最新出版¦《岩土工程学报》2024年第S2期目录与论文摘要(47篇)

文摘   2024-10-28 10:01   江苏  
《岩土工程学报》2024年第S2期目录

《岩土工程学报》2024年增刊2全刊阅  

《岩土工程学报》2024年第S2期
论文摘要(47篇)
水位涨落作用下加筋路堤稳定性研究
李丽华,李泽升,肖衡林*,漆字巍,叶  治,李玉涛
(湖北工业大学土木建筑与环境学院河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室,湖北武汉 430068)
要:公路洪水水毁现象愈发频繁,洪水引起的水位涨落对路堤有不可逆的损坏。以加筋路堤边坡为研究对象,考虑不同土工合成材料加筋效果,开展水位涨落模型试验,研究不同类型路堤在水位涨落条件下的水力特征及沉降与破坏模式。试验结果表明:水位涨落过程中,加筋改变了加筋层附近土体的孔隙水压力与土压力变化幅度、体积含水量对水分入渗的响应速度,不同筋材的加筋效果影响规律不同;对比未加筋路堤,孔隙水压力变化幅度在土工格栅加筋路堤中随水位涨、落过程逐步增大,体积含水量在土工布加筋路堤中响应最迅速,两者在土工复合材料加筋路堤中的变化利于路堤稳定,综合考虑,土工复合材料加筋效果最优;水位下落后,未加筋路堤斜坡发生牵引式滑移,加筋路堤均未发生,且加筋有效减小了路堤沉降。研究水位涨落条件下加筋路堤稳定特征对洪水水毁灾害防治具有重要意义。
关键词:模型试验;加筋路堤;水位涨落;孔隙水压力;破坏模式
软黏土矩形顶管土压力分布与结构响应分析
龙炼彬1, 2,黄茂松1, 2,时振昊*1, 2,张中杰3,吕培林3
1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 2000922. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 2000923. 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,上海 200125)
要:矩形及类矩形顶管越来越多应用于城市地下空间结构建设,其结构水土荷载分布特征及结构响应对工程稳定性、安全性尤为重要,然而相关研究较少。在回顾现有顶管土压力计算方法的基础上,通过有限元模拟研究了饱和软黏土矩形顶管顶部竖向土压力分布和侧向衬砌变形模式,提出了包含非均值分布竖向土压力和水平地层抗力的矩形顶管荷载模式,通过与地层-结构整体有限元模拟对比,对上述方法进行了验证。主要结论为:①顶管顶部土压力为非均值分布,呈现跨中压力小,两侧压力大的梯形分布模式,顶部土压力平均值与全覆土土压力相近;②竖向土压力分布非均值程度随着截面尺寸增加、结构埋深增加、高宽比减少而增加,高宽比影响最为显著;③截面高宽比可影响顶管结构侧向变形模式,扁平顶管侧向向外变形挤压土体,诱发水平地层抗力;④竖向土压力非均值分布及水平地层抗力对合理计算软黏土矩形顶管顶部及两腰处弯矩具有重要作用。
关键词:矩形顶管;软土;土压力分布;结构响应
干湿循环对黏土微观结构及持水性能影响的试验研究
  1,蔡国庆*1, 2,刘倩倩1,李风增3,单冶鹏1
(1. 城市地下工程教育部重点实验室,北京1000442. 北京交通大学土木建筑工程学院,北京 1000443.郑州市公路事业发展中心,河南郑州 450015)
要:长期干湿循环作用会削弱路基土的工程力学性质,产生工程灾害,有必要研究干湿循环对其微观结构及持水性能的影响。针对既有线有砟轨道路基土,开展了一系列考虑干湿循环影响的压汞试验、扫描电镜试验、压力板试验与饱和盐溶液蒸汽平衡试验。试验结果表明:在反复的干湿循环过程中,土体结构遭到破坏,内部胶结物质不断减少。土体微孔及小孔(<5 μm)数量逐渐增多,中孔及部分大孔范围(530 μm)内的峰值孔径逐渐减小,分布密度逐渐增大。数次干湿循环后微裂隙(>100 μm)逐渐增多,导致试样开裂。干湿循环会对土体的持水性能产生影响,初始干密度较小时,经历过1次干湿循环持水性能略有增强,而经历过3次及5次干湿循环持水性能持续减弱。
关键词:干湿循环;有砟铁路黏土填料;微观结构;持水性能
基于能量的振冲碎石桩加密效果评价方法
周燕国,王  春,庄端阳,姚鹏飞,张东超
(浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室 浙江大学岩土工程研究所 浙江大学超重力研究中心,浙江 杭州 310058)
:采用常规检测手段进行处理地基的工后质检存在时间滞后与空间局部的问题,不能及时反映处理地基的整体加固效果。提出了一种基于能量的碎石桩复合地基桩周土振动加密效果评价方法,为实现桩周土加密效果的准实时评价提供参考。首先,根据地基弹性波传播理论建立振冲施工过程中桩周土吸收波动能量的计算方法,通过不排水动三轴试验建立典型饱和粉砂土基于吸收能量的超静孔压模型,为进一步根据固结理论预测处理后复合地基桩周土密实度提供依据;其次,依托某工程水电站深厚坝基碎石桩处理工程实例,采用桩周土超静孔压峰值和处理后孔隙比两个关键物理量对方法进行了检验,发现与施工现场实测超静孔压和工后质检得到的孔隙比相比,方法的预测精度达到90%左右,说明基于能量的振冲碎石桩加密效果评价方法具有可行性。
关键词:振冲碎石桩;振动能量;弹性波;留振加密;超静孔压
随机地震作用下隧道动力响应的概率密度演化分析
张冬梅1, 2,郭  1,申轶尧*1,黄忠凯1
(1. 同济大学土木工程学院,上海 2000922. 青海大学土木水利学院,青海 西宁 810016)
要:由于地震动的随机性特征,确定性方法难以完全考虑地震动复杂随机性特点,采用随机分析方法研究隧道结构的地震响应对地下结构抗震设计具有重要的现实意义。以软土场地中圆形隧道结构为研究对象,建立典型工程场地下土体-隧道整体非线性动力相互作用分析模型,利用随机地震动模型生成符合抗震设计规范要求的非平稳地震动,将概率密度演化分析方法引入到隧道结构抗震分析中,初步探讨了隧道结构抗震性能概率密度演化特征,并以隧道倾斜角为抗震性能指标,利用概率密度演化方法求解隧道结构响应的概率密度函数,得到隧道在无破坏、轻微破坏、中等破坏和严重破坏时隧道倾斜角的超越概率。研究结果表明:隧道倾斜角在四种破坏状态下的超越概率分别为98.88%86.10%30.90%3.70%;提出的概率密度演化方法可以准确获取隧道倾斜角瞬时概率信息,为研究隧道结构抗震性能的概率演化特征提供了新的思路和途径。
关键词:隧道结构;概率密度演化方法;随机地震;动力响应;超越概率
袋装砂井打设深度的磁场法检测技术研究
李鼎伟1,李国维2,刘日新3,周  *4,刘延明5,贺冠军6,佘明星7
1. 广东潮惠高速公路有限公司,广东广州 5167002. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京 2100243. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东广州 5105074. 河南工业大学土木工程学院,河南郑州 4500015. 青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 2661006. 中榕规划设计有限公司,湖南长沙 4102197. 保利长大工程有限公司,广东广州 510640
要:袋装砂井的打设深度是排水固结法处理软基工程须控制的技术指标,开发原位检测已打设袋装砂井深度的有效方法,对于保障排水固结法的处理效果意义重大。研究表明,软土地基的平均固结度和袋装砂井深度近似线性正相关;在砂袋内设置人工磁场作为袋装砂井端头的检测标识具有显著的辨识度,检测靶标预置在砂袋内底端随同砂袋被打设到预定深度具有良好的成功率,控制靶标中磁芯的磁场强度和双芯的距离可以规避天然磁场和相邻靶标的影响,借助静力触探机械系统贯入磁感探头同步检测靶标的空间位置具有良好的可操作性和精度。现场试验显示,磁场法检测满足工程需要,相对于高压水冲法检测具有显著的性价比优势。
关键词:砂井深度;靶标;磁场强度;室内试验;现场试验
真空预压联合碱渣处理疏浚淤泥加固效果及机理
雷华阳1, 2,包一琳1,冯双喜*1, 2
1. 天津大学土木工程系,天津3003542. 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津300354
要:真空预压技术广泛应用于因疏浚形成的大面积淤泥地基,为了改善传统真空预压加固效果,基于绿色低碳和快速环保的加固理念,提出了真空预压联合碱渣处理疏浚淤泥地基方法。通过开展室内真空预压模型试验和微观测试,探讨分析了碱渣联合真空预压法的加固效果及机理。研究结果表明:与常规真空预压法相比,碱渣联合真空预压法处理疏浚淤泥地基的加固效果得到大幅度提升,其中排水量、表层沉降量提升幅度达20%左右,加固后土体的含水率从90%降低34.9%,十字板剪切强度最大提高1.33倍。通过SEM电镜扫描试验及压汞试验,分析加固完成后土体的微观形态及孔径变化,发现碱渣可促进颗粒聚集团聚,使土中细颗粒含量降低。碱渣和黏土矿物之间可发生强烈的水化反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等产物,增大土体胶结作用。本研究为改进真空预压方法的技术发展及碱渣高效利用提供了理论依据。
关键词:真空预压;碱渣;加固效果;加固机理
基于CPTU的承压水位勘察测试方法
孙彦晓1,刘松玉*1,张国超2,王  3,何  1,童立元1,陈  4,吴  5, 6
(1. 东南大学岩土工程研究所,江苏 南京 2111892. 中铁大桥勘测设计集团有限公司,湖北 武汉 4300563. 中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北 武汉 4300714. 江苏省交通工程建设局,江苏 南京 2100045. 中铁十四局集团有限公司,山东 济南250101
6. 中铁十四局集团大盾构工程有限公司,江苏 南京 211800)
要:基坑隧道等工程中承压水突涌、渗漏等问题时有发生,如何经济、便捷、准确地获取承压水位对工程设计及施工具有重要指导意义。通过分析江阴靖江过江隧道和海太过江通道工程中的孔压静力触探(CPTU)测试及地勘资料,提出了一种基于CPTU的承压水位测试方法,可在获取CPTU原位测试参数的同时,通过测量的孔隙水压力计算承压水位。将CPTU测试获取的承压水位与观测井水位进行对比,结果表明,测试值与观测值较为一致;CPTU方法具有操作便捷、快速、施工成本低的优点,值得在基坑隧道工程中推广使用。
关键词:承压水;孔压静力触探;原位测试;孔隙水压力;承压水位
软黏土带压冻融循环下不固结力学特性试验研究
郎瑞卿1, 2, 3,裴璐熹1,孙立强*4,冯守中5
(1. 天津城建大学土木工程学院,天津3003842. 河海大学土木与交通学院,江苏南京 2100243. 天津市软土特性与工程环境重点实验室,天津 3003844. 天津大学建筑工程学院,天津 3000725. 滁州学院土木与建筑工程学院,安徽滁州 239001)
要: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。
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
循环荷载作用下钢桩-软黏土接触面剪切特性研究
  1, 2,朱柯凡1,刘成君1,沈盼盼*3
1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 2000922. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 2000923. 上海勘测设计研究院有限公司,上海 200335
要:目前,中国海上风电工程的建设已进入快速发展阶段。海上风电机常采用大直径钢管桩作为基础,然而现在的桩基承载力设计预测方法往往基于小直径柔性桩,不适用于大直径刚性桩。因此需要研究海上桩基桩-土界面的相互作用,来对海上大直径刚性桩基的设计预测方法进行优化。使用循环荷载作用下钢桩-软黏土大型接触面剪切试验数据,建立法向循环荷载作用下钢与黏性土接触面剪切试验的离散元模型,对各个细观参数进行标定,分别研究动荷载频率和幅值对剪切特性的影响,并进行了细观机理分析。数值模拟结果表明动荷载频率和幅值越大,钢与黏性土接触面强度越小,其中动荷载幅值的影响较为明显。通过细观机理分析可以发现:动荷载频率和幅值越大,接触面处黏性土的颗粒位移越小;静荷载下黏性土的颗粒间作用力大于动荷载下的颗粒间作用力;动荷载会导致颗粒间的扰动,从而使接触面强度减小。研究结果可以为海上风电桩基承载力的准确预测提供理论基础。
关键词:钢桩-软黏土接触面;大型接触面剪切试验;循环荷载;数值模拟
聚合物改性膨润土对Pb(II)离子的吸附特性研究
姜璐莎1,蒲诃夫*2,闵  1,邱金伟3,陈晓雄1
(1. 华中科技大学土木与水利工程学院,湖北 武汉 4300742. 深圳大学土木与交通工程学院,深圳 广东 5180603. 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北 武汉 430010)
要:为研究聚合物改性膨润土(简称PMB)对重金属的吸附特性,开展了Batch吸附试验,利用4种吸附动力学模型(准一阶动力学、准二阶动力学、颗粒内扩散和Elovich模型)和4种等温吸附模型(LangmuirFreundlichD-RTemkin模型)研究了钠化钙基膨润土(简称NCB)和PMBPb(II)离子的吸附行为,并通过BET Brunauer- Emmett-Teller)试验对膨润土进行了比表面积和孔径分析。结果表明,当溶液pH值为1(强酸)时,PMBPb(II)离子的吸附率为60%,较NCB提高了33%。膨润土对Pb(II)离子的吸附动力学更符合准二阶模型,PMB在初始5 min内可快速吸附Pb(II)离子,吸附率达50%Langmuir吸附等温模型更好地描述了两种膨润土对Pb(II)离子的吸附特性,计算所得最大吸附量与试验结果接近。
关键词:膨润土;聚合物改性;吸附性能;铅离子
膨胀土生态治理研究进展
白玉霞1,常  1,肖衡林*1,李丽华1,何  1,邱  1,周文卓1,邓永锋1, 2
(1. 湖北工业大学土木建筑与环境学院河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室;湖北武汉 4300682. 东南大学交通学院,江苏南京 211189)
要:膨胀土是一种遇水急剧膨胀变形、失水迅速收缩开裂的问题土,需对其进行治理以满足工程要求。对近年来新发展的膨胀土生态治理材料进行了归纳、总结,并根据其组分、特点分为地聚合物类、离子固化剂、有机高分子材料类、微生物与酶类和生物胶类,并阐述了各类固化剂的材料特点、固化效果及作用机理,均符合新时代发展要求,可作为一种可持续的、环保的、多功能的技术大范围推广应用,最后从生态治理和推广应用角度探讨了目前需要克服的问题。
关键词:膨胀土;生态治理;固化效果;改性机制;研究进展
考虑黏土非线性特性的锥尖系数小孔扩张计算方法
林毅峰1, 2,朱俊霖3, 4,俞  *3, 4,黄茂松3, 4,校建东1, 2
(1. 中国长江三峡集团有限公司,湖北 武汉 4300142. 上海勘测设计研究院有限公司,上海 2003353. 同济大学地下建筑与工程系,上海 2000924. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
要:当前规范中根据静力触探结果解释黏土不排水剪切强度采用的是推荐的锥尖系数,但该系数存在经验性取值的问题,更重要的是当前锥尖系数均是基于理想弹塑性土体模型导得,未考虑土体应变应变的非线性特性。为此,首先在ABAQUS有限元软件中模拟了圆锥贯入过程,评估锥尖阻力qc,饱和黏土采用双曲线硬化弹塑性模型,并使用ALE重划分技术防止网格发生畸变。有限元结果表明:土体刚度、锥面粗糙度和破坏准则等因素均影响着锥尖系数。同时在有限元中模拟了不排水圆孔扩张过程,得到球孔扩张极限承载系数的表达式。随后建立了锥尖阻力与球孔极限扩孔压力之间的等效换算关系,最后对工程实例进行了计算分析。
关键词:静力触探;大变形有限元;小孔扩张;锥尖系数;软黏土
EICP固化轮胎颗粒混合黏土的强度特性及微观机理
  1, 2,李  1, 2,周鑫隆*1, 2,习  1, 2,孙  3
1. 湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 4300682. 环境岩土与河湖生态修复湖北省重点实验室,湖北武汉 4300683. 中水电四局华中(武汉)工程有限公司,湖北武汉 430000
要:酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)技术固化轮胎颗粒混合黏土轻质回填材料可以高效吸纳废旧轮胎,推动废旧轮胎在岩土工程领域资源化利用。基于EICP技术结合轮胎颗粒,系统开展了复合改良黏土的强度特性和机理研究。结果表明,EICP技术可以提高轮胎颗粒混合黏土的无侧限抗压强度。当胶结液浓度为0.5 mol/L时,处理效果最好。随着胶结液浓度增大,CaCO3含量逐渐增加,但转化率逐渐降低。EICP固化轮胎颗粒混合黏土的强度和弹性模量随轮胎颗粒掺量增加先增加后降低,轮胎颗粒的最佳掺量为5%;微观结构分析表明EICP生成的CaCO3有效增强了轮胎颗粒和土颗粒之间的黏结并填充了孔隙。研究结果可为EICP固化轮胎颗粒混合黏土填充材料提供理论依据。
关键词:酶诱导碳酸钙沉淀;轮胎颗粒;力学特性;微观机理
磁场提升电渗加固效果的试验探究
徐朝阳1,周  *1,周吾桐1,蒋熠诚1,朱则铭1,余锦地2
(1. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江 杭州 3100582. 浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002)
要:通过改善界面电阻来优化电渗效率受到了广泛关注。基于磁电化学研究,开创性地将磁场引入电渗过程中,旨在降低界面电阻并提高电渗效率。通过试验证明引入磁场能显著提高电渗效率,且最佳的布置位置为阳极处。具体而言,合理布置磁场能够大幅延缓阳极界面电阻的上升,改善电渗排水性能,大幅缩短了处理时间。能耗方面,采用了多个指标进行综合分析,包括等效能耗、总能耗、能量利用率,结果表明引入磁场是解决电渗高能耗问题的有效途径,尤其当磁场布置在阳极处,能大幅提高能量利用率并减小总能耗。其中,采用可重复使用的永磁体作为磁极,能够循环使用且成本低廉。因此,在客观上,电渗中引入磁场的技术极具工程应用潜力和实践价值。
关键词:电渗;磁电化学;磁场;界面电阻;能耗
粉砂与粉土固结蠕变特性对比的试验研究
  1,陈少波2,英  2,周  2,张思煜3
(1. 无锡地铁集团有限公司,江苏 无锡 2140232. 上海隧道工程有限公司,上海2000323. 南京工业大学岩土工程研究所,江苏南京 211816)
要:为了解释基坑预降水引发的基坑周边地面沉降的滞后性,依托某地铁车站基坑预降水工程,开展场地中典型粉砂和粉土的一维固结蠕变试验。通过试验结果分析,得到土的压缩指数、回弹指数和次固结系数,给出了回弹指数与压缩指数和次固结系数与压缩指数的经验关系。蠕变试验结果表明,粉砂和粉土的次固结系数与固结荷载之间呈现良好的线性关系,提出了次固结系数与固结压力的经验公式。从固结压力下砂土天然结构破坏的角度,解释了次固结系数随着固结压力的增加而增大的原因,为解释预降水引起的基坑周边地面沉降滞后效应和地面沉降合理估算提供了实验依据。
关键词:粉砂;粉土;蠕变;次固结系数;压缩指数;回弹指数
环境温度对地下管廊温度场与力学特性的影响
崔飞龙1,杨俊超*2,王进尚1,张亚涛3,李丽华4
(1. 郑州工程技术学院,河南 郑州 4500442. 广州市第一市政工程有限公司,广东 广州 5100603. 中建铁投开发建设有限公司,山东 济南 2501004. 湖北工业大学,湖北 武汉 430068)
要:季冻区季节性温度变化对地下管廊的工程应用性能产生显著影响,为了研究季冻区环境温度对地下管廊温度场和力学特性的影响,采用ABAQUS有限元数值模拟技术分别研究了季节性环境温度作用下地下管廊温度场和土压力的变化规律。数值分析结果表明:管廊竖向截面最大冻深明显滞后于最低环境温度出现时刻;在升温与降温过程中,管廊上部及附近区域温度场先后出现“冷核区”和“热核区”等特殊现象,随着升温与降温的持续作用而逐渐消失;在降温与升温过程中,管廊顶板土压力先后出现增加与减小趋势;当季节性温度变化作用结束后,管廊顶板土压力显著大于初始状态。
关键词:环境温度;温度场;力学特性;管廊;数值模拟
不同排水条件间歇循环荷载作用下软黏土变形特性试验研究
黄珏皓1, 2,徐临风3, 1,卢  5,晏文隆4, 1,陈  1, 2,付晓东1, 2
1. 中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室, 湖北武汉 4300712. 中国科学院大学, 北京 1000493. 昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 6500934. 重庆大学土木工程学院, 重庆 4000455. 中国电力科学研究院有限公司输变电工程研究所,北京 102401
要:以往研究中通常采用间歇加载循环三轴试验来研究交通荷载作用下软黏土的变形特性。但交通荷载引起的土单元应力场中,水平应力和轴向应力循环变化。而且在循环加载阶段和间歇停振阶段,土体孔隙水均可以排出。因此,通过对软黏土开展两类循环三轴试验,即不排水和部分排水条件下的间歇加载循环三轴试验,研究了间歇循环荷载作用下软黏土变形特性,分析了循环围压和排水条件对软黏土累积轴向变形的影响。试验结果表明,累积轴向应变受循环围压和排水条件影响显著。累积应变增量随加载阶段的增加而减小,但不同循环围压下应变增量的衰减程度不同;在部分排水条件下,应变增量随循环围压增加而增大,而在不排水条件下则下降;另一方面,相较于不排水条件,部分排水条件下应变增量的衰减程度更为显著;同时,不同试验条件下应变增量的差异性在第一个加载阶段中较为明显,而在后续加载阶段中则可以忽略。基于上述试验结果,提出了一个考虑循环围压和排水条件影响的预测间歇循环荷载作用下软黏土累积应变的表达式,预测结果与实测值较为吻合。上述研究成果有助于加深对间歇循环荷载作用下软黏土力学性质的认识。
关键词:间歇循环荷载;软黏土;应变增量;循环围压;排水条件
基于承载特性的挤扩支盘桩加固深厚软基作用机理研究
张坤标1,汪益敏1,陈页开1,丘  2,易  3,曾昭宇2
(1. 华南理工大学土木与交通学院,广东 广州 5106412. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东 广州 5104403. 广东省交通运输建设工程质量检测中心,广东 广州 510420)
要:针对深厚软土地基中挤扩支盘桩布置,结合汕头软基区挤扩支盘桩应用工程的单桩静载试验建立三维数值模型,探究了支盘桩在沉降过程中的荷载分担特点和盘-土相互作用机制。结果表明:未贯穿深厚软基的挤扩支盘桩桩端的荷载分担率远低于等截面直孔桩;挤扩支盘桩群桩效应系数ηg与桩体数目N和桩间距Sp密切相关,推荐桩间距Sp=8d为深厚软基区支盘桩的最优间距;支盘端部尤其下部支盘端部在极限沉降状态下分担大量荷载至盘周土体,盘净距Sb通过改变支盘结构持力土层性质而影响基桩承载能力。
关键词:挤扩支盘桩;承载特性;数值模拟;荷载传递;软土地基处理
考虑固结全过程的实用沉降预测方法
  1,姚仰平*1,朱丙龙2
(1. 北京航空航天大学交通科学与工程学院,北京1000832. 中国铁道科学研究院集团有限公司,北京100081)
要:中国大量交通基础设施修筑在软土地基上,建立能够适用深厚软土地基的沉降预测方法具有重要意义。在实际监测过程中,深厚软土的主固结时间漫长,实测数据包含了主固结变形与蠕变变形。大多数沉降预测模型基于瞬时加载,没有考虑非线性的固结全过程。考虑固结变形全过程,采用新的曲线表达式反映一维固结曲线在不同阶段的非线性,将瞬时变形和延时变形均按非线性处理,建立考虑固结全过程的实用沉降预测方法。以常用的3种曲线拟合方法作为参照对象,根据大阪关西国际机场的监测数据进行曲线拟合与预测对比。结果表明,扩展蠕变沉降算法能够更准确、更可靠地预测软土地基的沉降。
关键词:沉降预测;固结;蠕变;软土
基于间隙参数法的软土盾构隧道施工不确定性表征
杨文钰1, 3,郑俊杰*1, 2,仉文岗3,章荣军2,梁正斌4,陶应建4
(1. 华中科技大学土木与水利工程学院,湖北 武汉 4300742. 武汉大学土木建筑工程学院,湖北 武汉 4300723. 重庆大学土木工程学院,重庆4000454. 中铁八局集团第一工程有限公司,重庆 400053)
要:为防御软土盾构隧道施工引发过大地层位移的风险,有必要对盾构隧道地层位移进行概率分析。间隙参数法通过将地层损失分为三个分量,详尽地解释了盾构隧道掘进过程中地层损失的来源,基于间隙参数法对盾构隧道掘进过程中众多参数不确定性进行表征,为实现概率分析提供重要前提。基本思路为分别确定三个分量,即等效三维间隙、盾构姿态相关间隙与物理间隙的统计特征。等效三维间隙与盾构姿态相关间隙相对复杂,根据文献给出了与之相关的地层参数与掘进参数的统计特征。物理间隙与注浆效果有直接关系,通过搜集到的地质雷达数据确定注浆填充率,给出了物理间隙的统计特征。
关键词:软土;盾构隧道;间隙参数;地层变形;不确定性
基于离心机和数值模拟的深基坑开挖支护结构受力和变形研究
  1,李从安1,李  1,王志鹏2
1. 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉 4300102. 中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分公司,广东深圳 518000
要:依据实际基坑开挖和支护结构工程特性进行模型概化,得出适合的离心模型试验方案,采用离心模型试验分析超深基坑开挖过程支护结构工程的受力和变形分布规律特征。同时建立三维有限元模型对圆形基坑开挖过程中支护结构的变形进行数值模拟,并将试验和数值计算结果进行对比分析。结果表明:支护结构水平位移模式为两头小,中间大的“涨肚型变形”;并且随着基坑深度的加深,地下连续墙水平位移最大值点逐渐下移;地表沉降呈凹槽形沉降形式,随着开挖的进行,沉降槽底部向着远离基坑的方向发展;地连墙背后土压力变化值呈非线性,开挖初期,土压力沿深度变化很小,但随着开挖的进行,土压力变化量逐渐增大;数值分析与离心模型试验的开挖支护结构变形特征结果较相近。研究成果可为基坑开挖设计切实有效的支护结构提供科学依据。
关键词:深基坑;开挖;支护结构;变形;离心机;数值模拟
压入式沉井与反力桩对地表沉降的耦合影响研究
张中杰1,王啸翔2, 3,俞  *2, 3,黄茂松2, 3,王浩然1
1. 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,上海 2001252. 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系,上海 2000923. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092
要:利用压入式连续沉井群建造轨交地下车站是一种新型预制装配建造模式,但相较传统的明挖式基坑车站修建方式,目前尚缺乏对沉井压入过程环境影响的研究。为此,本研究以实际工程案例为背景,通过数值模拟,结合现有实测拟合沉降曲线,对比调查了沉井外侧反力桩的存在与否对地表沉降剖面的影响规律;进一步调查了桩间距对于地表沉降的调控作用;并基于抗拔承载力等效原则,同时探究了桩间距和桩径对周边土体沉降的影响。进而形成了桩外侧和桩间土体沉降剖面的修正归一化曲线,为压入式连续沉井群地下车站在高密度城市中心的实施提供参考支撑。
关键词:压入式沉井;地表沉降;反力桩;数值模拟
基于随机场理论的盾构隧道地层扰动分析
  1,潘家军1,王艳丽1,景  2,张  3
1. 长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉 4300102. 长江科学院武汉长江科创科技发展有限公司,湖北武汉 4300103. 中国长江三峡集团有限公司中国三峡武汉科创园,湖北武汉 430010
要:盾构开挖不可避免会造成周围地层扰动,引起地表及深部地层发生变形,变形过大时会威胁到周围建构(筑)物的安全,因而有必要开展隧道施工地表及地层变形扰动方面的研究。首先在土体均质条件下,开展二维数值计算,并分别利用Peck公式拟合优度和多项式拟合优度来评价水平向地层和竖向地层的变形扰动程度;继而考虑土体参数空间变异性,借助Monte Carlo策略,开展盾构施工对地层扰动规律影响研究的随机性分析。研究结果表明:Peck公式拟合优度可以较好地反映施工引起水平地层沉降变形程度;多项式拟合优度可以较好地反映竖向地层水平变形受到施工的影响程度;土体模量空间变异性会对盾构隧道施工地层扰动产生较大的影响,模量较大时会对盾构施工地层扰动有一定的“抑制”作用,但总体上越靠近盾构隧道,地层受到扰动越大。研究可以为类似工程的设计和施工提供有益的参考。
关键词:盾构隧道;深部地层;变形扰动;拟合优度;空间变异性;随机场
交通地下空间体系建设发展对策研究
肖旦强1, 2,詹  *1, 2,胡  1, 2,严  1, 2,余以强1, 2,吴剑军1, 2
(1. 浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室,浙江 杭州 3100232. 浙江省交通运输科学研究院,浙江 杭州 310023)
要:工业化、城市化的快速推进导致城市用地紧缺、交通拥堵等问题日益突出,交通地下空间开发通过统筹考虑地下、地面和地上的开发和利用,打造综合枢纽,形成立体交通,已经成为提升交通系统整体运行效率的重要解决方案。各地的城市交通地下空间正进入快速建设时期,其深度和广度显著提升,引起了一系列全新的难题和挑战。结合国内交通地下空间开发及政策现状,从时间、空间和类型等多个层面总结先进经验,并从中梳理制约交通地下空间发展的问题与难点,针对提出的重难点问题,提出交通地下空间发展总体思路与对策,对未来交通地下空间的建设开发给予建议和参考。
关键词:交通地下空间;地下枢纽;开发政策;发展对策
局部开挖条件下土工织物加固边坡的离心模型试验研究
  曜,刘素嘉,张 
(清华大学水利水电工程系,北京100084)
要:土工织物加筋是工程中加固土体的有效方式。进行了坡脚开挖条件下素土坡与土工织物加筋土坡的离心模型试验,测量了边坡的位移变化,分析了土体的变形破坏过程与土工织物的作用。试验结果表明土工织物加筋减小了滑动体的位移,提高了土坡的稳定性,改变了滑裂面的形态。土工织物加筋使边坡变形均匀化,牵拉外侧土体,从而延迟并减轻了边坡破坏。
关键词:边坡;土工织物;开挖;加筋;离心模型试验
基于分布式光纤传感技术的超长桩承载特性分析
付张鑫1,曹文昭*1, 2,吴旭君1, 2,张兴杰2,罗沐池1
(1. 中冶建筑研究总院有限公司,北京1000822. 中国京冶工程技术有限公司,北京 100082)
要:为探究不同地质条件下超长桩承载变形特性及数值模拟中摩擦系数对桩-土相互作用的影响,以深圳湾超级总部某项目系列试桩为背景,采用FBG密集分布式光纤传感技术进行基桩内力测试,并采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,对比分析桩、土界面采用不同摩擦系数取值方式时土层平均侧阻力模拟结果。结果表明:①灌注桩承载变形特性与桩长和持力层性质密切相关,超长桩轴力沿深度方向基本呈线性递减,端阻比明显减小;持力层为强风化花岗岩层时,试桩轴力沿深度方向呈“大肚形”递减,端阻比低于17.1%。②数值模拟中摩擦系数取值方式会对土体侧阻力模拟结果产生较大影响,根据土层性质差异,对桩土界面采用多个摩擦系数能够提高模拟结果准确性。
关键词:FBG密集分布式光纤传感技术;超长灌注桩;承载变形特性;数值模拟;侧阻力
埋置移动荷载作用下三维黏弹性半空间的动力响应
李怡君1,胡安峰2, 3,李  1,马玉喜1,徐  1
1. 武汉轻工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉 4300482. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州 3100583. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江杭州 310058
要:采用积分变换方法对埋置移动荷载作用下三维黏弹性半空间地基振动的衰减规律进行了理论研究。首先,基于理想弹性介质的动力Navier方程,利用Helmholtz分解定理及傅里叶变换方法,在直角坐标系中求得了变换域内弹性介质动力响应分量的表达式。结合相应的边界条件及连续条件,得到了埋置移动荷载作用下黏弹性半空间地基动力响应的积分形式解。当荷载埋深为零时,埋置移动荷载退化为地表移动荷载,对比发现退化解结果与已有结果吻合较好。最后,采用IFFT法对地基土体动力响应进行数值求解,分析了移动荷载埋深、速度等因素对地基振动的分布衰减规律以及频谱分布的影响。
关键词:埋置移动荷载;黏弹性半空间;动力响应;振动衰减
木质素改良黄土工程性质与加固机理
  1, 3, 4,王兰民1,刘钊钊2, 4,钟秀梅*1,高中南1
1. 中国地震局黄土地震工程重点实验室,甘肃兰州 7300002. 四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都 6100653. 青海大学土木水利学院,青海西宁 8100164. 兰州大学土木工程与力学学院,甘肃兰州 730000
要:为有效改善黄土的不良工程性质,选择工业副产品木质素作为改良剂,对黄土工程性能进行改善,以满足工程对土体承载能力的要求。通过配置不同配比的木质素改良黄土,测试了改良黄土的相对质量密度、界限含水率、最大干密度-最优含水率和无侧限抗压强度,研究了素土和改良黄土的工程性质,探讨了木质素用于改良黄土的可行性。并结合物理力学特性测试结果,基于扫描电镜试验和X射线衍射试验,从细观结构和矿物成分方面分析了木质素改良黄土的加固机理。结果表明:与素压实黄土相比,木质素改良黄土的相对质量密度明显降低,液限、塑限和塑性指数均减小,最大干密度增大,最优含水率有所下降。木质素掺量和养护龄期对改良黄土工程性质有显著影响,养护龄期28 d、木质素掺量2%时,改良黄土抗压强度最大,相较于素压实黄土强度提升32%。木质素对黄土的改良加固的机制主要包括木质素对黄土的填隙作用、胶结作用、黏土矿物强化作用、离子交换和双电层吸附作用。
关键词:木质素;改良处理;抗压强度;SEMXRD
全钢质低碳基坑支护体系工程应用与碳排放分析
  1, 2,陈锦剑2,王美华1
1. 上海建工集团股份有限公司,上海 2000802. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240
要:基于深基坑工程碳排放生命周期理论,以上海某绿色科技示范楼项目为背景,针对PC工法组合钢管桩围护结合预应力型钢组合支撑构成的全钢质低碳支护方案和混凝土常规支护方案的基坑生命周期碳排放进行定量计算与对比分析。研究结果表明:全钢质支护体系的基坑生命周期总碳排放量为混凝土支护体系的21%,通过增加重复使用次数、选择低能耗机械、缩短运输距离等措施,可进一步减少全钢质支护体系的碳排放量。
关键词:全钢质支护体系;PC工法组合钢管桩;预应力型钢组合支撑;碳排放分析
膨润土组合试样的热传导和水分迁移规律试验研究
杨高升1, 2,白  *2,陈文轩1,毛海涛1,刘中华1,兰晓玲1
1. 山西农业大学城乡建设学院,山西太原 0300312. 北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044
要:缓冲材料砌块接缝作为高放废物处置库工程屏障系统中潜在的薄弱部位必须被深入研究。为此,利用研制的试验装置测定了进水前与进水后两种情况下高庙子(GMZ)膨润土组合试样不同位置处的温度和体积含水量随时间的演化规律,并根据试验结果得到了组合试样接缝愈合后的热传导系数和水力传导系数。试验结果表明膨润土组合试样内部温度的变化主要受温度边界的影响,而其内部水分的变化对其影响较小。在短时间内,加载水力边界条件仅使得靠近水力边界处的土体的体积含水量大幅度增加,而对其它位置影响较小。由于受到温度边界的影响,靠近温度边界位置处的土体的体积含水量随时间逐渐降低。愈合后接缝位置的导热性能和渗透性能够满足高放废物处置库工程屏障的要求。
关键词:GMZ膨润土;组合试样;接缝;热传导系数;水力传导系数
瑞利波作用下考虑竖向荷载影响的单桩在饱和软土中的水平动力分析
周凤玺1,高智岗1,曹小林1,戴国亮2
(1. 兰州理工大学土木工程学院,甘肃 兰州 7300502. 东南大学土木工程学院,江苏 南京 211189)
要:桩在竖向荷载和瑞利波共同作用下产生水平振动,竖向荷载会因二阶效应导致水平位移增大。为研究桩在饱和软土地基中的水平动力响应,建立瑞利波作用下单桩动力响应的计算模型。基于Biot理论计算均匀自由场中饱和软土地基的水平动力响应。利用边界条件求得土体阻力封闭解。基于Timoshenko梁理论建立桩基动力微分方程,得到桩的水平位移、弯矩和转角的解析解。通过数值算例验证模型正确性,分析竖向荷载、无量纲频率对桩水平振动的影响。研究发现竖向荷载和桩长对水平振动影响较大。
关键词:饱和软土;柔性约束;水平振动;瑞利波;Timoshenko
渗流条件下滨海地层人工冻结多场耦合理论模型
朱紫义1,任  2,高国耀1,郭  1,任宇晓1,冯守中*3,祝显鹏1
(1. 天津大学建筑工程学院,天津 3000722. 安徽滁宁高速公路股份有限公司,安徽 滁州 2390003. 滁州学院土木与建筑工程学院,安徽 滁州 239000)
要:采用Navier-Stokes方程考虑流体动量守恒对渗流过程的影响,建立了考虑渗流对滨海砂土地层人工冻结过程影响的水---力学理论模型。理论模型的计算结果与试验吻合良好,验证了所提模型的准确性。通过参数分析,探讨了渗流速度对冰、盐空间分布的影响。研究发现,渗流削弱了冻结效果,随着渗流速度从0 m/d增加到10 m/d,冻结管左右两侧的土体位移降低了23.1%;冻结管左右两侧的结冰范围缩减了37.8%;冻结管左右两侧的盐分的析出范围缩减了42.7%;砂层上游的吸附盐突变位置向下游移动了52%,下游的吸附盐突变位置向下游移动了32%
关键词:人工冻结;冻结管;渗流;砂地层;多场耦合
隧道衬砌结构局部减薄数值模拟分析及破坏预测研究
  1, 2,祝江林1, 2,黄思璐*1, 2,肖  1, 2,黄玉冰1, 2,雷斯达1, 2,周  1, 2
(1. 公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心,湖北 武汉 4300002. 湖北交投智能检测股份有限公司,湖北 武汉 430000)
要:隧道衬砌结构在施工过程中容易出现空洞区域,严重影响了隧道运营的长期稳定性,为研究衬砌结构局部减薄对隧道变形及力学特性的影响,开展了1000组不同隧道埋深、减薄位置角度、减薄长度及减薄厚度条件下的数值模拟计算,通过统计分析不同工况条件下的数值模拟计算结果发现:衬砌减薄位置对最大变形位置影响较小,隧道最大压应力主要集中在隧道的左右拱脚位置,其中多数情况下隧道右边局部减薄容易造成隧道左拱脚位置压应力集中。衬砌局部减薄有可能造成左拱脚及右拱脚处拉应力集中,而更多条件下衬砌局部减薄有可能造成局部减薄区域附近拉应力集中,对于拉应力集中主要为左右拱脚处及减薄区域附近。基于1000组数值模拟计算结果,建立了CART隧道破损预测模型,并通过2个算例验证该模型的合理性及有效性,该研究数值模拟研究可为隧道局部减薄力学分析及隧道稳定性预测提供依据。
关键词:衬砌结构;局部减薄;决策树模型;数值模拟研究
纤维地聚物复合改良粗粒填料动力变形特性试验研究
王盛年1,谷雷雷2,吴志坚*1,崔晓艳1,薛钦培1,徐鑫磊3,旦  3
1. 南京工业大学交通运输工程学院,江苏南京 2118162. 中交一公局集团有限公司,北京 1000243. 中国安能集团第三工程局有限公司重庆分公司,重庆 401320
:纤维地聚物复合改良可提升粗粒填料强度、刚度等性能,减小受长期动载作用引发的累积塑性变形。通过抗压强度试验探讨地聚物理想组分设计及其与纤维在土中的最佳配比,然后开展纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压、循环加卸载试验,分析块石含量、应力水平对其累积变形特性和破坏模式的影响。结果表明:地聚物中偏高岭土、硅酸钠和生石灰最佳质量比为3.610.8,三者在土中最优掺量为15%,纤维最佳掺量和长度为0.4%12 mm;纤维地聚物复合改良粗粒填料抗压强度随块石含量呈先增后减再增变化,块石含量30%时其力学性能最好;纤维地聚物复合改良粗粒填料动力累积应变速率随循环加卸载次数增加呈先快后慢再快发展,随块石含量、荷载水平提高,裂隙数量和扩展速率增加明显,破坏模式由剪切滑移向竖向劈裂转变。研究成果可为纤维地聚物复合改良粗粒填料动力特性认知和工程应用提供参考。
关键词:粗粒填料;地聚物;纤维;动力变形特性;破坏模式
循环荷载对粉土海床中单桩横向承载特性的影响
汪明元1,孙吉主*2,王  3,杨  4
1. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 3100142. 武汉理工大学土建学院,湖北武汉4300703. 中科院武汉岩土力学研究所,湖北武汉 4300714. 华东勘测设计院(福建)有限公司,福建福州 350003
要:在较大的波浪荷载作用下,海洋单桩会出现承载力降低、甚至失稳现象。利用GDS三轴仪对杭州湾重塑海相粉土进行了静三轴、动三轴和循环后静三轴不排水剪试验,研究了循环荷载作用对循环后粉土变形和不排水强度特性的影响,分别建立了动孔压比与循环应力比和循环次数、动孔压比与循环后不排水强度比及割线模量比的经验关系式。在此基础上,根据波浪荷载在海床深度方向的剪应力比分布,得到了桩侧粉土刚度和强度的衰减比深度分布,计算了波浪荷载对单桩横向承载特性的影响。在本算例条件下,波浪荷载对粉土海床的强度和刚度弱化随深度急剧衰减,影响深度约40 m,海床浅部约5 m深度有液化现象,循环荷载后桩身的刚性反应增强、位移和反弯点深度增加,弯矩和侧压力减小,总的横向承载力降低约40%
关键词:循环应力比;动孔压比;不排水强度;割线模量;横向承载力
循环荷载作用下粉质黏土-混凝土界面强度预测研究
杨俊超1, 2,夏元友*2,崔飞龙3,李丽华4,吴炯晖1,陈  5,田  6
1. 广州市第一市政工程有限公司,广东广州 5102502. 武汉理工大学,湖北武汉4300703. 郑州工程技术学院,河南郑州 4500444. 湖北工业大学,湖北武汉 4300685. 武汉工程大学,湖北武汉 4300736. 中铁建设集团有限公司,北京 100040
要:基于3D扫描和打印技术,制作了与混凝土灌注桩相同的界面混凝土试件,并进行了一系列粉质黏土-混凝土界面循环剪切试验。通过粉质黏土-混凝土界面循环剪切试验,揭示不同循环周期、循环幅值条件下界面强度的衰减规律。通过对循环幅值和法向压力幂函数拟合,对循环稳定后-土界面强度衰减系数进行表征,并结合黏土-混凝土界面峰值强度模型,提出粉质黏土-混凝土界面强度衰减模型。结果表明:在15次循环后,部分循环的剪切位移-剪切应力曲线近似重合;当循环幅值逐渐增大,剪切阶段与卸载阶段应力-应变曲线均呈现线性趋势,每个循环圈内加载与卸载的斜率基本保持一致,类似“平行四边形”;不同工况的循环稳定后界面剪切峰值强度折减系数存在相同的变化趋势,可通过循环幅值A和法向应力的无量纲非线性回归分析,提出循环稳定后黏土-混凝土界面剪切峰值强度折减系数表征方法,其拟合度较高。
关键词:界面剪切;界面强度;粗糙度;残余强度;峰值强度预测
黏性土中条壁式地连墙基础竖向承载特性研究
邓会元1, 2,王仁贵1,宋二祥2,黄李骥1,刘晓东1,刘  1
(1. 中交公路规划设计院有限公司,北京1000102. 清华大学土木工程系,北京100084)
要:条壁式地连墙基础长宽比较大,承载性能优越,施工速度快捷,具有较好工程应用前景。但其承载机理尚不明晰,通过建立条壁式地连墙基础数值模型,研究了条壁式地连墙基础竖向承载特性及墙-土相互作用机理,分析了墙体参数、土体参数等因素对条壁式地连墙基础竖向承载力的影响。计算结果表明,单幅地连墙每增加10 m埋深可使承载力提高34%60%。每增加12 m墙长度可使承载力提高14%89%。地连墙承载力随土体黏聚力和内摩擦角增加而基本呈线性增长,随土体弹性模量增加而呈对数增长。当墙顶荷载接近极限时,墙端附近形成一个锥形的潜在滑移面。地连墙长度越长,地连墙对周围土体影响范围越来越大,墙幅间对周围土体影响存在叠加效应。
关键词:条壁式地连墙;竖向承载力;数值分析;墙-土相互作用机理;滑移面
地震作用下高桩码头岸坡整体稳定性拟静力分析
张家瑞1,刘先林1, 2,吕  3,邵  2,吕玺琳*1, 4
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海2000922. 广西交通设计集团有限公司,广西南宁 5300293. 成都理工大学,四川成都 6100594. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
要:高桩码头是一种常见的沿海水工建筑物,在强震作用下码头岸坡可能产生较大的侧向位移乃至整体失稳。采用极限分析上限法,从拟静力角度分析地震作用下高桩码头岸坡的整体稳定性。将码头排桩对岸坡的稳定作用简化为梯形分布力,采用对数螺旋破坏机制推导出临界地震系数理论公式,并通过优化分析确定临界地震系数的最小上限解和对应的临界破坏面。通过具体算例分析,将提出的理论方法与有限元极限分析结果对比,验证了其合理性。进一步地,结合强度折减法,研究了排桩布置和土体强度变化对地震作用下岸坡稳定性和破坏模式的影响规律。
关键词:高桩码头;边坡稳定性;地震;极限分析
柱状和格栅状搅拌桩联合加固河堤变形特征离心模型试验研究
  1, 2, 3,章定文*1, 2, 3,宋  4,张国龙4
1. 东南大学交通学院,江苏南京 2111892. 综合交通运输理论交通运输行业重点实验室(南京现代综合交通实验室),中华人民共和国交通运输部,江苏南京 2111003. 江苏省低碳与绿色岩土工程重点实验室,江苏南京 2111894. 安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司,安徽合肥 230088
要:采用离心模型试验研究了柱状和格栅状搅拌桩联合加固河堤的变形特征。结果表明,采用柱状和格栅状搅拌桩加固软土地基上河堤,可有效控制地基的沉降和减小了软土地基的水平位移,河堤边坡稳定性高。堤顶处沉降最大,尽管施工完成一年后沉降尚未完全稳定,但沉降速率放缓;由于搅拌桩的应力集中效应显著加速了地基的固结速率,根据实测沉降和超静孔隙水压力计算得到施工完成一年时搅拌桩加固地基的固结度分别达到了80%75%以上。因桩土刚度差异,桩土应力分配呈现模型的应力集中效应,实测的水泥土搅拌桩桩土应力比介于23
关键词:软土地基;柱状搅拌桩;格栅搅拌桩;河堤;离心模型试验
智慧化技术在城市滨海软土工程的应用前景与挑战
佀传琪1,王  *1,梁家馨2,华  1,梁发云1
1. 同济大学土木工程学院,上海 2000002. 太原理工大学土木工程学院,山西太原 030024
要:在城市建设高质量发展阶段,滨海地区面临迫切的城市更新需求。这类地区通常环境敏感复杂,传统的软土工程数据采集与分析手段往往需借助大量的人力、物力,且难以保证大范围、高效率、不间断地执行,智慧化技术成为解决这一问题的重要手段。梳理了智慧化技术在数据感知、智能预测和可视化交互3方面的现状,分别对比总结了接触式、非接触式感知技术,大数据分析与参数化建模方法,数字孪生与交互式平台,及其在软土工程中的应用与挑战,为深入理解智慧化技术的内涵及应用前景提供支持,助力行业新质生产力发展。
关键词:软土地基;智能化监测;数据采集;模型构建
长江漫滩区明挖隧道基坑降承压水环境影响研究
  1,刘松玉*2,张心源1,徐海源1,王晓琼3, 4,李世龙3, 4,孙彦晓2
1. 江苏省交通工程建设局,江苏南京 2100072. 东南大学,江苏南京 2111893. 中铁十四局集团有限公司,山东济南 2501014. 中铁十四局集团大盾构工程有限公司,江苏南京 211800
要:长江漫滩区地质条件复杂,承压水位高,明挖隧道基坑降承压水可能会引起一定程度的沉降,进而引起建构筑物破坏及生命财产损失。针对该问题,以江阴靖江长江隧道江南标段明挖隧道基坑工程降水施工为例,建立了降承压水有限元模型,分析了邻近敏感别墅区的水位降深、沉降及倾斜特性,并研究了不同止水帷幕设计对沉降的影响。结果表明,降承压水引起的地表沉降稳定速度较慢,降水103060120 d时,别墅区最大沉降为2.54.35.46.1 cm。倾斜稳定相对较快,最大倾斜约0.0002,满足规范要求。本工程止水帷幕设计变更方案可使别墅区最大沉降降低63.5%。在基坑主线将第二承压含水层隔断可最高效地进一步降低别墅区最大沉降。
关键词:明挖隧道基坑;承压水;降水;环境影响;数值模拟
移动射流加固吸力式沉箱基础承载特性试验研究
  1,朱文波*2, 3,杨嘉毅1,李勇海1,邓会元4,程丹莲2, 3
1. 中铁四局集团有限公司,安徽合肥 2300222. 东南大学南通海洋高等研究院,江苏南通 2260103. 东南大学土木工程学院,江苏南京 2111894. 中交公路规划设计院有限公司,北京 100032
要:吸力式沉箱基础基础因其尺寸范围广、极限水深大、经济性好、施工便捷等优势,受到了广大工程师青睐。然而软黏土中吸力式沉箱基础水平与竖向承载力较低,尚未形成一套有效的吸力式沉箱基础承载力提升技术。为了有效提高吸力式沉箱基础承载力,创新性提出了移动射流加固技术及劲性复合吸力式沉箱基础形式。通过吸力式沉箱基础移动射流加固试验以及加固后模型试验,研究加固后吸力式沉箱基础水平与竖向承载特性。试验结果表明:加固后的沉箱模型水平承载力是未加固沉箱模型的2.53.5倍,加固后的沉箱模型竖向抗拔承载力是未加固沉箱模型的3.55.0倍,可以看出加固后沉箱基础水平与竖向承载提升较为明显。通过后移动射流加固技术,不仅提高桩土接触面积同时提升桩周土体强度,移动射流管道布置越多,浆液包裹越好,包络线面积越大,荷载玫瑰越均匀,承载力差异较小。在移动射流管道布置时需考虑射流参数、土体特性等因素,移动射流管道布置需满足相邻破土半径搭接要求。通过对移动射流加固吸力式沉箱基础承载特性的初步探究,为吸力式沉箱基础移动射流加固技术工程应用以及劲性复合吸力式沉箱基础理论分析提供参考。
关键词:吸力式沉箱基础;承载力提升;移动射流技术;软黏土
软土深层调蓄排水管道长期运营累积沉降规律研究
朱麒璇1, 2,周维祥3,徐柯锋4,徐  3,朱长根4,吕玺琳*1, 2
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海2000922. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 2000923. 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 2000924. 上海宝冶集团有限公司,上海 200941)
要:深层调蓄管道因长期承受充放水循环荷载导致运营期产生较大沉降,并可能进一步引起管道泄漏、损坏等,从而影响深隧调蓄系统正常运营与环境安全。针对长期充放水循环荷载导致的软土地层管道沉降问题,采用拟静力有限元模拟得到管道满流荷载导致的地基应力分布,并基于分层总和法与软土塑性应变、孔压随加载循环累积的经验公式,提出了管道下方软土地基长期沉降的计算方法。将该法用于上海苏州河段深层调蓄管道长期沉降预测,分析得到了管底地基未加固条件下管道-地基系统长期沉降演化规律。结果表明因充放水循环荷载具有低频重载的特点,地基沉降的绝大部分由于软土的循环累积塑性应变导致,而由孔压消散引起的固结沉降几乎可以忽略。研究成果可为软土地区深隧排水系统设计和运维安全保障提供有益参考。
关键词:深层;排水管道;长期沉降;循环荷载;经验模型
基于深度学习的基坑开挖引起地表位移时序预测
唐浩然1, 2,胡 *1, 2,雷华阳3,路军富1, 2,刘  4,王  5
1. 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学),四川成都 6100592. 成都理工大学环境与土木工程学院,四川成都 6100593. 天津大学建筑工程学院,天津 3003504. 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安 710065
5. 中铁建设集团有限公司华东分公司,江苏 昆山 215300
要:为更精准预测基坑工程中数据的时间特性,结合卷积神经网络CNN模型与两种单一时间序列神经网络模型长短期记忆网络LSTM模型、门控循环单元GRU模型,建立混合时间序列神经网络CNN-LSTM模型、CNN-GRU模型。基于杭州某邻近既有车站基坑开挖工程,采用滚动预测方法建立基坑开挖引起邻近地铁车站地表沉降数据集。通过平均绝对误差MAE、平均相对误差MAPE和均方根误差RMSE3种评价指标对预测结果进行评价。结果表明:CNN-GRU模型预测效果最优,CNN-LSTM模型次之,其次是GRU模型,最后是LSTM模型。CNN-LSTM混合网络模型相较于LSTM模型对3种评价指标分别降低了24.4%53.8%4.1%CNN-GRU混合网络模型相较于GRU模型分别降低了13.9%49.1%1%
关键词:基坑开挖;深度学习;卷积神经网络;长短期记忆网络;门控循环单元
再生骨料强夯桩承载性能的三维离散-连续耦合数值模拟
李双宝1, 2,郭  1,王  *1
1. 天津大学建筑工程学院,天津 3000722. 山东电力工程咨询院有限公司,山东济南 250013
要:建立了三维离散-连续耦合数值模型对再生骨料强夯桩的承载性能进行模拟,研究了再生骨料强夯桩的承载变形机理、桩体破坏模式及荷载传递规律,并分析了不同桩长和不同孔隙率的再生骨料强夯桩的承载性能。结果表明:再生骨料强夯桩破坏时在水平方向表现为鼓胀变形,鼓胀变形主要集中在3倍桩径范围内。桩周土体形成贯通地表的连续剪切滑裂面,地表会有隆起和抬升。全长桩底部3倍桩径长度并不承担荷载,有效长度为7倍桩径。随着孔隙率减小,再生骨料强夯桩的承载性能逐渐提高。
关键词:地基处理;再生骨料;碎石桩;承载性能;数值模拟
预先受荷对固化土抗海水侵蚀性能的影响
  俊,李文静,梅利芳*,康多运,左子威
1. 湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北武汉 43006822. 湖北工业大学河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室,湖北武汉 430068
要:为研究受荷和海水侵蚀共同作用对工业废渣固化土强度的影响,对受到不同预先荷载水平的碱渣-矿渣-电石渣固化土进行海水侵蚀模拟,开展侵蚀试样无侧限抗压强度和X射线衍射等测试,并与水泥固化土和蒸馏水浸泡环境对比,重点探讨预先受荷水平和侵蚀龄期的影响规律及机理。结果表明:随着预先受荷水平的增加,固化土强度呈先增后减趋势,当预受荷载为40%60%时强度达到最大,荷载为80%、海水侵蚀时强度降低;当预先受荷水平为60%、海水侵蚀120 d时,碱渣-矿渣-电石渣和水泥固化土的强度分别为侵蚀前强度的60%84%;较高荷载和海水长期侵蚀生成较多次生钙矾石和水化氯铝酸钙等物质导致固化土性质劣化,对固化土强度产生显著的不利影响。
关键词:固化土;海水侵蚀;预先受荷;无侧限抗压强度;劣化机理






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