岩土工程技术

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2023 年 5 期封面

2023, 37(5): 1-1.

[摘要](65) [HTML全文] (16) [PDF 4670KB](32)

摘要:

2023 年 5 期目录

2023, 37(5): 1-3.

[摘要](47) [HTML全文] (17) [PDF 513KB](24)

摘要:

工程勘察钻探技术发展现状探讨

温继伟, 刘星宏, 白坤晓, 张营旭, 项天, 胡萍

2023, 37(5): 505-517. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.001

[摘要](587) [HTML全文] (78) [PDF 4803KB](144)

摘要:
系统总结了应用于工程勘察领域的各项钻探技术，包括取土器及取心钻具、原位测试技术、高效钻探取心（样）技术及联合勘察技术等，对其特点进行梳理并作对比分析，对其存在的问题提出解决建议。建议进一步优化钻探工艺，并使与之配套的钻具实现模块化、智能化研发升级，促进不同类型钻探技术的交叉融合，以及钻探技术与物探、遥感等多学科技术的联合应用，为工程勘察工作的进一步高效开展奠定基础。

陕南某公路边坡稳定性及治理措施分析

史静, 张浩, 赵昕, 范红英

2023, 37(5): 518-523. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.002

[摘要](221) [HTML全文] (44) [PDF 4794KB](78)

摘要:
陕南地区某典型三级边坡在治理施工时发生了大面积垮塌，开挖后未及时防护是导致边坡失稳的直接原因，秋季持续强降雨是促进边坡垮塌的间接原因。使用强度折减法并运用数值软件计算分析，结果表明边坡卸载并在一级平台使用单锚点预应力锚索抗滑桩加固的治理效果最好。综合分析采用分级刷坡卸载+单锚点预应力锚索抗滑桩+综合排水系统+绿化措施的治理方案，并对边坡开展表面位移、深层位移、地下水位等实时监测和视频监控，可有效监控边坡稳定性，确保公路运营安全。研究成果对类似边坡治理有一定借鉴作用。

盾构隧道开挖面被动失稳的不排水效应分析

王海峰, 康博, 李鹏飞, 刘增辉, 狄启光, 陈柯屹

2023, 37(5): 524-531. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.003

[摘要](148) [HTML全文] (42) [PDF 1358KB](35)

摘要:
当前对富水黏土地层中的盾构隧道开挖面被动失稳破坏模式的研究较少。为此，提出不排水效应下的盾构开挖面被动失稳破坏理论模型，分别对均质土和成层土工况下的极限支护力函数未知量进行分析，将结果拟合后给出了快速估算极限支护力的理论计算公式。通过对比数值计算结果与理论解析结果，进一步探讨了模型的适用性。结果表明：在浅埋情况下（C/D≤1.0），拱顶上部破坏区的边界近似竖直，与提出的破坏模式设想较为相符，随着埋深比的增大，破坏区对地表的影响也越来越小。

基于ACO-SVM的TBM引水隧洞锚杆轴力预测研究

王建, 王利明, 周振梁, 路文甲, 毛培良

2023, 37(5): 532-537. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.004

[摘要](140) [HTML全文] (57) [PDF 2324KB](25)

摘要:
预测隧道锚杆轴力变化趋势，不仅能掌握隧道结构的安全状况，而且对隧道风险预警和应急响应至关重要。基于新疆YEGS输水工程喀双隧洞锚杆轴力监测数据，通过蚁群算法（ACO）和粒子群算法（PSO）优化支持向量机（SVM）模型，预测分析锚杆轴力的变化趋势，研究表明：相比PSO-SVM和传统的SVM预测模型，ACO-SVM预测模型在充分考虑隧道埋深、温度及作用时间等多项非线性影响因素后，求解的预测值与实测值更加接近，相对误差基本在15%以内，平均绝对百分误差仅为5.92，具有较好的鲁棒性，模型的稳定性和泛化能力更强，更加适合TBM隧道锚杆轴力变化趋势的预测分析，具有一定的工程应用和推广价值。

大面积无序堆土引起基桩沉降的研究

张楠, 武岳, 刘永超, 张宗俊, 韩玉涛, 陆鸿宇

2023, 37(5): 538-544. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.005

[摘要](107) [HTML全文] (33) [PDF 3960KB](29)

摘要:
某大型建筑工程因出土条件发生变化，施工工序有所调整，需在已施工的基桩上大面积堆土。大面积堆土会引起群体基桩的沉降，基槽开挖后基桩沉降离散性较大，最大基桩沉降高达670 mm，单体建筑物中基桩间沉降差最大极值高达510 mm，远超过规范计算值，沉降原因存在争议。采用有限元软件PLAXIS3D建立三维数值模型并对基桩沉降综合分析，结果表明，在已施工完成桩基上方大面积堆土可引起基桩较大沉降，地表及桩顶最大沉降均位于堆土中心，沉降最大与最小的两基桩上部负摩阻力相差一倍；按区域分析，大面积无序堆土引起基桩整体沉降趋势符合软土地区的沉降规律；各基桩产生较大离散性主要因素包括堆土厚度、堆土面积、堆土时间、排水条件、桩穿越土层情况、桩端下卧层的土层情况等。本研究为类似工程积累了经验。

某场地高边坡和洪水综合治理工程研究

张立乾, 田义斌, 闫晶, 李兵, 孟良

2023, 37(5): 545-552. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.006

[摘要](96) [HTML全文] (25) [PDF 4965KB](31)

摘要:
某项目场地选址于两侧南北走向山脊间的深切“V”字形沟谷中，南、北、东三侧面临突出的岩土问题，即南、北两侧高边坡稳定和东侧山谷洪水治理。三侧岩土问题在时空上呈耦联、递进关系，治理难度较大，在系统阐述三侧岩土问题工程地质特征的基础上制定了防护治理对策。研究及实践表明，精确的工程地质资料是岩土治理的基础，而对治理工程全局概念性的把控又是指导勘察设计的关键，治理设计与治理勘察紧密结合是岩土治理工程的核心要素；选址于山谷的工程防洪是关键问题，需建立通畅的排洪渠道，依据场地重要性等级科学合理制定防洪标准，确定频遇流量；对于小型滑坡治理，优先采取清方处理措施更为合理，对于清方后的耸立的高边坡需进行稳定性分析、评价，确定合理的防护对策，确保整个边坡的安全。

沉降控制条件下的基桩设计实例

张武, 姚晓旭, 张波, 郭哲

2023, 37(5): 553-558. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.007

[摘要](66) [HTML全文] (21) [PDF 1571KB](27)

摘要:
以西非某集装箱码头轨道桩基优化设计为工程实例，分别采用现行中国规范方法和单桩竖向抗压刚度方法估算荷载作用下的桩顶位移，对比分析和试桩检测结果表明，采用单桩竖向抗压刚度方法可以简捷地评估在工作荷载下的桩顶沉降、规定试验荷载下的最大沉降、经历最大加载后卸载的桩顶残余沉降等，满足国际专业标准中桩基沉降控制的技术要求。

内支撑支护结构风险评估方法及拆撑可行性研究

尹爱月, 卢卓, 王旭博, 魏焕卫, 王介鲲, 郑晓

2023, 37(5): 559-566. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.008

[摘要](96) [HTML全文] (25) [PDF 3313KB](26)

摘要:
内支撑支护结构广泛应用于深基坑工程，对其进行风险评估能够预判施工过程中存在的风险，有效降低工程事故的发生概率。从工程实际需求出发，将内支撑支护结构典型的变形和内力监测数据归纳为安全评价指标，以监测报警值为评价尺度对各指标进行量化，根据层次分析理论建立了一种基于现场实测数据的风险分析方法，并依托实际工程验证了风险评估方法的合理性，最后利用PLAXIS3D软件建立有限元三维仿真模型，分析了支撑拆除方案的可行性。研究表明，各评价指标权重系数的取值是影响风险评价结果的关键，把桩体测斜作为主要控制指标能够起到较好的评价效果；为确保基坑处于安全状态，建议将风险度严格控制在0.6以下。

软土–基岩条件下地铁车站施工间歇期的结构变形监测与分析

柯磊, 李红, 刘坤, 陈明银

2023, 37(5): 567-573. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.009

[摘要](89) [HTML全文] (24) [PDF 3488KB](20)

摘要:
针对软土–基岩条件下地铁车站施工间歇期的结构变形监测与评价中存在的不足，将布拉格光纤光栅传感技术应用于车站施工间歇期的结构变形监测中。以深圳某地铁车站为例，将光纤传感器安装在车站主体结构上，远程自动化获取结构在施工间歇期的变形信息。监测结果表明：软土–基岩地基的主体结构在施工间歇期存在一定程度变形，监测期间车站底板的最大应变为62 μɛ，车站地下二层的墙柱结构最大变形为249 μɛ，位于软土–基岩分界面附近的墙柱结构同时受到剪切和压缩应力的影响，表明软土–基岩地基的车站设计应分别考虑底板和底层墙柱的抗弯和抗剪。

道路软基处理方案选型研究

何长明, 黎军

2023, 37(5): 574-580. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.010

[摘要](82) [HTML全文] (19) [PDF 551KB](31)

摘要:
道路软基处理质量直接影响行车安全性和舒适性，确定一种经济、合理、环保的软基处理方案是道路软基处理的关键。软基处理方案选型需从地质条件适应性、路基稳定性、工期要求、地基承载力要求、工后沉降值要求等方面进行技术可行性分析，从软基处理工程费用和运营维护费用等方面进行经济合理性分析，从周边环境影响、施工期环境影响、运营期环境影响和资源消耗情况等方面进行环境影响分析。根据技术可行性、经济合理性和环境影响的分析结果，引入层次分析法建立软基处理方案选型的层次分析模型。结合专家决策系统和模糊理论，对各影响因素进行量化评价，从而将复杂的非定量因素问题简单化，通过实例验证层次分析模型在软基处理方案选型中的适应性。

基于博弈论组合赋权的基坑安全物元评价

苏政凯, 张坤勇, 李福东, 简永洲

2023, 37(5): 581-589. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.011

[摘要](65) [HTML全文] (25) [PDF 1965KB](20)

摘要:
基坑工程的规模逐渐增大，其安全状态的影响因素也随之增多。为了实现由基坑工程中较为普遍的监测数据进行基坑安全状态的准确评价，将用于评价事物水平的物元可拓模型引入到基坑安全评价中，以解决不同指标间的不相容问题。同时，为了提高权重取值的真实性，通过博弈论组合赋权，在兼顾主客观因素的同时，可以克服单一赋权方法的局限性；采用了非对称贴进度理论替代最大隶属度准则，提高了评价精度。以长江漫滩地某基坑工程为例，基于一般性的监控指标，进行了安全状态的评价，评价结果较为接近实际。通过评价指标的敏感性分析，获得了对评价结果有重大影响的指标因素，该评价方法可在相关基坑中推广。

基于压缩曲线的非线性弹性地基上结构内力与沉降分析

高兴和, 张峰, 吕犇, 李灿

2023, 37(5): 590-594. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.012

[摘要](65) [HTML全文] (19) [PDF 819KB](27)

摘要:
地基过大沉降和不均匀沉降不仅对建筑物有较大危害，也是上部结构应力分布和变形的主要影响因素之一。工程上沉降计算采用的分层总和法，以压缩曲线（e-p曲线或e-lgp曲线）为输入，能较好体现土体变形的非线性，具有较高的精度，积累了大量的实践经验。提出一种弹性地基的数值计算方法，该方法基于压缩曲线，通过弹性理论推导获取切线弹模，采用非线性有限元方法进行计算。工程实践与具体算例表明，该方法在建筑物沉降计算上与分层总和法本质相同，但避免了繁琐的手算过程，计算结果全面丰富，更切合实际，对上部结构的应力变形分析也能较好地反应弹性地基的影响。基于压缩曲线的非线性弹性地基计算方法不需要复杂的土工试验，同时避免了简单的线弹性本构的缺点，具有一定的实用价值。

某特高土石坝高海拔料场防渗土料现场碾压试验研究

郑星, 敖大华, 张胜, 魏伟琼, 杨文超, 徐永旺

2023, 37(5): 595-601. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.013

[摘要](68) [HTML全文] (23) [PDF 1009KB](16)

摘要:
某特高土石坝防渗土料场位于3500 m高海拔地区，为获取防渗土料压实工艺参数，开展了现场碾压试验研究。试验内容包括土料碾压参数选择、变含水率对土料碾压特性的影响以及不同碾压方式压实效果对比研究。试验研究表明，碾压遍数相同情况下，铺土厚度为35 cm时压实效果最优，综合土料压实度设计指标与经济性等方面考虑，确定了防渗土料碾压参数：铺土厚度为30～35 cm、碾压设备为26 t自行式振动碾压机、碾压遍数为10遍。试验发现，土料铺填厚度较薄时，碾压遍数越多，对其造成的扰动效应越大，压实效果反而越差。结合料场气候条件，发现从装土至碾压完毕，土料含水率损失为1.2%。通过改变土料含水率，探究了含水率对土料压实效果的影响，确定了本工程土料的可碾含水率区间范围。不同碾压方式对比试验研究表明，不同铺土厚度、碾压遍数下，振动平碾所获得的压实度均要高于振动凸块碾。

湿陷性黄土–红砂岩集成水泥土填筑材料冻融循环试验研究

金生莲, 杨作青, 张鑫, 曾海珍, 朱彦鹏

2023, 37(5): 602-608. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.014

[摘要](62) [HTML全文] (18) [PDF 1411KB](10)

摘要:
在湿陷性黄土地区，基槽回填区常因回填土自身沉降和湿陷等问题产生区域大面积沉降，对建筑正常使用和居民正常生活造成了严重影响。根据区域工程实际，提出湿陷性黄土–红砂岩集成水泥土填筑材料，并通过设置湿陷性黄土、红砂岩、水泥及水的不同占比进行正交试验，得到了利用黄土、红砂岩开发新型基槽回填材料的最佳配合比。通过对集成水泥土试件与素水泥土试件进行冻融循环试验，发现集成水泥土的抗冻性能明显优于素水泥土，具有更好的力学性能与使用耐久性。本研究为湿陷性黄土地区填筑材料的工程应用提供了一定的参考。

冻融作用下高填方黄土抗剪强度劣化特性分析

孙杰龙, 王弘起, 李盛斌, 李大卫, 邱明明

2023, 37(5): 609-613. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.015

[摘要](68) [HTML全文] (13) [PDF 1524KB](17)

摘要:
以延安新区高填方黄土为研究对象，开展了冻融作用下高填方黄土抗剪强度试验研究，分析了冻融作用对高填方黄土抗剪强度指标影响规律及其劣化特性。结果表明，冻融作用下高填方黄土黏聚力随冻融循环次数增加而逐渐减小，第4次冻融后黏聚力损伤增量达到最大，之后随着冻融继续进行，黏聚力损伤增量逐渐减小；干密度相同时，含水率越小黏聚力越大，且在冻融作用下含水率越小，黏聚力劣化幅值和速率越大，冻融作用下内摩擦角没有明显规律性变化。给出了冻融作用下高填方黄土黏聚力损伤劣化模型，并利用独立试验数据进行了验证，结果表明该模型能较好地描述冻融作用下高填方黄土黏聚力劣化特征。

干湿循环对膨胀性泥岩裂隙和强度的影响研究

宋磊, 张荣宽, 汤勇

2023, 37(5): 614-617. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.016

[摘要](106) [HTML全文] (39) [PDF 1004KB](15)

摘要:
通过对合肥地区某水利工程场地膨胀性泥岩的原状样进行室内干湿循环试验，分析不同干湿循环次数下的膨胀性泥岩的裂隙图像，对不同干湿循环次数下的试样进行直剪试验，得出膨胀性泥岩在限制浸水膨胀变形的条件下，随干湿循环次数的增加，黏聚力和内摩擦角的减小速率变缓，裂隙度逐渐增加，裂隙长度和裂隙总面积增加。研究成果对该类膨胀性泥岩地区工程建设具有指导意义。

考虑粒径对砂土宏细观剪切性质的试验研究

王博, 吕果, 李江

2023, 37(5): 618-622. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.017

[摘要](57) [HTML全文] (16) [PDF 2554KB](15)

摘要:
为探究砂土粒径对其抗剪强度的影响，利用应变控制式直剪仪和离散元软件，分别进行了3种不同平均粒径砂的剪切试验，从宏观、细观两个角度对砂展开了剪切特性分析。研究表明：抗剪强度随法向应力和平均粒径的增加而增大，内摩擦角随平均粒径的增加而增大。建立了砂土抗剪强度多元线性预测模型，且模型预测准确。平均粒径的增加致使剪切带厚度增大。剪切带厚度与法向应力关系可用一元二次函数表达。因此，在实际工程施工中，合理采用粒径较大的砂土有利于提高抗剪能力。

受多层地下水影响的深基坑病害的解决方案探讨

刘选朋, 秦国栋, 马世敏, 苏铁志, 郭永胜, 闫淇铭

2023, 37(5): 623-630. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.05.018

[摘要](76) [HTML全文] (23) [PDF 5802KB](28)

摘要:
近年来北京地区受生态补水的影响，地下水位呈普遍上涨的趋势，给基坑安全带来了较大的威胁。结合北京昌平东小口地区受多层地下水影响的深基坑支护工程，针对施工时遇到的止水帷幕漏水、地面塌陷、桩间流砂等病害问题，通过分析原因，结合现场试验，采取泄水孔减压、L型注浆管“双液”封堵、桩间“支模”等处理方法，解决了基坑开挖过程中的病害问题，确保了基坑在使用过程中的安全。

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2023年第37卷第5期

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