摘要：为研究抗滑桩和锚杆联合支护下边坡的地震响应规律及破坏过程,开展了相应的振动台模型试验。通过输入三种不同地震波,不断增大地震波的峰值,得到了支挡结构的动应力分布规律及加固机理。试验表明:1坡体裂缝的产生对其加速度响应规律影响很大,在裂缝产生后,常规的响应规律将发生突变。2在高烈度地震波作用下,深层次的基岩也会受到一定程度的损伤破坏,深层的破坏可能使得对边坡失稳模式的常规设防(针对滑动面)变得失去意义。3在地震过程中,由于坡体向外滑动,同一锚杆的不同位置发挥最大抗力的时间具有先后顺序,靠近坡面的锚杆段首先达到最大值,依次为后面的自由段、锚固段。4在地震作用较小时,桩后动土压力近似成抛物线分布,桩前动土压力成矩形分布;随着地震作用的增大,靠近滑带处的桩前、桩后动土压力增长较快。试验结果为该支挡形式的抗震设计提供有益的参考。

摘要：围岩破坏模式分析是地下工程围岩稳定性分析、控制和支护设计的基础。围岩开挖是一个径向应力减小、轴向应力增大的复杂加卸载过程,当前常采用超载试验研究隧洞围岩的破坏模式。围岩的应力路径是影响其破坏模式的重要因素,而超载试验的围岩应力路径不同于加轴压、卸围压路径。为对比隧洞围岩在不同应力状态下的破坏模式,利用WE–600B型液压式万能试验机和自主设计的隧洞模型试验仪,采用相似模型试验方法,研究隧洞围岩在超载和开挖卸载过程中的应变演化规律及破坏面发展过程。应变演化规律方面:两种工况下,拱底均产生一定的拉应变;开挖卸载模式下,侧墙和拱腰处的应变增速大于超载模式,围岩向临空面的变形速度更快,破坏发展更快。破坏面发展方面:超载时,直墙两侧围岩整体剥落,剥落体保持完整;开挖卸载模式下,直墙两侧围岩向临空面逐层挤压溃曲,剥落体的完整性差,即开挖卸载路径下的围岩破碎程度更大。超载工况下,破坏过程由低应力时的拱底拉裂转变为高应力时的侧墙拉剪耦合的“V”型片帮剥落破坏;两种卸载工况下,破坏过程均为侧壁楔体剪切破坏和竖向张拉破坏耦合的“V”型片帮劈裂破坏。

摘要：利用大型振动台试验研究双排抗滑桩支护在地震荷载作用下的抗震性能。通过对比上部锚杆+下部双排桩共同支护与单一桩支护的破坏过程,分析两种情况下坡体的动力响应与破坏机制。试验表明在桩+锚杆共同支护下,桩后边坡坡脚首先发生剪切破坏,当地震动作用增大到一定范围,坡顶出现张拉裂缝,两者贯通时边坡发生越顶破坏;单一桩支护条件下,首先在坡顶出现张拉裂缝,裂缝随着地震动作用增大向下扩展,当同下部剪切滑移带贯通时,边坡失稳破坏。通过坡体裂缝发展过程、位移及加速度监测数据表明,前者的抗震性能显著优于后者;在地震动作用下,边坡破坏是张拉–剪切复合作用的结果。试验研究为双排抗滑桩抗震设计奠定了坚实的基础。

摘要：实际隧道工程中初期支护的变形量远大于其弹性变形值而产生塑性变形,为此将初期支护视作弹塑性材料,采用有限元数值极限分析方法量化隧道围岩,围岩和支护的共同作用可采用特征线法反映。结果表明,应力释放率不大时围岩安全系数不变;而超过某一值后,支挡结构的支护效率降低,围岩安全系数减小。文章基于强度折减法和特征线法,提出了求解应力释放时隧道围岩安全系数的方法,为隧道设计提供理论基础和计算方法。

摘要：针对富水隧道在不同施工阶段遭受的变幅荷载扰动下围岩损伤破坏问题,通过开展分级循环加卸载试验,分析循环加卸载过程中应力-应变滞回曲线、岩样变形参量和宏观破裂特征,揭示分级循环加卸载下饱水砂岩的变形破坏规律。结果表明:随加载幅值增加,滞回环迁移量先减小后增大,滞回环面积逐级增大,滞回环沿轴向应变呈“疏-密-疏”的发展;弹性模量呈“骤降→缓慢下降→加速下降”式逐级下降,泊松比呈“梯级式下降→相对稳定→回升”式U形变化规律。围压提高了岩样刚度和抵抗变形能力,整体弹性模量增大,加载起始泊松比增大,残余应变增大,但后期屈服段循环加卸载作用下弱化作用明显;荷载速率越快,加载啮合摩擦作用越明显,平均加卸载模量越大,岩样不可逆变形越小,但泊松效应不明显。围压增大,砂岩由拉剪复合破坏转变成压剪破坏;荷载速率越小,主裂隙越发育,贯通程度越高,破裂面冲刷程度较大。研究揭示的饱水砂岩变形破坏规律对富水隧道的围岩变形损伤和稳定分析具有显著的参考价值。

摘要：高桩码头在我国西南地区港口建设中应用愈来愈广泛,码头基桩受桩后回填土作用容易发生水平变形,尤其是在深厚回填土情况下基桩变形更加严重,影响基桩的正常使用甚至安全稳定。结合斜坡基桩室内模型试验,通过建立深填斜坡中桩-土精细化数值分析模型,研究深填斜坡中回填土厚度及内摩擦角、桩截面尺寸等设计参数对基桩内力、变形的影响。研究表明:随着回填深度的增加,桩身位移分布由直线型逐渐变为S型,桩身最大位移由桩顶逐渐下移至回填区,回填土厚度越大,桩身受力越大。当回填土材料的抗剪强度逐步提高时,能有效控制桩身变形,但当回填土抗剪强度提高到一定值后,桩顶位移基本保持不变,提高回填土抗剪强度对控制桩身变形的作用有限。支护桩径较小时,桩身呈S型变形,增大桩径,桩身弯曲变形减小,但过分使用大直径基桩反而使桩顶产生较大位移。同时提出了深填斜坡h型双桩优化支护方案,为内河港口码头桩基设计建造提供技术支撑。

摘要：为了研究接触面的粗糙度对软岩隧道锚渐进破坏特征的影响,通过制作3组不同粗糙度接触面的软岩隧道锚相似模型,结合数字图像相关技术,系统地对比分析不同粗糙度接触面的软岩隧道锚承载过程中岩体裂纹的发展规律和空间分布特征,结果表明:隧道锚的极限承载力随接触面粗糙度的降低而逐渐降低。随接触面粗糙度的降低,围岩裂纹的萌生角度逐渐增大,拱顶围岩中的主裂纹位置从后锚面起逐渐向拱顶中前部转移,围岩由整体破坏转变为以拱顶中前部局部围岩的破坏为主;拱底围岩中的裂纹则从贯通至地表且近似平行于锚体轴向的剪裂纹转变为零星的大角度短小裂纹,锚塞体下部也由薄层剪切带破坏模式转变为沿接触面滑移的破坏模式。在接触面粗糙度下降过程中,软岩隧道锚的破坏顺序由“拱顶后端岩体压剪(或拉剪)破坏→接触面滑移、脱黏→中前端岩体拉剪与拉伸破”转变为“接触面滑移、脱黏→拱顶前端岩体拉剪破坏→拱顶后端岩体拉伸破坏”。该研究成果可为揭示隧道锚的工作性状和破坏机制、完善相关设计计算理论提供基础依据。

摘要：According to the different stress paths,similar model test and PFC simulation test of tunnel surrounding rock are designed to compare the failure mechanisms at macroscopic and mesoscopic *** following conclusions are drawn.1)Excavation unloading will disturb the surrounding rock to form a certain excavation damaged zone.2)Under the loading path,the stress of surrounding rock failure is 1.500 MPa;under the unloading path with initial stress of 60% σ_(Zmax) and 100% σ_(Zmax),the failure stress is 1.583 and 1.833 MPa respectively in the model test.3)In terms of the failure mode of rocks under different stress paths,tensile fractures first appear in two sides of the vertical walls;thereafter,the spandrel and arch foot are loosened due to the stress *** fractures gradually coalesce with those occurring in the vertical walls.4)In the process of excavation unloading,the proportion of shear cracks is 35.3%,and the rock is subject to strong shear *** final failure surface is approximately V-shaped.5)The tangential peak stress on the vertical walls at the free face is the lowest;the vertical walls at the free face show the poorest bearing capacity and are easily subjected to tensile failure.

摘要：本文作为一个讲座对以往研究成果作一综述。回顾了当前采用的3种隧道设计方法,提出了基于数值极限分析的地层-结构法,克服了地层-结构法缺点,可以求得设计所需的围岩稳定安全系数,解决了当前设计中的人为性问题。对隧道深浅埋分界线进行了探索,叙述了基于散体理论的隧洞深浅埋分界标准。提出了基于弹塑性理论的隧洞深浅埋分界标准,并对2种分解标准的优缺点进行了评述。阐述了隧道设计计算的5个基本理念:1)隧道设计必须满足运行和施工中安全要求,提出初期支护后围岩安全系数必须保证施工安全;2)隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征,符合隧道实际受力情况;3)必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理,充分发挥围岩自承作用;4)隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态,树立初期支护作为围岩加固材料,按塑性理论计算的新理念;5)采用合理的计算方法与计算参数,确保隧道设计计算的科学性。最后以一个地铁车站为例,采用本讲座提出的方法介绍了Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ级围岩中隧道的设计方法与成果。

摘要：钢管混凝土嵌岩桩是深水和浅覆盖层环境下的新型深基础型式,在内河深水码头建设中应用广泛。针对船舶撞击力、波浪力及水流力等周期性水平荷载作用下内河港口钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载特性,制作了3根1∶7.3的大比尺钢管混凝土嵌岩桩模型,沿桩身不同高度在钢管外侧、对应内侧混凝土块及内置受力钢筋上分别布置应变测点,以18.0、22.5和27.0 kN为循环幅值,开展钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验。结果表明:桩身钢-混凝土应变均包括线性增长、平稳波动、剧烈震动和急剧下降4个阶段,各阶段占疲劳寿命8.66%、79.66%、6.06%和5.62%;同一桩身截面外侧钢管应变与内侧对应混凝土应变差异较大,最大超过混凝土应变的80%,而内置钢筋与混凝土始终保持应变协同,最大应变差不超过混凝土应变的20%;在弯矩较小的桩顶处,桩身弯矩主要由内侧混凝土承担,占比超过70%,沿桩身往下,钢管承担的截面弯矩比逐渐增大,在桩身底部,两者弯矩占比近似相等,钢管与混凝土受弯同步,在同一桩身截面处,循环幅值越大,两者越早达到受弯协同状态。