胡田飞
- 作品数：14 被引量：117H指数：6
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：科技部科研院所技术开发研究专项铁道部科技研究开发计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学机械工程天文地球更多>>
- 复杂边坡三维地质建模技术及稳定性分析方法被引量：10
- 2016年
- 针对三维数值分析法应用于边坡工程时遇到的一些问题,总结了一套操作便捷的分析流程。针对计算模型的建立,首先利用MIDAS/GTS的地质生成器TGM从AutoCAD导入地形及地层的等高线图,实现复杂边坡的三维几何可视化;然后提出了一种基于MIDAS/GTS和FLAC3D不同的网格数据识别格式,直接利用Excel电子表格实现数据转换,将前者的三维网格模型导入后者进行大变形计算。针对稳定性分析方法,归纳了位移、主应力、偏应力、剪切应变、塑性区及安全系数6类指标的内涵及其用于边坡稳定性分析的合理性,总结了上述指标在边(滑)坡中的一般规律和评判方法,并提出了一些相关建议。利用所述技术和方法对新疆S316线一处路基边坡进行案例分析,验证了其可行性和可靠性。
- 胡田飞刘建坤
- 关键词：复杂边坡三维可视化网格划分数据转换评价指标分析方法
- 冻融循环下冷却温度对粉质黏土力学性质影响的试验研究被引量：28
- 2017年
- 环境温度是土体冻结和融化过程中常见的变量。为明确冷却温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,进行不同冷却温度和冻融次数的冻融循环试验及三轴剪切试验,并测定试样冻融循环后的水分重分布和体积变化特征。结果表明,冻胀和冻缩在冻结过程中是同时存在的,且均随冷却温度的降低而增大,两者正负变形量比例关系的不同是土体冻融循环效应多变的主要原因之一。随着冷却温度的降低,由于冻胀先于冻缩达到极限状态,体积增加量呈先增大、后减小的规律,转折点对应的是冻胀和冻缩在微小温差条件下变形附加量相对大小关系发生改变的临界温度值。破坏强度随冷却温度的变化与干密度一致,呈先减小、后增大的规律,以劣化为主。未冻水含量和水分迁移量均随冷却温度的降低而减小,因此冷却温度越低,破坏强度随冻融次数的变化范围越小,达到新的稳定状态所需的冻融次数也越少。黏聚力和内摩擦角随冷却温度和冻融次数的变化规律可以采用Logistic模型拟合与预测,以方便工程应用。
- 胡田飞刘建坤房建宏常丹刘大伟
- 关键词：土力学冻融循环冻胀抗剪强度指标
- 微型桩-锚组合抗滑新结构支挡效果的数值分析被引量：7
- 2015年
- 针对微型桩加固滑坡时抗弯强度不足的缺陷,在类叉形微型桩组合结构的基础上引入预应力锚索,提出了一种微型桩-锚组合抗滑新结构。为验证其加固效果,基于斜坡应力状态变化理论,利用有限差分软件FLAC3D,分析了某边坡处于临滑状态时有无微型桩-锚结构加固的变形位移及应力分布特征。结果表明:1滑动状态下,坡体下部位移、应力水平大于上部,判断为牵引式滑坡;2新结构在布设位置产生较大局部应力集中,形成了一个结构-土空间骨架结构,在复合体系作用下滑坡体位移及中下部应力集中得到有效控制,尤其是在坡脚附近,主应力差、剪应变增量明显减小;3预应力锚索可以有效改善结构的整体受荷能力并减小桩身弯矩峰值;4该新结构轻型、环保、抗弯承载力高,可较好地满足边坡病害快速治理工程的需要。
- 胡田飞杜升涛梁龙龙
- 关键词：微型桩锚索组合结构
- 预应力锚索对微型桩结构抗滑性能影响的试验研究被引量：9
- 2017年
- 在传统微型桩顶部联系梁上加设斜向预应力锚索,构成新型复合挡锚结构的锚索微型桩。采用分级加载方式进行双排传统微型桩和锚索微型桩加固土质边坡的室内模型试验,并结合相同条件的FLAC3D数值计算,对比分析锚索微型桩和传统微型桩以及采用两者加固后边坡的变形和受力特征,进而探讨锚索微型桩的抗滑机理。结果表明:相比传统微型桩,经锚索微型桩加固后边坡的变形和联系梁的位移明显减小;锚索微型桩周围产生应力集中区,形成结构—土体的复合骨架体系,阻滞了致滑应力和变形沿滑坡方向的传递;预应力锚索有效增强了微型桩结构的侧向刚度,结构侧向倾斜变形减小;微型桩的内力和外力分布趋于均匀,有利于及时和充分地发挥桩体的力学性能;随着堆载的逐级增加,微型桩结构的变形过程分为小变形、大变形和极限破坏3个阶段,对应的桩—锚荷载分担比呈先增大、后减小和再增大的变化规律,极限破坏阶段的分担比稳定在1.3~1.5之间。
- 胡田飞朱本珍刘建坤郑静梁龙龙
- 关键词：抗滑性能桩侧土压力
- 基于熵权法和层次分析法的复杂边坡稳定性模糊综合评价方法被引量：16
- 2013年
- 目前复杂边坡稳定性评价的多因素分析方法中,确定权重时广泛采用的层次分析法取值过于主观,往往忽略评价指标实际取值的影响。本文采用修正的权值确定方法,提出了一种基于熵权法和层次分析法的模糊综合评价方法。首先建立评价指标体系,确定了定量指标和定性指标的隶属度取值方法以建立评价矩阵,利用层次分析法和熵权法分别计算主客观权重,再拟合权重,最终得到评价结果。利用MATLAB编制该评价体系的计算程序进行实例计算,实例评价结果与极限平衡法计算结果一致。该方法解决了传统模糊综合评判法在权重确定方面具有一定随意性的问题,分析结果更加客观,可为复杂边坡的稳定性评价提供有益参考。
- 胡田飞朱本珍
- 关键词：复杂边坡层次分析法熵权法权值
- 微型桩-锚组合新结构抗滑特性的数值分析被引量：4
- 2016年
- 针对微型桩加固滑坡时容易出现侧向变形的缺陷,笔者基于综合排桩刚架结构与拉锚式挡土结构形式优点的研发思路,提出了一种微型桩-锚组合抗滑新结构。利用FLAC3D分析了新结构的变形与受力特性,并与传统刚架式微型桩结构进行了比较。结果表明:相比普通刚架式结构,新结构加固后的边坡位移场和桩顶水平位移明显减小,其加固效果和抗滑能力更优;斜向预应力锚索增强了微型桩的侧向刚度,结构变形曲线相对平缓;桩体弯矩、剪力分布相对均匀,发挥了结构的整体受荷能力,且峰值有所降低;除抗弯和抗剪作用外,微型桩还起到轴向作用,尤其是顺坡桩侧摩阻力作用明显;锚索拉力随边坡变形累积而逐渐增大,可以利用稳定地层的自承能力分担部分滑坡荷载;由于锚索预应力的主动施加,结构对桩后土体起到预加固作用,系梁附近桩侧土压力明显增大。研究结果可为该新结构的设计提供一定理论依据。
- 胡田飞梁龙龙朱本珍
- 关键词：微型桩预应力锚索组合结构受力特性
- 冻土热物性参数的确定方法及热响应测试研究进展被引量：3
- 2015年
- 针对目前工程界较多采用经验判断和工程类比方法确定冻土热物性参数的现状,总结了热物性参数的4种确定方法及各自优缺点,介绍了热响应测试的方法及原理,论述了地层中柱状换热器与岩土体热量交换过程的两种数学模型,并对比分析了估算热物性参数的3种方法。认为冻土区道路工程的地质勘察内容应包括冻土的热物性和初始温度,建议推广现场热响应测试,并采用合适的估算方法确定热物性参数值,以保证路基和热棒设计的合理性。
- 胡田飞
- 关键词：冻土路基热物性热响应测试数学模型
- 堆载诱发型滑坡变形演化机理的模型试验研究被引量：6
- 2016年
- 基于模型试验,对堆载诱发型边坡滑坡的变形机理及演化过程进行研究。研究结果表明:(1)堆载诱发型滑坡的变形演化规律可归纳为:后缘压缩阶段→蠕动变形阶段→加速滑动阶段→剧滑阶段,且剧滑启动之前的加速变形过渡时间极短;(2)利用FLAC3D软件进行堆载滑坡演化过程的动态数值分析,模拟过程中坡体应力场和位移场的演化特征表现为从上向下逐步贯通,与模型边坡破坏过程相符;(3)堆载诱发型滑坡破坏过程历时短、突发性强,在坡脚产生持续位移时即应做出滑坡预警。
- 胡田飞
- 关键词：堆载滑坡模型试验数值模拟
- 单向冻结条件下模拟螺旋桩的冻拔响应（英文）被引量：3
- 2017年
- 季节性冻土区活动层土体在寒季的冻结会引起与冻胀相关的工程病害,如埋设在冻土中的地基会随冻胀的发展发生冻拔等。针对该问题,寒区工程一般选用螺旋桩来减轻影响。采用COMSOL Multiphysics软件建立有限元模型,模拟单向冻结条件下螺旋桩-地基土系统的响应。考虑水分、温度、应力3种物理场的顺序耦合,即自定义水分-温度耦合计算模块,在理查德方程中考虑冰水相变、冰对水分迁移的阻抗作用等,得到某时刻的全局体积含冰量分布,根据半经验模型建立冻胀量与体积含冰量、温度之间的关系,用以计算应力场中冻胀、冻拔变形,得到应力与位移分布,最终实现水分、温度、应力3个物理场的顺序耦合。根据几何对称性,建立二维轴对称计算模型。比选了3类螺旋桩(多叶片螺旋桩、宽叶片双螺旋桩、窄叶片双螺旋桩),并设置1组直线形桩作对照。计算结果表明:边界温度设为-15℃,经过7d冻结,土体冻深超过了桩的埋设深度,3种螺旋桩的冻拔位移小于直线形桩,证明了其减轻冻拔的作用;此时,螺旋桩底层叶片将承担最多的应力,桩身可以传递更多的冷量到下部土层,促使桩周土体冻结;通过对比不同桩形,总结出叶片布设的主要几何参数,即螺距、叶片宽度与数量及顶层叶片位置等对螺旋桩-地基土系统的冻拔响应会产生较大影响,并初步探索了寒区工程中一种基础的抗冻拔措施。
- 王腾飞刘建坤邰博文胡田飞于钱米王李阳
- 关键词：道路工程路基螺旋桩冻拔冻土区
- 冻结环境温度对粉质黏土冻融循环效应影响的试验（英文）被引量：3
- 2017年
- 为明确冻结过程中环境温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,首先选择冻结环境温度(-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃)和冻融循环次数(0、1、3、6、9、12、15)为变量进行了一系列冻融循环试验,然后,以围压(50、100、150kPa)为变量,对经历冻融循环试验后的试样进行三轴压缩试验。研究结果表明:冻结环境温度会显著影响土体经历冻融循环后的物理力学性质。冻融循环后试样的破环强度整体上有所减小,并随冻结环境温度的降低呈先减小、后增大的变化规律,-15℃时破坏强度达谷值。虽然土体冻结后的表观体积增大,但膨胀变形分量和收缩变形分量在冻结过程中同时存在,而且随着环境温度的降低,冻胀先于冻缩达到极限状态,因此表观体积呈先增大、后减小的变化规律,相应地破坏强度呈相反的变化规律。此外,随着冻融循环次数的增加,破坏强度呈先减小、后逐渐稳定的变化规律。同时,冻结环境温度越低,破坏强度达到稳定值所需的冻融循环次数越少。试样冻结过程中的水分迁移速率和迁移量随环境温度的降低而减小,水分迁移对土体结构的影响也随之减小。抗剪强度指标表现为与破坏强度一致的冻融循环效应,其中内摩擦角对冻结环境温度变化的响应程度大于黏聚力的影响程度。
- 胡田飞刘建坤刘大伟
- 关键词：冻土冻融循环冻结温度抗剪强度
