罗沙隧道洞口爆破振动研究

以罗沙隧道为研究背景,进行了高地应力下硬岩隧道洞口爆破开挖振动监测试验。对振动数据进行了归一化处理,得到了关于硬岩隧道洞口爆破振动的萨氏经验公式;为爆破开挖设计优化提供了参考价值。在爆破振动速度研究中,爆破振动速度的最大水平径向分量大于最大水平切向分量,最大水平切向分量又大于最大垂直分量,与软岩隧道得到的规律是相反的。达到洞口位置时,爆破振动速度呈现出明显的增加,坡表表面呈现出明显的振动放大效应,这与在软岩隧道中得到的规律是一致的。     

动载作用下波纹钢涵洞力学响应特征

为研究柔性波纹钢管、拱形涵洞的动力学特性,选用YZD10D型振动压路机为振动源、941B型多功能振动传感器采集信号,将传感器连接至DEWE-43A型动态数据采集仪,并通过Dewesoft X软件转换采集到的电压信号实时获取数据,对如下4个部位进行振动试验,振动源位于涵洞中心正交于涵洞轴线方向(平行于行车方向)、振动源位于距涵洞中心3 m处(正交于轴线方向)、振动源位于距涵洞中心5 m处(正交于轴线方向)、振动源位于涵洞中心平行于涵洞轴线方向(正交于行车方向),对其横向、轴向、竖向速度及加速度的时程特征和快速傅里叶变换(FFT)频谱特征展开研究,探究涵洞随振源水平距离变化的动力学响应规律,并对比分析管、拱形波纹钢涵洞(下文简称为管涵、拱涵)截面的动力响应特征。研究结果表明：涵洞横向、轴向、竖向的速度及加速度的衰减速率均随距振源水平距离的增大而逐渐减小;振动作用下波纹钢涵洞一阶振动频率与动力源频率相近,其横向、轴向、竖向速度及加速度最大主频域分布均在100 Hz内;动载作用下拱涵的抵抗变形能力相比管涵较差,相同加载方案下拱涵横向、轴向加速度及速度幅值均大于管涵,故在涵洞选型时可优先选取管涵...     

滑坡体对其正交下穿隧道的变形影响

隧道正交穿过滑坡体时,会同时诱发滑坡体移动和隧道变形增大的不利局面。为了研究两者的相互作用影响,增加对滑坡体和隧道的变形认识,给隧道的设计与施工提供参考,对特克斯现场滑坡体及隧道进行了监测分析,并从隧道开挖位置与滑动带的垂直距离的角度出发,结合特克斯隧道现场滑坡体与隧道的地质情况,设计了八种不同工况下的数值模拟计算,模拟隧道开挖造成滑坡体移动后,滑坡体滑动对其正交下穿隧道的变形影响,分析研究了滑坡体下穿隧道顶部距滑动带的垂直距离对两者相互作用的规律,得出了以下结论:（1）滑坡体与其正交下穿隧道相互作用的临界影响深度在3 D（D为隧道开挖宽度）左右,此时两者相互作用很小,隧道开挖对上方滑坡体没有扰动影响。（2）当隧道在滑坡体下方开挖时,开挖位置处于滑坡体中部时对滑坡体造成的位移变化最大,而滑坡体对隧道变形影响也最大,坡脚其次,坡顶影响最小。     

静动态压缩下千枚岩长径比效应影响研究

为了研究长径比效应对层状千枚岩力学特性、能量耗散及破坏模式的影响,文中选用4种倾角（α=0°、30°、60°、90°）下不同长径比（L/D=0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0）的千枚岩分别进行了静载单轴压缩和分离式霍普金森杆（SHPB）试验。结果发现,静载压缩试验条件下,不同倾角下千枚岩随长径比的增大,峰值强度和峰值应变均减小。通过单轴动态压缩试验,发现4种层理倾角千枚岩动态抗压强度与试样长径比呈二次函数关系,随着长径比的增加,动态抗压强度出现一个峰值后逐渐降低;千枚岩峰值应变与试样长径比呈指数函数关系下降;对动态冲击压缩试验进行能量分析,发现不同工况的千枚岩在同一冲击气压下,入射能、反射能、透射能均呈现出先缓慢上升再快速上升最后趋于稳定的三段式变化;随着试样长径比增大,千枚岩反射能比先增大后减小,透射能比先减小后增大;采用能量比值法进行对比分析,发现在长径比L/D=1.2时,千枚岩的反射能比达到最大,透射能比达到最小;对千枚岩的宏观破坏模式进行分析,发现动态冲击压缩下千枚岩的宏观破坏模式受长径比影响较大,长径比越小破坏越完全;长径比越大,破坏越不充分。     

节理千枚岩能量传递与动力学特性

采用SHPB装置研究不同节理倾角千枚岩在同一冲击速度下的能量传递规律和强度衰减特征，分析干燥与饱和状态下节理千枚岩的动力学特性.结果表明:节理倾角0°时强度最大，60°时强度最小，饱和状态下千枚岩峰值动强度降低，延性增强；千枚岩的反射能显著大于透射能，且随着节理倾角变化，两者增长变化规律相反；饱和状态下反射能和透射能达到稳定阶段出现时间滞后现象；随着节理倾角的增大，千枚岩反射能比先增后减，透射能比、耗散能比则变化相反，倾角60°时反射能比最大，透射能比、耗散能比最小；随着节理倾角的增长，千枚岩破坏耗能与峰值强度均呈U型分布.     

2219铝合金焊缝组织及其对力学性能的影响

针对厚度为4 mm的2219-T87铝合金进行惰性气体钨极保护焊(Tungsten inert gas arcwelding,TIGAW)试验研究,分析焊缝的组织结构及力学性能。拉伸试验结果显示,接头试样平均屈服强度为母材的49.3%,平均抗拉强度为母材的67.8%,断后伸长率为母材的18.5%。测试了焊接试样各区域的显微硬度,测试结果表明焊缝区域硬度高于其他部位,其中熔合线和热影响区之间的显微硬度最低,同时焊接试样的整体区域硬度均比母材低。对焊接试样进行腐蚀试验,发现接头焊缝区抗腐蚀能力明显强于母材。要提高2219铝合金焊接性能,需改进焊接工艺,减少熔合区以及热影响区的粗大晶粒的形成,解决CuAl2相的偏析等问题。     

浅覆土盾构穿越潮汐河流地层变形规律

当前中国城市轨道交通发展迅速,地铁开挖下穿越潮汐河流面临诸多风险。为研究浅覆土盾构穿越潮汐河流的地层变形规律,以青岛地铁四号线盾构法穿越某浅覆土潮汐河流为依托,重点考虑河流的潮汐变化,结合工程中采用的注浆压力、工作面压力等施工参数,运用数值模拟的手段建立了更加符合实际情况的起伏地层,进而对地层变形规律开展研究。研究发现河底地层变形与河道水位深度呈正相关;涨潮和退潮时的地层横向沉降曲线形状存在差异且最大沉降量相差达50%;隧道掘进在时间效应上的地表沉降可分为4个阶段,需加强对中期盾构开挖及加固阶段的监测频率。     

加筋泡沫轻质土路基施工过程应力变形模拟分析

加筋泡沫轻质土对于治理软土路基病害有着重要作用,因此研究泡沫轻质土在路基施工应力变形规律对我国公路工程有着重要意义。本文通过使用FLAC3D软件,对以砂土和泡沫轻质土作为填料的软土路基上在施工过程中的应力以及位移变化规律进行了模拟和研究,得到了泡沫轻质土对路基的沉降、回弹和有效应力变化的影响情况。结果表明：使用泡沫轻质土进行填筑的路基,泡沫轻质土路基比普通填土路基在施工过程中产生的最大沉降有所降低,施工沉降显著减少。而使用加筋泡沫轻质土作为路基填料,可以在普通泡沫轻质土的基础上更加有效减小路基基底竖向应力,同时有效减小路基基底应力分布不均匀的问题。经过研究发现,在加筋率达到0.75%时,泡沫轻质土路基产生的最大基底沉降量最小。针对这一现象,本文分析了加筋泡沫轻质土的加固机理,提出了计算最佳加筋率的方法,完善了软土路基加固理论。