检索结果-内蒙古大学图书馆

现代隧道技术 2022年第S01期59卷 495-501页

作者：李明福建工程学院土木工程学院福州350118 地下工程福建省高校重点实验室福州350118

深基坑工程围护结构主动土压力是设计、施工中需考虑的一个重要因素,实践表明土压力大小与围护结构变形密切相关,经典的朗肯、库仑土压力理论并未考虑围护结构变形对土压力的影响。首先介绍了一种考虑位移的主动土压力计算理论;其次基... 详细信息

深基坑工程围护结构主动土压力是设计、施工中需考虑的一个重要因素,实践表明土压力大小与围护结构变形密切相关,经典的朗肯、库仑土压力理论并未考虑围护结构变形对土压力的影响。首先介绍了一种考虑位移的主动土压力计算理论;其次基于静止土压力、考虑位移的主动土压力、朗肯主动土压力的含义,以及考虑位移的主动土压力介于静止土压力与朗肯主动土压力之间的特点,提出了朗肯主动土压力接近度η的概念;然后利用统计分析的理念,采用Beta分布描述η的分布规律,基于福州地铁2号线上街站基坑工程中24个地下连续墙变形测点监测数据对其进行统计分析,获得了η的分布特点;结合η随土层埋深的变化特点及其概率分布F(η)提出了一种适用于软土深基坑的主动土压力计算模型;最后基于某软土深基坑工程实测主动土压力验证了所提方法合理性。

关键词：基坑工程主动土压力地下连续墙变形概率统计

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含空洞地层隧道动力响应解析解

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铁道科学与工程学报 2022年第6期19卷 1696-1704页

作者：臧万军贾晨浩王峥峥福建工程学院土木工程学院福建福州350118 地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118 大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024

为探究地震荷载作用下地层空洞对隧道地震动力响应影响规律,建立含空洞地层隧道理论计算模型。以工程波动理论为基础,采用波函数展开法和Fourier-Bessel级数变换,给出平面SV波入射下含空洞地层隧道动力响应的位移解析解。采用MIDAS/GTS... 详细信息

为探究地震荷载作用下地层空洞对隧道地震动力响应影响规律,建立含空洞地层隧道理论计算模型。以工程波动理论为基础,采用波函数展开法和Fourier-Bessel级数变换,给出平面SV波入射下含空洞地层隧道动力响应的位移解析解。采用MIDAS/GTS有限元软件建立三维数值模型,通过对比分析解析解与数值解计算结果,验证该解析解的合理性,且具有较高的精度。应用该解析解计算方法,依据正交试验设计理论,考虑隧道埋深、空洞与隧道中心距、空洞半径和地震波入射角共4种影响因素,采用极差分析和方差分析方法,得到各因素对隧道位移影响的敏感性。研究结果表明:相同工况下解析解以及数值解得到的位移时程曲线变化规律基本相似,解析解位移幅值峰值与数值解位移幅值峰值相差9%左右;地震波入射角对隧道竖向位移起控制作用,为显著性影响因素;增加隧道埋深和减小空洞与隧道中心之间距离会导致隧道拱顶位移值增大;在动力荷载作用下,当空洞直径达到0.3倍的隧道跨度时,空洞能够对隧道起到减震消能作用。

关键词：隧道工程波函数展开法位移解析解数值模拟正交设计

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卸压孔设置对冻结暗挖隧道冻胀卸荷影响研究

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人民长江 2024年第2期55卷 146-155,170页

作者：黄建华陈伟斌严耿明福建理工大学土木工程学院福建福州350118 福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118 福州大学土木工程学院福建福州350118

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... 详细信息

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。

关键词：冻结法冻胀变形卸压孔位移场暗挖隧道

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基于量纲分析的深埋硬岩相似材料研究

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地下空间与工程学报 2024年第3期20卷 857-867页

作者：臧万军常银会王峥峥地下工程福建省高校重点实验室福州350118 福州理工学院土木工程学院福州350118 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

为获得具有岩爆倾向性的深埋灰岩相似模型,基于量纲分析方法引入岩爆能量原理建立岩爆相似准则,参考原岩相关参数结合岩爆相似准则推算相似模型对应的原岩目标相关参数。引入岩爆倾向性指数、弹性能和耗散能,以石英粉含量、重晶石粉含... 详细信息

为获得具有岩爆倾向性的深埋灰岩相似模型,基于量纲分析方法引入岩爆能量原理建立岩爆相似准则,参考原岩相关参数结合岩爆相似准则推算相似模型对应的原岩目标相关参数。引入岩爆倾向性指数、弹性能和耗散能,以石英粉含量、重晶石粉含量、石膏水泥质量比、水含量为影响因素采用4因素5水平的正交试验方案,进行单轴抗压试验得到各项参数。对试验结果进行敏感性分析并将优选试件进行二次优化试验完善配比,将试件与目标相似模型参数误差降低在10%以内,结果表明,二次优化后的模型试件与目标相似模型误差为5%。对优化后的试件设置不同的冲击速度进行动态冲击力学试验,其峰值应力规律符合灰岩动态破坏时规律,为灰岩室内静力学与动力学相关研究提供参考。

关键词：量纲分析相似材料岩爆能量原理相似理论

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不同固结路径下钙质砂临界状态演化与本构模拟

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岩土工程学报 2025年

作者：王恒林彬王刚陈军浩福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室中建海峡建设发展有限公司福建理工大学土木工程学院

钙质砂是我国南海岛礁建设的主要地基材料，建筑施工中地基将受到不同固结路径的荷载作用，研究不同固结路径对钙质砂临界状态演化的影响是建立钙质砂本构模型的迫切需求。本研究通过开展4种相对密实度和4种固结路径下的三轴固结排水剪... 详细信息

钙质砂是我国南海岛礁建设的主要地基材料，建筑施工中地基将受到不同固结路径的荷载作用，研究不同固结路径对钙质砂临界状态演化的影响是建立钙质砂本构模型的迫切需求。本研究通过开展4种相对密实度和4种固结路径下的三轴固结排水剪切试验，探究钙质砂颗粒破碎与临界状态内在联系随固结路径的演化规律。研究表明：随着有效主应力比由1.00减小至0.45，钙质砂剪切后的颗粒相对破碎率降低，对应的临界孔隙比增加，临界状态线斜率降低，即临界状态线呈现逆时针旋转趋势。同时，建立了不同固结路径下有效主应力比-相对破碎率-临界孔隙比的定量关系式，计算得到临界孔隙比预测值约为实测值的0.8-1.2倍。将其引入砂土状态相关剪胀方程，提出考虑固结路径影响的钙质砂状态相关的本构模型。该模型能够准确描述钙质砂在不同固结应力路径、不同密实度和不同应力水平下的剪切变形特性。不同固结路径和固结压力引起的颗粒破碎程度差异，是导致剪切后钙质砂临界状态线发生旋转的主要原因。

关键词：钙质砂应力路径临界状态颗粒破碎本构模拟

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福州滨海软土MJS工法桩加固施工及环境效应

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地下空间与工程学报 2023年第3期19卷 1019-1026,1037页

作者：姚志雄夏华灿黄敏陈进李健福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福州350118 福建工程学院土木学院福州350118 福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福州350118 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福州351111 中土集团福州勘察设计研究院有限公司福州351111

结合福州滨海首例MJS工法桩涉铁深厚软基加固工程,总结提出MJS工法桩软基加固施工工艺参数。基于圆柱形孔穴扩张模型建立轴对称有限元数值模型,精细化分析考虑MJS喷浆成桩过程的桩侧土体变形规律。结果表明:桩侧土体侧向位移总体呈Z字... 详细信息

结合福州滨海首例MJS工法桩涉铁深厚软基加固工程,总结提出MJS工法桩软基加固施工工艺参数。基于圆柱形孔穴扩张模型建立轴对称有限元数值模型,精细化分析考虑MJS喷浆成桩过程的桩侧土体变形规律。结果表明:桩侧土体侧向位移总体呈Z字形分布,随着喷浆成桩逐步提升过程中压力的释放,正向位移幅值逐渐减小,负向位移幅值逐渐增大,且最大位移位置逐渐上移;通过喷浆压力影响分析表明,喷浆压力在1.3P_(地)~1.6P_(地)时土体侧移较小,变形性态较好;地表沉降小且一致性较好,地内压力系数控制在1.3~1.6比较合理。变形实测值和计算值相近,最大侧移及地表沉降各占预警值的13.4%和50.4%,属于微扰动施工,满足工程要求。在喷浆成桩过程中,靠近地表时控制好内部喷浆压力是关键,且在喷浆压力与地压相互作用中,产生的地表沉降应值得关注。

关键词： MJS工法桩深厚软基喷浆压力环境效应

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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

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铁道科学与工程学报 2022年第10期19卷 2966-2975页

作者：董俊利陈军浩聂如松李亚峰福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

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... 详细信息

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。

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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高速铁路路基粗粒土填料颗粒破碎演化特征研究

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铁道科学与工程学报 2021年第5期18卷 1071-1080页

作者：王启云肖南雄张丙强项玉龙魏心星福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118

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... 详细信息

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。

关键词：路基粗粒土颗粒破碎分形维数

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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

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煤炭科学技术 2021年第4期49卷 193-198页

作者：陈冠任陈军浩李栋伟赵振伟姚志雄陈美玲福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福建福州350108 福建工程学院土木工程学院福建福州350108 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013

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... 详细信息

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。

关键词：地下联络通道温度场冻结施工地表冻胀

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基于HS-Small模型临江深基坑降水变形特性分析

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水电能源科学 2023年第11期41卷 116-120,203页

作者：黄建华李瑞福建理工大学土木工程学院福建福州350118 福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118

临江深基坑工程地下水随江水位变化呈现长期水位低、汛期水位高的动态特征,坑内降水导致周围地层渗流场趋于复杂,易引发围护结构破坏、坑底管涌和基坑失稳等工程事故。为此,采用基于HS-Small本构模型对深基坑工程的开挖-降水过程进行模... 详细信息

临江深基坑工程地下水随江水位变化呈现长期水位低、汛期水位高的动态特征,坑内降水导致周围地层渗流场趋于复杂,易引发围护结构破坏、坑底管涌和基坑失稳等工程事故。为此,采用基于HS-Small本构模型对深基坑工程的开挖-降水过程进行模拟,分析了降水影响因素(降水深度、方式、速率和止水帷幕)对周围环境变形的敏感性及其相互之间的关系,并将分析结果与实测结果进行对比验证。结果表明,随临江深基坑土方开挖和降水进行,基坑坡顶、坑外土体和周边建筑物沉降变形逐渐增大,其中降水对基坑变形影响更明显;分次降水能有效降低周围建筑物和地表的沉降变形;降水深度建议控制在底板以下0.5~2.0 m;降水速率对周围环境沉降总量影响相对较小,但对沉降速率影响较大,当降水速率达到最优值时对基坑稳定性控制有益;止水帷幕嵌入深度超过30 m后对控制周围建筑沉降效果不明显。研究结果可为类似临江深基坑降水工程设计施工提供借鉴和参考。

关键词：临江工程 HS-Small本构模型开挖降水沉降机理软土地区

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