摘要：研究目的:路基沉降问题一直是交通运输行业关注的重点。近年来,在西南山区公路、铁路建设中相继发现炭质泥岩这类特殊岩土,炭质泥岩亲水性强,受水后软化效应明显,这给沉降控制标准极高的高速铁路后期运营带来极大危害。本文结合桂广铁路某车站炭质泥岩段路基沉降治理工程,在室内通过物理、水理及力学性质试验,结合扫描电镜(SEM)试验研究该炭质泥岩的工程力学特性。研究结论:(1)炭质泥岩干密度越大,其膨胀率、膨胀力也越大;含水率越大,其体积收缩越明显,缩限含水率为7.2%~8.5%;(2)炭质泥岩颗粒呈多边形、面积较大的薄片状颗粒,浸水后颗粒崩解、面积减小,大孔隙明显增多;(3)炭质泥岩浸水前表现出明显的剪胀特性,浸水软化后表现为剪切压密,浸水软化前后其黏聚力和内摩擦角分别为112.7 k Pa、4.5 k Pa和29.9°、8.1°;(4)炭质泥岩软化后的压缩变形量接近浸水前的19.6倍;浸水软化前后的压缩模量Es,1-2分别为13.0~15.0 MPa和3.0~5.0 MPa;(5)本研究结果可为炭质泥岩地层的在建和拟建交通工程的设计与施工提供借鉴或参考。

摘要：研究目的:目前对海底隧道渗流场的研究大多基于半无限空间的单孔隧道,考虑实际工程常采用三孔并行的排布方式,且实际工程中隧道下方常存在相对不透水层或基岩等不透水边界,本文以渗流力学为基础采用镜像法和竖井理论推导有限厚度地层海底隧道渗流场解析解,将公式进行退化和数值验证,并对不透水边界距离、三孔隧道埋深、间距及注浆参数进行分析。研究结论:(1)隧道下方不透水边界对涌水量影响较大,当不透水边界距隧道中心为25r1时,对涌水量基本没有影响;(2)三孔并行隧道间渗流场存在相互影响,且随隧道间距的增加影响逐渐减弱,当隧道间距大于30r1时,涌水量基本没有影响;(3)三孔并行隧道涌水量随埋深增大呈现出先减小后增大趋势,埋深为2r1时涌水量最小;(4)三孔并行隧道涌水量随注浆圈厚度增大和渗透系数减小而减小,实际工程中应注浆密实度和注浆厚度并重;(5)本研究成果可为相关海底隧道工程的设计与施工提供参考。

摘要：针对中国季节性冻土区路基工程广泛存在的冻胀现象,通过路基工程与供热工程的学科交叉分析,提出将地源热泵技术引入路基工程。供热技术应用于路基工程的理念在于,在冬季通过人工热源主动地向路基输入热量,来实时地补偿热量损失,进而消除路基负温状态和冻胀现象。设计与制作一款面向路基工程的专用地源热泵装置,工作原理为蒸气压缩式热力学循环,换热方式为直接膨胀式,通过制冷剂的蒸发、压缩和冷凝实现地热能的搜集、品位提升和释放。该装置自成独立的制热单元,主要包括地表驱动部件和地层换热部件,前者包括压缩机、毛细管、控制器等;后者包括稳定地层集热段和冻胀地层供热段,结构型式为立式柱状。装置供热试验表明,供热温度可达50℃以上,集热温度可达?8℃以下,有效供热半径在1.4m以上。地源热泵装置具有主动供热的技术优势,可以为寒区路基防冻胀问题提供一种新方法。

摘要：为了分析作用在钢板桩围堰上的土压力大小,以新建阜阳至六安铁路颍河特大桥深水基础钢板桩围堰施工实践为例,通过建立钢板桩、内支撑和土体相互作用的三维整体有限元模型,分析了钢板桩围堰施工过程中土体的应力状态、土压力大小及其发展变化规律。研究结果表明:钢板桩围堰施工过程中,周围土体没有达到极限平衡状态;作用在钢板桩围堰外侧的土压力介于主动土压力和静止土压力之间,并靠近静止土压力;而作用在钢板桩围堰内侧的土压力介于静止土压力和被动土压力之间,并靠近静止土压力;考虑到钢板桩围堰工作状态的土压力难以准确确定,建议设计计算时钢板桩围堰内外土压力均采用静止土压力,计算结果偏于安全。

摘要：为研究PC空心墩的抗震性能,设计制作了3个PC空心墩(1个整体式和2个装配式),并用1个RC空心墩作为对比试件,对4个试件进行了拟静力试验。基于试件的破坏特征、滞回性能、曲率分布、剪切变形等试验结果,详细比较了RC及PC整体式、PC装配式空心墩的承载力、刚度、延性、耗能、复位能力等抗震性能,分析了预应力轴压比对空心墩抗震性能的影响。研究结果表明:RC空心墩中布置无粘结后张预应力筋可以有效降低残余位移,对累积滞回耗能影响不大,但可减小等效粘滞阻尼比;布置耗能钢筋的PC装配式空心墩的自复位能力较强,曲率分布和剪切错动主要集中在墩底接缝处,其损伤程度比整体式空心墩轻的多;预应力轴压比过大可导致保护层混凝土提前被压碎,使空心墩屈服后出现负刚度。

摘要：以粗粒土填料在冻土地区铁路路基中的应用和推广为研究背景,针对冻融作用及细粒含量对粗粒土填筑路基稳定性的影响,通过室内三轴试验深入研究和分析了冻融次数、细粒含量以及围压对粗粒土试样强度特性的影响规律。研究结果表明,随着细粒含量的增加,粗粒土的应力应变曲线由冻融前的应变软化现象过渡到冻融后的应变硬化现象;同时,随着细粒含量的增加,未经历冻融时,细粒土的黏结性有效地提高了粗粒土的剪切强度,而经历冻融后,细粒土的冻胀性反而削弱了粗粒土的剪切强度;粗粒土的剪切强度和抗剪强度指标随冻融次数的增加而减小并在经历6次冻融后达到稳定状态;围压的"围箍"作用有效地提高了粗粒土的抗剪强度;通过讨论和分析,建议冻土区铁路路基粗粒土填料的合理细粒含量为5%,并将粗粒土填料经历6次冻融后的力学指标作为工程设计值。

摘要：针对新建区间隧道零距离下穿既有地铁车站的工程特点,为确定设计方案可行性、保证既有车站结构安全及运营正常,文章采用FLAC3D三维快速拉格朗日差分方法分析软件对不同开挖工法及周围地层不同加固范围等施工方案进行了数值模拟,分析了既有车站轨道沉降、结构应力及新建区间隧道周边变形、结构受力特点及规律。研究结果表明,在对区间隧道夹土层、掌子面地层和隧道左右侧3.0 m范围进行注浆加固的前提下,推荐采用CRD法施工方案。

摘要：考虑细粒含量和含水率的影响,开展高速铁路路基粗粒土的动静力力学特性试验,分析不同静荷载和围压作用下粗粒土填料的变形和强度演化特征,研究循环动荷载作用下粗粒土的动应力-动应变特性及累积塑性变形特征。研究结果表明,含水率较高时,细粒含量、围压等因素对粗粒土强度影响不明显,含水率较低时,细粒含量10%的粗粒土配比效果最优;动荷载作用下,含水率是致使粗粒土出现较大累积塑性变形的主要原因;细粒含量为5%的粗粒土抵抗累积塑性变形的能力最强。研究成果对高速铁路路基填料设计和高速列车安全运营具有重要的参考价值。

摘要：根据基于性能抗震设计的思想,提出一种摇摆式预应力混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法。该方法根据桥梁抗震设防水准确定桥墩的损伤水平,并考虑墩底接缝区变形的影响计算桥墩的目标位移;借助非弹性位移谱计算桥墩的位移需求。摇摆式预应力混凝土桥墩在墩底接缝区设置耗能钢筋或外部耗能装置来耗能地震能量,利用无粘结后张拉钢束在接缝处产生的摩擦力提供剪切抗力,合理设计预应力钢束的初张力,使其在地震荷载作用下保持在弹性范围内,保证其良好的复位能力。通过与已有的设计方法相比,评估了所提出的设计方法的可靠性。研究结果表明:与已有的设计方法相比,用所提出的摇摆式预应力混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法的设计结果与非线性时程分析结果的相关性更好。

摘要：通过室内动静三轴试验,研究了Aught-Set(AS)型土壤固化剂改良土的抗冻融耐久性,分析了AS型固化剂改良土的应力应变关系、静强度、动模量和临界动应力与龄期、冻融次数以及冷却温度等影响因素的相互关系。结果表明,试样的7d无侧限抗压强度达到28d的75%;AS型固化剂改良土的应力应变关系为应变软化型曲线,呈脆性破坏形式;其静强度、临界动应力以及动回弹模量均随冻融次数增加呈指数形式衰减,且经历6次冻融后均趋于稳定;同一动应力水平下,冻融作用使得试样的累积塑性变形由变形稳定状态向变形破坏过渡;试样在经历多次冻融循环以后,负温越低对试样的力学特性影响越小。