岩土工程技术

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2024 年 1 期封面

2024, 38(1): -1--1.

[摘要](73) [HTML全文] (17) [PDF 4666KB](27)

摘要:

2024 年 1 期目次

2024, 38(1): .

[摘要](63) [HTML全文] (20) [PDF 531KB](23)

摘要:

湖中基坑–双排钢管桩围堰受力变形分析

庄戌哲, 袁聪聪, 何小辉, 曾晨, 石钰锋, 丁海滨, 孟凡市

2024, 38(1): 1-6. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.001

[摘要](173) [HTML全文] (43) [PDF 1893KB](51)

摘要:
为便于施工，位于水域中的基坑工程通常需要施作围堰来保证施工场地干燥，但目前对围堰变形的研究尚不完善。以南昌艾溪湖隧道工程为研究背景，利用Midas GTS NX有限元软件，研究围堰宽度、拉杆位置对双排钢管桩围堰变形规律的影响，并通过将模拟计算结果与实测数据进行对比，验证了模型的合理性。研究结果表明：围堰宽度有一个合适的范围，过小过大均会造成围堰变形过大。在本工程中，围堰合理宽度范围为3.5～4.5 m，围堰宽度的改变对围堰内基坑开挖变形影响较小；综合两侧钢管桩变形来看，拉杆设置在围堰顶部0.8 m处时两侧钢管桩变形较小。

青岛地铁土压平衡盾构碎石土改良方法研究

冀海峰, 刘卫景, 赵国梁, 牛宇哲, 肖凤春, 江玉生, 杨星

2024, 38(1): 7-13. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.002

[摘要](94) [HTML全文] (32) [PDF 3544KB](21)

摘要:
盾构在碎石土地层掘进时经常面临着地层渗透性强、刀盘扭矩大、刀具磨损严重等诸多困难。为解决上述施工难题，以青岛地铁4号线典型的碎石土地层为研究对象，首先通过颗粒筛分、LCPC试验和渗透性试验评价了碎石土的基本特性，结合传统的砂土和黏性土改良方案设计了5组碎石土改良配比方案，对不同配比方案进行坍落度试验、渗透性试验和直剪试验，分析了不同改良指标碎石土的流塑性、渗透性及抗剪力学特性，根据实际工程中盾构刀盘扭矩的变化情况验证了泡沫与聚合物组合改良的最佳方案。研究表明：7%浓度泡沫与5%浓度聚合物配比的改良剂能够有效降低碎石土的渗透系数，同时起到降低刀盘扭矩的作用。

隧道预切槽法合理支护时机及管片接头结构研究

何伟, 范培硕, 葛飞, 徐莉蓉, 杨永香, 赵阳

2024, 38(1): 14-21. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.003

[摘要](79) [HTML全文] (34) [PDF 2237KB](19)

摘要:
预切槽法是隧道暗挖施工的一种超前支护工法，此工法可大幅度降低地表沉降量，对隧道围岩土体及地表建（构）筑物影响较小。采用室内试验和数值模拟的方法，针对浇筑预切槽管片所用混凝土的前期强度、合理支护时机以及预切槽管片接头处合理的接茬方式进行了研究。研究结果表明，按C30配比的混凝土养护1.5～2 h时即具有6 MPa以上的抗压强度，满足拆模要求；粘接介质对管片环向位移的约束效果明显，环氧树脂可作为优良的管片粘接剂；榫槽式接头榫头角度α的理想范围为55° ～ 70° ，综合考虑预切槽工艺的可操作性，榫槽式接头深度B的理想范围为6～8 cm。

盾构穿越软土地层预加固数值模拟与变形控制

吴永哲, 靳贻杰, 张志宇, 王岩梓, 杨平

2024, 38(1): 22-29. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.004

[摘要](169) [HTML全文] (31) [PDF 2443KB](28)

摘要:
依托佛山地铁3号线创驹区间盾构隧道工程，采用数值模拟得到不同加固方式下的地表沉降和隧道变形，研究了盾构穿越全断面软土地层时的变形规律，提出一套盾构安全穿越加固建议，并结合现场实测，验证了模拟结果的正确性。研究表明：盾构在全断面软土地层中推进时，地表沉降、隧道拱顶沉降和水平收敛值均不断增大，且主要发生在盾构通过时及盾尾管片脱出后，同时该段也是预加固的主要作用范围；先行隧道对地表沉降影响大于后行隧道；盾构穿越未加固土层时地表沉降、隧道拱顶沉降、水平收敛最大值分别为27.7 mm、13.78 mm、10.57 mm，采用超前预注浆加固时各变形分别为未加固的57.0%、69.1%、61.0%，采用三轴搅拌桩预加固时各变形分别为未加固的32.1%、50.2%、43.0%，预加固可有效控制变形，且三轴搅拌桩变形控制优于超前预注浆加固。当盾构区间地面环境复杂，不具备地面加固条件时，建议采用超前预注浆加固控制地表沉降量及隧道变形。

基于三维数值模拟对岩溶区桩基注浆效果的研究

徐梓舒, 刘叔灼, 陈俊生, 饶城, 刘星宇

2024, 38(1): 30-36. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.005

[摘要](138) [HTML全文] (27) [PDF 2357KB](33)

摘要:
为了研究改良膨胀性注浆材料的注浆效果，通过室内试验采集浆液结石体物理力学参数，应用有限元软件Midas GTS NX在CATIA所构筑的三维溶洞模型的基础上，结合修正莫尔–库仑模型及弹性本构关系，分析了桩基础下土层的应力与变形在空洞及改良前后不同浆液填充状态下的变化规律，以此为标准对注浆效果进行对比分析。研究表明：对桩基础下溶洞进行注浆充填加固可有效保障桩基础及桩基础下溶洞的稳定性，避免工程事故的发生，相比于普通水泥浆液，改良膨胀性注浆材料的整体强度明显改善，变形与应力均有所减小，结构更均匀，更密实。同时也表明，通过数值模拟分析确定溶洞的注浆效果具有一定的可行性和指导意义，可为工程的设计与施工提供参考。

《西沙群岛珊瑚岛（礁）地区岩土工程勘察标准》研究与编制

杨永康, 杨武, 谢书领, 王影, 冯春燕

2024, 38(1): 37-40. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.006

[摘要](92) [HTML全文] (36) [PDF 619KB](15)

摘要:
为适应和满足西沙群岛珊瑚岛（礁）工程建设的需要，使珊瑚岛（礁）岩土工程勘察有据可依，总结了西沙群岛岩土工程勘察项目实践经验和研究成果，通过资料收集、分析与研究，编制了《西沙群岛珊瑚岛（礁）地区岩土工程勘察标准》（DBJ 46—060—2022）。介绍标准的编制背景、编制的工作流程、标准的主要内容和重点研究内容，探讨需要进一步研究的内容。

隧道穿越既有区间的安全措施与预警分析

张杰

2024, 38(1): 41-46. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.007

[摘要](93) [HTML全文] (36) [PDF 2021KB](22)

摘要:
新建地铁与既有地铁线路交叉穿越属于高风险工况，当新建隧道近距离穿越既有隧道时，会使既有隧道结构应力状态发生改变，结构产生变形，因此，对穿越既有区间隧道制定有效的安全保障措施十分必要。系统归纳南京地铁在建线路穿越既有运营线路的相关安全保障经验，即当上穿工况时，采取强化外部条件、内部条件和应急响应的保障措施，同时结合数值分析得出MJS门式加固对既有隧道保护作用明显；当下穿工况时，采取增强既有隧道洞内和洞外刚度、配置试验段和运营配合保障措施，同时结合数值分析发现既有隧道洞内环向+纵向加固对既有隧道保护作用显著，且当在距离掘进面20 m范围内，既有隧道沉降、水平位移变化速率最大。最后结合工程实践过程中既有区间预警情况，分析相关原因，为类似工程提供警示和参考。

某营运高速公路类土质边坡的稳定性分析及加固设计

侯文腾, 王育奎, 杜相波, 邹辰浩, 孙康

2024, 38(1): 47-51. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.008

[摘要](126) [HTML全文] (51) [PDF 2100KB](39)

摘要:
某高速公路类土质边坡表层为坡积土，下伏强风化—弱风化泥页岩，公路营运巡检中发现该边坡出现变形破坏迹象。对该类土质边坡变形破坏发展过程、成因及稳定性进行分析研究，研究结果表明，该边坡破坏形式为浅层牵引式滑坡，分别利用有限元强度折减法和瑞典圆弧滑动面法对边坡的稳定性进行分析计算，计算结果显示，正常工况下和非正常工况I（暴雨）下边坡都处于不稳定状态，经综合分析结合稳定性计算，提出采用封闭坡表裂缝+预应力锚杆格梁+仰斜排水孔进行治理，加固后的监测数据验证了边坡的稳定性和治理方案的可靠性。研究成果可为类土质边坡滑坡灾害防治提供参考。

土岩组合地层异形深基坑支护体系优化研究

吉艳雷

2024, 38(1): 52-57. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.009

[摘要](118) [HTML全文] (32) [PDF 2190KB](35)

摘要:
某明挖隧道基坑位于土岩组合地层，基坑大面深度约17.1 m，深挖部位约27.9 m，原设计整体基坑采用地下连续墙+4道钢筋混凝土支撑，坑中坑内侧壁采用钻孔灌注桩作为竖向支护结构，深坑部位加设2道钢管支撑。为节约工期和工程造价，综合考虑地层分布及地质条件，对原设计方案进行了系列优化。运用数值模拟对比分析了优化前后基坑支护体系和周边环境的变形特性，结果表明优化后的支护方案满足设计和规范要求。基坑按优化方案施工，并开展了现场监测工作，基坑监测结果表明：（1）基坑连续墙水平位移、地表沉降、支撑轴力、周边建筑物变形及坑底隆起等指标均小于控制要求；（2）连续墙最大水平位移发生在土岩分界面以上一定高度，最大值约为浅基坑深度的0.025%；（3）异形基坑两侧变形不对称，最大地表沉降发生在浅基坑侧，基坑外地表影响范围约为1.0H；（4）下部基岩段基坑开挖侧向变形量小，且对地表沉降槽范围影响不大。优化方案节约了工期和造价，可为类似基坑工程提供参考。

钓鱼台隧道洞口崩塌成因分析与处治措施研究

张超, 吴华, 姜同虎

2024, 38(1): 58-64. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.010

[摘要](75) [HTML全文] (18) [PDF 2778KB](16)

摘要:
对池祁高速钓鱼台隧道洞口大型崩塌的成因进行了深入分析，提出了相应的崩塌处治措施，并通过现场监测分析对崩塌处治效果进行了验证。研究结果表明，钓鱼台隧道洞口崩塌是地形、地质、降雨、施工措施不当等多种因素共同作用的结果，其中地形和地质条件是形成崩塌的内因，降雨和施工措施不当等因素是诱发崩塌的外因。基于以上影响因素并结合隧道洞口实际情况，提出了“临时支护+永久性防护”的综合处治方案，即采用洞内背拱加固、掌子面反压回填、崩塌体卸载、洞口双层小导管支护、接长明洞以及洞顶仰坡锚杆框架防护的方案。现场巡视与监测数据表明，隧道洞口崩塌处治措施得当，工程效果显著，实现了预期目的。

软土地区紧邻超高压电力管线的深基坑工程设计与研究

魏仁杰

2024, 38(1): 65-69. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.011

[摘要](75) [HTML全文] (16) [PDF 1625KB](33)

摘要:
以上海地区某紧邻超高压电力管线的深基坑工程为研究对象，介绍了紧邻超高压电力管线侧基坑的围护形式，并根据管线保护要求，提出相应的保护措施。通过对比分析支护结构变形的理论计算值和实际监测值得出：（1）围护体侧向变形均呈“鱼腹型”抛物线形状，地连墙的抗变形能力明显优于灌注桩；（2）地表沉降在一定程度上可以反映管线的垂直位移。基坑开挖前的施工工况会对周边道路和管线造成一定的影响；（3）实测变形比理论计算偏大，是因为理论计算的变形值仅考虑了开挖过程中围护结构的变形。

上海紧邻地铁超大深基坑工程设计与实践

韩晓

2024, 38(1): 70-74. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.012

[摘要](158) [HTML全文] (32) [PDF 1670KB](45)

摘要:
软土地区基坑工程施工难度大，安全风险高。以上海核心城区某临地铁站超深基坑工程为背景，结合地铁轨道保护要求，通过对临近地铁深基坑做针对性保护设计，并加强基坑施工的过程控制，在保证基坑工程顺利实施的同时有效地保护了地铁结构安全。工程实践表明，设计中采用的一系列安全保护措施合理可靠，可为同类深基坑工程提供参考。

全卷积神经网络在垃圾土勘察中的应用

徐四一, 张旭

2024, 38(1): 75-77. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.013

[摘要](81) [HTML全文] (25) [PDF 2116KB](23)

摘要:
垃圾土与原土壤往往存在电阻率差异，常用垃圾土探测方法是高密度电阻率法和时域电磁法，而对反演结果的人工解译效率低，且准确性难以保证。通过全卷积神经网络在垃圾土勘察中的应用，识别某拆后绿地改造工程地下建构筑物垃圾土探测数据，确定垃圾土范围，表明了本方法的有效性、实用性和可靠性，为垃圾土勘察、土方量计算和改善土地性状等提供参考。

中空GFRP筋土钉抗拔性能研究

刘军, 申精, 张建全, 宋晔, 刘鹏

2024, 38(1): 78-84. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.014

[摘要](61) [HTML全文] (18) [PDF 1681KB](15)

摘要:
中空GFRP筋土钉是一种空心厚壁土钉，具有质量轻、易切割、耐腐蚀等优点。目前，对中空GFRP筋土钉的研究相对较少，对其抗拔性能和抗拔机理尚不清楚。依托北京地铁12号线北岗子站基坑工程，对中空GFRP筋土钉进行了现场抗拔试验，并采用FLAC3D数值模拟探究了不同拉拔力下中空GFRP筋土钉应力和位移沿钉长的分布规律，分析了不同内径和长度对应力分布和抗拔力的影响，对中空GFRP筋土钉的抗拔机理进行了分析。研究结果表明，拉拔过程中土钉的位移和轴力沿钉长呈指数衰减，剪应力在距钉头1.5 m处达到峰值，在距离钉头3.5 m处降至零；增大内径使土钉轴力沿钉长衰减更快，同时可提高其抗拔承载力，建议外径为32 mm的中空GFRP土钉内径取为15 mm；增加土钉长度不仅可以在一定范围内提高其抗拔力，还可使土钉轴力分布更均匀；中空GFRP筋土钉的破坏过程可分为弹性、塑性和破坏三个阶段，其破坏形式表现为拔出。

深厚软土区域水泥土强度影响因素与变形特征试验研究

赵丁鸿, 齐嘉炜, 宋永威

2024, 38(1): 85-89. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.015

[摘要](66) [HTML全文] (16) [PDF 2586KB](21)

摘要:
针对深厚软土地区影响重力式水泥土墙强度的敏感因素如水泥标号、水灰质量比、水泥掺量、养护龄期等，通过室内试验得到了多因素耦合的强度变化规律，并结合水泥土墙变形分析提出了重力式水泥土墙变形控制的有效方法，为进一步研究深厚软土地区此类支护结构的适用性和优化设计提供参考。

聚丙烯纤维加固膨胀土边坡稳定性分析

任浩, 张紫怡, 党芳, 郝晨曦, 张宇航, 南亚林, 郭鸿, 杨奎斌

2024, 38(1): 90-94. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.016

[摘要](113) [HTML全文] (35) [PDF 1170KB](18)

摘要:
为提高膨胀土边坡稳定性，改善膨胀土力学性能，使用聚丙烯纤维对膨胀土进行改性。通过直剪试验计算出不同围压、不同聚丙烯纤维掺量改性膨胀土边坡的抗剪强度变化规律，并应用Geostudio软件中的极限平衡法对不同聚丙烯纤维掺量的膨胀土边坡进行分析。研究发现，聚丙烯纤维含量在一定范围内可有效提高膨胀土边坡抗剪强度，掺量0.14%的纤维土在直剪试验中表现出较好的抗剪性能，Geostudio极限平衡法分析结果显示，0.14%纤维土边坡稳定系数为2.431，较素膨胀土边坡稳定性系数提高0.591。建议采用掺量0.14%的纤维土加固膨胀土边坡。

基于静力触探试验及土工参数的黏性土空间变异性研究

马明, 叶冬明, 陆军, 任守勤, 陈浙徽

2024, 38(1): 95-100. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.017

[摘要](76) [HTML全文] (16) [PDF 974KB](29)

摘要:
自相关距离是进行岩土参数空间变异性分析的重要参数。基于浙江嘉兴某黏性土场地的246组静力触探试验（CPT）及18个钻孔取土室内土工试验，采用平均跨距法、递推空间法、曲线极限法计算了基于侧壁摩阻力f_s、锥尖阻力q_c和其他土工参数的自相关距离，分析了不同方法、不同参数计算垂直和水平自相关距离的优劣。研究表明：递推空间法的计算结果异常值少且变异系数较小，是研究区场地土体自相关距离的最优计算方法；基于f_s、q_c算得的自相关距离较为接近，垂直和水平自相关距离分别约为2 m和19 m，但不同土工参数计算得到的结果存在一定的差异。本研究获得了嘉兴黏性土自相关距离的典型值，为土体参数的空间变异性研究提供了基础，对该地区岩土工程的勘探点位布设、随机场的建立及后续可靠度分析具有重要的指导意义。

富里酸污染红黏土抗剪强度试验研究

蒙剑坪, 李善梅, 廖勇彬, 张浩, 李骏武

2024, 38(1): 101-105. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.018

[摘要](50) [HTML全文] (25) [PDF 1941KB](11)

摘要:
通过在红黏土中掺入不同含量富里酸粉末制样，并对试样采用蒸馏水饱和浸泡，对浸泡龄期为7 d、14 d和28 d的试样进行直剪试验，分析不同富里酸掺入量和浸泡时间对红黏土试样抗剪强度的影响。试验结果表明，富里酸的掺入会降低土样的抗剪强度，土样的黏聚力随富里酸掺入量增加而提高，内摩擦角则随富里酸含量的增加而逐渐降低，相同富里酸掺入量下，浸泡时间越长，黏聚力越大，内摩擦角则越小。富里酸分子的羧基、羟基、羰基、甲氧基等活性官能团与土体矿物表面形成吸附作用，使得富里酸包裹在土颗粒表面，对土颗粒间形成联结作用，从而影响土体的抗剪强度指标。

北京东部地区非饱和粉砂层原位直剪试验成果分析

张向营, 周玉凤, 杨浩军, 冯建洋, 程秋实

2024, 38(1): 106-109. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.019

[摘要](61) [HTML全文] (13) [PDF 776KB](15)

摘要:
对北京东部地区典型非饱和粉砂层进行原位直接剪切试验，采用最小二乘法拟合得到黏聚力和内摩擦角指标，其内摩擦角指标相比于传统地区经验值和室内直接快剪试验值分别提高了11.11%～24.4%、3.01%～17.40%；室内直接快剪试验测得粉砂层的黏聚力为4.8～7.5 kPa，而原位直剪试验测得该值最高达9.5 kPa。研究成果为该地区非饱和砂土层的剪切指标参数优化提供了试验支撑，节约了基坑支护造价，为实现工程建设全过程绿色建造提供了可能。

软土基坑被动区加固强度参数试验研究及变异性分析

徐伟, 太俊, 温永凯, 赵晨曦, 阎波, 胡科

2024, 38(1): 110-115. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.020

[摘要](123) [HTML全文] (39) [PDF 1747KB](37)

摘要:
基坑被动区加固是有效的变形控制手段，在软土深基坑工程中已广泛应用，但被动区加固体强度参数及其变异性的试验研究较少。武汉地区某软土深基坑被动区采用三轴水泥土搅拌桩加固，为深入研究被动区加固体强度参数及其变异性，进行原位静（动）力触探试验及室内无侧限抗压强度试验，建立被动区加固体原位测试指标与无侧限抗压强度参数的相关关系，并根据建立的经验公式将连续的原位测试数据转换为无侧限抗压强度值，通过数据统计分析探讨被动区加固体强度参数的变异性及分布规律。研究结果表明：被动区加固体的强度比原状土显著增加，但坑底以下20%水泥掺量的实桩部分相比坑底以上10%水泥掺量的空桩部分的桩身强度增加幅度并不明显；被动区加固体不论是空桩段还是实桩段都具有显著的不均匀性，且空桩段变异系数比实桩段更大；空桩段水泥土强度采用指数分布拟合效果更好，而实桩段水泥土强度则近似满足对数正态分布。

预固结对长江漫滩相软土抗剪强度的影响研究

崔志鹏, 严刚, 王军, 钟萍, 王振祥, 吴琪

2024, 38(1): 116-120. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.021

[摘要](63) [HTML全文] (23) [PDF 1527KB](17)

摘要:
固结快剪试验是获取软土固结不排水抗剪强度的重要方法，长江漫滩相软土具有压缩性高、孔隙比大、含水率高、渗透率低、固结时间长等特点，严重影响了软土固结快剪试验的生产效率。为研究预固结对长江漫滩相软土抗剪强度的影响，并探索提高漫滩相软土固结快剪试验效率的方法，以南京长江漫滩相软土为研究对象，制定了预固结–卸载剪切、正常固结剪切、预固结–卸载–再固结剪切3种试验方案，开展了一系列固结和剪切试验。试验研究表明：长江漫滩相软土是一种前期固结迅速，后期固结稳定缓慢的软土；固结25 min时固结度可以达到95%，而完全固结稳定需要5～8 h；软土抗剪强度均随固结度U的增加呈增大趋势，其增长速度逐渐减缓，各荷载条件下抗剪强度随U提高的增长幅度基本相同；当固结度为70%～80%时，其抗剪强度达到完全固结时的90%～95%。研究成果可为软土固结快剪试验的方法改进提供参考。

印尼软土地区后注浆钻孔灌注桩现场试验研究

门青波, 乔建伟, 夏玉云, 马佳仪, 邵兵厂

2024, 38(1): 121-126. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.01.022

[摘要](84) [HTML全文] (28) [PDF 1093KB](22)

摘要:
后注浆钻孔灌注桩在软土地区工程中应用广泛，但对后注浆灌注桩承载特性的理论研究仍滞后于工程实践。依托印尼软土地区某工程，开展不同桩长普通钻孔灌注桩和后注浆钻孔灌注桩的现场试验。结果表明，后注浆钻孔灌注桩极限承载力是同条件下普通钻孔灌注桩的1.20～1.26倍，后注浆灌注桩的回弹率和弹性变形相应增加；研究区地质条件下后注浆水泥浆液上返高度约为12.4～13.8 m，桩端以下水泥浆下渗深度约为1.3～2.1 m（约为桩径的1.6～2.6倍）；后注浆灌注桩水泥浆上返高度以下桩侧和桩端以下岩土层的标贯击数较压浆前均显著提高，后注浆导致的桩侧摩阻力和桩端阻力的提高是钻孔灌注桩承载性能提高的主要因素。研究成果对指导印尼软土地区后注浆设计和施工具有一定的借鉴意义。

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