2024, 38(5): 505-511.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.001
摘要:
随着“碳达峰”“碳中和”战略的实施，建筑工程领域中低碳化策略、可持续发展变得尤为重要。随着物联网、人工智能、BIM技术、绿色材料的不断发展与应用，基坑和边坡工程中也涌现出了数字化、智能化、低碳化等新的可持续发展方向。结合近年来我国基坑和边坡工程的典型案例，归纳总结了绿色低碳支护及监测的新技术、新工艺、新装备以及基坑边坡碳排放计算方面的新进展，并对“双碳”背景下基坑和边坡工程未来发展的新趋势做了展望。
随着“碳达峰”“碳中和”战略的实施，建筑工程领域中低碳化策略、可持续发展变得尤为重要。随着物联网、人工智能、BIM技术、绿色材料的不断发展与应用，基坑和边坡工程中也涌现出了数字化、智能化、低碳化等新的可持续发展方向。结合近年来我国基坑和边坡工程的典型案例，归纳总结了绿色低碳支护及监测的新技术、新工艺、新装备以及基坑边坡碳排放计算方面的新进展，并对“双碳”背景下基坑和边坡工程未来发展的新趋势做了展望。
2024, 38(5): 512-518.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.002
摘要:
提出一种基桩承载力自平衡测试的解析转换方法，采用有限差分法建立上、下段桩各微段控制方程，通过编程求解上、下桩身各微段处的内力及变位量，代入精确转换公式，将自平衡试桩结果转换为类似传统静载测试荷载(Q)-位移(s)曲线形式，并求解其极限承载力。结合广西来宾裕达梧桐苑3根钻孔灌注桩自平衡法测试工程，应用该解析转换方法对测试结果进行转换。研究表明，3根试桩内力均表现为离加载端较近的土层承担的荷载较大，轴力由加载端向两端衰减程度逐渐减小，且侧摩阻力变化特性呈现双曲线分布。就单桩承载力而言，简化转换方法偏于保守，而解析转换方法考虑了桩侧各层土的性质差异，相比精度可提高约12%。该解析转换方法能准确地反映出上、下段桩身内力分布规律以及桩侧土层承载特性，且可以高效准确地实现承载力的转换，在基桩承载力自平衡测试工程领域具有广泛应用前景。
提出一种基桩承载力自平衡测试的解析转换方法，采用有限差分法建立上、下段桩各微段控制方程，通过编程求解上、下桩身各微段处的内力及变位量，代入精确转换公式，将自平衡试桩结果转换为类似传统静载测试荷载(Q)-位移(s)曲线形式，并求解其极限承载力。结合广西来宾裕达梧桐苑3根钻孔灌注桩自平衡法测试工程，应用该解析转换方法对测试结果进行转换。研究表明，3根试桩内力均表现为离加载端较近的土层承担的荷载较大，轴力由加载端向两端衰减程度逐渐减小，且侧摩阻力变化特性呈现双曲线分布。就单桩承载力而言，简化转换方法偏于保守，而解析转换方法考虑了桩侧各层土的性质差异，相比精度可提高约12%。该解析转换方法能准确地反映出上、下段桩身内力分布规律以及桩侧土层承载特性，且可以高效准确地实现承载力的转换，在基桩承载力自平衡测试工程领域具有广泛应用前景。
2024, 38(5): 519-526.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.003
摘要:
提出一种新型装配式砌块重力挡土墙，其主要由现浇混凝土基座、预制块单元、预留注浆孔、后插入钢筋和现浇压顶梁等组成，从墙身预制块、块间连接、基础形式等方面对其结构设计进行了介绍。采用有限元法对新型装配式砌块重力挡土墙在土压力作用下的局部稳定性进行了分析，得到了不同尺寸挡墙的受力破坏模式、位移特征、钢筋应力分布特征，分析结论认为挡墙发生破坏的薄弱处均位于基座与第一层装配体之间。根据有限元数值模拟结果，结合经典挡墙稳定性计算理论，提出了装配式砌块重力挡土墙稳定性分析的计算方法和流程，并用工程算例验证了该计算方法和流程的合理性。
提出一种新型装配式砌块重力挡土墙，其主要由现浇混凝土基座、预制块单元、预留注浆孔、后插入钢筋和现浇压顶梁等组成，从墙身预制块、块间连接、基础形式等方面对其结构设计进行了介绍。采用有限元法对新型装配式砌块重力挡土墙在土压力作用下的局部稳定性进行了分析，得到了不同尺寸挡墙的受力破坏模式、位移特征、钢筋应力分布特征，分析结论认为挡墙发生破坏的薄弱处均位于基座与第一层装配体之间。根据有限元数值模拟结果，结合经典挡墙稳定性计算理论，提出了装配式砌块重力挡土墙稳定性分析的计算方法和流程，并用工程算例验证了该计算方法和流程的合理性。
2024, 38(5): 527-532.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.004
摘要:
在道路施工监测中，传统的监测方法效率低，无法实时连续准确地预测土体变形。提出一种集成人工智能技术的道路自动化监测系统，该系统由实时物联网系统和数据处理系统组成。实时物联网系统包括双压力传感器埋入式沉降仪、数据采集系统和网络传输系统；数据处理系统则利用深度学习算法对实测数据进行训练，实现土体变形的预测。介绍了该监测系统的构成和工作原理，通过现场试验对该监测系统进行验证，将双压力传感器埋入式沉降仪的数据与沉降板的数据进行对比分析，结果显示两者之间的误差仅为6.7%，表明自动化监测仪器在道路施工监测中具有高精度。同时，现场试验结果还证明了基于深度学习算法的变形预测方法能够准确地对道路施工过程中的土体变形进行预测，其预测最大误差仅为5.3%。
在道路施工监测中，传统的监测方法效率低，无法实时连续准确地预测土体变形。提出一种集成人工智能技术的道路自动化监测系统，该系统由实时物联网系统和数据处理系统组成。实时物联网系统包括双压力传感器埋入式沉降仪、数据采集系统和网络传输系统；数据处理系统则利用深度学习算法对实测数据进行训练，实现土体变形的预测。介绍了该监测系统的构成和工作原理，通过现场试验对该监测系统进行验证，将双压力传感器埋入式沉降仪的数据与沉降板的数据进行对比分析，结果显示两者之间的误差仅为6.7%，表明自动化监测仪器在道路施工监测中具有高精度。同时，现场试验结果还证明了基于深度学习算法的变形预测方法能够准确地对道路施工过程中的土体变形进行预测，其预测最大误差仅为5.3%。
2024, 38(5): 533-538.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.005
摘要:
古建筑排水系统地下管沟是古建筑的重要组成部分，经历长久的历史过程后普遍存在功能退化，在采取应对措施之前需要进行管沟功能评估。以故宫古建筑排水系统地下管沟为对象，提出管沟评估的单元评分法和断面法，给出了方法的具体实现，并对两种方法在数据采集、分析评估及适应性方面的特点进行了比较，为古建筑排水系统地下管沟评估的实践和研究提供参考。
古建筑排水系统地下管沟是古建筑的重要组成部分，经历长久的历史过程后普遍存在功能退化，在采取应对措施之前需要进行管沟功能评估。以故宫古建筑排水系统地下管沟为对象，提出管沟评估的单元评分法和断面法，给出了方法的具体实现，并对两种方法在数据采集、分析评估及适应性方面的特点进行了比较，为古建筑排水系统地下管沟评估的实践和研究提供参考。
2024, 38(5): 539-547.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.006
摘要:
岩体中的裂隙对岩石的力学行为、能量演化和失稳破坏有显著影响。为阐明不同倾角单裂隙对岩石能量演化和失稳破坏机理，基于颗粒流PFC2D方法，建立了不同倾角单裂隙砂质泥岩数值模型，模拟了不同倾角单裂隙下砂质泥岩的单轴压缩试验。研究表明，随着单裂隙倾角变大，砂质泥岩的强度与弹性模量先降低后增大，预制裂纹会影响断裂面的裂纹起始位置，并加速断裂面的形成；声发射事件在岩样破坏前存在小范围沉寂期，该特征可作为岩石破坏的前兆判据；随着裂隙倾角的增大，总能量持续增大，弹性能和耗散能呈现先增加后减小的趋势，倾角30°时，岩石试样冲击倾向性最弱，有利于降低冲击地压危险，倾角为90°时，岩石试样冲击倾向性相对最强，不利于冲击地压的防治。
岩体中的裂隙对岩石的力学行为、能量演化和失稳破坏有显著影响。为阐明不同倾角单裂隙对岩石能量演化和失稳破坏机理，基于颗粒流PFC2D方法，建立了不同倾角单裂隙砂质泥岩数值模型，模拟了不同倾角单裂隙下砂质泥岩的单轴压缩试验。研究表明，随着单裂隙倾角变大，砂质泥岩的强度与弹性模量先降低后增大，预制裂纹会影响断裂面的裂纹起始位置，并加速断裂面的形成；声发射事件在岩样破坏前存在小范围沉寂期，该特征可作为岩石破坏的前兆判据；随着裂隙倾角的增大，总能量持续增大，弹性能和耗散能呈现先增加后减小的趋势，倾角30°时，岩石试样冲击倾向性最弱，有利于降低冲击地压危险，倾角为90°时，岩石试样冲击倾向性相对最强，不利于冲击地压的防治。
2024, 38(5): 548-553.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.007
摘要:
螺旋桩芯劲性复合桩（Helix Stiffened Cement Mixing Pile，简称HSCMP）是一种新型复合桩，其群桩效应及承载力变化规律尚不明确。基于有限元数值模拟方法，对HSCMP桩间距与叶片直径比（Sg/DH）和水泥土强度与桩周土强度比（Cref/Su）进行参数化分析，并将分析结果与群桩效应系数理论计算结果对比。结果表明：保持叶片直径和土的基本性能不变的情况下，群桩承载力与水泥土强度及桩间距正相关；Sg/DH≤2时，理论计算结果与数值模拟结果相似，随着Sg/DH增加，数值模拟结果与应力叠加法结果较为吻合；Sg/DH≤2时，桩间土应力叠加效应显著，易导致螺旋桩芯–水泥土柱的界面破坏，但Cref/Su≥40时，破坏模式不再发生改变，表现为水泥土柱–土的界面破坏。
螺旋桩芯劲性复合桩（Helix Stiffened Cement Mixing Pile，简称HSCMP）是一种新型复合桩，其群桩效应及承载力变化规律尚不明确。基于有限元数值模拟方法，对HSCMP桩间距与叶片直径比（Sg/DH）和水泥土强度与桩周土强度比（Cref/Su）进行参数化分析，并将分析结果与群桩效应系数理论计算结果对比。结果表明：保持叶片直径和土的基本性能不变的情况下，群桩承载力与水泥土强度及桩间距正相关；Sg/DH≤2时，理论计算结果与数值模拟结果相似，随着Sg/DH增加，数值模拟结果与应力叠加法结果较为吻合；Sg/DH≤2时，桩间土应力叠加效应显著，易导致螺旋桩芯–水泥土柱的界面破坏，但Cref/Su≥40时，破坏模式不再发生改变，表现为水泥土柱–土的界面破坏。
2024, 38(5): 554-559.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.008
摘要:
通过膨胀土室内试验，得到了膨胀土含水率与抗剪强度指标的定量关系。试验研究表明，抗剪强度指标随含水率的增加呈逐渐降低的趋势，与内摩擦角φ相比，黏聚力c对含水率的变化更加敏感，含水率每增加5%，黏聚力c降低7.5 kPa，内摩擦角φ降低3°。在此基础上，提出了适用于膨胀土基坑支护设计计算的基于含水率改变的抗剪强度指标折减方法，并通过工程实例计算与现场监测验证了该方法在膨胀土基坑支护设计中的适用性。
通过膨胀土室内试验，得到了膨胀土含水率与抗剪强度指标的定量关系。试验研究表明，抗剪强度指标随含水率的增加呈逐渐降低的趋势，与内摩擦角φ相比，黏聚力c对含水率的变化更加敏感，含水率每增加5%，黏聚力c降低7.5 kPa，内摩擦角φ降低3°。在此基础上，提出了适用于膨胀土基坑支护设计计算的基于含水率改变的抗剪强度指标折减方法，并通过工程实例计算与现场监测验证了该方法在膨胀土基坑支护设计中的适用性。
2024, 38(5): 560-565.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.009
摘要:
针对某新建盾构隧道近接上跨既有地铁项目，基于小应变硬化模型（HSS），建立了三维有限元模型，通过与实测数据和莫尔–库伦模型计算结果的对比，验证了HSS模型计算的可靠性和优越性。在此基础上，进一步分析了新建隧道施工引起的既有隧道竖向变形特征，及隧道水平净距和叠交角度两参数对既有隧道变形的影响规律。结果表明：HSS模型计算结果与实测值吻合较好，能有效预测既有地铁隧道的变形；在新建隧道上跨穿越的影响下，既有地铁隧道产生竖向隆起变形，且变形主要发生在盾构下穿前的1.5倍新建隧道直径到穿越后的2倍新建隧道直径范围内；既有地铁隧道隆起峰值点会随着盾构二次穿越而发生偏移，且其竖向变形曲线呈现出“双峰”趋势；增大双线隧道水平净距和新旧隧道叠交角度，都能使既有隧道的变形减小。
针对某新建盾构隧道近接上跨既有地铁项目，基于小应变硬化模型（HSS），建立了三维有限元模型，通过与实测数据和莫尔–库伦模型计算结果的对比，验证了HSS模型计算的可靠性和优越性。在此基础上，进一步分析了新建隧道施工引起的既有隧道竖向变形特征，及隧道水平净距和叠交角度两参数对既有隧道变形的影响规律。结果表明：HSS模型计算结果与实测值吻合较好，能有效预测既有地铁隧道的变形；在新建隧道上跨穿越的影响下，既有地铁隧道产生竖向隆起变形，且变形主要发生在盾构下穿前的1.5倍新建隧道直径到穿越后的2倍新建隧道直径范围内；既有地铁隧道隆起峰值点会随着盾构二次穿越而发生偏移，且其竖向变形曲线呈现出“双峰”趋势；增大双线隧道水平净距和新旧隧道叠交角度，都能使既有隧道的变形减小。
2024, 38(5): 566-571.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.010
摘要:
依托西安市渭河一级阶地某工程项目，通过现场试验及数值模拟对渭河一级阶地密实砂层地基进行承载力及变形特性研究，确定类似场地是否可采用天然地基建设近百米高层建筑。研究结果表明：渭河一级阶地密实中砂层的载荷试验P-s曲线呈缓变型，地基承载力特征值可取600 kPa，变形模量可取40 MPa；对渭河一级阶地类似工程进行分层总和法地基沉降计算时经验系数ΨS可取0.2；当地质条件类似时，建设近百米高层建筑采用天然地基是可行的。此研究结果可为西安渭河一级阶地高层建筑采用天然地基方案提供参考，亦可为类似场地进行变形计算提供经验参数。
依托西安市渭河一级阶地某工程项目，通过现场试验及数值模拟对渭河一级阶地密实砂层地基进行承载力及变形特性研究，确定类似场地是否可采用天然地基建设近百米高层建筑。研究结果表明：渭河一级阶地密实中砂层的载荷试验P-s曲线呈缓变型，地基承载力特征值可取600 kPa，变形模量可取40 MPa；对渭河一级阶地类似工程进行分层总和法地基沉降计算时经验系数ΨS可取0.2；当地质条件类似时，建设近百米高层建筑采用天然地基是可行的。此研究结果可为西安渭河一级阶地高层建筑采用天然地基方案提供参考，亦可为类似场地进行变形计算提供经验参数。
2024, 38(5): 572-576.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.011
摘要:
根据《建筑地基基础技术规范》（DB 42/242—2014）规定，武汉地区防洪控制区内建议承压水头坡降为0.5%～0.8%，由此可近似推导防洪控制区内抗浮水位及基坑降水承压水水头。2003年以来，由于长江补给两岸时长的大幅缩短及城市建设大规模基坑降水，防洪控制区内相应水力梯度也发生较大改变，根据防洪控制区内40个项目水位观测统计数据，控制区内的实测水力梯度与规范建议值存在较大偏差，与长江水位、项目距离呈非线性衰减关系。通过数据分析，推导出丰水期峰值水力梯度、丰水期平均水力梯度、枯水期平均水力梯度曲线方程，并获得了实际项目验证。研究结论可为规范修订提供参考，同时为防洪控制区内抗浮水位选取及基坑工程降水提供支持。
根据《建筑地基基础技术规范》（DB 42/242—2014）规定，武汉地区防洪控制区内建议承压水头坡降为0.5%～0.8%，由此可近似推导防洪控制区内抗浮水位及基坑降水承压水水头。2003年以来，由于长江补给两岸时长的大幅缩短及城市建设大规模基坑降水，防洪控制区内相应水力梯度也发生较大改变，根据防洪控制区内40个项目水位观测统计数据，控制区内的实测水力梯度与规范建议值存在较大偏差，与长江水位、项目距离呈非线性衰减关系。通过数据分析，推导出丰水期峰值水力梯度、丰水期平均水力梯度、枯水期平均水力梯度曲线方程，并获得了实际项目验证。研究结论可为规范修订提供参考，同时为防洪控制区内抗浮水位选取及基坑工程降水提供支持。
2024, 38(5): 577-583.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.012
摘要:
宁德白莲寺后山滑坡为中型牵引式土质滑坡，是典型的由于坡脚不合理开挖叠加强降雨作用导致的滑坡。根据勘查成果，采用圆弧法和有限元法对滑坡进行稳定性分析，分析结果显示，一般工况下滑坡处于基本稳定状态，暴雨工况下滑坡处于不稳定—欠稳定状态。滑坡治理采用削坡卸载、锚杆框架梁、植被防护、抗滑桩、坡脚挡墙及设置截排水沟等综合治理措施，治理效果较好，可为类似滑坡工程提供参考。
宁德白莲寺后山滑坡为中型牵引式土质滑坡，是典型的由于坡脚不合理开挖叠加强降雨作用导致的滑坡。根据勘查成果，采用圆弧法和有限元法对滑坡进行稳定性分析，分析结果显示，一般工况下滑坡处于基本稳定状态，暴雨工况下滑坡处于不稳定—欠稳定状态。滑坡治理采用削坡卸载、锚杆框架梁、植被防护、抗滑桩、坡脚挡墙及设置截排水沟等综合治理措施，治理效果较好，可为类似滑坡工程提供参考。
2024, 38(5): 584-591.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.013
摘要:
隧道在动态开挖过程中，土体的变形与其应力路径密切相关。针对这一问题，运用FLAC3D有限差分软件构建了隧道动态施工三维模型，模拟了大断面隧道采用双侧壁导坑法开挖的施工流程，测得了开挖卸载引起的土体应力状态变化规律。基于数值模拟获得的土体应力状态变化规律简化结果，对粉煤灰水泥加固土进行不同应力路径下的室内三轴试验，研究了隧道开挖卸载过程中土体单元受力变形情况，并对比了未掺入水泥的试件变形情况，以分析水泥加固对粉煤灰土卸荷变形的影响。数值模拟及室内试验结果表明：隧道进行三导洞法施工开挖过程中，围岩监测点的单元土体的应力路径较为复杂且存在明显差异，但大致可以简化为两类，即恒围压卸轴压以及恒围压升轴压的加卸载的过程；在模拟围岩单元土体不同位置的应力路径试验中，未经掺加水泥的试件存在变形破坏，而经水泥加固的试件变形量较小，未发生破坏。
隧道在动态开挖过程中，土体的变形与其应力路径密切相关。针对这一问题，运用FLAC3D有限差分软件构建了隧道动态施工三维模型，模拟了大断面隧道采用双侧壁导坑法开挖的施工流程，测得了开挖卸载引起的土体应力状态变化规律。基于数值模拟获得的土体应力状态变化规律简化结果，对粉煤灰水泥加固土进行不同应力路径下的室内三轴试验，研究了隧道开挖卸载过程中土体单元受力变形情况，并对比了未掺入水泥的试件变形情况，以分析水泥加固对粉煤灰土卸荷变形的影响。数值模拟及室内试验结果表明：隧道进行三导洞法施工开挖过程中，围岩监测点的单元土体的应力路径较为复杂且存在明显差异，但大致可以简化为两类，即恒围压卸轴压以及恒围压升轴压的加卸载的过程；在模拟围岩单元土体不同位置的应力路径试验中，未经掺加水泥的试件存在变形破坏，而经水泥加固的试件变形量较小，未发生破坏。
2024, 38(5): 592-597.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.014
摘要:
将自然断层中常见的黏结–滑移现象和颗粒材料特性相结合，采用玻璃珠颗粒材料开展室内直剪试验和离散元数值分析，通过改变法向应力、剪切速率以及颗粒粒径，探究了加载条件和粒径大小对颗粒材料黏结–滑移特征的影响。模型试验和数值模拟结果表明：玻璃珠颗粒在受剪状态下发生周期性黏结–滑移，摩擦愈合和黏结–滑移周期是表征颗粒黏结–滑移特性的关键参数；摩擦愈合随剪切速率的增大而减小，随颗粒粒径的增大而增大，而法向应力对摩擦愈合影响较小；黏结–滑移周期和摩擦愈合表现出正相关，黏结–滑移周期随剪切速率增大而明显减小；颗粒间的摩擦咬合作用是影响黏结–滑移行为的重要因素。
将自然断层中常见的黏结–滑移现象和颗粒材料特性相结合，采用玻璃珠颗粒材料开展室内直剪试验和离散元数值分析，通过改变法向应力、剪切速率以及颗粒粒径，探究了加载条件和粒径大小对颗粒材料黏结–滑移特征的影响。模型试验和数值模拟结果表明：玻璃珠颗粒在受剪状态下发生周期性黏结–滑移，摩擦愈合和黏结–滑移周期是表征颗粒黏结–滑移特性的关键参数；摩擦愈合随剪切速率的增大而减小，随颗粒粒径的增大而增大，而法向应力对摩擦愈合影响较小；黏结–滑移周期和摩擦愈合表现出正相关，黏结–滑移周期随剪切速率增大而明显减小；颗粒间的摩擦咬合作用是影响黏结–滑移行为的重要因素。
2024, 38(5): 598-604.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.015
摘要:
针对福建尤溪花岗岩残积土遇水易软化崩解的特性，采用外掺法对其掺入改良剂进行改良，以降低其渗透系数。同时掺入石灰和粉煤灰，灰土质量比（即石灰质量∶粉煤灰质量∶花岗岩残积土质量）分别设置为1∶1∶8，1∶2∶7和1∶3∶6。对福建尤溪花岗岩残积土进行基本土工试验、击实试验和颗粒分析试验，对改良前后的尤溪花岗岩残积土进行变水头渗透试验，试验结果表明：（1）经掺入石灰和粉煤灰改良后的花岗岩残积土，其饱和渗透系数较改良前均有所降低，其抗渗性得到了提高。（2）当灰土质量比为1∶2∶7时，其饱和渗透系数降低幅度最大，改良效果最好。（3）无论重塑土还是改良土，其饱和渗透系数均随孔隙比的增大而增大，随干密度的增大而降低。
针对福建尤溪花岗岩残积土遇水易软化崩解的特性，采用外掺法对其掺入改良剂进行改良，以降低其渗透系数。同时掺入石灰和粉煤灰，灰土质量比（即石灰质量∶粉煤灰质量∶花岗岩残积土质量）分别设置为1∶1∶8，1∶2∶7和1∶3∶6。对福建尤溪花岗岩残积土进行基本土工试验、击实试验和颗粒分析试验，对改良前后的尤溪花岗岩残积土进行变水头渗透试验，试验结果表明：（1）经掺入石灰和粉煤灰改良后的花岗岩残积土，其饱和渗透系数较改良前均有所降低，其抗渗性得到了提高。（2）当灰土质量比为1∶2∶7时，其饱和渗透系数降低幅度最大，改良效果最好。（3）无论重塑土还是改良土，其饱和渗透系数均随孔隙比的增大而增大，随干密度的增大而降低。
2024, 38(5): 605-610.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.016
摘要:
建筑渣土堆集占用了大量的土地资源，并造成一定程度的环境污染。采用新型固化剂NB01对宁波典型建筑渣土进行固化处理，通过开展无侧限抗压强度试验、路用性能试验、X射线衍射试验和电镜扫描试验，探究NB01固化建筑渣土路基填料的固化效果，揭示NB01固化建筑渣土的作用机理。结果表明：固化渣土无侧限抗压强度（qu）随着养护龄期和掺量的增加而增长，采用10%掺量NB01型固化剂加固宁波建筑渣土，养护28 d后qu可达到1396 kPa，固化土的水稳系数达0.96，CBR值达到25.80%以上，满足路基填料性能要求。NB01型固化剂水化反应生成C-A-H和C-S-H凝胶增强了土颗粒之间的胶结性，并且填充了孔隙，提高了固化建筑渣土的力学性能。研究成果可为建筑渣土的资源再生利用提供参考。
建筑渣土堆集占用了大量的土地资源，并造成一定程度的环境污染。采用新型固化剂NB01对宁波典型建筑渣土进行固化处理，通过开展无侧限抗压强度试验、路用性能试验、X射线衍射试验和电镜扫描试验，探究NB01固化建筑渣土路基填料的固化效果，揭示NB01固化建筑渣土的作用机理。结果表明：固化渣土无侧限抗压强度（qu）随着养护龄期和掺量的增加而增长，采用10%掺量NB01型固化剂加固宁波建筑渣土，养护28 d后qu可达到1396 kPa，固化土的水稳系数达0.96，CBR值达到25.80%以上，满足路基填料性能要求。NB01型固化剂水化反应生成C-A-H和C-S-H凝胶增强了土颗粒之间的胶结性，并且填充了孔隙，提高了固化建筑渣土的力学性能。研究成果可为建筑渣土的资源再生利用提供参考。
2024, 38(5): 611-617.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.017
摘要:
针对传统回填方法与回填材料存在的缺陷，结合湿陷性黄土地区特点，提出了一种基于湿陷性黄土–砾石集料的预拌流态固化土。通过开展流动性试验与无侧限抗压强度试验，对比分析了不同土石比、水固比和胶集比对该预拌流态固化土工作性和力学性能的影响；同时借助渗透性试验与黄土湿陷试验讨论了所提出材料固化后遇水的性能变化情况。主要得出以下结论：（1）胶凝材料用量固定时，拌合物为满足流动性要求所需用水量随着湿陷性黄土用量的增加而增大，但试样强度整体呈下降趋势；（2）胶凝材料用量的增大提高了试样强度，但降低了拌合物的流动性，且对土石比较大和水固比相对较低的配合比的流动性影响显著；（3）满足流动性和强度要求的湿陷性黄土–砾石集料预拌流态固化土，其抗渗性和湿陷性也均满足相关规范要求；（4）调整水固比满足基本流动性要求后，土石质量比取1.50～1.86，胶集质量比不小于0.06的湿陷性黄土–砾石集料流态固化土具有良好的工作性能和力学性能。
针对传统回填方法与回填材料存在的缺陷，结合湿陷性黄土地区特点，提出了一种基于湿陷性黄土–砾石集料的预拌流态固化土。通过开展流动性试验与无侧限抗压强度试验，对比分析了不同土石比、水固比和胶集比对该预拌流态固化土工作性和力学性能的影响；同时借助渗透性试验与黄土湿陷试验讨论了所提出材料固化后遇水的性能变化情况。主要得出以下结论：（1）胶凝材料用量固定时，拌合物为满足流动性要求所需用水量随着湿陷性黄土用量的增加而增大，但试样强度整体呈下降趋势；（2）胶凝材料用量的增大提高了试样强度，但降低了拌合物的流动性，且对土石比较大和水固比相对较低的配合比的流动性影响显著；（3）满足流动性和强度要求的湿陷性黄土–砾石集料预拌流态固化土，其抗渗性和湿陷性也均满足相关规范要求；（4）调整水固比满足基本流动性要求后，土石质量比取1.50～1.86，胶集质量比不小于0.06的湿陷性黄土–砾石集料流态固化土具有良好的工作性能和力学性能。
2024, 38(5): 618-623.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.018
摘要:
由于存在以粉粒为主的土骨架和大量孔隙形成的架空结构以及粒间胶结作用，原状黄土表现出显著的结构特性。为研究结构性对黄土小应变刚度的影响，以典型的结构性黄土为研究对象，利用固定–自由型Stokoe共振柱试验系统，开展了原状与重塑黄土试样在不同围压下的共振柱试验。结果表明，在小应变范围内，原状与重塑黄土的刚度特性均表现出非线性特征，其剪切模量–剪应变（G-γ）关系可以采用Hardin-Drnevich双曲线模型进行拟合。结构性显著控制黄土的小应变刚度特性，表现在原状土相较于重塑土具有更高的剪切模量、更低的刚度对围压的敏感性。研究还对结构性对黄土小应变刚度的控制作用开展了定量评价，并与包括伦敦黏土、渥太华砂在内的多种黏性土、砂土进行了比较，加深了对结构性黄土力学行为的理解，为相关工程设计提供技术参考。
由于存在以粉粒为主的土骨架和大量孔隙形成的架空结构以及粒间胶结作用，原状黄土表现出显著的结构特性。为研究结构性对黄土小应变刚度的影响，以典型的结构性黄土为研究对象，利用固定–自由型Stokoe共振柱试验系统，开展了原状与重塑黄土试样在不同围压下的共振柱试验。结果表明，在小应变范围内，原状与重塑黄土的刚度特性均表现出非线性特征，其剪切模量–剪应变（G-γ）关系可以采用Hardin-Drnevich双曲线模型进行拟合。结构性显著控制黄土的小应变刚度特性，表现在原状土相较于重塑土具有更高的剪切模量、更低的刚度对围压的敏感性。研究还对结构性对黄土小应变刚度的控制作用开展了定量评价，并与包括伦敦黏土、渥太华砂在内的多种黏性土、砂土进行了比较，加深了对结构性黄土力学行为的理解，为相关工程设计提供技术参考。
2024, 38(5): 624-630.
doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.019
摘要:
为了研究合肥地区弱膨胀土遇水及扰动对其强度和变形等力学性质的影响，对合肥地铁7号线徽富路站深基坑内弱膨胀土的原状样及饱和扰动样，分别开展了50 kPa，100 kPa和200 kPa三种围压下常规饱和三轴压缩（CTC）和三轴拉伸（CTE）以及原状非浸水样双压力室三轴压缩试验。通过对比原状样与饱和扰动样的应力–应变、强度指标以及变形模量的差异，探讨了饱水扰动对膨胀土力学性质的影响，且采用XRD衍射测试了膨胀土的矿物成分及含量。试验结果表明：（1）合肥地铁7号线基坑土质为弱膨胀土，黏土矿物中蒙脱石含量占46%；（2）合肥地铁7号线基坑的弱膨胀土强度的降低主要表现为黏聚力的降低，原状样较扰动饱和重塑样黏聚力下降了56%，而内摩擦角的变化并不显著；（3）合肥地铁7号线基坑内弱膨胀土有超固结现象，表现为原状样具有剪胀软化特征；（4）合肥地铁7号线基坑弱膨胀土原状样遇水扰动后初始模量下降了20%左右，水的浸润大幅降低了膨胀土抗变形能力。
为了研究合肥地区弱膨胀土遇水及扰动对其强度和变形等力学性质的影响，对合肥地铁7号线徽富路站深基坑内弱膨胀土的原状样及饱和扰动样，分别开展了50 kPa，100 kPa和200 kPa三种围压下常规饱和三轴压缩（CTC）和三轴拉伸（CTE）以及原状非浸水样双压力室三轴压缩试验。通过对比原状样与饱和扰动样的应力–应变、强度指标以及变形模量的差异，探讨了饱水扰动对膨胀土力学性质的影响，且采用XRD衍射测试了膨胀土的矿物成分及含量。试验结果表明：（1）合肥地铁7号线基坑土质为弱膨胀土，黏土矿物中蒙脱石含量占46%；（2）合肥地铁7号线基坑的弱膨胀土强度的降低主要表现为黏聚力的降低，原状样较扰动饱和重塑样黏聚力下降了56%，而内摩擦角的变化并不显著；（3）合肥地铁7号线基坑内弱膨胀土有超固结现象，表现为原状样具有剪胀软化特征；（4）合肥地铁7号线基坑弱膨胀土原状样遇水扰动后初始模量下降了20%左右，水的浸润大幅降低了膨胀土抗变形能力。
摘要：
将边坡稳定性分析的方法分为确定性分析方法(以瑞典圆弧法、简化Bishop法等为代表的极限平衡法和以有限元法、有限差分法等为代表的数值分析方法)和非确定性方法(可靠度法、模糊综合判断法、灰色系统法、人工智能法等),详述了各分析方法的原理、优缺点以及适用性,并对其中一些方法进行了比较分析,提出了岩土边坡系统稳定性评价的发展方向。
将边坡稳定性分析的方法分为确定性分析方法(以瑞典圆弧法、简化Bishop法等为代表的极限平衡法和以有限元法、有限差分法等为代表的数值分析方法)和非确定性方法(可靠度法、模糊综合判断法、灰色系统法、人工智能法等),详述了各分析方法的原理、优缺点以及适用性,并对其中一些方法进行了比较分析,提出了岩土边坡系统稳定性评价的发展方向。
摘要：
有限元软件数值模拟是现在从业人员分析敏感环境下基坑工程的重要手段，选择合适的本构模型是其关键。为了解工程中常用的三种土的本构模型适宜性，运用三维有限元软件Midas GTS NX模拟了某大型深基坑开挖过程，将采用不同本构模型的数值模拟结果与基坑监测结果进行对比，进而分析本构模型的适用性。可为本区类似工程进行有限元数值模拟分析时提供参考和借鉴。
有限元软件数值模拟是现在从业人员分析敏感环境下基坑工程的重要手段，选择合适的本构模型是其关键。为了解工程中常用的三种土的本构模型适宜性，运用三维有限元软件Midas GTS NX模拟了某大型深基坑开挖过程，将采用不同本构模型的数值模拟结果与基坑监测结果进行对比，进而分析本构模型的适用性。可为本区类似工程进行有限元数值模拟分析时提供参考和借鉴。
摘要：
BIM技术具有三维可视化、碰撞检测、工程信息管理等众多特点,极大地提升了工程质量与效率,在建筑领域得到迅猛发展,然而在岩土工程中因为收费机制、软件功能限制、应用局限性等原因导致其发展的严重滞后。随着设计可视化、信息化发展进程,BIM也将在岩土中得到立足。对BIM在岩土中的应用现状进行了剖析,并对发展前景展望。以武汉亚洲医院基坑项目为依托,进行了BIM的完整实施,探讨了模型建立方式与施工应用方法,对今后BIM在岩土工程中的应用推广具有一定指导意义。
BIM技术具有三维可视化、碰撞检测、工程信息管理等众多特点,极大地提升了工程质量与效率,在建筑领域得到迅猛发展,然而在岩土工程中因为收费机制、软件功能限制、应用局限性等原因导致其发展的严重滞后。随着设计可视化、信息化发展进程,BIM也将在岩土中得到立足。对BIM在岩土中的应用现状进行了剖析,并对发展前景展望。以武汉亚洲医院基坑项目为依托,进行了BIM的完整实施,探讨了模型建立方式与施工应用方法,对今后BIM在岩土工程中的应用推广具有一定指导意义。
摘要：
探讨了BIM在岩土工程勘察领域应用的可行性,根据多年的研究和工程实践,提出了BIM技术应用于岩土工程勘察领域的目标、实现途径和分阶段的解决方案。
探讨了BIM在岩土工程勘察领域应用的可行性,根据多年的研究和工程实践,提出了BIM技术应用于岩土工程勘察领域的目标、实现途径和分阶段的解决方案。
摘要：
黄土丘陵沟壑区高填方工程的地形地貌和地质环境复杂,场地内常分布有大面积湿陷性黄土和淤积土,且具有土方量大、影响因素多、施工工期紧、沉降控制要求高等特点,建设过程面临着填方体的稳定、变形、排水、湿化变形控制及边坡防护等问题。以国内几处典型黄土高填方工程为例,介绍了通过场地综合地质条件评价、土方平衡优化、地下盲沟排水、原地基强夯加固处理、填筑体压(夯)实处理、填挖边坡防护处理、施工质量立体式监控、岩土工程全程监测等多种手段有效组合,解决黄土高填方工程问题的实践工作,相关经验可供类似工程借鉴。
黄土丘陵沟壑区高填方工程的地形地貌和地质环境复杂,场地内常分布有大面积湿陷性黄土和淤积土,且具有土方量大、影响因素多、施工工期紧、沉降控制要求高等特点,建设过程面临着填方体的稳定、变形、排水、湿化变形控制及边坡防护等问题。以国内几处典型黄土高填方工程为例,介绍了通过场地综合地质条件评价、土方平衡优化、地下盲沟排水、原地基强夯加固处理、填筑体压(夯)实处理、填挖边坡防护处理、施工质量立体式监控、岩土工程全程监测等多种手段有效组合,解决黄土高填方工程问题的实践工作,相关经验可供类似工程借鉴。
摘要：
结合北京市密云区古北口村文物建筑群工程实例介绍了三维激光扫描技术、BIM（建筑信息模型）在古建筑测绘中的应用。通过对比传统测绘方法，证明其在测绘及文物保护方面应用的优势。
结合北京市密云区古北口村文物建筑群工程实例介绍了三维激光扫描技术、BIM（建筑信息模型）在古建筑测绘中的应用。通过对比传统测绘方法，证明其在测绘及文物保护方面应用的优势。
摘要：
针对珠海地区的深厚软基，采用真空联合堆载预压法进行加固处理。在施工过程中对软基的地表沉降、膜下真空度、孔隙水压力、深层水平位移等进行监测，得到了真空预压加固软土地基的随时间变化曲线。软基处理完成后对原状土进行原位十字板剪切试验和载荷试验，并取土进行室内土工试验。监测和检测试验分析表明：加固后土的物理力学性质有了明显提高，地基加固效果较好，其影响深度达到25～30 m，在15～20 m范围内加固效果最为显著; 但真空预压并未改变软土的触变性，加固后的软土仍应避免扰动。
针对珠海地区的深厚软基，采用真空联合堆载预压法进行加固处理。在施工过程中对软基的地表沉降、膜下真空度、孔隙水压力、深层水平位移等进行监测，得到了真空预压加固软土地基的随时间变化曲线。软基处理完成后对原状土进行原位十字板剪切试验和载荷试验，并取土进行室内土工试验。监测和检测试验分析表明：加固后土的物理力学性质有了明显提高，地基加固效果较好，其影响深度达到25～30 m，在15～20 m范围内加固效果最为显著; 但真空预压并未改变软土的触变性，加固后的软土仍应避免扰动。
摘要：
总结分析了建筑工程肥槽回填土质量不良引发的常见工程问题，以及肥槽回填土不易施工密实的几个主要原因，并总结提出了各种肥槽回填土处理方法，以及它们主要的适用条件。
总结分析了建筑工程肥槽回填土质量不良引发的常见工程问题，以及肥槽回填土不易施工密实的几个主要原因，并总结提出了各种肥槽回填土处理方法，以及它们主要的适用条件。
摘要：
以某一地下一~二层连通车库基坑设计项目为依托,在分析该基坑工程特点的基础上,介绍和分析了不同开挖深度和复杂环境条件下的多种基坑支护形式的组合应用和监测结果,为今后类似工程提供一些借鉴和参考。
以某一地下一~二层连通车库基坑设计项目为依托,在分析该基坑工程特点的基础上,介绍和分析了不同开挖深度和复杂环境条件下的多种基坑支护形式的组合应用和监测结果,为今后类似工程提供一些借鉴和参考。
摘要：
上海市城市道路发生的地面塌陷主要原因为浅部砂层分布区域地下排水管线渗漏引发流砂,导致地下土体流失,地表硬壳层承载力下降。将有限元和离散元二者进行耦合,从管线渗漏位置和对邻近管线影响两个方面诱发地下空洞机理进行数值模拟研究。研究结果表明,管道表面顶部局部渗漏引起地表以下土体流失量最大,底部渗漏造成的影响范围较小;管道断裂渗漏引起的地面塌陷范围比管道局部渗漏大得多,但深度较管道顶部局部渗漏引起的塌陷深度小;邻近管道埋深越大,地表以下土体流失量越大,引起塌陷影响区域范围越大,而埋深较浅时,其所受邻近渗漏管道的影响较大;在对地面塌陷进行监测与预防时,不应仅关注地表沉降变形,关注管道周边的土体变形是一种更加及时有效的方法。
上海市城市道路发生的地面塌陷主要原因为浅部砂层分布区域地下排水管线渗漏引发流砂,导致地下土体流失,地表硬壳层承载力下降。将有限元和离散元二者进行耦合,从管线渗漏位置和对邻近管线影响两个方面诱发地下空洞机理进行数值模拟研究。研究结果表明,管道表面顶部局部渗漏引起地表以下土体流失量最大,底部渗漏造成的影响范围较小;管道断裂渗漏引起的地面塌陷范围比管道局部渗漏大得多,但深度较管道顶部局部渗漏引起的塌陷深度小;邻近管道埋深越大,地表以下土体流失量越大,引起塌陷影响区域范围越大,而埋深较浅时,其所受邻近渗漏管道的影响较大;在对地面塌陷进行监测与预防时,不应仅关注地表沉降变形,关注管道周边的土体变形是一种更加及时有效的方法。
摘要：
桩基施工将引起周边地层位移和邻近隧道结构变形,以南京龙津桥改建项目桩基工程为背景,通过现场实测,分析研究钻孔灌注桩施工全过程各工况条件对地层位移场和邻近既有隧道结构变形的影响规律。结果表明:由于钢套管的护壁作用,钻孔灌注桩施工过程中产生的最大地层位移和隧道结构变形较小,说明采用"钢套管边旋压边取土"、"群桩间跳施工"等工艺,对周围土体扰动影响程度较小,建议近隧桩基工程采用全套管灌注桩的施工方法,监测分析结果可为类似工程提供技术参考。
桩基施工将引起周边地层位移和邻近隧道结构变形,以南京龙津桥改建项目桩基工程为背景,通过现场实测,分析研究钻孔灌注桩施工全过程各工况条件对地层位移场和邻近既有隧道结构变形的影响规律。结果表明:由于钢套管的护壁作用,钻孔灌注桩施工过程中产生的最大地层位移和隧道结构变形较小,说明采用"钢套管边旋压边取土"、"群桩间跳施工"等工艺,对周围土体扰动影响程度较小,建议近隧桩基工程采用全套管灌注桩的施工方法,监测分析结果可为类似工程提供技术参考。
摘要：
目前大部分岩土工程勘察企业使用的是传统原位测试手段。为了梳理、归纳岩土原位测试技术的最新进展，从变形特性试验、抗剪强度试验、渗透试验和触探试验等四个方面，将20世纪90年代至今岩土原位测试技术与设备的最新研究进展进行系统性综述。当前的原位测试技术具备自动化、信息化、多功能化和技术升级等四大特征，但仍然存在测试成本高、理论基础薄弱、试验自身局限和进展缓慢等问题。根据实际问题从加强理论基础、信息化和多功能设备的研发、拓展研究区域等方面提出展望。
目前大部分岩土工程勘察企业使用的是传统原位测试手段。为了梳理、归纳岩土原位测试技术的最新进展，从变形特性试验、抗剪强度试验、渗透试验和触探试验等四个方面，将20世纪90年代至今岩土原位测试技术与设备的最新研究进展进行系统性综述。当前的原位测试技术具备自动化、信息化、多功能化和技术升级等四大特征，但仍然存在测试成本高、理论基础薄弱、试验自身局限和进展缓慢等问题。根据实际问题从加强理论基础、信息化和多功能设备的研发、拓展研究区域等方面提出展望。
期刊简介About the Journal
1987年创刊， 双月刊
主管单位：中国兵器工业集团有限公司
主办单位：
国防机械工业工程勘察科技情报网
中兵勘察设计研究院有限公司
中兵勘察设计研究院有限公司
国际刊号：1007-2993
国内刊号：11-3813/TU
电 话：010-83117072 / 010-83196888
传 真：（010）83117582
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