摘要：活动断层受构造作用发生错动时,跨越活动断层的隧道将会发生不同程度的结构损伤及破坏。现存模拟跨活断层隧道错断的试验装置,大多针对浅埋隧道,未考虑深部应力环境,影响其试验结果在大埋深高应力隧道工程中的应用。鉴于此,研制可模拟高地应力环境下复杂断层错动机制的试验装置成为关键一环。结合我国西部强震区大型生命线工程跨活断层隧道特征确定试验装置参数需求,研制出试验装置,并基于该装置研究深埋与浅埋隧道衬砌破坏特征的差异。结果表明:(1)我国西部强震区工程跨活断层隧道具有大埋深、高地应力、复杂错断特征,故确定试验装置围压加载设计参数为0.8 MPa;水平错距设置为20 cm,竖直错距设置为10 cm。(2)通过开展自由场及隧道模型错断试验,验证设备可有效遂行走滑错动、倾滑错动、以及走滑–倾滑耦合错动,且在错动过程中围压可保持在稳定状态,达到研制目的。(3)通过隧道错断试验得出,深埋隧道产生较大的挤压变形,破坏区域较大;浅埋隧道在跨断层位置隧道被剪断,破坏程度较严重;在断层与隧道交角小角度时隧道破坏更严重。该设备的研制为研究高应力环境下跨复杂机制活断层隧道受破环影响提供重要的试验装备基础。

摘要：针对现有沉井施工过程中侧摩阻力测试方法要求高、难度大的问题,自主设计研发一套侧摩阻力直接测试装置,并提出输出电压与侧摩阻力的理论转化公式。通过有限元软件对不同传感器平行梁尺寸下梁端应变和最大应力、不同密封材料下装置的应变损失进行分析,指导传感器平行梁尺寸及密封材料的选择,并利用大型直剪仪对装置进行精准标定,最后在哈尔滨某沉井工程中进行现场应用。研究结果表明:1)平行梁的厚度越小、长度越大,弹性元件在荷载作用下微应变越大,但同时最大应力会增大;2)传感器内填充密封材料后,会存在一定应变损失,采用硅酮结构胶对装置进行密封应变损失最小;3)不同法向应力加载条件下侧摩阻力监测装置标定曲线的一致性较好,线性拟合系数均大于0.99,装置稳定性好。现场应用结果表明,通过侧摩阻力监测装置获取的沉井侧摩阻力与侧壁土压力的分布规律基本一致,且装置易于安装,可靠性好。

摘要：针对爆破振动荷载作用下填埋场稳定系数分析,建立数学坐标系确定两种形状填埋场每个点的坐标位置,分别采用质心法和积分法计算爆破振动惯性力;考虑渗滤液对填埋体、衬垫界面物理力学参数的影响,建立填埋场沿垃圾坝背和坝底破坏时的三楔体分析模型,列楔体极限平衡方程;借助MATLAB求解爆破振动荷载下任意时刻填埋场沿底部复合衬垫界面滑移的安全系数,通过算例验证楔体极限平衡方程的正确性。结果表明:质心法计算的安全系数时程曲线开始发生变化的时间落后于积分法,且与积分法相比,波动幅度更大,最小安全系数更小,实际安全系数应在两种方法之间。当爆源位于垃圾坝底内边缘下方区域或填埋体底部中点左右区域的下方时,安全系数最小,发生失稳的概率最大。爆破振动频率对填埋场安全系数的影响,积分法得出随着振动频率变大,安全系数总体变化趋势增大,且增加幅度逐渐减小。渗滤液水位显著影响填埋场的稳定性。研究结果对评估填埋场在隧道下穿时的稳定性、优化隧道爆破开挖设计、确保施工安全具有重要意义。

摘要：松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明:松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质,其中,细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%,液塑限分别为27.2和18.1,据此选定含水率23.6%~29.0%范围中的5个取值制定试验方案,可完整覆盖细粒组分的软塑~流塑相变;含水率为25.0%、26.0%和27.0%时,试样处软塑状态,在低法向压力下均可顺利开展环剪试验;其中,含水率25.0%试样恰进入软塑态,较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%,峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时,试样已处于流塑状态,仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验,且抗剪强度极低,其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性;根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失,而内摩擦角φ表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低,进而触及液限骤然丧失的特性分析,c和φ劣化过程异步;经单元体受力模式和概化分析认为,相变前软塑状态试样静止侧压力系数K0的激增缓解了φ值的大幅骤降。

摘要：针对水压和波浪荷载作用下大直径钢圆筒护岸结构的受力和变形特性,开展了离心模型试验研究,分析了耦合荷载作用下的筒体位移和转角,采用PIV技术分析了土体的流动机制。试验结果表明:在开挖施工期,土体孔压迅速上升,开挖完成后孔压逐渐趋于平缓,但是孔压的变化具有迟滞性,开挖完成一段时间后土体孔压才能保持平稳;随着开挖施工的进行,筒体发生向陆侧的旋转,在开挖进行旋转速度最快,开挖完成后转角变化逐渐趋缓,筒体最大转角为0.32°,最大水平位移为358 mm,方向指向陆侧;在筒体旋转的影响下,地基土发生显著的水平位移,但当距筒的距离超过30 m后,土体的位移较小可忽略不计。总的来说,筒体在施工期位移和变形较小,未发生倾覆和滑移破坏,表明采用该结构能够满足工程要求。

摘要：黏性土是影响海上风机基础设计和风机安全运营的最常见的土类之一,基于对土的结构性和土的力学特性的分析,针对海上风机桩基础设计中所需的黏性土的ε50值,设计单变量试验,研究了预固结对黏性土不固结不排水剪切试验结果的影响。发现以一定压力对试样进行预固结后再进行三轴剪切试验得到的数据与试桩反分析得到的数据更加相符。对该试验方法进行一定理论分析,通过分析,总结出了在原状土样ε50值的一定规律,并对今后的生产研究提出了建议性的试验方法。

摘要：由于近年来极端天气影响,黄土地区传统路基工程设计理念和防护结构已经不起极端天气的检验。以“2021年10月山西省极端暴雨天气”诱发黄土地区公路地质灾害为例,对临汾地区G209线(南北向)和G341线(东西向)走廊带沿线地质灾害类型进行统计,重点分析了极端天气下地质灾害的空间分布特征和致灾机理,探析了极端天气、地形地貌及地层结构等因素对黄土地区公路走廊带地质灾害的影响。通过分析可知:黄土沟壑区灾害多样,黄土残塬及梁峁区灾害种类单一,主要以路基塌陷为主;受降水量不同影响,南北向G209线较东西向G341线沿线灾害更为发育,灾害密度分别为0.6、0.4处/km;灾害发育密度显现出从沟壑坡脚—黄土梁峁—黄土残塬依次减少的空间分布特征,G209线崩塌灾害多发,G341线路基塌陷发育,并且灾害规模大,危害严重,治理难度大;极端强降雨为本次地质灾害的致灾因子。此外,针对临汾黄土地区灾害发育特征和影响因素,提出了今后公路建设和地质灾害防治建议。

摘要：针对富池船闸工程的特殊工程条件和不良地质情况,对闸室结构进行合理设计。综合考虑8种荷载作用下闸室中间段地连墙结构在4种工况(完建期、高水期、低水期和检修期)下的稳定性和地基反力,计算结果表明结构整体稳定性安全因数均大于1.1,地基反力均小于允许反力。采用有限元软件PLAXIS对结构进行模拟分析,计算结果表明完建期地连墙变形最大,墙顶连接承台水平位移22.23 mm,墙底水平位移2.78 mm;内力计算结果表明地连墙横向最大弯矩-1 152 kN·m,竖向最大弯矩796.7 kN·m,设计配筋面积为5 361.3 mm2,满足配筋要求。结合工程特点、地质条件、环境情况及变形计算结果,对地连墙施工技术和方案进行优化设计,以保障工程施工过程中的安全性和稳定性。

摘要：针对同赛公路K44+920~K45+020段高填方,施工时换填上部非湿陷性黄土状土后,发现底部有渗水,施工时地下水和覆盖层处治力度不足,造成填方高约4 m时坡体出现较大规模的变形。为此,从滑坡成因、地质特征、几何特征出发进行了分析,并采用极限平衡法对目前、工后的饱和、地震工况进行稳定性分析计算,并提出了在填方体内侧边沟下部设置深约3 m、基底位于下伏泥岩深度不小于0.5 m的截水盲沟;卸载目前填方,继而对下伏软弱饱水层进行彻底清除,并设置必要的排水盲沟后重新回填;在填方边坡的坡脚部位设置隔断式抗滑桩或护脚墙的处置方案。处置后滑坡处于稳定状态,治理效果良好。

摘要：某机场陆域形成工程采用爆破挤淤形成抛石防波堤,在淤泥挤出侧形成了100 m~150 m的次生淤泥滩涂带,宽度较大,传统爆破挤淤工艺无法应用,如不处理又不能满足设计要求。针对上述情况,在东防波堤试验段通过陆上冲击钻成孔,将药包布置在坡肩残留淤泥中,同时在垂直海堤轴线海侧以外5m~7m处布置药包,采用两种延迟工艺的微差爆破挤淤施工。结果表明,采用以上药包布置方案,单孔药量为72 kg时,微差爆破可以有效处理抛石挤淤堤坡肩深层位置残留淤泥,钻孔结果表明无淤泥残留。该工艺可解决类似工程的淤泥残留,有现实指导作用。