张德华
- 作品数：39 被引量：317H指数：9
- 供职机构：北京交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金铁道部重点科技项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程一般工业技术天文地球更多>>
- 城市地铁既有线下暗挖隧道施工安全及控制
- 既有线下新建隧道的施工安全性问题已成为备受关注的问题,施工不当可能严重危害既有线运营安全。在分析既有线下城市地铁隧道施工安全问题基础上,探讨了危害既有线及正建隧道安全性的原因,提出了安全性评估指标;同时,从设计、施工、监...
- 张德华姚海波陈浩
- 关键词：既有线浅埋暗挖安全性
- 文献传递
- DX嵌岩桩失效机制试验研究被引量：3
- 2017年
- 与直孔嵌岩桩相比,新型DX嵌岩桩具有造价低、沉降小、嵌岩少、承载力高、盘阻力与端阻力同步发挥等优势,在工程实践中得到成功应用。然而现场静载试验很难达到其承载极限,目前尚无DX嵌岩桩破坏的相关实例。为研究其失效机制,开展DX嵌岩桩破坏性模型试验,对其荷载沉降变形特性、桩周岩体附加应力分布规律进行分析。此外结合现场试验,建立三维数值模型,对加载过程中桩周最大主应力分布及塑性区演化过程进行分析。结果如下:(1)DX嵌岩桩Q-s曲线呈缓变型,具有明显的阶段特征;(2)桩体-岩土体承载体系呈渐进性破坏:加载初期承力盘能即时承担荷载并抑制桩顶沉降;随荷载增加,盘底岩体剪切破坏范围逐渐扩大,并达到其承载极限,桩端承担荷载增大,桩底压缩核不断挤压周围岩体,桩顶加速沉降。结合其荷载沉降特征及桩周岩土体附加应力分布及塑性区演化过程,将DX嵌岩桩失效过程分为四个阶段:弹性阶段、屈服前塑性阶段、屈服后塑性阶段及破坏阶段。
- 张德华郭鹏贺德新
- 关键词：模型试验数值模拟
- DX嵌岩桩承载特性模型试验研究被引量：2
- 2018年
- 新型DX嵌岩桩通过在强风化岩层设置承力盘、将桩端置于中风化岩表层，充分挖掘了强风化岩层的端承潜力，桩端阻力亦能较早发挥。与直孔嵌岩桩相比，具有高承载力低沉降、造价节约、工期缩短等优势，在广东、广西等地得到广泛应用，经济效益显著。然而现场静载试验难以达到其承载极限，目前对于DX嵌岩桩承载机理认识尚未充分。为研究极限荷栽下DX嵌岩桩承载特性，依托于防城港钢铁原料厂项目，通过3组18根桩的DX嵌岩桩与直孔嵌岩桩模型试验，对其荷载传递特性及承载机理进行了研究。结果表明：①Dx嵌岩桩Q-s曲线呈缓变型；②同等条件下，DX嵌岩桩极限承载力较直孔嵌岩桩提高118％～131％；当直孔桩嵌岩深度增加时，Dx嵌岩桩承载力仍较其提高56％～64％；③单个承力盘在加载初期承担桩顶荷载百分比迭30％～33％，同时桩端承担荷载百分比达14％～16％；随荷载增加，承力盘底部岩体发生局部破坏，盘阻力增长速率逐渐减小，端阻力则加速增长；极限荷栽下，盘阻力占总承载力百分比下降至20％～22％，端阻力占总承载力百分比增长至36％～38％，与现场试验结果较为一致。
- 张德华郭鹏
- 关键词：模型试验
- 高原多年冻土隧道围岩冻融过程预报及支护结构优化研究
- 本研究基于大量的文献和广泛的实践，籍助青藏铁路风火山隧道的实测资料，利用现场试验、理论分析、数值模拟和实验室物性参数试验等多种研究手段，对多年冻土区隧道开挖及运营过程中，洞周冻结围岩的季节活动情况及其与隧道衬砌结构之间的...
- 张德华
- 关键词：多年冻土隧道冻胀力学模型
- 文献传递
- 不同地层DX桩盘周土体附加应力分布研究被引量：4
- 2017年
- 通过4组24根DX桩的破坏性模型试验,对承力盘分别位于砂土、粘土层中的DX桩进行静载试验对比,系统研究了DX桩盘周土体竖向附加应力分布规律及上下承力盘位于不同土层条件下DX桩盘周应力传递特性。结果表明:(1)加载过程中,DX桩盘周土层均承担了较大的荷载;(2)在砂土、粘土交互地层中对DX桩进行加载时,在上部砂层下部粘土层中上、下盘承担荷载近似相等;而在上部粘土层,下部砂性土层土层中上盘承担的荷载较小,下盘承担的荷载较大;(3)承力盘间距较小,会造成承力盘之间土体的整体剪切破坏,使DX桩桩身整体下移,大大降低其承载力。基于试验及理论分析,建议承力盘设计时竖向中心间距:当持力层为砂土时,不宜小于2倍盘径;当持力层为粉粘土时不宜小于1倍盘径。
- 张德华郭鹏胡峰
- 关键词：DX桩模型试验
- DX旋挖挤扩灌注桩群桩数值分析研究被引量：2
- 2012年
- 通过数值计算软件FLAC3D对DX旋挖挤扩灌注桩(简称DX桩)群桩的承载性状和桩周土体的沉降规律进行了研究。分析了桩间距、承力盘布置对群桩极限承载力和沉降控制能力的影响,并比较了6根基桩的DX群桩和8根基桩的直桩群桩的极限承载力。研究结果表明:DX群桩的基桩具有DX单桩的受力性状。承力盘下方土体位移大于承力盘上方土体位移,盘腔上部出现临空面。3D(D为盘径)桩间距的承载力和沉降控制能力最佳。同一地层内,承力盘布置方式(平行、错开布置)对DX群桩的承载力影响甚微。6根基桩的DX群桩的极限承载力是8根基桩的直桩群桩的1.27倍。采用DX群桩不仅可以有效地控制沉降,而且可以消减桩数,节省工程成本。研究成果为合理设计该类型群桩提供了依据。
- 万飞张德华
- 关键词：桩基础极限承载力
- 高地应力软岩隧道中型钢与格栅支护适应性现场对比试验研究被引量：54
- 2014年
- 结合正在修建的兰新铁路第二双线LXS–7标存在极高地应力的大梁隧道,系统开展型钢钢架与格栅钢架在高地应力软岩隧道支护中适应性的现场对比试验研究。现场设置型钢钢架支护段与格栅钢架支护段各20 m,通过现场试验及三维数值仿真模拟,对施工过程中的围岩位移、初支钢架应力、围岩–初期支护接触压力进行对比分析,结果表明:(1)在高地应力软岩隧道支护中,型钢钢架对沉降及水平位移的约束作用较强,但支护后期变形呈现台阶式增长趋势,支护设立2个月后仍无明显收敛趋势。相应地,支护结构承受了较大的围岩压力,试验断面围岩–初期支护接触压力最大值为336 kPa,钢架应力较大;二衬施作后围岩变形仍在增加,对二衬结构会有一定影响。(2)格栅钢架属于柔性支护,初期支护设立一周后拱顶累计变形达350 mm,可较好地释放高地应力区围岩应力与变形,但支护内力及变形急剧增加无法收敛。(3)为更好地控制围岩变形,在格栅支护设立一周后增设工字钢套拱作为后期刚性支护,围岩变形曲线呈现明显收敛趋势,洞室变形稳定至446 mm。断面围岩–初期支护接触压力实测最大值为190 kPa,有效地控制支护的变形与格栅应力。(4)试验表明,现场采用"先柔后刚"的支护原则,即先架立格栅后加设套拱对高地应力软岩隧道进行支护,可有效控制软岩大变形及支护内力,结构合理。经济性分析也表明,此支护形式具有较好的经济性,是一种可适用于高地应力软岩隧道的支护结构。
- 张德华刘士海任少强
- 关键词：隧道工程软弱围岩高地应力
- DX桩在桥梁基础中的应用被引量：3
- 2012年
- DX桩以其单桩承载力高沉降量小的优点,在一般工业与民用建筑中得到了比较广泛的应用。最近一些桥梁工程也采用了这种新型桩技术。以北京市某桥梁工程为实例,通过试桩抗压静荷载试验,得出单桩竖向抗压承载力试验值,并且从单桩竖向抗压承载力、桩沉降量方面与直孔桩作了比较,还简单地分析了DX桩在受到竖向荷载作用时轴力沿桩身的分布情况以及在加载过程中DX桩上下盘盘阻的变化情况。
- 张德华齐万鹏贺德新贺建东孙君平郭桂霞
- 关键词：DX桩承载力桥梁静载荷实验
- 一种新型多节旋挖挤扩桩荷载传递机理现场试验研究及在铁路桥基的首次工程应用被引量：6
- 2013年
- 通过对5根不同长度的新型旋挖挤扩灌注桩与1根直孔桩的承载力及其荷载传递机理的现场静载试验,分析不同桩长单桩单盘、单桩三盘情况下桩侧摩阻力、承力盘阻及桩端阻力共同协调工作的受力特点,确立新型旋挖挤扩成孔工艺下桩基的荷载传递规律。结果表明,当桩身产生不足1.5mm位移时,承力盘阻发挥较大承载力。当桩身承载达到极限时,盘阻承担了45%的总荷载,极大地改善了普通摩擦桩承载力主要依靠侧摩阻力发挥其承载特性的受力特点。此外,同样桩长4m的三盘旋挖挤扩桩承载能力达到144kN,累计沉降值仅为4.27mm,远大于桩长4m的直孔桩承载力,累计沉降变形亦小于直孔桩累计沉降值5.56mm。当两者沉降相同时,旋挖挤扩灌注桩提供承载力为直孔桩的1.78倍。当旋挖挤扩灌注桩和直孔桩具有相同承载力时,前者比直孔桩所需桩长大幅减小,同时控制沉降效果更好。基于试验成果,首次成功将旋挖挤扩灌注桩应用于铁路桥梁桩基——津保铁路京九联左线跨京九铁路特大桥项目,对其中6个墩台36根基桩每桩减短10m桩长,在达到设计要求承载力前提下,沉降值仅5mm,满足铁路桥梁高速行车对沉降的严格要求。同时大大降低超长桩的施工难度,节约了工期,节约成本造价达20%,经济效益十分显著。
- 张德华王梦恕王磊崔隽
- 关键词：荷载传递
- 基于围岩-支护特征理论的高地应力软岩隧道初期支护选型研究被引量：58
- 2015年
- 结合正在修建的兰新铁路第二双线LXS-7标的极高地应力大梁隧道,开展型钢钢架与格栅钢架支护机理研究。在综合考虑喷射混凝土时间硬化效应对初期支护强度的影响基础上,基于围岩-支护特征理论综合分析型钢钢架及格栅钢架的支护机理及其适应性,探索高地应力软岩隧道工程中不同刚度支护的力学响应过程,绘制高地应力软岩隧道几种可能的围岩-支护特征曲线,为高地应力软岩隧道合理支护形式的确定提供理论依据,并提出适合于围岩大变形的合理支护形式,以及控制高地应力软岩隧道大变形的合理措施。
- 张德华刘士海任少强
- 关键词：软弱围岩高地应力支护效果
