摘要：浮泥-流泥路基真空预压期间塑料排水板易出现严重淤堵,为避免出现该现象,有必要针对浮泥-流泥的物理特性对防淤堵排水板的排水行为进行专项研究。首先基于典型工程的浮泥-流泥试样和典型的防淤堵土工滤膜构成“土-滤膜”过滤排水结构,并综合采用改进的梯度比试验方法、压汞试验方法以及电子显微镜扫描测试方法,分析了分级真空预压下过滤排水结构的过滤排水行为;然后,基于典型的防淤堵土工滤膜和原生料芯板构成典型弯折形态的排水板复合体,采用改进的纵向通水量仪进行了纵向通水能力对比试验,分析了排水板复合体的排水行为,并综合讨论了淤堵评价标准;最后,基于具体工程实例进行了验证。研究结果表明:该类路基分级真空预压设计时,应重点基于等效孔径、渗透系数和孔洞结构特征3项关键技术指标对防淤堵土工滤膜进行选型研究;芯板板槽的压屈强度和排水板复合体的过水断面面积是排水板通水量折减率的关键影响因素,芯板的弯折角和弯折率可作为评价其排水能力的具体控制指标,而排水板的通水量折减率和井阻增幅可作为理论评价指标;该类路基中塑料排水板淤堵评价标准建议定为土工滤膜的梯度比大于4.0,芯板的弯折率大于60%且弯折角小于45°,其理论评价指标可定为弯折状态下排水板的通水量折减率大于90%或井阻增幅大于9。所提出的关于典型弯折形态下排水板复合体室内纵向通水量的试验方法及其数据分析方法,可纳入到《土工合成材料测试规程》(SL-235—2012)以及规范ASTM D6917-16中。

摘要：关于疏浚吹填泥沙的静态间歇沉降行为与机理及其稳态宏观评价标准,目前暂未深入研究。这是当今疏浚吹填泥沙地基采用真空过滤排水固结技术进行处理时无法科学判断最佳启动时间的主要原因之一。鉴于此,先对疏浚吹填泥沙的静态间歇沉降行为进行理论研究,建立了颗粒悬浮液的沉降速度与平均孔隙比的理论关系式。然后,获取典型工程现场的疏浚吹填泥沙,配制典型浓度试样,开展静态间歇沉降模型试验研究。研究结果表明:(1)黏粒(d<0.005mm)含量是影响疏浚吹填泥沙静态间歇沉降行为与机理的关键因素之一;(2)颗粒通量最大值Gmax往往出现在试验难以测出的非常低的浓度条件下,且黏粒含量越高,越难通过试验方式测得;(3)对于黏粒含量为40%~60%的疏浚吹填泥沙,建议将“平均孔隙比累计变化率为60%~75%”作为静态间歇沉降稳定状态的宏观评价标准。

摘要：为探索地震作用对盾构隧道管片张开量的影响,借助数值分析软件,分析典型工程在不同方向地震作用下管片张开量的分布规律。基于计算结果,对地震加速度与地震引起的管片张开量进行归一化处理,结合现有的管片张开量计算公式,提出了不同埋深隧道在地震作用下管片最大张开量预测方法。研究表明:地震作用对盾构管片环缝张开量有显著的影响,管片最大张开量的最大增幅为16%,平均张开量的最大增幅为27%;地震烈度为8度以下的区域,在静、动荷载作用下,盾构隧道管片抗震加固范围主要在工作井附近3~5环;地震烈度为8度及以上的高地震烈度区,应沿隧道轴向对环缝接头进行抗震加固。与数值计算结果对比表明,提出的考虑地震作用的管片最大张开量计算方法具备一定合理性。

摘要：研究目的:为揭示盾构竖井垂直顶升过程隧道变形响应特征,研制盾构隧道内垂直顶升工艺的模型试验装置,开展顶升过程试验研究,探索顶升阶段上覆土层的合理破坏范围、所需顶升反力及隧道变形规律。借助有限元法分析盾构竖井垂直顶升阶段隧道的变形,与试验结果对比分析,并讨论隧道变形对不同加固方案的敏感性,提出隧道变形合理控制思路。研究结论:(1)垂直顶升阶段上覆土层破坏特征不遵循现有研究的经验假定,现有研究对上覆土层破坏机理和形态的认识存在不足,提出的顶升力经验计算法也存在明显误差;(2)顶升反力作用使管片环缝外侧张开及剪切错动,纵缝内侧张开,管片纵向特性受顶升反力的影响更大;(3)开口环用特殊管片可减小张开量,但加剧了环间剪切错动趋势,实际工程不适合用特殊管片;(4)管片变形与环缝接头刚度呈反向非线性关系,刚度增大5倍后变形趋于稳定,实际工程仅需增大环间底部接头刚度;(5)管片外侧注浆加固能有效抑制顶升施工诱发的隧道变形,合理加固范围为管片底部30°,现有成果提出环向120°或全周加固不妥,造成浪费且增加了施工风险;(6)本研究成果可为盾构竖井垂直顶升施工法的应用和推广提供借鉴和参考。

摘要：针对新近吹填土淤泥地基处理中加固深度小，土体强度增强有限等问题，提出理论分析加固深度的新思路，即以传统的负压下砂井固结方程的解析解为基础，通过迭代法计算出土体中任意一点的固结度，换算出土体的加固深度，从而分析研究塑料排水板的通水量变化对加固深度的影响，得出加固深度的变化规律。结果表明：在真空预压处理新近吹填土淤泥地基时，排水板的通水量对地基的加固深度有显著的影响；在一定的固结时间（90d）内，排水板之间的土体会形成5～10m的硬壳层，通过延长加固时间可以增加硬壳层的厚度；当通水量减小超过60％时，延长固结时间对改善加固深度作用不大。因此，设计和施工中应充分考虑排水板的通水量影响。

摘要：根据大型渡槽结构的特点,在缺乏适用的抗震分析模型前提下,提出支撑-渡槽-水伪三维流固耦合动力分析方法。模型基于结构动力分析理论和流固耦合分析理论,整体结构分析采用Newmark方法进行动力时程分析,分析中考虑渡槽结构整体受力性能,包括下部支撑结构、地基等多种因素的影响作用;渡槽-水耦合体子结构分析采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian Eulerian,ALE)有限元方法进行动力分析,考虑渡槽-水的耦合相互作用,模拟渡槽中水体的大幅晃动作用,相应得出渡槽中动力压力值及其分布。以某排架支撑矩形渡槽为例,采用本文提出的伪三维模型进行地震时程分析,计算结果与三维模型计算结果吻合良好。本文提出的伪三维动力分析方法计算效率高,满足渡槽结构抗震设计要求,便于工程应用,是大型渡槽结构动力分析研究和抗震设计的实用静、动力分析方法。

摘要：本文分别采用任意拉格朗日-欧拉有限元方法和附加质量法分析三维梁式排架-渡槽结构体系的动力特性。通过两种计算方法的对比分析,研究渡槽中的水体对排架-渡槽结构体系的影响作用。研究表明,渡槽中水体的大幅晃动作用对渡槽结构体系起到了调频液体阻尼器类似的减震作用,且水体的晃动作用越强,水体对结构的这种减震作用越强,渡槽中水体大幅晃动产生的减震作用随结构自身特性和外激励不同而不同。文中建议,在渡槽结构的抗震设计中,不应忽略水体大幅晃动对渡槽槽体和下部支撑的影响作用。

摘要：采用莫尔-库仑准则作为岩体的剪切屈服条件、极限应变作为剪切损伤判据、最大拉应力作为拉伸损伤判据,建立了适合岩体的弹塑性各向异性损伤数值模型。运用该数值模型研究了施工过程不施作支护结构和施作支护结构情况下地下采场覆岩的动态损伤演化过程,并与不施作支护结构时岩体采用弹性模型的数值结果进行了对比。数值试验重现了施工过程地下采场覆岩的动态损伤演化过程,从而为进一步优化支护结构设计、施工以及预防和控制地下采场塌方等工程事故提供了一种新的数值试验手段。

摘要：本文把任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法用于分析大型矩形渡槽结构-水耦合体动力性能,并针对不同的水位、不同截面深宽比,研究渡槽结构在谐波激励、地震激励下的振动反应。研究表明,渡槽结构中水体的泼溅具有明显的非线性特征;渡槽中水位对耦合体动力特性影响极具规律性,但是随截面深宽比减小,水体振荡的非线性明显增强;渡槽结构截面深宽比选择合理,水体泼溅作用产生的倾覆力矩不会使槽体发生倾覆失稳,但是水体的大幅晃动产生的动水压力对渡槽槽身应力有显著的影响,在渡槽抗震设计中应给予足够重视。

摘要：本文应用任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元方法对比分析大型三维排架支撑矩形、U形渡槽结构地震响应,以获得渡槽中动水压力资料。研究表明,渡槽中水体的晃动幅度十分显著,水体的大幅晃动显著地改变两种截面形式渡槽中水压力、槽体应力值及U形渡槽动水压力和应力分布,对矩形渡槽动水压力和应力分布规律影响不大。动应力分布的改变直接影响到大型预应力U形截面渡槽结构中预应力钢筋的有效性。在渡槽的抗震设计中,应充分考虑U形截面渡槽动水压力和动应力分布变化问题,动水压力应该作为一项主要的外荷载予以考虑。