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基于渗压实验的济南典型粉质黏土渗透特性
1
作者 付青华 刘燕 +2 位作者 周祥 刘勇 李海波 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期221-227,共7页
为了探讨济南14-1层典型粉质黏土渗透系数各向异性的内在机制,基于渗压实验并结合扫描电子显微镜技术,研究不同固结压力条件下该土层的渗透特性及微观结构特征,得出土层的渗透系数各向异性与固结压力、孔隙结构的关系。结果表明:在室内... 为了探讨济南14-1层典型粉质黏土渗透系数各向异性的内在机制,基于渗压实验并结合扫描电子显微镜技术,研究不同固结压力条件下该土层的渗透特性及微观结构特征,得出土层的渗透系数各向异性与固结压力、孔隙结构的关系。结果表明:在室内常规渗透实验中,该土层在竖直方向的渗透系数大于水平方向的,并且竖直方向的渗透系数平均值是水平方向的1.64倍;随着固结压力的增大,粉质黏土的渗透系数逐渐减小,并且竖直方向的渗透系数始终大于水平方向的,在固结压力为500 kPa时,竖直方向的渗透系数增至水平方向的近5倍,体现出土层在不同方向的结构性差异;原状土的渗透系数显著大于重塑土的,在固结压力为100 kPa时,原状土的渗透系数约为重塑土的5.5倍,突显了土层结构性对渗透特性的显著影响;扫描电子显微镜图像进一步揭示了土层中的空间网状孔隙和孔洞结构,竖直方向的不均匀孔隙和裂隙结构有利于竖向渗流;固结压力的增加导致土层孔隙减小,颗粒间接触更紧密,从而使渗透阻力增大。 展开更多
关键词 地下工程 渗透系数 渗压实验 粉质黏土 各向异性
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锚杆回收期的支护设计模式研究 被引量：2
2
作者 刘燕 刘俊岩 +1 位作者 郑全明 刘晨阳 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期1-9,共9页
为了研究锚杆回收时支护体系的变形和稳定性,引入非线性土压力理论,探讨坑内回填土和已施工完成的结构对基坑变形和稳定性的作用,建立锚杆回收期的修正弹性杆系有限元模型,并利用实际基坑工程监测数据和数值模拟验证模型的准确性。结果... 为了研究锚杆回收时支护体系的变形和稳定性,引入非线性土压力理论,探讨坑内回填土和已施工完成的结构对基坑变形和稳定性的作用,建立锚杆回收期的修正弹性杆系有限元模型,并利用实际基坑工程监测数据和数值模拟验证模型的准确性。结果表明:在锚杆回收过程中,肥槽内回填土和内部结构施工到一定程度后才能抵消锚杆拆除对基坑稳定性的削减作用;如果未回填或结构施工不到位,则导致基坑过大的变形,甚至失稳。 展开更多
关键词 基坑支护 锚杆回收设计 弹性杆系模型
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折线应力路径条件下粉质黏土力学特性试验研究
3
作者 刘连栋 刘燕 +1 位作者 李春林 张亮亮 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期23-28,共6页
为了探究先基坑开挖后坑边大吨位吊装的特殊应力路径条件下粉质黏土的变形规律、孔压变化以及强度指标,以济南市某隧道附近的粉质黏土原状土样为研究对象,采用K0固结先侧向卸荷后轴向加荷不排水剪切试验,并在卸荷阶段选取3个不同的卸荷... 为了探究先基坑开挖后坑边大吨位吊装的特殊应力路径条件下粉质黏土的变形规律、孔压变化以及强度指标,以济南市某隧道附近的粉质黏土原状土样为研究对象,采用K0固结先侧向卸荷后轴向加荷不排水剪切试验,并在卸荷阶段选取3个不同的卸荷比,模拟先基坑开挖后坑边大吨位吊装特殊工况下的应力路径,然后进行等压固结不排水常规三轴剪切试验和K0固结侧向卸荷不排水剪切试验,并对比3种试验结果。结果表明:先基坑开挖后坑边大吨位吊装的特殊应力路径条件下的偏应力-轴向应变试验曲线为非线性曲线,粉质黏土的破坏强度与卸荷量有关,卸荷量越大,则破坏强度越小;减围压阶段产生负孔压,轴向加压阶段孔压随着轴向应变的增加呈先增大后减小的趋势,在同一初始固结围压下,粉质黏土的卸荷比越小,则剪切时产生的最大孔压越大;先基坑开挖后坑边大吨位吊装的特殊应力路径条件下粉质黏土的卸荷比越大,则有效黏聚力越大,有效内摩擦角越小,与等压固结不排水常规三轴剪切试验相比,有效内摩擦角偏小,有效黏聚力随卸荷比的不同而偏大或偏小。 展开更多
关键词 土工试验 应力路径 三轴试验 粉质黏土 吊装荷载
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基坑空间效应下盾构工作井环框梁架设对基坑围护结构变形的影响
4
作者 陈方岩 刘勇 +3 位作者 刘燕 刘峻廷 朱士齐 李海波 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期71-77,共7页
为了更好地控制盾构工作井在施工的基坑开挖期和主体施工期基坑围护结构变形,最大程度地减小基坑空间效应的影响,基于济南某盾构工作井施工全过程的工程实例,通过数值模拟与现场监测相结合,设计3种盾构工作井环框梁架设方案,探讨盾构工... 为了更好地控制盾构工作井在施工的基坑开挖期和主体施工期基坑围护结构变形,最大程度地减小基坑空间效应的影响,基于济南某盾构工作井施工全过程的工程实例,通过数值模拟与现场监测相结合,设计3种盾构工作井环框梁架设方案,探讨盾构工作井环框梁的竖向架设位置对盾构工作井施工全过程中基坑围护结构变形的影响,并确定最优方案。结果表明:相对于基坑开挖期,主体施工期盾构工作井环框梁的竖向架设位置对基坑围护结构变形的影响更明显;当3道环框梁竖向架设深度比例为1∶5∶7时,盾构工作井下部环框梁间距减小,对基坑围护结构最大变形的控制最优,基坑开挖期最大水平位移由25.8 mm减至25.5 mm,主体施工期最大水平位移由27.8 mm减至26.5 mm,均有利于控制盾构工作井基坑开挖期与主体施工期的最大变形。 展开更多
关键词 岩土工程 基坑空间效应 数值模拟 围护结构 结构变形 盾构工作井 环框梁
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桩锚回收过程中基坑和地下室的力学特性 被引量：2
5
作者 郑全明 张西文 +4 位作者 刘俊岩 刘燕 何东林 王杨 冯小冬 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期16-20,共5页
为了研究可回收基坑支护体系在回收过程中基坑和地下室结构所受的土压力和变形特性,采用有限元软件Plaxis建立基坑桩锚回收体系模型,采用硬化土小应变模型模拟基坑周围土体,通过9个施工步序模拟桩锚回收的过程。结果表明:锚杆回收过程中... 为了研究可回收基坑支护体系在回收过程中基坑和地下室结构所受的土压力和变形特性,采用有限元软件Plaxis建立基坑桩锚回收体系模型,采用硬化土小应变模型模拟基坑周围土体,通过9个施工步序模拟桩锚回收的过程。结果表明:锚杆回收过程中,支护桩坑内位移增大,所受的土压力减小至接近主动土压力;钢管桩回收后,地下室外墙所受的土压力增大,所受的弯矩、剪力增大;桩锚体系回收过程中,基坑外土体沉降变形增大;当基坑周边对变形要求严格时,需要充分考虑桩锚回收期坑外地表的变形情况。 展开更多
关键词 可回收桩锚体系 土压力 变形特性 地下室外墙 地表沉降
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工作井基坑开挖及吊装全过程土体应力路径研究 被引量：3
6
作者 历朋林 朱士齐 +1 位作者 刘燕 曹颖 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期267-272,共6页
以济南市黄河隧道盾构始发工作井为研究实例,根据现场实际施工过程,即基坑分层开挖和吊装施工全过程,运用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟;分析不同区域、不同施工工况下土体单元的大、小主应力及大主应力轴旋转情况。结果表明:随着... 以济南市黄河隧道盾构始发工作井为研究实例,根据现场实际施工过程,即基坑分层开挖和吊装施工全过程,运用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟;分析不同区域、不同施工工况下土体单元的大、小主应力及大主应力轴旋转情况。结果表明:随着基坑开挖,坑内土体竖向卸荷,平均压应力不断减小,广义剪应力不断增大,大主应力轴产生顺时针旋转,旋转角变化范围为0°~89.39°,坑外平均压应力不断减小,而广义剪应力几乎不变,大主应力轴顺时针旋转角变化范围为0°~42.78°;在开挖到底后的吊装阶段,吊车正下方的土体单元大主应力旋转角产生较大的逆时针旋转,约为最终旋转角的0~1/4,而吊装对坑内土体的影响较小;吊车下方深1.3倍荷载宽度的三角形范围为吊装荷载的主要影响区,1.3~2.0倍深度范围为次影响区。 展开更多
关键词 基坑开挖 应力路径 数值模拟 主应力旋转 吊装荷载
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地铁基坑开挖对紧邻桥桩及支护结构变形的影响 被引量：1
7
作者 于景志 刘燕 +2 位作者 宋享桦 杨帆 许泽 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期734-738,745,共6页
为了保证基坑开挖对紧邻既有桥梁桩基的安全性,结合某在建地铁车站实际工程,应用三维有限元软件MIDAS,对基坑开挖过程中桩体深层水平位移、地表沉降及桥墩竖向位移进行三维有限元模拟,并对现场实际监测结果进行分析。结果表明:基坑开挖... 为了保证基坑开挖对紧邻既有桥梁桩基的安全性,结合某在建地铁车站实际工程,应用三维有限元软件MIDAS,对基坑开挖过程中桩体深层水平位移、地表沉降及桥墩竖向位移进行三维有限元模拟,并对现场实际监测结果进行分析。结果表明:基坑开挖造成支护结构产生鼓肚状变形,模拟结果曲线与监测结果曲线趋势一致;地表沉降呈漏斗状,模拟结果与监测结果具有较好的一致性;开挖基坑西侧桥桩JP23处桥墩的竖向位移大于开挖基坑东侧桥桩JP24处桥墩的竖向位移,说明距离越小,基坑开挖对桥桩的影响越大;根据模拟不考虑全方位高压喷射注浆桩加固,得到地表沉降最大竖向位移增大54.5%,并且桥墩竖向位移超过预警值,说明全方位高压喷射注浆加固对控制开挖变形具有重要作用。 展开更多
关键词 地铁车站 基坑开挖 桥桩 支护结构 结构变形
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大直径盾构隧道施工期内部箱涵的变形特征 被引量：2
8
作者 张亮亮 张西文 +4 位作者 孙文昊 何应道 李春林 刘俊岩 刘燕 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期560-565,579,共7页
为了分析大直径盾构隧道施工期内部箱涵的变形特征,依托济南市在建穿黄大直径盾构隧道工程,开展施工期内部箱涵变形规律现场试验和数值分析研究。结果表明:在重型施工车辆作用下,内部箱涵拼缝处发生相对错动和张开变形,并且随着施工车... 为了分析大直径盾构隧道施工期内部箱涵的变形特征,依托济南市在建穿黄大直径盾构隧道工程,开展施工期内部箱涵变形规律现场试验和数值分析研究。结果表明:在重型施工车辆作用下,内部箱涵拼缝处发生相对错动和张开变形,并且随着施工车辆荷载的增大而增大;内部箱涵、管片和周围土层同时发生竖向位移,隧道周围土层竖向位移呈倒漏斗形;经过施工车辆的反复碾压,内部箱涵的连接螺栓锁紧力损失严重,建议对连接螺栓进行二次紧固。 展开更多
关键词 大直径盾构隧道 内部箱涵 施工荷载 变形特征 螺栓轴力
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定轴剪切实验中砂土的非共轴变形特性 被引量：5
9
作者 扈萍 魏超 +1 位作者 杨令强 张文龙 《济南大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第6期478-484,共7页
针对目前主应力轴固定单调剪切情况下砂土是否存在非共轴性这一争议,以山东汶河粉细砂为研究对象,采用空心圆柱仪对砂土进行一系列不同大主应力方向角的定轴剪切排水实验,对饱和砂土的强度、应力应变以及非共轴变形特性进行研究。结果表... 针对目前主应力轴固定单调剪切情况下砂土是否存在非共轴性这一争议,以山东汶河粉细砂为研究对象,采用空心圆柱仪对砂土进行一系列不同大主应力方向角的定轴剪切排水实验,对饱和砂土的强度、应力应变以及非共轴变形特性进行研究。结果表明:大主应力方向角对于砂土的强度特性具有明显的影响,随着大主应力方向角的增大,强度呈现先减小后增大的规律,同时变形表现出明显的各向异性;更为重要的是,在不同大主应力方向角下进行主应力轴固定单调剪切时,主应力方向与主应变增量方向存在明显的非共轴角,这种非共轴现象不可忽略。 展开更多
关键词 主应力轴固定 饱和粉细砂 大主应力方向角 非共轴
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