摘要：为研究盾构隧道穿越上软下硬地层时,开挖面内不同土岩厚度比对地表沉降的影响,以贵阳轨道交通3号线某区间隧道为工程背景,保持隧道埋深和双线隧道间距不变,建立7种工况下的三维有限元模型,通过与实测数据对比分析得到沉降规律,并利用双线隧道的44组地表沉降数据,拟合出适用于当地复合地层的Peck分段公式。研究结果表明:从整体看,数值模拟的沉降曲线均为W形,地表最大沉降位于先行隧道上方;穿越红黏土层时地表更易受到扰动而产生不均匀沉降,随着土岩厚度比的减小,模拟曲线对称性增强,左右隧道的沉降差缩小,整体沉降值基本表现为减小趋势;总结土岩厚度比与修正系数的关系,图表显示Peck分段公式能较好地预测贵阳上软下硬地层的沉降规律。

摘要：为探索高地应力特大断面软岩隧道的适宜施工方法,以桐梓隧道为工程背景,通过现场监测和数值模拟,探索不同高地应力下的3种施工工法[三台阶、CD(cross diaphragm)法、双侧壁导坑法]的适宜性,从围岩变形、施工成本以及施工进度等方面评价施工方法的优劣。结果表明:Ⅴ级围岩:当隧道埋深为300、400 m时,适用三台阶法施工;当埋深为500 m时,适用CD法施工;当埋深为600 m时,适用双侧壁导坑法施工。Ⅳ级围岩:当隧道埋深为300~600 m时,都适用三台阶法施工。

摘要：为了提升赤泥综合利用率,改善赤泥基混凝土(RMC)力学性能,以20%赤泥粉体替代水泥,研究了不同玄武岩纤维(BF)掺量(0.1%、0.2%和0.3%)和长度(12 mm、18 mm和24 mm)对RMC流动性、立方体抗压强度和抗折强度的影响规律,并通过多元回归分析建立了强度预测模型。结果表明,掺入BF降低了RMC流动性;适量BF对RMC抗压强度具有一定提升作用,其最优掺量范围为0.1%~0.2%;BF长度对RMC抗压性能表现出不同的影响规律,B4试样28 d抗压强度达到最大值46.6 MPa。随着BF掺量的增加,RMC抗折强度明显升高,但提升效果随长度的增加而减弱,B3试样28 d抗折强度达到最大值5.5 MPa,较RMC提升31.0%;同时,随着BF掺量增大,BFRMC折压比呈上升趋势,韧性改善效果越明显。强度预测模型结果表明28 d抗压和抗折强度预测值与试验值最大误差分别为3.29%和2.86%,与试验结果吻合较好,抗压强度模型预测的最优组合为纤维长度16 mm和掺量0.12%,最高抗压强度为46.0 MPa。

摘要：将磷石膏应用于建筑行业是解决磷石膏堆积问题、提高磷石膏综合利用率的主要途径之一。以磷石膏制备的半水磷石膏作为基材,可制备导热系数低、抗压强度高的轻质复合保温建筑材料。本试验采用物理发泡的方式,通过单因素试验研究泡沫掺量、无水硫酸钙晶须(ACSW)掺量和水料比对泡沫磷石膏基复合保温材料的导热系数和力学性能的影响,以确定最佳制备工艺。结果表明,随着泡沫掺量的增加,材料的力学强度持续降低,导热系数先降低后增加再降低;随ACSW掺量的增加,材料的力学强度先增加后减小,导热系数无明显变化;水料比增加,材料的力学强度持续降低,导热系数先减小后增加。当泡沫掺入量为8%,ACSW掺入量为3.5%,水料比为0.3时,制得的泡沫半水磷石膏复合保温材料性能最佳,其28 d抗折强度为0.65 MPa,28 d抗压强度为2.44 MPa,导热系数为0.1440 W/(m·K)。

摘要：中庭式地铁车站因用大量横梁取代楼板来形成中庭大开口(顶层和中层楼板的开口率均超过50%),且站厅层无柱,站台层采用宽高比达7.5的薄壁柱,车站结构抵抗横向变形比如地震作用的能力,成为值得担忧的一个问题。为此,针对埋置于人工模型土中的中庭式地铁车站模型,进行了一系列1g振动台试验,探究中庭式地铁车站结构的地震响应特征,以及地震动强度对土和车站动力响应的影响规律。试验结果表明:地震作用下,站厅层横梁两端的峰值动拉应变最大,站厅层横梁两端为抗震最薄弱环节;中庭式车站侧墙与邻近土体的加速度响应差异在不同埋深处表现不同;地震动强度对车站结构和场地的地震响应均影响显著;随地震动强度增加,场地的卓越频率变得越不显著,其加速度傅里叶谱的主要幅值段趋向坐落于更宽的频带内;随地震动强度增加,顶板埋深处土和侧墙加速度放大系数差异逐渐递减;随地震动强度增加,侧墙上峰值动土正应力分布形状可能发生变化,且沿车站左、右侧墙的峰值动土正应力呈非对称分布;水平横向地震动输入下,中庭式车站存在摇摆运动,且车站顶板的竖向加速度随水平输入地震动强度的增加而增大。试验结论有助于更好地认识中庭式地下结构的地震响应规律,为类似结构的抗震设计提供参考。

摘要：为研究适用于高瓦斯隧道的新型喷射混凝土的材料性能及气密性影响因素,以桐梓隧道为工程依托,通过配合比试验、气密性测试和现场试喷确定了满足强度、和易性及气密性要求且施工性能好的新型喷射混凝土,运用气压差值法和压汞法分析了气压和孔隙结构对新型喷射混凝土气密性的影响,给出了适用于新型喷射混凝土气密性测试的最佳测试压力及其透气系数。结果表明:新型喷射混凝土配合设计为:水灰比0.38,水泥∶粉煤灰∶玄武岩纤维=360∶90∶1.5(kg/m^(3));与孔隙率相比,最可几孔径的拟合相关系数更高,能更好地反映其与混凝土透气系数的关系。

摘要：在高水头作用下,排水不及时高压水积压在衬砌周围,极易造成运营中隧道发生开裂、漏水等灾害,为了解决富水岩溶隧道衬砌后水压问题以及减少运营时衬砌长期在水压作用下的病害问题,依托桐梓隧道展开双场作用下排水量的数值模拟研究。采用有限元数值软件建模设计6种排水工况和5种水头工况,揭示了不同水头和排水量对衬砌内力和外水压力的分布特征。经研究发现:在有效的排水作用下,衬砌拱顶并不会产生较大正弯矩,在排水量不变时增加水头高度,仰拱及拱腰出会出现较大负弯矩和正弯矩,在水头高度逐渐增高时,衬砌会遭到破坏,在高水头相较于低水头条件下导致数值模拟出现较大偏差;当水头不变时,排水量增加会使衬砌内力显著减小。研究结果可为类似富水岩溶隧道结构设计、施工以及运营期排水提供一定的借鉴。

摘要：在岩溶地区,列车振动荷载已成为引起铁路周边地表岩溶塌陷的重要影响因素。为研究新建地铁隧道在岩溶地层中开挖时,列车荷载对隧道、地表及地层的动位移和动应力响应,以贵阳地铁3号线下穿川黔铁路为背景,通过有限元软件建模计算了在最不利围岩和列车动载条件下,隧道拱顶无溶洞、有溶洞和溶洞注浆3种工况的动力响应规律进行对比分析。结果表明:在列车动荷载作用下,溶洞存在及对其注浆加固对地表位移动力响应的影响范围大致为3.3倍洞径以内,有溶洞时地表最大瞬时沉降发生在路基中线与隧道中线交叉处,为2.74 mm,而对其注浆加固后此处的沉降为2.16 mm,减小了21.2%;对溶洞进行注浆加固后隧道支护结构产生了相对更大动力响应,最大瞬时位移和主应力均发生在隧道拱顶,分别为-1.41 mm和-0.36 MPa;地层竖向应力从地表到隧道拱顶衰减最明显的是有溶洞的情况,从-0.076 6 MPa衰减到-0.008 4 MPa,衰减率为89.03%。可见,对铁路与隧道之间的地层溶洞注浆加固后,在保证新建隧道安全的情况下,明显改善降低了列车动载引起的地表瞬时沉降。

摘要：为研究骨料类型对胶结充填体强度的影响规律,在室内开展了以全尾砂、尾砂—河沙及尾砂—废石为骨料的胶结充填体力学性能试验,分析了不同骨料类型下的充填体强度演化特征,并结合矿山对充填体强度指标的设计要求推荐了相应的骨料类型和配比参数。研究结果表明:采用全尾砂作为充填骨料时,砂灰比的增大会降低充填体强度,而料浆浓度的增大能够提高充填体的抗压强度,并且浓度的增加更有利于改善充填体的早期抗压强度;采用尾砂+河沙作为充填骨料时,三因素对充填体抗压强度的影响程度为砂灰比料浆浓度河沙含量,并且砂灰比的增大同样会降低充填体强度,浓度及河沙含量的增大有利于提高其强度;采用尾砂+废石作为充填骨料时,三因素对充填体3、7、28 d抗压强度的影响程度为砂灰比料浆浓度废石含量,砂灰比的增大会降低尾砂废石胶结充填体强度,浓度的增大有利于提高充填体强度。综合充填体强度及坍落度的测试结果,建议采用尾砂+废石作为矿山的充填骨料,配比参数可设计为灰砂比1∶6、料浆浓度76%、废石含量10%~15%。

摘要：为了探明玄武岩纤维的直径、长度、掺量及其两两交互作用对磷石膏基复合材料力学性能的影响机制并实现其多目标优化,采用Box-Behnken响应面法(RSM)设计实验,并建立了复合材料28 d抗压、抗折强度的多项式回归模型。结果表明,纤维掺量对复合材料力学性能的影响最为显著,而直径与长度的交互作用、长度和掺量的交互作用分别是影响其抗压强度和抗折强度的关键性因素,这主要是源于基体在压缩和弯曲过程中的受力特性和不同参数下纤维在其中所产生的应力效应不同。对纤维参数进行优化得出最优条件:纤维直径为13µm、长度为9.439 mm、纤维质量分数为1.023%,该条件下复合材料抗压、抗折强度分别为31.878、6.347 MPa,模型验证实验相对误差分别为2.02%和5.09%,模型精确度高,拟合效果好,表明RSM可用于纤维增强石膏基复合材料的强度预测和纤维参数优化。