岩土工程技术

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2025 年 2 期封面

2025, 39(2): 1-1.

[摘要](22) [HTML全文] (13) [PDF 4947KB](3)

摘要:

2025 年 2 期目次

2025, 39(2): 1-3.

[摘要](28) [HTML全文] (16) [PDF 525KB](5)

摘要:

基于GIS+BIM+数字孪生技术的海域勘察数字管理平台研发及应用

王晓伟, 王章, 徐四一

2025, 39(2): 159-166. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0243

[摘要](55) [HTML全文] (12) [PDF 2232KB](8)

摘要:
针对海上工程范围广、风险高、调度难、信息杂、理解难的问题，利用GIS（地理信息系统）、BIM（建筑信息模型）、数字孪生、IoT（物联网）等技术，研究以信息技术赋能勘察管理，开发海域勘测数字管理平台，优化管理模式，提高勘察作业管理及成果应用的效率，实现数字化成果交付，并在长江口区域取得了较好的应用效果。

黄土古土壤互层下黄土剖面含水率分布修正模型研究

贺海超, 南亚林, 姚淼, 薛君豪, 王仲毅, 郭鉴辉, 李静, 郭东欣, 罗冬

2025, 39(2): 167-176. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0575

[摘要](36) [HTML全文] (10) [PDF 1573KB](6)

摘要:
为准确测量黄土古土壤互层下各土层的饱和程度，对黄土古土壤互层下黄土剖面含水率分布修正，用压力板法测得铜川地区黄土和古土壤的土壤水分特征曲线，进而用midas GTS NX软件进行非饱和渗流数值模拟，根据模拟数据建立含水率修正模型，并与现场浸水试验实测数据进行对比。研究表明：相同地质年代，不同古土壤受水分下渗的影响相对一致，但是不同地质时期，受影响的差异性变得明显；构建的含水率修正模型的计算值和实测值在黄土古土壤交接处等关键节点处的上下趋势基本一致，可以证明多层古土壤含水率模型计算的准确性和科学性。研究成果可为具有古土壤层的黄土地区含水率修正，进而提高黄土–古土壤互层地区湿陷性评价的精度提供参考。

隧道衬砌纵向裂缝对结构力学形变与安全特性的影响研究

杨治军, 王永刚, 刘泾堂, 胡金鑫

2025, 39(2): 177-184. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0099

[摘要](39) [HTML全文] (12) [PDF 1425KB](6)

摘要:
为了研究运营隧道纵向裂缝发育性状对二次衬砌结构受力及形变特征的影响规律，根据隧道裂缝调查结果建立衬砌结构的荷载–结构计算模型，并进行带裂缝衬砌结构的受力变形分析。结果表明：衬砌开裂导致支护结构（除仰拱外）的受力（弯矩绝对值）减小，裂缝深度增加使得结构弯矩出现两次突变，造成局部应力瞬间损失，但衬砌厚度的增加一定程度减缓了应力损失；拱顶与拱肩附近裂缝处结构变形较为严重，结构安全系亦显著降低，当裂缝深度占比衬砌厚度约70%时（拱顶开裂时占比约40%），衬砌结构安全系数降低至零，且随着裂缝数量增加，衬砌结构整体安全性呈线性降低。可见，衬砌裂缝发育到一定程度时，结构整体安全系数小于设计规范所规定的下限值，对起拱线以上裂缝应及时探明裂缝深度并控制其变形，起拱线以下裂缝处易发生压碎破坏，应及时补强支护，以抵抗拱脚上部衬砌结构的下压力，对运营隧道衬砌病害处治具有理论指导意义。

隧道结构模拟综合试验平台施工方案比选

牛富生, 卫心怡, 崔臻, 林春刚

2025, 39(2): 185-191. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0188

[摘要](19) [HTML全文] (10) [PDF 1587KB](1)

摘要:
为了搭建对隧道病害模拟与治理考虑更充分的隧道结构模拟综合试验平台，发明了一种管片段与现浇混凝土段组合结构，针对管片段与现浇段分别设计两种具体施工方案，结合计算工期、价格和所需机械数量，同时考虑了现场条件与需求优先级，比选确定了施工方案。结果表明：管片段采用错缝拼接施工方案搭接紧密，受力合理；现浇段采用脚手架+木模施工方案价格最优、运输方便。该隧道结构模拟综合试验平台施工方案可为其他试验平台的施工提供参考。

基于LGWO的顶管隧道施工引起道路沉降量预测研究

王赛, 张亚辉, 王云成, 樊浩博

2025, 39(2): 192-199. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0187

[摘要](24) [HTML全文] (13) [PDF 2221KB](4)

摘要:
为了准确预测大断面顶管隧道下穿既有公路引起的变形沉降规律，结合实际工程，提出基于自适应灰狼优化算法的沉降量预测模型。引入Logistic映射生成初始值，将灰狼算法中的收敛因子A分解为决策因子A₁与衰减因子A₂，以改善收敛因子在全局与局部搜索时的能力不足问题。通过沧州九河路通道人防工程进行实例验证，并与传统的灰狼算法、粒子群算法对比预测精度，结果表明，通过Logistic映射优化后灰狼算法的预测精度更高，较优化前的灰狼算法提高了6.9%、较粒子群算法提高了2.3%，说明新模型具有较高的实用性与准确度。

海底隧道机械化配套施工及围岩稳定监测研究

郭永建, 代镇洋

2025, 39(2): 200-206. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0941

[摘要](19) [HTML全文] (8) [PDF 1107KB](1)

摘要:
为提高施工效率，保障施工安全，海底隧道施工逐渐由传统隧道施工方法转化为采用大型机械化配套施工。为全面推广应用机械化配套施工工法，依托胶州湾第二海底隧道工程双向六车道主线隧道，从设备选型、施工空间规划到隧道安全性评价等方面，对超长海底隧道机械化配套施工试验段进行全方面分析。其中北线隧道Ⅲ级围岩采用全断面施工，南线隧道Ⅲ级围岩和所有Ⅳ级围岩稳定地段采用台阶法施工。现场监测结果表明，机械化配套施工段现场初支变形均小于16 mm，围岩和初支结构均处于稳定状态，建议在工程全线推广应用。

顺层岩质边坡的溃屈和倾倒机制研究及工程分析

幸芊, 洪兆远, 刘成章, 谢新春, 刘剑

2025, 39(2): 207-215. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0945

[摘要](33) [HTML全文] (10) [PDF 5548KB](13)

摘要:
大量工程实践表明，非滑动破坏的顺层边坡可能存在溃屈和倾倒的变形、破坏机制。为研究两种特殊机制的产生机理和支护方案，通过离散元数值模拟方法和典型工程项目的相关数据分析，结合层状岩体的破坏试验，研究了顺层边坡产生溃屈和倾倒的基本条件及变形、破坏规律。结果表明：对于顺层高边坡，当边坡坡角与岩层层面倾角相同或接近时，在表层层状岩体自重作用下，坡脚可能出现屈服并产生浅表垮塌，进而引发边坡产生溃屈破坏；当边坡坡角小于岩层层面倾角时，边坡可能产生倾倒变形；顺层边坡倾倒变形与后续的破坏模式需分开看待，最终的破坏形式受边坡变形演化的影响，存在动态变化过程。对于存在溃屈和倾倒变形破坏机制的顺层岩质边坡，建议在坡脚设置大刚度支撑结构进行支护。

深埋洞室围岩参数劣化的试验与数值模拟研究

杨朝帅, 李达强

2025, 39(2): 216-224. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0906

[摘要](21) [HTML全文] (10) [PDF 3036KB](5)

摘要:
洞室开挖会导致围岩刚度和强度参数劣化，而深埋洞室开挖过程中围岩参数劣化规律尚不明确。为此，通过对木寨岭隧道围岩的跨孔声波测试，揭示洞室开挖过程中参数劣化的空间分布规律，同时建立考虑围压和塑性应变影响的围岩参数劣化模型（CSS模型）并应用到该工程数值模拟中。结果表明：洞室开挖过程中围岩波速下降，可推断出围岩参数发生劣化；采用CSS模型能更好地反映出这种参数劣化现象；围岩参数劣化的空间分布规律可分区表示，越靠近洞壁，参数劣化程度越高，塑性区之外区域，在围压足够大的情况下会出现参数强化的情况。

银昆高速彭阳段黄土陷穴分布规律及成因分析

李涛, 刘明照, 杨扬, 刘佳忆, 吴焕军, 常量

2025, 39(2): 225-231. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0018

[摘要](18) [HTML全文] (9) [PDF 2757KB](2)

摘要:
银川至昆明高速公路彭阳段沿线黄土陷穴异常发育，黄土陷穴对路基及其他构造物的稳定性影响较大，特别是处于路基、桥台附近的黄土陷穴，易引起滑坡、崩塌，影响工程的稳定性。针对沿线黄土陷穴分布规律、成因及扩展机理进行分析，结果表明：区内陷穴多发育于塬边或冲沟两侧、冲沟沟头、滑坡或崩塌体后方，以竖井状、漏斗状、碟形、串珠状及蜂窝状为主；彭阳县湿陷性黄土具结构疏松、孔隙及垂直节理发育、湿陷强烈、易溶蚀、易冲刷的特点，是形成黄土陷穴的内在原因；区内降水集中，地形条件有利于雨水汇集下渗、冲刷坡面，水起到了搬运、溶蚀的作用，是形成黄土陷穴的外部原因；内外原因共同作用导致彭阳地区黄土陷穴异常发育。

基于雨水泵站结构特征的基坑换撑优化设计

黄学刚, 赵伟, 马军英

2025, 39(2): 232-238. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0031

[摘要](26) [HTML全文] (8) [PDF 2849KB](7)

摘要:
某雨水泵站基坑深16.16 m，采用支护桩+4道钢管内支撑支护。泵站地下二层高8.9 m，原设计方案第三道支撑拆撑未设置有效换撑，第三道支撑拆除后将导致地下二层侧墙处于悬臂状态，严重影响基坑和泵站结构的安全。结合雨水泵站的结构特征，采用永临结合的换撑方案，在②—⑤轴侧墙第三道支撑下1 m处设置暗梁和永久混凝土梁作为换撑，既解决了基坑的换撑问题，又不影响泵站的使用功能，避免了有限空间内拆换撑的安全风险。结合基坑开挖阶段的监测数据，运用有限元软件midas GTS建立基坑施工过程的三维数值模型，从支护桩深层水平位移、钢支撑轴力及立柱沉降等方面对三维数值模型的合理性进行验证，再利用验证后的模型对基坑拆撑工况进行模拟，预测基坑变形。分析结果表明基坑换撑优化设计方案安全可靠、合理可行，可为类似工程参考。

软土地基中倾斜桩水平承载特性研究

杜烨, 郭胜忠, 刘永超, 卫超群, 王淞, 陆鸿宇

2025, 39(2): 239-246. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0899

[摘要](26) [HTML全文] (9) [PDF 2689KB](7)

摘要:
为深入研究倾斜桩在软土地基中的水平承载特性，在天津软土地基开展倾斜桩水平承载试验，并利用ABAQUS数值软件深入分析倾斜桩的受力变形特性。研究结果表明：负斜桩的水平承载性能优于正斜桩，负斜桩的水平承载能力与倾角成正比，正斜桩则相反；水平荷载作用下，倾斜桩桩身位移的主要发生区域为（0～12）d（d为桩径）范围，桩身弯矩和轴力极值点皆位于距桩顶约（6～8）d范围，与正斜桩相比，负斜桩的承载性能受倾角变化的影响更明显；负斜桩侧摩阻力合力方向与正斜桩相反，所产生的正摩阻力利于桩身承载性能发挥。

大面积高填方红黏土地基强夯处理现场试验研究

王帮团, 杨龙, 刘文连, 肖海东, 眭素刚, 周艳飞, 徐鹏飞

2025, 39(2): 247-253. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0940

[摘要](31) [HTML全文] (10) [PDF 1318KB](6)

摘要:
以云南碳中和示范产业园基础设施建设项目大面积高填方工程为研究背景，针对红黏土回填地基填筑工艺及强夯处理效果开展试验研究。试验结果表明，在5000 kN·m能级工况下，强夯法处理红黏土采用土石分层堆填地基效果显著，4种填筑工况中，工况2（采用石料粒径≤300 mm、土石体积比5∶5的土石分层堆填）的地基强夯加固效果最优，地基承载力特征值可达240 kPa以上，变形模量大于14 MPa。根据本次强夯试验测试结果，结合云南地区强夯地基处理工程经验，对本地区红黏土回填地基强夯处理施工提出了具体建议。试验研究成果可为类似大面积高填方红黏土回填地基的设计与施工提供借鉴。

高速液压夯处理改扩建公路地基加固效果与施工工艺研究

吕斌, 房彦宏, 宫海霞, 刘亚珍, 陈健, 张宏博, 孙兆云

2025, 39(2): 254-263. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0902

[摘要](17) [HTML全文] (8) [PDF 1847KB](3)

摘要:
针对高速液压夯处理改扩建公路地基的技术不确定性，依托济广高速改扩建工程，通过调整夯击能、夯击次数、夯间距等施工参数，对高速液压夯处理粉土地基的加固效果与施工工艺进行了研究。研究表明：高速液压夯技术可有效提高地基的加固深度及密实度；夯击能和夯击次数是影响加固效果的主要施工参数，夯后土体加固效果随夯击次数与夯击能的增加均呈线性增加趋势；夯后土体侧向位移量随深度呈现抛物线变化趋势，各夯间距工况下土体侧向位移量在3～4 m埋深处达到峰值；高速液压夯处理粉土地基的最佳夯点间距为1.5 m，最大有效加固深度约6 m，最大有效加固半径约1.6 m。综合试验数据与理论分析，建立了高速液压夯处理粉土地基的加固范围计算公式。

真空预压引发周边土体变形及防治研究

缪丹, 何楚韶

2025, 39(2): 264-270. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0847

[摘要](21) [HTML全文] (9) [PDF 1338KB](4)

摘要:
真空预压是软基处理常用的方法。为研究真空预压对周边土体的影响及相应的变形防治技术，开展了真空预压加固地基现场试验，通过分析监测数据揭示周边环境变形规律，评价防治效果。研究结果表明：（1）真空预压会引发周边场地水位和孔隙水压力下降，进而产生侧向位移和沉降；（2）真空预压对周边环境的影响范围与土质条件有关；（3）本项目采用砂桩+水泥土搅拌桩防治技术，加固区周边土体水平位移及沉降均减少约40%。

地裂缝活动对地下水位运移的影响

张妙芝, 王亚辉, 李青青

2025, 39(2): 271-278. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2023-0932

[摘要](28) [HTML全文] (11) [PDF 4615KB](6)

摘要:
为了研究地裂缝活动对地下水运移的影响，在西安市劳动路跨地裂缝试验场地开展水文地质抽水试验，采用Geo-Studio软件建立跨地裂缝水文地质试验模型，进行渗流分析。结果表明：地裂缝带上抽水井涌水量最大，地裂缝下盘稳定后的涌水量是上盘涌水量的3倍左右；地裂缝带含水层厚度最大、渗透性最好，下盘居中，上盘含水层厚度最小、渗透性最差；对于同一抽水井，抽水与加荷共同作用下产生的垂直位移是只有抽水作用情况下的4倍左右，对于群井，两者共同作用下产生的垂直位移是单独抽水作用下的2倍左右；在抽水作用下，由于地裂缝上下盘地层差异，孔隙水压力下降引起的有效应力增加会导致两侧土体的不均匀压缩，加剧了地裂缝的发展；无地裂缝时，各抽水井补给效果相差不大；有地裂缝时，根据不同的地层情况，地裂缝会表现出隔水和透水的两面性。

地连墙及十字板接头平面外受弯模型试验研究

李帅科, 甘文举, 张庆云

2025, 39(2): 279-284. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0039

[摘要](16) [HTML全文] (8) [PDF 1674KB](1)

摘要:
地下连续墙是常用的深基坑支护结构，近年来格形地连墙在港口、码头工程中广泛应用，其接头部分是地下连续墙的薄弱部位，而关于地连墙接头在水平荷载下受力状态的研究相对较少，因此具有现实研究意义。通过模型试验对比了无接头部分与十字板接头地连墙的受弯破坏过程及形态，发现十字板接头地连墙受弯承载力较低，且受拉侧易开裂，当接近极限荷载时，钢板与混凝土连接处将发生脆性破坏，表明十字板接头平面外受弯能力较低，宜视为铰接点，其应用范围有限。

基于现场浸水试验的大厚度马兰黄土湿陷性评价

张森安, 王小龙, 张秦琦, 时轶磊

2025, 39(2): 285-289. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0024

[摘要](17) [HTML全文] (8) [PDF 461KB](2)

摘要:
兰州地区工程建设场地向黄土梁峁区的大厚度湿陷性黄土地域扩展。兰州地区黄土湿陷特性的研究成果多集中于低阶地黄土状粉土，黄土梁峁区马兰黄土（Q₃^eol）有别于低阶地区黄土状粉土。为合理地评价黄土梁峁马兰黄土地湿陷特性，以兰州地区黄土梁峁的马兰黄土（Q₃^eol）为对象，基于现场浸水试验与室内试验成果，探讨兰州地区黄土梁峁的马兰黄土（Q₃^eol）湿陷性变化特征，对比了现场浸水试验与室内试验计算湿陷量之间的差异，提出了兰州地区黄土梁峁的马兰黄土（Q₃^eol）β₀可采用1.0进行修正计算，为兰州地区黄土梁峁的马兰黄土（Q₃^eol）场地湿陷性评价及地基处理设计提供参考。

基于坍落度的砾砂地层盾构渣土改良试验及其预测研究

李辉, 佟方硕, 李宾, 裴柏铮

2025, 39(2): 290-296. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0013

[摘要](13) [HTML全文] (5) [PDF 1594KB](1)

摘要:
在砾砂地层中掘进时，渣土改良效果是影响盾构掘进效率的关键因素。通过坍落度试验研究了泡沫、膨润土泥浆和高分子聚合物对改良土体流塑性的影响。以试验结果作为数据样本集，采用SVR，KNR，RFR和BPNN等常用机器学习方法构建了土体坍落度的预测模型，并将预测值与实际值进行了对比分析。研究结果表明：（1）泡沫对砾砂渣土流塑性的改良效果较好；（2）对于高含水率的砾砂地层，应使用高黏度的膨润土泥浆或PAM溶液进行改良，以起到保水增黏、防止喷涌的目的；（3）对比SVR，KNR和BPNN模型，RFR模型在预测时的性能表现最佳，能够更准确地预测改良渣土的坍落度，并且对模型进行了可解释性分析。

滚石对防护结构最大冲击力影响因素试验研究

常礼安, 艾岩, 刘红岩

2025, 39(2): 297-304. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0058

[摘要](24) [HTML全文] (8) [PDF 2112KB](7)

摘要:
崩塌滚石对防护结构造成的最大冲击力是进行防护结构设计的前提和基础，因而对其进行准确预测具有重要的工程意义。为了探究不同滚石参数及防护结构特征条件下，滚石对防护结构的最大冲击力影响因素，研制了一套滚石冲击力测试装置，通过试验研究了在滚石质量、滚石高度、边坡坡度、防护结构倾角与缓冲层厚度等不同工况下，球形、柱形及不规则形等3种不同形状滚石对防护结构的最大冲击力。试验结果表明：滚石对防护结构的最大冲击力随滚石质量和高度的增加而呈线性增加，随边坡坡度和防护结构倾角的增加而迅速增加，随缓冲层厚度增加而线性减小。试验发现滚石形状和高度对防护结构的最大冲击力会造成较大的离散性，不规则形状滚石对防护结构最大冲击力的离散性主要源于不规则形状滚石造成的滚石运动过程的复杂性和阻拦冲击过程的不确定性，认为滚石冲击姿态及其与防护结构的接触方式对防护结构最大冲击力有着非常重要的影响。研究结果可为滚石灾害的防治及防护结构的设计提供参考。

地下工程细水泥与普通水泥灌浆对比试验研究

荆少东, 丁长栋, 贾春磊, 张宜虎, 朱瑜劼

2025, 39(2): 305-310. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0174

[摘要](20) [HTML全文] (6) [PDF 909KB](2)

摘要:
水封洞库、储气库、引水隧洞等地下工程对区域渗流场控制均有严格要求，灌浆是控制工程区域渗流场的重要方式。不同地质条件下的岩体可灌性不同，对灌浆材料的粒径敏感性也不同，需要开展相关试验论证，为工程施工提供科学依据。依托某水封洞库灌浆施工，通过开展超细水泥、湿磨细水泥与普通水泥灌浆对比试验，研究不同类型灌浆材料在该工程中的适用性。试验结果表明：当岩体透水率较大时，超细水泥、湿磨细水泥与普通水泥三种灌浆材料渗控效果差异不明显，相同岩体透水率条件下，采用不同材料灌浆，单位耗灰量总体一致；灌浆压力增大，灌浆孔的单位耗灰量显著增加，灌浆实施效果显著提升；当岩体透水率很小，采用超细水泥或湿磨细水泥能够进一步降低围岩渗水量。因此，在依托工程中无需大范围采用超细水泥和湿磨细水泥进行灌浆，在普通水泥可灌性不强的特殊情况下，建议采用超细水泥和湿磨细水泥灌浆，同时合理调节灌浆压力，以显著改善灌浆效果。

深基坑开挖过程中的地连墙水土压力监测与分析

翟天琦

2025, 39(2): 311-316. doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0443

[摘要](35) [HTML全文] (9) [PDF 796KB](5)

摘要:
针对城市地下空间开发中深基坑工程的安全性问题，以地下连续墙施工引起的水土应力变化为研究对象，通过理论分析和现场监测数据对比，探讨了基坑围护结构土压力的计算方法和实际变形规律。研究发现，地连墙水土压力监测值能够有效反映基坑围护结构的实际受力状态。通过在某深基坑工程中应用铲状地层应力监测装备，对基坑开挖过程中坑内外水、土压力变化进行监测，并与设计计算值进行了比较分析。结果表明，静止状态下基坑设计土压力采用水土分算与实测值相吻合，而开挖过程中土压力监测值比理论计算值小，这与墙体位移和地下水渗流有关。本研究对基于现场监测数据研究基坑受力变形规律，从而优化设计方案，具有一定的指导意义。

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