摘要：21世纪以来,我国西部地区新建煤矿开采深度不断加大,且多数穿越白垩–侏罗纪深煤系地层。由于该地层多为砂岩、砾岩、砂质泥岩,具有泥质胶结、遇水砂化泥化、可注性差的特点,其含水基岩段立井井筒多采用冻结法施工。鉴于我国对该地区基岩冻结缺乏深入研究,冻结井筒设计仍参考东部地区选取井壁设计外荷载,造成井壁结构形式选取不合理,井壁厚度设计非厚即薄,安全性与经济性矛盾突出。因此,开展西部地区含水基岩段冻结立井外荷载形成机制研究,对科学设计该地区冻结井井壁,实现安全与经济的协调统一,具有重要的理论意义和应用价值。采用西部地区侏罗系直罗组含水层的中–粗砂岩岩样,通过XRD、NMR、SEM、岩石的铸体薄片测试与观察,分析了其矿物成分和微观孔隙结构;使用MTS 816型电液伺服岩石力学试验系统,开展了单轴和三轴压缩试验,获得了其力学特性,并基于三轴压缩试验结果,揭示了弱胶结砂岩变形机制;深入分析了白垩–侏罗系地层水文与工程地质特征,给出了其渗透率、弹性模量和泊松比等参数取值范围。深入分析了含水基岩冻结壁融化前后期间,冻结井内外层井壁受荷特征,基于共同作用原理,建立了井壁外荷载演化模型,得到了冻结立井施工过程中井壁与围岩应力以及井壁外荷载演化理论解,并据此计算分析了含水基岩冻结井外荷载形成过程;建立渗流–应力耦合模型,数值模拟了冻结立井施工过程中井壁与围岩应力以及井壁外荷载演化过程,并得到模型试验的验证。基于广义有效应力原理与渗流理论,构建了围岩与井壁共同作用下的单层井壁外荷载分析模型,给出了井壁外荷载解析解,通过与经典解和工程实测对比,验证了其正确性;结合西北地区富水围岩特性,讨论了实际工程中井壁外荷载的取值范围。研究表明,密贴状态下,井壁外侧水压折减系数β和围岩与井壁渗透率比值K_(r)/K_(c)密切相关,且成正比关系;K_(r)/K_(c)=10~100范围,在贴壁状态下,β计算值在0.422~0.879范围,β常见值在0.5~0.9范围;离壁状态下,β的极限值为1.0。贴壁状态下,井壁外荷载折减系数ω取值范围为0.496~0.963,ω常见值为0.5~0.9;离壁状态下,ω取值范围为0.520~1.0,常见值为0.5~1.0。在单层井壁外荷载解析与分析的基础上,建立了双层井壁外荷载解析模型,给出了贴壁式和离壁式井壁受力条件,获得了双层井壁外荷载的解析解,并在解析解的基础上通过影响因素分析,探讨了双层井壁外荷载形成机制。分析结果表明:当内壁渗透率与混凝土材料的渗透率一致时,内壁水压折减系数取值常见范围为0.233~0.6138;当外壁与围岩密贴状态时,其内壁外荷载折减系数取值范围为0.46~0.79;双层井壁内壁外水压和外荷载的常见取值均小于单层井壁。

摘要：针对我国西部地区白垩–侏罗纪含水基岩段立井井筒设计外荷载取值问题,基于广义有效应力原理与渗流理论,构建围岩与井壁共同作用下的井壁外荷载分析模型,得出井壁外荷载解析解,提出贴壁式和离壁式井壁受力条件,探讨井壁外荷载形成机制。最后,结合西部深埋含水煤系地层特性,讨论井壁外荷载、水压折减系数等取值区间。研究结果表明:(1)井壁外侧水压折减系数β和围岩与井壁渗透率比值/r cK K密切相关,且成正比关系,多数情况下β为0.5～0.9;(2)贴壁状态下,井壁外荷载折减系数ω的变化范围为0.496～0.963;离壁状态下,ω的取值范围为0.5～1.0;(3)单层井壁仅适用于弱富水性白垩—侏罗纪深埋煤系地层,对于富水性较好的地层,宜采用双层钢筋混凝土井壁结构。

摘要：针对电渗法与外荷载联合作用进行了室内试验,设计了9组对比试验,包括在相同外荷载作用下改变电渗电压、在相同电渗电压作用下改变外荷载作用以及单纯外荷载作用下的普通固结试验.对各组试验中的电路电流、土体出流、土体含水率分布、土体沉降、土体电导率、pH值等指标进行了量测,分析了外荷载、电渗电压对电渗过程的影响,并在外荷载与电渗电压之间建立了一定的联系.试验结果表明,增加外荷载对土样排水的促进作用优于提高电压梯度;外荷载作用能够促进阴极排水口处的出流量;在40 kPa外荷载作用下的普通固结与在0.5 V/cm电压梯度作用下的电渗固结作用及效果相当,在1 V/cm电压梯度作用下的电渗固结与在50 ～60 kPa外荷载作用下的普通固结作用效果相当.研究及结果表明,外荷载与电渗法联合作用和单纯电渗法及单纯预压法相比,能够显著提高地基处理效果.

摘要：为探明盾构隧道基岩爆破对管片外荷载的影响,以珠海马骝洲交通隧道工程为依托,介绍改进的基岩爆破预处理措施,采用现场测试的方法对隧道无基岩地层断面及基岩爆破扰动地层断面处的管片外侧水土压力进行长期自动监测。得到以下结论:(1)基岩爆破装药结构经现场验证具有良好的爆破效果,可简化施工作业,利于盾构施工;(2)海底基岩爆破破坏土层的原有结构,爆破地层施工过程中水压力消散较慢,水土"耦合"更为复杂,隧道侧压力增大;(3)监测数据表明无论土层爆破与否,隧道围岩压力均表现以水压力为主的特征。

摘要：参考现有的地铁和水工隧道盾构管片结构设计规范,研究煤矿深部岩体中衬砌管片的外荷载作用规律。根据矿山压力和岩层移动理论,探讨煤层采动对衬砌管片外荷载的影响。初步构建了深部岩体煤矿盾构斜井衬砌管片外荷载分析方法。分析表明:盾构斜井衬砌管片外荷载主要包括围岩压力和水压力,围岩压力可通过围岩支护相互作用原理估算,水压力可通过折减系数法确定;煤层采动引起的矿山压力通过应力增高系数K影响管片围岩压力,岩层移动会对管片产生位移应力,含水层疏排水会影响水头作用高度和水压折减系数。通过煤层开采3DEC离散元数值分析,验证了煤层开采引起的矿山压力与地层移动规律。

摘要：外荷作用下,地下管道上的计算压力值计算到管顶平面。计算压力包括土壤压力,交通工具 Q 所产生的地面活荷载和地下水压力(图1～3)。

摘要：为了促使废旧轮胎胎面挡土墙推广应用,需研究废旧轮胎胎面挡土墙的抗震性能。该文基于FLAC^(3D)数值计算方法,考虑地震强度和外荷载的影响,采用自由场边界条件、地震波滤波确定最大网格尺寸和局部阻尼等方法,通过El-centro地震波分析不同地震强度和外荷载强度下的废旧轮胎挡墙的地震残余水平变形、残余沉降和墙动土压力等地震反应特征的响应规律。根据数值计算结果得出胎面挡墙可在地震烈度不超过Ⅷ度的区域推广,不适用于地震烈度大于Ⅷ度的区域;并基于墙顶轮胎面的地震残余变形作为位移指标,提出废旧轮胎胎面挡土墙抗震设计的三级设防标准,为胎面挡土墙的工程应用提供参考依据。

摘要：三缆定位系统是绞吸挖泥船的重要定位设备之一,对施工作业能力和船舶安全性方面都有着重要影响。针对三缆定位系统的设计问题,从系统的主要组成、工作原理及设计流程等方面进行论述,形成不同工况下三缆系统所承受的外荷载计算流程,采用频域分析和有限元分析等方法,分析得出缆绳张力的变化规律及筒体结构的受力特点,提出缆绳选型及局部结构设计方法。结果表明,各种工况下,缆绳张力随风速增大而增大,且在同等风浪条件下,处于挖泥作业工况和避风工况的缆绳张力区别较大,应综合考虑。此外,在三缆定位的设计过程中,须对受力较大部位进行特殊考虑与重点加强。

摘要：本文介绍了一种新型钢筋砼排水管结构设计计算方法———管公称内径计算法。作者从基础理论推导 ,计算公式的建立、与实用例证演算等均作出了详尽的论述。

摘要：在南京长江第三大桥南塔基础施工中,套箱-定位护筒-土体三者相互作用共同抵抗水流压力、风、靠船等外荷载并为其余钢护筒施工提供平台。在钢套箱及护筒尺寸设计完成后,定位钢护筒入土深度的大小决定平台安全性与施工经济性之间的矛盾。该文将土体简化为弹性地基,计算了水流压力和风压力作用下体系关键构件的内力和位移响应以及土体的稳定性,并比较了计入套箱刚度与否的结果差异。分析表明,选择入土深度14.36m,注意加强定位护筒与套箱间的连接,可满足位移、强度、土体稳定性三方面的要求。