• 2020年第37卷第2期文章目次
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    • 饱和花岗岩水-力耦合力学特性试验研究

      2020, 37(2):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.001

      摘要 (1062) HTML (0) PDF 8.77 M (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用全应力多场耦合三轴试验仪,对饱和花岗岩开展了不同加载速率、不同围压、不同孔压下的水-力耦合三轴压缩排水试验,分别给出了饱和花岗岩在不同加载速率、不同有效围压下的应力-应变曲线,分析了峰值强度、峰值应变、弹性模量随加载速率以及有效围压的变化规律。研究结果表明:(1)在不同有效围压和加载速率的条件下,岩样的应力应变曲线均经历了非线性压密、弹性、屈服、峰后四个阶段。偏压加载初期非线性压密阶段比较明显,而随着围压的升高非线性段逐渐消失;由于花岗岩的致密性较高,因而曲线的弹性阶段较长且相对平滑;在屈服和峰后阶段,岩石呈现出明显的脆-延性转化的过程。(2)饱和花岗岩的峰值强度随着加载速率的增加而增大;且当有效围压相同时,岩石的峰值强度大致相等,抵抗外界荷载的能力大致相同。(3)缓慢加载条件下饱和花岗岩的峰值应变表现出加载速率强化效应,但强化效果是有限的;且在有效围压相同条件下,随着围压和孔压的同步增长,峰值应变也呈增长的趋势。(4)弹性模量随着加载速率的增加呈二次多项式增长,但随着围压和孔压的同步增长而逐渐降低。

    • TBM洞挖料作为中强混凝土粗骨料的试验研究

      2020, 37(2):8-13. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.002

      摘要 (762) HTML (0) PDF 6.93 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:将隧道掘进机(TBM)洞挖料中的岩石作为混凝土粗骨料,设计两种骨料级配和0.55、0.60、0.65、0.70、0.75五种水胶比,对TBM混凝土的抗压强度进行研究。试验结果表明:在相同水胶比下TBM混凝土的抗压强度小于普通碎石混凝土的抗压强度,并且随着水胶比的增加TBM混凝土的抗压强度下降幅度大于普通混凝土;水胶比在0.55~0.75的范围内,TBM混凝土抗压强度和水胶比之间成一次线性函数关系且为负相关;合理使用Talbot公式对TBM混凝土的骨料级配具有指导意义。

    • 基于砂率的富含砖粒再生混凝土基本性能试验研究

      2020, 37(2):14-17. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.003

      摘要 (724) HTML (0) PDF 3.15 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究富含砖粒再生混凝土阻尼性能、抗压及劈裂强度与砂率的关系,选用全再生富含砖粒粗骨料,以砂率为研究参数,设计制作砂率为25%~50%的6组不同配合比再生混凝土梁、抗压及劈裂试件。通过试验研究砂率对富含砖粒再生混凝土梁阻尼性能、抗压及劈裂强度的影响规律。研究结果显示,随砂率的增大,富含砖粒再生混凝土抗压及劈裂强度均减小,而阻尼比随砂率的增加先增大而后略有降低。

    • 纤维掺量对聚酯纤维沥青混合料路用性能的影响研究

      2020, 37(2):18-23. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.004

      摘要 (538) HTML (0) PDF 3.66 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对如何提升沥青混合料使用效果的问题,采用马歇尔试验方法,研究了不同掺量的两种纤维掺入后对马歇尔指标的影响,得出对相关指标的影响规律。结果表明:常规的混合料沥青的最优使用量与纤维的加入数量成正比关系,会随着纤维加入数量的提升而升高,但加入量超过一个门限值时,沥青的最优使用量便不再变化;加入纤维后混合料密度均有所下降,空隙率都增大,而且纤维含量越大越明显。混合料的稳定度和流值会随着掺入两种纤维后而提高,加入聚脂纤维混合料表现的增加幅度尤其明显。

    • 复合地层土压平衡盾构压力舱渣土改良研究

      2020, 37(2):24-29. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.005

      摘要 (679) HTML (0) PDF 8.92 M (441) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低土压平衡盾构在复合地层中掘进时进行渣土改良的工程成本,以广州地铁21号线朱村至象岭区间为工程依托,通过对粉质黏土和砾砂不同比例组合的渣土进行颗粒分析,计算得到复合地层的粒径分布曲线,并结合室内试验和现场测试研究混合渣土的流动状态和渗透性。结果表明:当复合地层中含有粉质黏土层时,粗粒土层渣土流动状态和渗透性有较大的改善,添加少量的气泡或者膨润土泥浆,渣土状态即可满足盾构掘进的要求。粉质黏土层的含量在30%~70%之间时,渣土能够达到良好的塑性流动状态。粉质黏土层的含量超过70%时,存在结泥饼的风险。

    • 土体不排水抗剪强度非平稳性对深基础极限承载力影响的可靠度分析

      2020, 37(2):30-37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.006

      摘要 (656) HTML (0) PDF 11.25 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前有关抗剪强度参数随深度变化的随机场对深基础地基稳定性的影响研究还不深入。为此,建立了土体不排水抗剪强度均值和标准差随深度有不同程度线性增加的非平稳随机场模型,此外,还建立了与非平稳随机场对应的不排水抗剪强度均值与其相同的平稳随机场模型。探讨了不同非平稳程度的随机场对深基础地基承载力及其失效概率的影响规律,比较了各个非平稳随机场地基模型与其对应的平稳随机场地基模型的地基承载力的差异性。结果表明:当考虑不排水抗剪强度的非平稳性时,地基承载力均值和差异性随非平稳程度的提高而线性增加。基础埋深越大,地基承载力均值随非平稳程度提高而增加的趋势也越大。在相同的安全系数水平下(FS>1),地基失效概率随着非平稳程度的提高而增大。对深基础而言,在相同的安全水平下(FS>1),平稳随机模型会低估具有非平稳性的地基的失效概率,且非平稳程度越高,估计误差也越大。

    • 地铁车站深基坑动态施工过程变形规律与数值仿真分析

      2020, 37(2):38-44. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.007

      摘要 (695) HTML (0) PDF 12.59 M (635) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南京地铁虹桥站深基坑工程为依托,结合土体开挖过程中基坑各项监控量测数据,利用FLAC 3D软件建立车站深基坑的三维数值仿真模型,对基坑的开挖和支护动态施工过程进行模拟,对比研究数值仿真的变形计算结果与监控量测数据,研究结果表明:(1)地连墙水平位移在墙身范围内,大致呈"弓"形,随着基坑的开挖而呈非线性增加,位移峰值出现在基坑开挖工作面附近。(2)地表土体受基坑开挖的影响范围主要在基坑边1HH为基坑深度)范围内,不同工况下沉降曲线大致呈抛物线形,且沉降峰值呈线性增加,峰值沉降发生在0.5H附近;在同一工况条件下,随着时间的推移,不同距离位置处的土体位移呈现不断重分布的过程,但整体曲线仍呈"凹"形。(3)基坑隆起量也与基坑开挖过程有关,土体的最大隆起量发生在基坑中轴线附近,随着开挖深度的增加隆起量呈非线性增加。(4)支撑的架设对围护结构的变形和土体的沉降控制能起到良好的正面作用,延迟支撑架设对变形的发展极为不利。

    • 考虑降雨影响的路堑高边坡变形监测点优化布置研究

      2020, 37(2):45-50. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.008

      摘要 (680) HTML (0) PDF 6.06 M (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究降雨对边坡变形和监测点布置的影响,运用有限差分-强度折减法计算边坡在不同折减系数及降雨强度下的变形,通过灰色理论分析获得边坡拟监测点变形与折减系数的关联度,实现边坡变形监测布置优化,并结合实际工程制订监测点优化布置方案。结果表明:降雨作用更易导致边坡发生浅层破坏;灰色关联度应用于工程中监测点的布设,避开了不必要的监测点,使得监测数据更有利于指导预警工作。

    • 基于两种本构模型的堆石坝应力变形比较研究

      2020, 37(2):51-58. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.009

      摘要 (753) HTML (0) PDF 11.43 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用邓肯E-B模型与椭圆-抛物双屈服面模型对两岔河心墙堆石坝进行有限元应力变形分析,比较两种本构模型在正常高水位的满蓄期计算得到的坝体应力应变差异。结果表明:(1)两种模型计算的坝体沉降较为接近,邓肯E-B模型计算最大沉降稍小;邓肯E-B模型计算的顺河向水平位移与双屈服面模型相比,上游位移与下游位移均偏大。(2)受心墙拱效应影响,无论邓肯E-B模型还是双屈服面模型,心墙内的主应力均比过渡层小,小主应力均为正,心墙内均未出现拉应力。相比于双屈服面模型,邓肯E-B模型计算的心墙应力受心墙拱效应更为明显。(3)满蓄期防渗墙小主应力在左右岸角部出现拉应力,两种模型计算的拉应力区分布规律基本一致,但双屈服面模型计算的拉应力的值及变化梯度均大于邓肯E-B模型。

    • 海堤填筑料固结特性研究

      2020, 37(2):59-64. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.010

      摘要 (547) HTML (0) PDF 7.39 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验以海泥,山土,10%、15%、20%三种水泥掺量的海泥搅拌水泥(桩)土作为海堤填筑料。从固结特性方面研究出最适用于海堤填筑的材料,通过基本物理力学性质试验和标准固结试验获取试样的基本物理力学参数、压缩系数和固结系数,再从固结压缩变形和固结速率的角度对试样作出分析。结果表明:(1)天然海泥压缩变形最大,固结速率最小。(2)天然山土的压缩变形最小,但固结速率低于海泥搅拌水泥(桩)土。(3)随着水泥掺量的增加,海泥搅拌水泥(桩)土的压缩变形最小,相比海泥、山土,固结速率也最小,但水泥掺量对海泥搅拌水泥(桩)土的固结速率影响不大。故从固结特性角度得出,水泥掺量为20%的海泥搅拌水泥(桩)土是最适用于海堤填筑的材料。

    • 基于数值模拟及反分析研究施工因素对渗流特性的影响

      2020, 37(2):65-75. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.011

      摘要 (786) HTML (0) PDF 16.07 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过现场调研大量病险水库大坝防渗加固案例,结合文献介绍,归纳总结了勘察设计及施工阶段可能影响防渗墙防渗效果的诸多因素,并对其可能导致的不良效果进行合理归并分类。基于上述分类,建立简化物理模型,采用Geostudio中seep/w模块开展渗流模拟,评估土石坝防渗墙加固后的防渗效果。最终以某水库防渗加固的效果为例,针对存在质量缺陷、防渗结构形式差异、水位变动引起非稳定渗流等工况进行分析,通过出逸点水力坡降、渗流量等要素评估各工况因素对防渗效果的影响程度,结合浸润线形态开展防渗体防渗效果不良原因初判,并对稳态下不同库水位水平及库水位变动工况进行数值模拟,比较分析其浸润线形态差异,结果显示贯穿缺陷严重削弱了防渗墙防渗效果,不同库水位骤升骤降速率下的浸润线变化与稳态库水位相比在上游出现了"延缓上升"与"延缓下降"现象,通过以上研究为病险水库防渗加固整治提供参考。

    • 深井排水系统井筒管路托管梁力学分析

      2020, 37(2):76-79. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.012

      摘要 (626) HTML (0) PDF 5.26 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对深井开采给井筒排水系统管路托管梁设计带来的托管梁承受载荷大、选型困难、不易安装等问题。采用理论和实际相结合的方法,以某深井副立井为例,采取措施取消了温度力载荷;研究U型管卡对托管梁载荷的分担作用;通过PROE软件,运用ANSYS对托管梁进行有限元分析,创造性地将梁的加强措施融入选型过程。从三个方面对深井排水系统井筒管路托管梁进行力学分析,在保证系统安全的基础上,达到了降低托管梁载荷的效果,托管梁的规格也随之下降。

    • 低温下胶结充填体温度场和强度时变规律研究

      2020, 37(2):80-87. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.013

      摘要 (666) HTML (0) PDF 15.61 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了认识矿山低温充填环境对胶结充填体的强度影响机理,采用基于成熟度理论的b4cast有限元软件,对大尺度充填体进行建模分析,获得低温充填环境下胶结充填体温度场和强度的时变规律。通过对胶结充填体进行X射线衍射(XRD)和扫描电镜分析(SEM),揭示了低温下胶结充填体的固化机理。结果表明:在5℃的初始充填温度下,从充填体中心至围岩处,充填体的温度和强度呈现逐渐增大的规律;大尺度充填体内部温度上升的十分缓慢,充填28 d时的中心温度仅达到12.5℃;通过XRD和SEM分析发现,胶结充填体内的主要水化产物是钙矾石和C-S-H凝胶,低温下钙矾石的生成速率决定着胶结充填体早期强度的发展。

    • 南祁连盆地西段中上侏罗统沉积相特征与沉积演化

      2020, 37(2):88-99. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.014

      摘要 (617) HTML (0) PDF 51.85 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确南祁连盆地西段中上侏罗统沉积相特征及其演化过程,在对向阳煤矿、新沟煤矿以及瓦乌斯多索卡等剖面详细观察的基础上,进行了研究区中上侏罗统岩石学特征、古生物特征以及岩性组合分析,划分了沉积相,并探讨了研究区中晚侏罗世的沉积演化过程。研究表明:研究区中上侏罗统主要发育河漫、堤岸、河床沉积、扇三角洲平原、三角洲前缘以及滨浅湖亚相沉积。侏罗纪,南祁连盆地西段新沟-向阳煤矿与瓦乌斯多索卡分属不同的沉积盆地,沉积相差异明显,呈现不同的沉积演化过程。中侏罗世,向阳煤矿一带主要为曲流河沉积,新沟煤矿一带主要为扇三角洲平原沉积,瓦乌斯多索卡一带为浅湖沉积;晚侏罗世,向阳煤矿一带隆起不接受沉积,新沟煤矿主要为滨浅湖沉积,瓦乌斯多索卡一带为滨湖沉积。

    • 基于Sentinel-2A的太行山区土地覆被分类方法研究

      2020, 37(2):100-106. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.015

      摘要 (738) HTML (0) PDF 10.09 M (529) 评论 (0) 收藏

      摘要:以太行山区为研究对象,基于Sentinel-2A遥感影像数据,采用基于像元和面向对象分类两种策略,定量分析不同特征组合模式下,最大似然法(ML)、贝叶斯(Bayes)、支持向量机(SVM)、决策树(Decision Tree)以及随机森林(RF)5种分类方法在该区域地表土地覆被信息分类中的表现差异。结果表明:(1)基于像元的RF分类器取得了最高精度,仅使用光谱特征参与分类和使用光谱、红边、指数特征参与分类的总体精度分别为96.85%和96.64%。(2)红边和指数特征的加入能够对各分类器分类精度产生不同程度的影响,即使基于像元的RF和面向对象的CART决策树总体精度有所下降,但降幅均在0.5%左右,其他分类器精度均有所提升。

    • 京津冀绿色创新效率与环境规制关系研究——以高技术产业和高耗能产业为例

      2020, 37(2):107-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2020.02.016

      摘要 (718) HTML (0) PDF 1.55 M (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高技术产业和高耗能产业为例,利用考虑非期望产出的超效率SBM模型测算了2009-2016年京津冀各城市高技术产业和高耗能产业绿色创新效率。在此基础上,用最小二乘法回归模型研究了京津冀绿色创新效率与环境规制的关系。结果表明:北京和天津高技术产业和高耗能产业绿色创新效率均高于河北各城市,河北省高耗能产业绿色创新效率高于高技术产业;高技术产业绿色创新效率与环境规制存在显著负相关关系,与对外开放度存在负向关系,与企业规模和研发强度存在正向关系;高耗能产业绿色创新效率与环境规制呈正相关关系,与对外开放度存在负向关系,与企业规模和研发强度存在正向关系。

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