明:相较于等直径锚杆,钢筋笼扩大头锚杆承载力、变形控制能力提升显著,含砾黏土地层非预应力钢筋笼扩大头锚杆侧压力系数ξ取0.8Ka(Ka为扩大头锚杆前端土体主动土压力系数)较为合理;含砾黏土地层钢筋笼扩大头锚杆塑性变形占比较大,拉拔荷载达到0.6倍抗拔力极限值时,锚杆塑性位移占总位移比值达到49.81%~55.01%;普通段侧摩阻力、扩大头端阻力、扩大段侧摩阻力分别占锚杆极限承载力的44.2%、12.2%、43.6%;扩大头锚杆侧摩阻力沿深度方向整体呈增大-减小-增大-减小的趋势;锚杆顶部和扩大头顶部土体最早出现塑性区,随着荷载增大,塑性区沿轴向不断发展直至贯通,锚杆失效。
关键词
钢筋笼扩大头锚杆
含砾黏土
承载特性
侧压力系数
塑性变形
Keywords
reinforced cage expanded head anchor rod
gravelly clay
bearing characteristic
lateral pressure coefficient
plastic deformation
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
新型挡土墙砌块剪切性能试验与数值分析
被引量:
2
4
作者
张信贵
龙林川
韩伟
张懿丹
褚宏枫
机构
广西大学
土木建筑工程学院
广西大学设计院有限公司
青岛腾远
设计
事务所
有限公司
出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2023年第4期140-143,共4页
基金
国家自然科学基金(51268003,59868001)。
文摘
新型装配式挡土墙由榫卯型砌块干垒而成,通过模型试验,并结合有限元模拟,从局部的角度出发,对不同榫卯数量砌块的剪切性能进行了对比研究,结果表明:竖向压力和榫卯数量对砌块的抗剪性能有一定的影响,竖向压力越大,砌块的抗剪强度越高;榫卯数量的增多,砌块之间契合性变差,砌块的抗剪强度会降低;砌块损伤主要发生在榫卯部分,生产时应采取措施进行局部加强。该榫卯型砌块挡土墙的优化设计和加固提供了参考。
关键词
挡土墙砌块
榫卯结构
模型试验
有限元模拟
Keywords
retaining wall block
mortise and tenon structure
model test
finite element simulation
分类号
TU528.7 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于声像监测边坡危岩崩塌启动机制与前兆特征室内试验
张信贵
蒋振炎
蓝日彦
范立峰
严利娥
韩伟
唐正辉
张懿丹
田佳男
《地质科技通报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
钢管-注浆法加固缺陷桩轴压性能研究
张信贵
张怀
张懿丹
罗冲
韩伟
严利娥
纪天骄
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
含砾黏土地层钢筋笼扩大头锚杆承载特性研究
张信贵
田应志
韩伟
张懿丹
潘政宇
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
新型挡土墙砌块剪切性能试验与数值分析
张信贵
龙林川
韩伟
张懿丹
褚宏枫
《混凝土》
CAS
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
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