【摘 要】
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为探究化学腐蚀对围岩-喷射混凝土界面的劣化特性,开展了受腐蚀花岗岩-混凝土试块的劈裂抗拉力学试验,分析了不同腐蚀溶液短期作用下试样的界面变化特性,探讨了界面劈裂破坏模式、界面劈裂强度在短期腐蚀条件下的发展特性,建立了花岗岩-混凝土界面劈裂受拉本构关系.根据不同腐蚀性溶液作用下腐蚀时间对界面强度的影响,得到随各溶液腐蚀时间变化的统计损伤本构模型.结果表明:pH=1的硫酸溶液(H2SO4),pH=13的氢氧化钠溶液(NaOH)以及pH=7的蒸馏水溶液均对界面产生劣化影响且具有明显的时间效应,其中pH=1的硫酸
【机 构】
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中铁二十局集团有限公司博士后科研工作站,西安710016;西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;中铁二十局集团有限公司博士后科研工作站,西安7
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为探究化学腐蚀对围岩-喷射混凝土界面的劣化特性,开展了受腐蚀花岗岩-混凝土试块的劈裂抗拉力学试验,分析了不同腐蚀溶液短期作用下试样的界面变化特性,探讨了界面劈裂破坏模式、界面劈裂强度在短期腐蚀条件下的发展特性,建立了花岗岩-混凝土界面劈裂受拉本构关系.根据不同腐蚀性溶液作用下腐蚀时间对界面强度的影响,得到随各溶液腐蚀时间变化的统计损伤本构模型.结果表明:pH=1的硫酸溶液(H2SO4),pH=13的氢氧化钠溶液(NaOH)以及pH=7的蒸馏水溶液均对界面产生劣化影响且具有明显的时间效应,其中pH=1的硫酸溶液在短期内对界面的腐蚀最为严重;试验结果与理论计算结果拟合度较高,所建立的统计损伤本构模型适用于随不同腐蚀溶液腐蚀时间变化的花岗岩-混凝土界面劈裂抗拉力学特性分析,可供类似花岗岩-混凝土二元体材料的界面劈裂本构关系研究参考.
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我国西南山区地理地质条件复杂多变,区域板块活跃,断裂带广泛分布,交通建设面临诸多考验,其中穿越活动断裂带隧道设计施工极具挑战.大量隧道震害调查数据和理论分析表明穿越断裂破碎带区段是隧道抗震设防的相对薄弱部位.本文在广泛调研的基础上,统计归纳了穿越活动断裂带隧道致灾模式和影响因素,分析了既有抗减震对策的优缺点,初步提出了适合于穿越活动断裂带隧道的新型多级抗震减震隔震技术体系,包括设计原则、设防区段分区和新型多级抗震减震隔震措施.
针对高原铁路隧道长大坡度辅助坑道钻爆法机械化施工需求,通过对现有隧道施工装备及相关参数调研分析,结合高原铁路隧道长大坡度辅助坑道坡率、断面及环境特点,通过坡度、断面、海拔三个因素对辅助坑道施工装备进行了适配性分析,得出了不同装备的在不同坡度下的动力性能参数(牵引力、行驶速度)与坡度的关系,提出了斜井坡度对高原机械化施工的功效影响规律.进行了适用于高原隧道斜井机械化配套研究,提出了适用于高原长大斜井机械化配套设备配置方案.
重庆铁路枢纽东环线樵坪山隧道三线(东环正线+两条引入重庆东站的联络线)分岔处施工存在15.12、19.77、24.53 m三种宽度大断面安全平顺过渡的问题.本文首先介绍了各大跨段的支护参数及其过渡段施工方案的比选,然后阐述了各大跨段间过渡段施工中单侧扩挖及工法转换的方法,重点分析了台阶法+临时横撑向三台阶临时仰拱法过渡段、三台阶临时仰拱法向双侧壁导坑法过渡段的施工方法,并给出了具体施工步骤.两大跨段已安全、顺利施工完毕,施工方案对类似工程具有参考价值.
以兰张(兰州—张掖)三四线新乌鞘岭隧道为工程依托,考虑隧道正洞尺寸、8号斜井尺寸、正洞施工工法等因素,进行了悬臂掘进机选型,选定CTR300A型悬臂掘进机作为进场设备.提出了将铲板部和第二运输机通过平板运输车运输,其他部件利用设备自行走功能从8号斜井行走至隧道正洞的转运方案.比较了外接高压供电、外接发电机供电和外接泵站供电三种设备动力提供方式,选用外接泵站供电方式进洞,实施结果表明设备进洞方案可行,可为类似工程提供借鉴.
针对高原铁路隧道小断面单车道长斜井中施工车辆存在行驶困难、视线受阻、错车不便、交通堵塞、效率低下等问题,以兰张(兰州—张掖)三四线新乌鞘岭隧道长斜井为依托,研发了高原隧道长大斜井内施工车辆智能调度指挥系统并进行了现场应用.该系统基于无线信息技术提出了车辆精准定位算法,实现了施工车辆精准定位、通信互通、错车预警、信息反馈、语音调度指挥等功能,达到了调度指挥高度统一,避免了车辆错车拥堵,提升了在小断面长斜井施工中的运输效率,可为类似工程提供借鉴.
针对新乌鞘岭隧道上台阶无人化立拱施工问题,通过定性地分析钢拱架的铆钉式连接、旋转连接及三角钢筋连接三种替代方案,选择三角钢筋连接并通过数值模拟将其与传统形式的纵向连接进行定量对比分析,验证了其力学可行性.数值模拟结果表明:两种连接方式下衬砌变形及拱架弯曲变形特征几乎一致;施作相邻两榀拱架时,下一榀需要较大的约束力,无人化立拱和传统连接方式下第二榀所需支座反力比第一榀分别提高了64.9％、59.0％;三角钢筋的应力状态较传统的连接筋更为均匀,仅拱顶局部出现应力集中现象,最大值为79.8 MPa.采用自主研发
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