玄武岩机制砂不规则度对混凝土流动和力学性能影响研究

1

作者 李伟 于长彬 +3 位作者 王立川 王海彦 郎瑞卿 马利遥 《建筑技术》 2024年第13期1629-1633,共5页

为深入探究机制砂不规则颗粒含量对混凝土流动和力学性能的影响,引入了机制砂不规则度概念。采用室内试验方法,对比研究了各材料配比下玄武岩机制砂不规则度对混凝土流动特性和力学性能的影响。研究结果表明:不同材料配比下,玄武岩机制... 为深入探究机制砂不规则颗粒含量对混凝土流动和力学性能的影响,引入了机制砂不规则度概念。采用室内试验方法,对比研究了各材料配比下玄武岩机制砂不规则度对混凝土流动特性和力学性能的影响。研究结果表明:不同材料配比下,玄武岩机制砂混凝土的坍落度、抗折强度和抗压强度等指标均随机制砂不规则度的增加而不断降低,且高强度混凝土配比方案比低强度混凝土配比方案的降低幅度更大;当机制砂不规则颗粒含量超过30%时,不规则度对任何材料配比的混凝土力学性能和流动性能均有较大的影响;机制砂不规则度对混凝土抗折强度的影响大于对抗压强度的影响。 展开更多

关键词 玄武岩机制砂 不规则度 混凝土 力学性能 流动性能

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软黏土带压冻融循环下不固结力学特性试验研究

2

作者 郎瑞卿 裴璐熹 +1 位作者 孙立强 冯守中 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期43-48,共6页

人工冻结法和季节性冻土地区土体通常在一定围压下经历冻融循环作用。受到冻融围压和不排水条件影响,融化后土体残存超孔压,并非完全固结状态,开展此工况下土体不排水力学性能研究具有重要工程和科学意义。通过自主改进的温控三轴仪,对... 人工冻结法和季节性冻土地区土体通常在一定围压下经历冻融循环作用。受到冻融围压和不排水条件影响,融化后土体残存超孔压,并非完全固结状态,开展此工况下土体不排水力学性能研究具有重要工程和科学意义。通过自主改进的温控三轴仪,对重塑软黏土开展冻融后未完全固结不排水三轴剪切和微观试验,分析了冻融围压、次数和冻结温度对冻融后软黏土力学特性影响。结果表明:与零围压相比,带围压冻融后土体中絮凝结构和孔隙数量增大,加剧了冻融对土体强度和模量的弱化作用;随着冻结温度降低和冻融次数增大,土体力学性能弱化效应越明显。 展开更多

关键词 冻融围压 冻融循环 不排水力学特性 三轴试验 微观结构

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脉冲磁场对6082铝合金时效组织和性能的影响

3

作者 司薇 郎瑞卿 +3 位作者 麻永林 宫美娜 刘永珍 邢淑清 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期65-74,共10页

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子万能试验机等研究了脉冲磁场时效工艺对6082铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:在6082铝合金时效过程中施加脉冲磁场,能够提高扩散通量及原子振动频率,使合金在时效早期形成更多GP区,这些G... 采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子万能试验机等研究了脉冲磁场时效工艺对6082铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:在6082铝合金时效过程中施加脉冲磁场,能够提高扩散通量及原子振动频率,使合金在时效早期形成更多GP区,这些GP区在后续时效过程中形成β″相,并且由于原子扩散加快,形成β″相的速度远大于常规时效,使得6082铝合金基体中β″相数量增加,β′相尺寸缩小;经175℃脉冲磁场时效180 min后,6082铝合金的力学性能最优,其抗拉强度为348.41 MPa、屈服强度为300 MPa、伸长率为17%,相比常规时效工艺,力学性能更好,且时效时间缩短了62.5%。 展开更多

关键词 6082铝合金 脉冲磁场 时效处理 扩散 析出相

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干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究 被引量：1

4

作者 杨少朋 杨爱武 郎瑞卿 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期478-487,共10页

采用新型固化技术对高含水率吹填土进行固化处理,通过三轴流变仪,考虑干湿循环次数、围压和初始静偏应力等因素研究其对吹填固化轻质土蠕变变形和抗剪强度指标的影响规律。试验结果表明:吹填固化轻质土具有密度小、质量轻及强度高等优... 采用新型固化技术对高含水率吹填土进行固化处理,通过三轴流变仪,考虑干湿循环次数、围压和初始静偏应力等因素研究其对吹填固化轻质土蠕变变形和抗剪强度指标的影响规律。试验结果表明:吹填固化轻质土具有密度小、质量轻及强度高等优点。在一定程度上,增大围压可有效缓解吹填固化轻质土的蠕变变形,而初始静偏应力对其影响较小,前7次干湿循环对土体破坏应力的影响最大,而后基本保持不变。抗剪强度指标c、φ值均随初始静偏应力的增加而逐渐降低,随干湿循环次数的增加呈现出先减小而后逐渐稳定的趋势,且前7次干湿循环,二者均呈指数函数降低;7次以后,变化均较小并逐渐稳定。基于c、φ值与时间关系曲线,分别构建了不同偏应力作用下吹填固化轻质土c、φ值的预测公式。根据蠕变曲线发展态势,通过回归分析,引入围压、初始静偏应力和干湿循环次数等因素,建立了吹填固化轻质土蠕变变形预测模型,并验证了其可行性。研究结果可为实际工程场地提供理论依据。 展开更多

关键词 吹填固化轻质土 干湿循环 蠕变特性 抗剪强度指标 本构模型

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土石混合填料工程力学性能试验研究

5

作者 苏利华 谭璐璐 +3 位作者 冯守中 孙立强 李琪蕾 郎瑞卿 《中国港湾建设》 2024年第9期55-60,共6页

土石混合填料力学性能是影响路堤设计和施工的重要参数,相关研究一直是热点问题。为分析不同含水率、土石混合比例、击实功、土料厚度条件下土石混合体工程力学性能,开展了不同组合下土石混合体击实试验和大型直剪试验,揭示了上述因素... 土石混合填料力学性能是影响路堤设计和施工的重要参数,相关研究一直是热点问题。为分析不同含水率、土石混合比例、击实功、土料厚度条件下土石混合体工程力学性能,开展了不同组合下土石混合体击实试验和大型直剪试验,揭示了上述因素对混合料最优含水率和力学指标的影响,并建立了土石混合填料力学指标计算方法。研究表明:总击实功、含水率和含石量对试样干密度影响较大,且随着含石量的增大,土石混合料最大干密度逐渐增大但最优含水率逐渐降低;干密度随着每层击实次数的增加而增加;随着法向应力的增大,土石混合料应力-应变曲线由应变硬化型逐渐变为应变软化型;随着含石量的增大,其内摩擦角随之减小但黏聚力随之增大,但增大幅度较小。成果可为土石混合填料路堤施工和设计提供理论参考。 展开更多

关键词 土石混填料 力学性能 击实功 土石比 最优含水率

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带围压冻融循环下滨海重塑软土力学特性试验研究 被引量：5

6

作者 张建新 马昌虎 +3 位作者 郎瑞卿 孙立强 杨爱武 李迪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1863-1874,共12页

滨海软土地区人工冻结工程中土体通常在一定围压下受到冻融作用进而力学性能发生改变,因此开展带围压冻融作用下土体力学特性研究具有重要意义。以天津滨海地区典型淤泥质土为研究对象,通过自主改进的温控应力路径仪,对比分析了常规无... 滨海软土地区人工冻结工程中土体通常在一定围压下受到冻融作用进而力学性能发生改变,因此开展带围压冻融作用下土体力学特性研究具有重要意义。以天津滨海地区典型淤泥质土为研究对象,通过自主改进的温控应力路径仪,对比分析了常规无围压冻融和带围压冻融下淤泥质土力学特性差异,揭示了冻融围压、冷端温度、冻融循环次数对其超孔隙水压力、应力-应变曲线、强度及变形指标的影响,并通过电镜扫描试验揭示了冻融围压对其力学特性的影响机制。在此基础之上,采用指数函数建立了淤泥质土冻融循环作用下抗剪强度和弹性模量折减系数与上述因素的关系。结果表明:冻融围压降低了冻融后土体内孔隙大小和数量,能够在一定程度上减弱冻融对土体结构的破坏,但对其应力-应变曲线模式影响较小;随着冷端温度的降低和冻融循环次数的增加,冻融后土体强度和模量均大幅度降低;超孔隙水压力随冻融围压和冷端温度的升高及冻融次数的降低而降低。 展开更多

关键词 冻融围压 冻融循环 应力-应变关系 冷端温度

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新拌不同液限淤泥固化土流动性试验研究 被引量：4

7

作者 郎瑞卿 裴璐熹 +2 位作者 孙立强 周龙 李恒 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2789-2797,共9页

流态固化淤泥可用于基坑肥槽、道路路基等浇筑工程,其流动性是保障施工质量的重要因素,但不同液限新拌固化淤泥流动性缺乏系统研究,开展相关研究具有重要实践意义。通过对6种不同液限(w_(L)=27.2%~62.0%)淤泥与固化淤泥开展流动度与黏... 流态固化淤泥可用于基坑肥槽、道路路基等浇筑工程,其流动性是保障施工质量的重要因素,但不同液限新拌固化淤泥流动性缺乏系统研究,开展相关研究具有重要实践意义。通过对6种不同液限(w_(L)=27.2%~62.0%)淤泥与固化淤泥开展流动度与黏滞性试验,揭示了固化材料掺量、含水率、液限三因素对淤泥和新拌流态固化淤泥流体流变特性的影响规律,并建立了流动度和黏滞剪切力的计算方法。研究表明:固化材料的掺入使新拌固化淤泥流动性下降明显,但掺入量超过5%后,降低幅度减缓,超过10%后,流动度基本保持不变;初始含水率越大,新拌固化淤泥流动性越好;含水率在w_(L)附近时,固化淤泥流动度变化较小,超出w_(L)一定倍数后,其流动度才明显增大,且w_(L)越小,该数值越大,当含水率超过一定限值后,流动度增速减缓,该限值与土体w_(L)呈正相关关系。在此基础之上,提出了淤泥和新拌淤泥固化土流动程度与淤泥w_(L)间的幂函数关系,建立了不同w_(L)新拌固化淤泥剪切力双曲计算模型。成果可为新拌固化淤泥的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 液限 新拌固化淤泥 含水率 流动性 黏滞性

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天津软黏土触变特性研究

8

作者 杨爱武 杨少朋 +1 位作者 张静 郎瑞卿 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期1528-1534,共7页

软黏土的触变性对于实际工程设计和施工具有重要意义。为了分析天津地区软黏土触变性,本文基于正交试验研究了含水率、矿粉含量和pH值对其十字板强度和触变强度比率等指标的影响。试验结果表明:影响天津软黏土触变强度比率的主次因素依... 软黏土的触变性对于实际工程设计和施工具有重要意义。为了分析天津地区软黏土触变性,本文基于正交试验研究了含水率、矿粉含量和pH值对其十字板强度和触变强度比率等指标的影响。试验结果表明:影响天津软黏土触变强度比率的主次因素依次为含水率、矿粉含量、pH值;软黏土的触变强度比率随含水率的增大而呈指数增大;随矿粉含量增大而呈接近线性减小;随pH值的增大而增大,但其增加幅度逐渐降低,且碱性比酸性环境更有利于软黏土强度的恢复;通过回归分析,建立了包含含水率、矿粉含量、pH值3个因素的天津软黏土触变强度比率预测公式,据此预测触变强度,预测结果较好。研究成果能够为工程实践提供理论参考。 展开更多

关键词 软黏土 触变性 矿粉含量 PH值 触变强度比率

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PTC管桩复合地基应力扩散效应研究 被引量：9

9

作者 郎瑞卿 孙立强 +3 位作者 闫澍旺 林澍 陈浩 任宇晓 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期394-400,共7页

预应力混凝土薄壁(PTC)管桩复合地基作为常见的基础型式在软土地区具有良好的实用价值和应用前景。在实际工程中,复合地基下卧层附加应力的确定一直是重点和难点,因此对PTC管桩复合地基应力扩散效应的研究具有十分重要的意义。针对天津... 预应力混凝土薄壁(PTC)管桩复合地基作为常见的基础型式在软土地区具有良好的实用价值和应用前景。在实际工程中,复合地基下卧层附加应力的确定一直是重点和难点,因此对PTC管桩复合地基应力扩散效应的研究具有十分重要的意义。针对天津软土地区进行了3组不同垫层厚度的复合地基现场静载试验,基于现场试验建立并验证了数值模拟方法,对比研究了该型式复合地基的承载特性;通过已建立的数值模拟方法研究了不同工况下PTC管桩复合地基的应力扩散现象,结合复合地基应力扩散理论确定了扩散角的取值范围,分析了土质、加固深度和外荷载对扩散角的影响规律。计算结果可为工程设计提供依据。 展开更多

关键词 PTC管桩复合地基 现场试验 应力扩散 承载机制

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隧道中橡胶气囊阻漏受力分析模型及试验验证 被引量：6

10

作者 闫澍旺 陈静 +2 位作者 岳长喜 孙立强 郎瑞卿 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期221-231,共11页

随着地下空间的开发利用,在修建地铁及隧道的过程中,经常遭遇易渗漏或者涌水突泥的地下环境,地下水涌入隧道会对施工及周围环境造成恶劣影响,为减少此类损失,需要尽快将涌水区隔离.本文提出将橡胶气囊置于隧道中作为临时性挡水结构,利... 随着地下空间的开发利用,在修建地铁及隧道的过程中,经常遭遇易渗漏或者涌水突泥的地下环境,地下水涌入隧道会对施工及周围环境造成恶劣影响,为减少此类损失,需要尽快将涌水区隔离.本文提出将橡胶气囊置于隧道中作为临时性挡水结构,利用气囊充气膨胀后与隧道壁之间产生的摩阻力来抵抗压力,使水体被阻隔在气囊一端,起到有效隔离的作用.气囊是薄膜结构,受隧道壁的环向约束,其在外压作用下的变形特性以及保持稳定、不滑动、不损坏的控制条件是研究的重点和核心.本文建立了弹性气囊的受力分析模型,考虑材料的拉伸特性,结合气囊在隧道中的边界条件和受力条件,对气囊一端在外压作用下的变形特性进行研究,从而得到气囊自开始变形至极限状态的过程中的变形规律和内压增长的计算公式,确定气囊保持稳定时所能够抵挡的最大外压.同时,得到了气囊能够有效工作的3个控制条件,即外压不能大于变形后的内压、外力不能大于最大静摩阻力和材料张力不能大于抗拉强度.采用伸缩性较大、变形明显的橡胶材料进行模型试验验证,试验结果与理论分析得到的规律有很好的一致性. 展开更多

关键词 隧道阻漏 弹性橡胶气囊 拉伸模量 控制条件 模型试验

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PTC管桩竖向承载性能现场试验研究 被引量：4

11

作者 郎瑞卿 陈昆 +3 位作者 闫澍旺 曾伟 苑红凯 段晓沛 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第10期62-69,共8页

PTC管桩在桩基和复合地基中的所发挥的作用不同,其承载特性也存在着一定的差异,因此对PTC管桩的侧摩阻特性和端阻特性的研究具有十分重要的意义。通过设计9根不同桩长的预应力混凝土试验管桩,在3组不同地质条件的现场进行静载试验,得到... PTC管桩在桩基和复合地基中的所发挥的作用不同,其承载特性也存在着一定的差异,因此对PTC管桩的侧摩阻特性和端阻特性的研究具有十分重要的意义。通过设计9根不同桩长的预应力混凝土试验管桩,在3组不同地质条件的现场进行静载试验,得到不同桩长PTC管桩的荷载-位移曲线,探讨了PTC管桩在软土地区的承载特性;采用在桩体主筋上预设钢筋应力计和桩底预埋土压力盒的方法得到其不同截面的轴力和桩端阻力,进而分析了不同荷载级别下侧摩阻力和桩端阻力的发挥特性,同时确定了极限状态下侧摩阻力和桩端阻力的荷载分担比,并根据土质特性研究了PTC管桩与不同土质土体的摩擦系数。 展开更多

关键词 岩土工程 PTC管桩 侧摩阻力 端阻力 桩土相互作用 静载试验

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海洋土与钢桩界面剪切强度的大型直剪试验研究 被引量：15

12

作者 闫澍旺 林澍 +1 位作者 贾沼霖 郎瑞卿 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期495-501,共7页

海洋工程中现行的桩-土界面剪切强度设计方法一般有两种：（1）根据工程经验与规范进行判断;（2）根据土层地质勘查报告中的土体强度参数进行判断。对于海洋桩基而言,合理地确定土-结构物界面的剪切强度尤为重要。界面剪切强度将直接影... 海洋工程中现行的桩-土界面剪切强度设计方法一般有两种：（1）根据工程经验与规范进行判断;（2）根据土层地质勘查报告中的土体强度参数进行判断。对于海洋桩基而言,合理地确定土-结构物界面的剪切强度尤为重要。界面剪切强度将直接影响桩基承载力的大小,过高或过低地估算桩基承载力都可能会造成严重工程事故发生。为了研究沉桩过程中桩-土界面特性,通过自制大型直剪仪对不同粒径的土样进行了直剪试验分析,提出＂抗剪糙度＂概念,研究了砂土的内摩擦角、相对密度和抗剪糙度三者之间的关系和黏土的抗剪糙度与不排水强度间的关系。研究表明,土与钢板界面的抗剪糙度并非常数,砂土抗剪糙度的变化规律性较强,而软黏土的抗剪糙度受固结程度、扰动程度、土体强度等因素影响而呈现较大变化。最后,对＂抗剪糙度＂在实际工程中的运用提出了一定的建议。 展开更多

关键词 海洋工程 大直径 超长桩 界面强度 抗剪糙度

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轴对称主动土压力问题的滑移线解 被引量：4

13

作者 闫澍旺 李嘉 +2 位作者 闫玥 郎瑞卿 纪玉诚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4133-4141,共9页

地基中竖向孔支护结构的设计需要以其所受主动土压力为依据,为此常需计算竖向孔开挖后孔壁主动土压力。含竖向圆孔地基是轴对称问题,基于平面应变假设的经典朗肯土压力理论或库仑土压力理论显然不适用,而现有求解轴对称条件下主动土压... 地基中竖向孔支护结构的设计需要以其所受主动土压力为依据,为此常需计算竖向孔开挖后孔壁主动土压力。含竖向圆孔地基是轴对称问题,基于平面应变假设的经典朗肯土压力理论或库仑土压力理论显然不适用,而现有求解轴对称条件下主动土压力方法多采用完全塑性假定或其他假定环向应力与大主应力之比(环向压应力系数?)为常数的方法,理论上不够严谨且误差较大。建立轴对称问题滑移线方程,采用使主动土压力为最大的目标的方法,采用迭代法求解环向压应力系数?,分析了?受土体参数和轴对称竖向孔几何参数影响规律,进而求解轴对称竖向孔孔壁主动土压力的精确值,理论上更为严谨,结果更为合理,并对比平面应变条件下的土压力结果,总结了轴对称条件下主动土压力的规律。 展开更多

关键词 轴对称竖向孔 主动土压力 滑移线法 环向应力系数

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考虑水平摩阻力和大变形的刚性桩网复合地基桩土应力比计算方法 被引量：4

14

作者 郎瑞卿 闫澍旺 +1 位作者 孙立强 陈静 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1086-1095,共10页

为了研究水平摩阻力对加筋垫层挠度和复合地基桩土应力比的影响,以单桩处理范围内的刚性桩网复合地基为研究对象,考虑加筋垫层的大变形效应和三维尺寸效应,运用大挠度薄板理论对加筋垫层荷载传递特性进行分析,建立其挠度控制微分方程,... 为了研究水平摩阻力对加筋垫层挠度和复合地基桩土应力比的影响,以单桩处理范围内的刚性桩网复合地基为研究对象,考虑加筋垫层的大变形效应和三维尺寸效应,运用大挠度薄板理论对加筋垫层荷载传递特性进行分析,建立其挠度控制微分方程,并结合真实边界条件和桩土相互作用,将荷载传递过程分为假定状态和实际状态,运用伽辽金法和功能原理对其挠度进行分步求解.在此基础之上,利用Winkler地基梁理论对桩土应力比进行计算.采用室内足尺试验对计算方法进行验证,并综合分析土体基床系数、桩间距、桩径和界面摩擦刚度等因素对桩土应力比的影响.研究表明:理论计算结果与试验结果较为吻合,桩土应力比随桩间土基床系数和桩径的增大而减小,随桩间距、界面摩擦刚度和桩体基床系数的增大而增大,成果可为工程实践提供参考. 展开更多

关键词 刚性桩网复合地基 桩土应力比 水平摩阻力 加筋垫层 薄板理论

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插桩过程对临近平台桩基础的影响研究 被引量：15

15

作者 郭绍曾 刘润 +1 位作者 洪兆徽 郎瑞卿 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期446-452,459,共8页

由于大型自升式钻井船的插桩位置通常距离海上钻井与采油平台较近,桩靴的插入过程可能会对临近平台的桩基础承载力和稳定性产生不利影响。以实际工程为背景,运用球孔扩张理论推导挤土效应产生的水平附加应力大小及其范围;提出一种近似... 由于大型自升式钻井船的插桩位置通常距离海上钻井与采油平台较近,桩靴的插入过程可能会对临近平台的桩基础承载力和稳定性产生不利影响。以实际工程为背景,运用球孔扩张理论推导挤土效应产生的水平附加应力大小及其范围;提出一种近似考虑动力挤土效应的拟静力数值模拟方法,分析桩靴下沉到不同深度处时的桩基承载力、桩身应力和最大水平位移,并与静力分析结果进行对比。研究表明,桩靴插入过程对周围土体产生巨大的挤压和扰动作用,使得桩基承载力降低,桩身应力变大,最大水平位移增加;与静力法计算数值相比,由挤土效应导致的单桩承载力下降6%-8%,桩身应力增大30%-80%,桩身最大变形量增长1倍。 展开更多

关键词 桩靴下沉 球孔扩张理论 桩基础 拟静力法

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河漫滩地区深基坑地下水控制方法研究

16

作者 贾霄 冯欣 +1 位作者 夏瑞萌 郎瑞卿 《路基工程》 2023年第2期50-55,共6页

以汾河漫滩地区砂土与黏性土交互沉积地层中的两个典型深基坑工程为例,研究不同地下水控制方法的降水效果;对地下水位变化、基坑周边地表沉降进行分析。结果表明:在地下水位较高的汾河漫滩地区开挖地铁车站基坑时,采用坑外降水方案是安... 以汾河漫滩地区砂土与黏性土交互沉积地层中的两个典型深基坑工程为例,研究不同地下水控制方法的降水效果;对地下水位变化、基坑周边地表沉降进行分析。结果表明:在地下水位较高的汾河漫滩地区开挖地铁车站基坑时,采用坑外降水方案是安全可行的;对于同等规模的基坑工程,采用坑外降水方案可在一定程度上缩短工期、节省造价;相比坑外降水方案,采用有止水帷幕的坑内降水方案可显著降低对周边环境的影响,总抽水量减少约60%,降水影响半径减小约70%,地表沉降减少约45%。 展开更多

关键词 河漫滩 深基坑 基坑降水 止水帷幕 地表沉降

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低位真空预压作用下桩基负摩阻力试验研究 被引量：2

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作者 闫澍旺 郎瑞卿 +2 位作者 孙立强 纪玉诚 林澍 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A01期184-189,共6页

结合大面积超载的应力传递特性，提出了用低位真空预压的方法模拟大面积超载作用下桩基的负摩阻力问题．对3×3群桩的负摩阻力分布情况进行了室内模型试验研究；结合试验结果，分析了土体的分层沉降特性，阐述了不同位置桩基负摩阻... 结合大面积超载的应力传递特性，提出了用低位真空预压的方法模拟大面积超载作用下桩基的负摩阻力问题．对3×3群桩的负摩阻力分布情况进行了室内模型试验研究；结合试验结果，分析了土体的分层沉降特性，阐述了不同位置桩基负摩阻力发挥特性，进一步对比讨论了中性点位置的时间效应；结合其他学者的成果，对负摩阻力的计算方法进行了分析．研究结果表明：低位真空预压方法能够较好地反映大面积超载作用下深层土体的固结特性；桩土差异沉降为5min时，桩基负摩阻力已发挥80％-90％；角桩的负摩阻力最大，边桩次之，中心桩最小；随着固结时间的增加，中性点位置逐渐下移并趋于稳定，中心桩的中性点最高，角桩最低．试验结果具有一定的实践意义． 展开更多

关键词 大面积超载 相对位移 低位真空预压 群桩 负摩阻力

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隧道中气囊阻漏的工作机理及模型试验研究 被引量：3

18

作者 闫澍旺 陈静 +2 位作者 岳长喜 孙立强 郎瑞卿 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期736-746,共11页

近年来,地下隧道工程发展迅速,在建设和使用过程中的突发事件也层出不穷。地下隧道常经过含水丰富的土层或岩层裂隙发育地带,因此容易发生渗漏或者涌水突泥的问题。为减少工程损失,需尽快将涌水区隔离,为进一步的处置争取时间。采用大... 近年来,地下隧道工程发展迅速,在建设和使用过程中的突发事件也层出不穷。地下隧道常经过含水丰富的土层或岩层裂隙发育地带,因此容易发生渗漏或者涌水突泥的问题。为减少工程损失,需尽快将涌水区隔离,为进一步的处置争取时间。采用大尺寸橡胶气囊进行隧道挡水,是通过快充而膨胀的气囊与隧道内壁之间产生的摩擦力抵消水压力,将水阻隔在气囊一端,避免涌水面积扩大。本文假设气囊材料不可拉伸,内部气体满足理想气体状态方程,通过分析气囊的受力情况和边界条件,对气囊在充气过程中和一端有外力时的形状和受力特点试验和理论研究,得到气囊受到外压时整体形状和内部气压的理论公式,以及外压与内压的关系,提出气囊阻水的设计计算方法。通过模型试验对变化规律、公式和气囊失稳方式进行了对比分析,研究结果表明,隧道中气囊正常工作需同时满足3个控制条件:(1)一端的外压必须小于气囊的内压;(2)气囊的张拉力必须小于气囊材料的抗拉强度;(3)外荷载推力必须小于气囊与隧道壁之间的最大摩阻力。通过理论研究所得的气囊失效机理和内压增长规律与模型试验所得结果有较高的一致性,研究成果可作为隧道中大尺寸胶囊设计的依据。 展开更多

关键词 气囊堵漏 理想气体状态方程 工作机理 模型试验

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隧道气囊在外压作用下的变形特性及试验验证 被引量：3

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作者 陈静 闫澍旺 +2 位作者 孙立强 贺小青 郎瑞卿 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期16-26,共11页

在隧道的建设和运营中,地下水渗漏、突发洪水及有害气体等会对隧道及周围环境造成严重危害,故需快速高效的临时性装置进行阻隔。提出采用大直径气囊将隧道阻隔分区,其原理是通过增大内压使气囊与隧道壁贴合,利用气囊与隧道壁之间的摩阻... 在隧道的建设和运营中,地下水渗漏、突发洪水及有害气体等会对隧道及周围环境造成严重危害,故需快速高效的临时性装置进行阻隔。提出采用大直径气囊将隧道阻隔分区,其原理是通过增大内压使气囊与隧道壁贴合,利用气囊与隧道壁之间的摩阻力来抵抗外部压力,将流体阻隔在气囊一端,避免灾害扩大。充灌气囊属于膜结构,在抵挡外力时,薄膜的受力和变形直接影响气囊滑移失效的模式。结合气囊在隧道中的边界条件和受力条件进行分析,得出自初始状态至阻漏失效的整个过程中气囊形状和内压随外压变化的关系,得到气囊能够抵挡最大外压的计算公式,并确定气囊失效模式的类型,进而探究了气囊长径比和初始压力对形状和内压变化的影响。通过模型试验对理论公式进行验证,试验结果与理论分析有很好的一致性。 展开更多

关键词 隧道 大直径气囊 变形特性 失效模式 模型试验

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不同直径匹配度封堵气囊的工作机理和试验验证 被引量：2

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作者 陈静 闫澍旺 +1 位作者 孙立强 郎瑞卿 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期130-137,共8页

为研究气囊作为临时性封堵装置在隧道工程中的应用情况,建立其受力分析模型,得到了气囊内压和形状随外压增长的变化规律,得到了两种失效模式和正常工作时需要满足的3个控制条件,特别是外压不能大于内压这一独特的控制条件.由于气囊直径... 为研究气囊作为临时性封堵装置在隧道工程中的应用情况,建立其受力分析模型,得到了气囊内压和形状随外压增长的变化规律,得到了两种失效模式和正常工作时需要满足的3个控制条件,特别是外压不能大于内压这一独特的控制条件.由于气囊直径与隧道匹配度的大小直接影响封堵效果,因此确定直径允许误差范围在工程设计中至关重要.分别采用直径大于、等于、小于隧道直径的3种气囊进行堵气和堵水的模型试验,得到不同直径匹配度的气囊在气压和水压作用下的变形规律、内外压关系及失效极限状态的控制条件.试验结果表明:直径适中的气囊匹配性最好,气囊的变形和失效模式完全符合理论公式;直径略偏大的气囊若不出现初始贯通的褶皱,其封堵效果和失效模式与直径适中的气囊类似;直径偏小的气囊,由于一部分内压用于抵消使其膨胀至贴紧隧道壁所产生的材料拉力,容易导致其摩阻力不足而在外压作用下产生整体滑动.据此提出了气囊制作误差允许范围上下限的标准,为气囊制作过程中的误差控制提供依据. 展开更多

关键词 隧道封堵 气囊匹配度 均布和梯形荷载 失效模式 模型试验

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