2025, 39(6): 791-800.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0500
摘要:
复杂的海洋环境和地质条件使海上风电岩土工程勘探试验实施困难，评价难度大。针对目前海上风电勘察存在的主要问题，依托大量海上风电岩土工程勘察实践，从海上岩土工程勘探装备、海上精准探测和原位测试技术、海上岩土工程勘察评价体系构建三个方面，对系统对策的研究成果进行了详细梳理，形成了海洋岩土工程勘察装备与技术体系。勘探装备方面，涵盖不同水深自升式平台（如75 m级“华东院308”，极限水深80 m）、综合勘察船、波浪补偿套管系统（补偿量1.5～2.0 m，最大钻孔1500 m）及系列取样装置。技术上，形成精准定位（平面中误差≤5 cm，高程中误差≤10 cm）、综合物探组合方法及改进的原位测试技术。评价体系含不良地质评价、4类抗震地段划分，提出基于CPTU的参数取值技术。成果应用于近百个风电场，覆盖全国70%并网容量，支撑4000余座海洋基础等建设，形成多项国家标准，为海上风电工程提供技术支撑。
复杂的海洋环境和地质条件使海上风电岩土工程勘探试验实施困难，评价难度大。针对目前海上风电勘察存在的主要问题，依托大量海上风电岩土工程勘察实践，从海上岩土工程勘探装备、海上精准探测和原位测试技术、海上岩土工程勘察评价体系构建三个方面，对系统对策的研究成果进行了详细梳理，形成了海洋岩土工程勘察装备与技术体系。勘探装备方面，涵盖不同水深自升式平台（如75 m级“华东院308”，极限水深80 m）、综合勘察船、波浪补偿套管系统（补偿量1.5～2.0 m，最大钻孔1500 m）及系列取样装置。技术上，形成精准定位（平面中误差≤5 cm，高程中误差≤10 cm）、综合物探组合方法及改进的原位测试技术。评价体系含不良地质评价、4类抗震地段划分，提出基于CPTU的参数取值技术。成果应用于近百个风电场，覆盖全国70%并网容量，支撑4000余座海洋基础等建设，形成多项国家标准，为海上风电工程提供技术支撑。
2025, 39(6): 801-807.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0449
摘要:
由于超载服役、材料老化、环境侵蚀等原因，抗滑桩结构可能会受损、失效。目前针对受损抗滑桩原位补强加固技术的研究和应用成果较少，亟待研发。通过总结现有研究和应用案例，对抗滑桩结构受力及损伤特征进行了剖析，归纳总结了抗滑桩的承载特性和损伤模式。结合实际工程情况对抗滑桩补强方法进行了系统总结，归纳了数值模拟方法在抗滑桩研究领域的应用情况，对采用数值模拟方法进行抗滑桩原位补强加固模拟的可行性进行了分析。研究成果表明：桩身注浆+植筋和扩大桩径是较为可靠的原位补强技术，数值分析方法可有效模拟受损抗滑桩原位补强过程。研究成果可为抗滑桩原位补强数值模拟研究与补强技术研发提供参考。
由于超载服役、材料老化、环境侵蚀等原因，抗滑桩结构可能会受损、失效。目前针对受损抗滑桩原位补强加固技术的研究和应用成果较少，亟待研发。通过总结现有研究和应用案例，对抗滑桩结构受力及损伤特征进行了剖析，归纳总结了抗滑桩的承载特性和损伤模式。结合实际工程情况对抗滑桩补强方法进行了系统总结，归纳了数值模拟方法在抗滑桩研究领域的应用情况，对采用数值模拟方法进行抗滑桩原位补强加固模拟的可行性进行了分析。研究成果表明：桩身注浆+植筋和扩大桩径是较为可靠的原位补强技术，数值分析方法可有效模拟受损抗滑桩原位补强过程。研究成果可为抗滑桩原位补强数值模拟研究与补强技术研发提供参考。
2025, 39(6): 808-815.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0458
摘要:
承德地区作为京津冀重要的水源涵养区和生态屏障，其水资源承载力对区域可持续发展与生态安全至关重要。本研究基于承德市全域水资源供需关系、质量状况及地下水位动态监测数据，提出以供水比例、氮汇负荷及地下水位变幅为核心的三要素评价模型，结合层次分析法确定指标权重，系统评估了43个小流域的水资源承载力空间分异特征。结果表明：承德市、承德县及隆化县周边流域因农业灌溉用水占比高（62%）、局部氮负荷偏高及地下水开采压力较大（年均降幅>0.5 m）等问题，水资源承载力相对较低；而围场县、丰宁县等北部区域因供水充足、水质稳定且水位波动较小，呈现较高承载力。研究揭示了城镇化进程与农业活动对承载力的复合影响，并建议通过分区管控、监测体系优化及跨区域协同机制提升水资源管理效能。该方法可为中小尺度区域水资源可持续利用提供科学参考。
承德地区作为京津冀重要的水源涵养区和生态屏障，其水资源承载力对区域可持续发展与生态安全至关重要。本研究基于承德市全域水资源供需关系、质量状况及地下水位动态监测数据，提出以供水比例、氮汇负荷及地下水位变幅为核心的三要素评价模型，结合层次分析法确定指标权重，系统评估了43个小流域的水资源承载力空间分异特征。结果表明：承德市、承德县及隆化县周边流域因农业灌溉用水占比高（62%）、局部氮负荷偏高及地下水开采压力较大（年均降幅>0.5 m）等问题，水资源承载力相对较低；而围场县、丰宁县等北部区域因供水充足、水质稳定且水位波动较小，呈现较高承载力。研究揭示了城镇化进程与农业活动对承载力的复合影响，并建议通过分区管控、监测体系优化及跨区域协同机制提升水资源管理效能。该方法可为中小尺度区域水资源可持续利用提供科学参考。
2025, 39(6): 816-822.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0510
摘要:
利用图像处理技术，可对豆砾石针片状颗粒含量进行测定。但在采集豆砾石厚度信息时，对于平面摆放的豆砾石，传统的采集方式只能逐行多次采集，导致检测效率低、无法快速对其进行评价。为提升检测效率，设计了一种阶梯状摆放策略，从不同角度拍摄两张照片，结合IPP（Image-Pro Plus）软件，从而高效获取豆砾石的关键尺寸信息，并通过修正系数消除因豆砾石与摄像头距离不一导致的误差。通过图像处理软件实测豆砾石颗粒的针片状含量，并与传统的游标卡尺方法进行对比分析，研究结果表明：（1）采用阶梯式摆放设计可快速获取豆砾石尺寸信息，通过系数修正后，其信息更加真实有效，提高了整体检测效率；（2）使用IPP软件得出的针片状颗粒含量，其误差控制在允许范围内。
利用图像处理技术，可对豆砾石针片状颗粒含量进行测定。但在采集豆砾石厚度信息时，对于平面摆放的豆砾石，传统的采集方式只能逐行多次采集，导致检测效率低、无法快速对其进行评价。为提升检测效率，设计了一种阶梯状摆放策略，从不同角度拍摄两张照片，结合IPP（Image-Pro Plus）软件，从而高效获取豆砾石的关键尺寸信息，并通过修正系数消除因豆砾石与摄像头距离不一导致的误差。通过图像处理软件实测豆砾石颗粒的针片状含量，并与传统的游标卡尺方法进行对比分析，研究结果表明：（1）采用阶梯式摆放设计可快速获取豆砾石尺寸信息，通过系数修正后，其信息更加真实有效，提高了整体检测效率；（2）使用IPP软件得出的针片状颗粒含量，其误差控制在允许范围内。
2025, 39(6): 823-829.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0420
摘要:
朱湖地区某地热工程钻井至泥页岩地层时，由于钻井液与地层的活度差较大，钻井液无法有效阻止压力传递且封堵性差，导致井壁发生较为严重的坍塌。为解决这一问题，研制出一种防塌钻井液，该钻井液由盐水+4%膨润土+1%PAM+2%STQ+1% SPKY+1%多元封堵剂（2%浓度ZT-1+3%浓度GX-1+2%浓度NQ）+1%胺基聚醇组成，流变性合理，能够有效抑制泥页岩的水化膨胀分散性，可以有效阻止上游压力传递给下游，封堵性能良好，同时还具备很好的润滑工作性能和抗钻屑污染能力。现场应用表明，使用该防塌钻井液后未再发生严重垮塌失稳现象，起到了较好的稳壁防塌效果。
朱湖地区某地热工程钻井至泥页岩地层时，由于钻井液与地层的活度差较大，钻井液无法有效阻止压力传递且封堵性差，导致井壁发生较为严重的坍塌。为解决这一问题，研制出一种防塌钻井液，该钻井液由盐水+4%膨润土+1%PAM+2%STQ+1% SPKY+1%多元封堵剂（2%浓度ZT-1+3%浓度GX-1+2%浓度NQ）+1%胺基聚醇组成，流变性合理，能够有效抑制泥页岩的水化膨胀分散性，可以有效阻止上游压力传递给下游，封堵性能良好，同时还具备很好的润滑工作性能和抗钻屑污染能力。现场应用表明，使用该防塌钻井液后未再发生严重垮塌失稳现象，起到了较好的稳壁防塌效果。
2025, 39(6): 830-837.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0364
摘要:
目前地下结构抗震设计仍以二维模型计算分析为主，但对于复杂地下空间结构，二维模型难以反映结构真实受力特点，计算存在一定误差。三维动力时程分析法能计算地震反应中各时刻结构的变形和内力状态，能较为真实地反映结构的动力特性。本文总结了三维非线性动力时程分析黏弹性边界条件、地震动参数的输入方法等主要建模过程及结构损伤评价指标，以雄安新区配套市政工程金融岛地下空间结构为例，采用GFE有限元分析软件建模，分析了金融岛地下空间罕遇地震（E3）作用下的抗震性能。结果显示，罕遇地震作用下结构的弹塑性层间位移角满足规范限值1/250要求，主体结构未出现大范围损伤，仅局部楼板开洞等薄弱部位竖向构件出现损伤，该分析方法可为类似工程抗震分析提供参考和借鉴。
目前地下结构抗震设计仍以二维模型计算分析为主，但对于复杂地下空间结构，二维模型难以反映结构真实受力特点，计算存在一定误差。三维动力时程分析法能计算地震反应中各时刻结构的变形和内力状态，能较为真实地反映结构的动力特性。本文总结了三维非线性动力时程分析黏弹性边界条件、地震动参数的输入方法等主要建模过程及结构损伤评价指标，以雄安新区配套市政工程金融岛地下空间结构为例，采用GFE有限元分析软件建模，分析了金融岛地下空间罕遇地震（E3）作用下的抗震性能。结果显示，罕遇地震作用下结构的弹塑性层间位移角满足规范限值1/250要求，主体结构未出现大范围损伤，仅局部楼板开洞等薄弱部位竖向构件出现损伤，该分析方法可为类似工程抗震分析提供参考和借鉴。
2025, 39(6): 838-845.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0354
摘要:
在卵石岩溶强烈发育地区进行勘察钻探施工，存在钻进效率低、泥浆漏失严重、孔壁易坍塌、岩芯采取率低等问题，仅用钻探手段无法准确查明岩溶的空间分布，对工程设计影响较大。某桥梁桩基工程位于卵石岩溶强烈发育区，依托该桥梁桩基勘察项目，采用全液压钻机，将多级钢套管护壁、SM植物胶护壁、潜孔锤偏心跟管钻进、金刚石绳索取芯、半合式单动双管取芯等技术相结合进行钻探取芯，采用高密度电法初步圈定岩溶发育范围，采用跨孔地震波CT法进一步查明钻孔间岩溶的分布情况，采用管波法逐桩进行探测，为桥梁桩基提供可靠的持力层，形成了一套综合勘察技术，可在类似地层勘察中进行推广应用。
在卵石岩溶强烈发育地区进行勘察钻探施工，存在钻进效率低、泥浆漏失严重、孔壁易坍塌、岩芯采取率低等问题，仅用钻探手段无法准确查明岩溶的空间分布，对工程设计影响较大。某桥梁桩基工程位于卵石岩溶强烈发育区，依托该桥梁桩基勘察项目，采用全液压钻机，将多级钢套管护壁、SM植物胶护壁、潜孔锤偏心跟管钻进、金刚石绳索取芯、半合式单动双管取芯等技术相结合进行钻探取芯，采用高密度电法初步圈定岩溶发育范围，采用跨孔地震波CT法进一步查明钻孔间岩溶的分布情况，采用管波法逐桩进行探测，为桥梁桩基提供可靠的持力层，形成了一套综合勘察技术，可在类似地层勘察中进行推广应用。
2025, 39(6): 846-853.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0385
摘要:
某建设场地存在冲沟，需进行回填处理。回填区紧邻城市快速路高架桥，通过有限元模拟分析冲沟回填区基岩面走势、填筑高度及范围对桥墩及路基位移的影响，用以指导填方设计。分析结果表明：对于岩土界面平缓区域，回填过程中竖向位移主要集中在拟建场地回填区域，对桥墩区域的竖向位移影响较小；回填标高不超过路堤标高时，回填对路堤及桥墩水平位移影响较小，回填标高超过路堤标高后，路堤及桥墩水平位移值急剧增大，并超出桥梁位移控制标准，其影响区域主要集中在1.0～1.5倍回填高度范围内。对于岩土界面较陡区域，填方沿岩土界面产生分力，在桥桩两侧产生偏压，土体出现挤压或背离桩基的变形差异，地面产生不均匀沉降。 综合考虑桥墩与路基所处地质环境条件、校区土地利用、建筑整体布局及校区回填影响范围，对岩土界面较陡区域采用建筑架空处理，对岩土界面平缓区域采用回填边界退距+降低回填标高的综合治理方案，取得了较好的经济效果，工后监测显示路基及桥梁变形处于正常可控状态。
某建设场地存在冲沟，需进行回填处理。回填区紧邻城市快速路高架桥，通过有限元模拟分析冲沟回填区基岩面走势、填筑高度及范围对桥墩及路基位移的影响，用以指导填方设计。分析结果表明：对于岩土界面平缓区域，回填过程中竖向位移主要集中在拟建场地回填区域，对桥墩区域的竖向位移影响较小；回填标高不超过路堤标高时，回填对路堤及桥墩水平位移影响较小，回填标高超过路堤标高后，路堤及桥墩水平位移值急剧增大，并超出桥梁位移控制标准，其影响区域主要集中在1.0～1.5倍回填高度范围内。对于岩土界面较陡区域，填方沿岩土界面产生分力，在桥桩两侧产生偏压，土体出现挤压或背离桩基的变形差异，地面产生不均匀沉降。 综合考虑桥墩与路基所处地质环境条件、校区土地利用、建筑整体布局及校区回填影响范围，对岩土界面较陡区域采用建筑架空处理，对岩土界面平缓区域采用回填边界退距+降低回填标高的综合治理方案，取得了较好的经济效果，工后监测显示路基及桥梁变形处于正常可控状态。
2025, 39(6): 854-864.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0463
摘要:
某超大型船坞坞室基坑采用锚碇式组合钢板桩围护体系。为研究基坑变形规律，对坞墙承台、组合钢板桩、锚碇墙等围护结构进行沉降、水平位移和受力监测，分析其变化趋势、原因及时空关联性。结果表明，采用无内支撑组合钢板桩的船坞坞室围护设计，受软土特性和降水影响，其围护结构顶部沉降和水平位移、组合钢板桩深层水平位移在开挖过程中变形较大，各监测项目数据变化具有较强的时空关联效应。建立了一种可以提取监测时序数据关键特征的CNN-LSTM-Attention组合神经网络模型，以不同监测项目的监测数据作为模型输入，经过CNN神经网络卷积运算、LSTM神经网络回归预测、Attention注意力权重分配、全连接层等操作输出预测值，并与实测数据对比分析。根据试验结果，引入注意力机制的CNN- LSTM-Attention的组合模型，比LSTM模型和BiLSTM模型预测精度更高，且在相邻监测点的预测中，该模型适用性良好，验证了监测点数据变化趋势具有较强的空间相关性。
某超大型船坞坞室基坑采用锚碇式组合钢板桩围护体系。为研究基坑变形规律，对坞墙承台、组合钢板桩、锚碇墙等围护结构进行沉降、水平位移和受力监测，分析其变化趋势、原因及时空关联性。结果表明，采用无内支撑组合钢板桩的船坞坞室围护设计，受软土特性和降水影响，其围护结构顶部沉降和水平位移、组合钢板桩深层水平位移在开挖过程中变形较大，各监测项目数据变化具有较强的时空关联效应。建立了一种可以提取监测时序数据关键特征的CNN-LSTM-Attention组合神经网络模型，以不同监测项目的监测数据作为模型输入，经过CNN神经网络卷积运算、LSTM神经网络回归预测、Attention注意力权重分配、全连接层等操作输出预测值，并与实测数据对比分析。根据试验结果，引入注意力机制的CNN- LSTM-Attention的组合模型，比LSTM模型和BiLSTM模型预测精度更高，且在相邻监测点的预测中，该模型适用性良好，验证了监测点数据变化趋势具有较强的空间相关性。
2025, 39(6): 865-873.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0186
摘要:
宁波市轨道交通7号线外滩大桥站为7号线与既有2号线换乘站，该车站基坑位于软土地层，基坑东侧紧邻既有2号线车站且周边环境复杂，基坑施工易引起围护结构及周边建（构）筑物过大变形，为此采用MJS工法对既有车站西侧土体进行加固，并对基坑及周边建筑进行监测。基坑监测结果表明：基坑施工期间周边建筑沉降量整体呈增大趋势，沉降的最大值更多出现在基坑影响范围内的建筑转角区域；在基坑开挖前，经MJS加固的基坑东侧变形基本控制在−2～4 mm，基坑西侧变形则在−5～7 mm；基坑开挖后，东西两侧的变形量则均控制在−6～4 mm，相比开挖前基坑变形增量较小，且总体变形远低于监测控制值25 mm。本研究表明MJS工法加固可有效控制基坑周边建（构）筑物变形，增加基坑开挖的安全性，可以为后续类似工程施工提供借鉴。
宁波市轨道交通7号线外滩大桥站为7号线与既有2号线换乘站，该车站基坑位于软土地层，基坑东侧紧邻既有2号线车站且周边环境复杂，基坑施工易引起围护结构及周边建（构）筑物过大变形，为此采用MJS工法对既有车站西侧土体进行加固，并对基坑及周边建筑进行监测。基坑监测结果表明：基坑施工期间周边建筑沉降量整体呈增大趋势，沉降的最大值更多出现在基坑影响范围内的建筑转角区域；在基坑开挖前，经MJS加固的基坑东侧变形基本控制在−2～4 mm，基坑西侧变形则在−5～7 mm；基坑开挖后，东西两侧的变形量则均控制在−6～4 mm，相比开挖前基坑变形增量较小，且总体变形远低于监测控制值25 mm。本研究表明MJS工法加固可有效控制基坑周边建（构）筑物变形，增加基坑开挖的安全性，可以为后续类似工程施工提供借鉴。
2025, 39(6): 874-884.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0379
摘要:
顶管已经广泛应用于综合管廊、下穿隧道等地下工程的施工，由于地层不均、顶推力设置不当等原因，顶管顶进过程中易产生不良顶进姿态。为研究浅埋顶管在不良顶进姿态下对地层的扰动，依托成资大道综合管廊下穿高速公路工程，分别建立了考虑掌子面偏压、水平偏移轴线、竖向偏移轴线和机头发生扭转4种不良顶进情况的三维有限元分析模型。经三维有限元数值分析，得到以下结论：（1）掌子面偏压顶进对地表沉降位移影响不明显，横向位移，开挖面前方左侧位移稍大于右方，而纵向位移左侧比右侧略小；（2）发生水平偏移时，①号、③号监测点位移在掌子面通过前背离轴线，掌子面通过后朝向轴线；（3）顶进中发生竖直向下的偏移时，掌子面后方地表沉降相较于正常顶进会显著增大，而掌子面前方地表隆起较小；（4）顶进中发生机头扭转时，掌子面后方地表左侧横向位移小于右侧，但沉降位移比右侧更大。
顶管已经广泛应用于综合管廊、下穿隧道等地下工程的施工，由于地层不均、顶推力设置不当等原因，顶管顶进过程中易产生不良顶进姿态。为研究浅埋顶管在不良顶进姿态下对地层的扰动，依托成资大道综合管廊下穿高速公路工程，分别建立了考虑掌子面偏压、水平偏移轴线、竖向偏移轴线和机头发生扭转4种不良顶进情况的三维有限元分析模型。经三维有限元数值分析，得到以下结论：（1）掌子面偏压顶进对地表沉降位移影响不明显，横向位移，开挖面前方左侧位移稍大于右方，而纵向位移左侧比右侧略小；（2）发生水平偏移时，①号、③号监测点位移在掌子面通过前背离轴线，掌子面通过后朝向轴线；（3）顶进中发生竖直向下的偏移时，掌子面后方地表沉降相较于正常顶进会显著增大，而掌子面前方地表隆起较小；（4）顶进中发生机头扭转时，掌子面后方地表左侧横向位移小于右侧，但沉降位移比右侧更大。
2025, 39(6): 885-888.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0413
摘要:
软岩隧道采用传统光面爆破技术操作复杂、超欠挖严重且成本较高。依托某软岩隧道爆破开挖工程，提出周边孔聚能间隔装药技术，其原理是利用药包与周边孔间隔装药聚能爆破装置产生的高温、高压和高能量密度的轴向金属聚能射流传爆间隔药包。现场设计了3种间隔药包的装药结构并进行了爆破试验，综合爆破效果和施工效率，采用药包间隔45 cm的爆破方案。对比原方案，采用周边孔聚能间隔装药技术的优化方案超欠挖减少了41.77%，半眼率提高了9.47%，同时减少喷射混凝土和导爆索的使用量，有效降低了周边孔装药的操作难度和成本，取得了良好的光面爆破效果和经济效益。
软岩隧道采用传统光面爆破技术操作复杂、超欠挖严重且成本较高。依托某软岩隧道爆破开挖工程，提出周边孔聚能间隔装药技术，其原理是利用药包与周边孔间隔装药聚能爆破装置产生的高温、高压和高能量密度的轴向金属聚能射流传爆间隔药包。现场设计了3种间隔药包的装药结构并进行了爆破试验，综合爆破效果和施工效率，采用药包间隔45 cm的爆破方案。对比原方案，采用周边孔聚能间隔装药技术的优化方案超欠挖减少了41.77%，半眼率提高了9.47%，同时减少喷射混凝土和导爆索的使用量，有效降低了周边孔装药的操作难度和成本，取得了良好的光面爆破效果和经济效益。
2025, 39(6): 889-897.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0195
摘要:
以苏州轨道交通8号线时代广场站盾构穿越钢筋混凝土地下连续墙工程为依托，通过数值模拟和理论分析研究滚刀切削钢筋混凝土地连墙刀具及刀盘荷载，并基于实际工程系统研究盾构推力与扭矩的变化特征。研究表明：滚刀对钢筋混凝土的破碎形式是跳跃式的，切削力曲线可分为四个阶段；盾构刀盘在切削地连墙后推力扭矩主要受推进速度的影响，并与钢筋混凝土接触面积成正比，在切墙过程中，推进速度波动较大的情况下推力扭矩会出现较大起伏；通过编制刀盘荷载计算程序，获得刀盘推力与扭矩理论值及变化规律：推力和扭矩理论值的变化趋势与切削钢筋混凝土地连墙滚刀数量变化一致。
以苏州轨道交通8号线时代广场站盾构穿越钢筋混凝土地下连续墙工程为依托，通过数值模拟和理论分析研究滚刀切削钢筋混凝土地连墙刀具及刀盘荷载，并基于实际工程系统研究盾构推力与扭矩的变化特征。研究表明：滚刀对钢筋混凝土的破碎形式是跳跃式的，切削力曲线可分为四个阶段；盾构刀盘在切削地连墙后推力扭矩主要受推进速度的影响，并与钢筋混凝土接触面积成正比，在切墙过程中，推进速度波动较大的情况下推力扭矩会出现较大起伏；通过编制刀盘荷载计算程序，获得刀盘推力与扭矩理论值及变化规律：推力和扭矩理论值的变化趋势与切削钢筋混凝土地连墙滚刀数量变化一致。
2025, 39(6): 898-906.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0334
摘要:
人工冻结法以其成本低、安全性高而广泛应用于地铁隧道工程中。软土经冻融作用后力学性质将发生改变，通过动三轴试验，对冻融软土在不同冻结温度和冻融围压（PF-T）下的轴向累积应变、刚度以及孔压发展情况进行研究，并在二次对数模型的基础上建立循环荷载作用下冻融软土的动孔压预测模型。基于核磁共振试验，研究PF-T对冻融土样孔隙分布的影响规律。研究结果表明：土样内部结构在PF-T的作用下达到平衡，且PF-T对土样变形的约束作用随PF-T增大而逐渐减小；冻结温度越低，土体受冻胀效应越明显；随着冻融围压的增加，土样的刚度软化程度逐渐减弱；土样在冻融过程中，PF-T的增大促使土体内部损伤骨架挤密作用更明显。经初次冻融后土体的力学性能衰减程度最大，2次、3次冻融后将加重已有的结构损伤区，同时带来新的结构损伤。冻融过程中，施加的PF-T越大，未冻水增加，冻胀作用减小，融土骨架结构越紧实。研究成果可为预测循环荷载作用下冻融软土的孔压发展提供理论依据。
人工冻结法以其成本低、安全性高而广泛应用于地铁隧道工程中。软土经冻融作用后力学性质将发生改变，通过动三轴试验，对冻融软土在不同冻结温度和冻融围压（PF-T）下的轴向累积应变、刚度以及孔压发展情况进行研究，并在二次对数模型的基础上建立循环荷载作用下冻融软土的动孔压预测模型。基于核磁共振试验，研究PF-T对冻融土样孔隙分布的影响规律。研究结果表明：土样内部结构在PF-T的作用下达到平衡，且PF-T对土样变形的约束作用随PF-T增大而逐渐减小；冻结温度越低，土体受冻胀效应越明显；随着冻融围压的增加，土样的刚度软化程度逐渐减弱；土样在冻融过程中，PF-T的增大促使土体内部损伤骨架挤密作用更明显。经初次冻融后土体的力学性能衰减程度最大，2次、3次冻融后将加重已有的结构损伤区，同时带来新的结构损伤。冻融过程中，施加的PF-T越大，未冻水增加，冻胀作用减小，融土骨架结构越紧实。研究成果可为预测循环荷载作用下冻融软土的孔压发展提供理论依据。
2025, 39(6): 907-914.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0446
摘要:
以南昌轨道交通2号线东延工程的砂土为对象，通过单轴压缩试验，系统分析了相对密度和冻结温度对冻结砂土的破坏模式、应力−应变关系、抗压强度和弹性模量的影响。研究发现，冻结砂土在单轴压缩下的破坏模式主要表现为塑性剪切破坏和塑性劈裂破坏，且应力−应变曲线呈现出应变软化行为。相对密度的增加和冻结温度的降低均导致试样破坏的脆性特征更加明显。冻结砂土单轴抗压强度和弹性模量均呈现出随相对密度增加和冻结温度降低而显著增长的规律。随着相对密度的提高，砂土对温度波动的敏感度增加。通过回归分析，建立了单轴抗压强度和弹性模量与相对密度及温度之间的关系方程。基于试验数据，建立了一个数学模型来描述冻结砂土的应力−应变曲线，并通过与试验数据的比较验证了模型的有效性。
以南昌轨道交通2号线东延工程的砂土为对象，通过单轴压缩试验，系统分析了相对密度和冻结温度对冻结砂土的破坏模式、应力−应变关系、抗压强度和弹性模量的影响。研究发现，冻结砂土在单轴压缩下的破坏模式主要表现为塑性剪切破坏和塑性劈裂破坏，且应力−应变曲线呈现出应变软化行为。相对密度的增加和冻结温度的降低均导致试样破坏的脆性特征更加明显。冻结砂土单轴抗压强度和弹性模量均呈现出随相对密度增加和冻结温度降低而显著增长的规律。随着相对密度的提高，砂土对温度波动的敏感度增加。通过回归分析，建立了单轴抗压强度和弹性模量与相对密度及温度之间的关系方程。基于试验数据，建立了一个数学模型来描述冻结砂土的应力−应变曲线，并通过与试验数据的比较验证了模型的有效性。
2025, 39(6): 915-921.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0408
摘要:
如何高效施钻深锚孔是制约小孔径预应力锚索在软弱破碎围岩中应用的关键。以木寨岭公路隧道为工程依托，在分析钻进关键参数基础上，选择适宜锚杆钻机和PDC钻具开展了小孔径锚索钻孔钻进技术研究与试验。主要结论如下：提出的基于转速n、轴推力F、扭矩M等关键参数的锚杆钻机选型方法，能够实现对锚杆钻机的合理选型；后倾角是PDC钻具钻进工效和使用寿命的关键影响因素，设计应以20°为基准；适当减小PDC钻具后倾角有助于提升钻进工效，且随岩石强度降低及钻进深度增加，提升效果越明显，但存在着PDC钻具使用寿命下降的情况。研究成果有助于提升小孔径预应力锚索的施工工效。
如何高效施钻深锚孔是制约小孔径预应力锚索在软弱破碎围岩中应用的关键。以木寨岭公路隧道为工程依托，在分析钻进关键参数基础上，选择适宜锚杆钻机和PDC钻具开展了小孔径锚索钻孔钻进技术研究与试验。主要结论如下：提出的基于转速n、轴推力F、扭矩M等关键参数的锚杆钻机选型方法，能够实现对锚杆钻机的合理选型；后倾角是PDC钻具钻进工效和使用寿命的关键影响因素，设计应以20°为基准；适当减小PDC钻具后倾角有助于提升钻进工效，且随岩石强度降低及钻进深度增加，提升效果越明显，但存在着PDC钻具使用寿命下降的情况。研究成果有助于提升小孔径预应力锚索的施工工效。
2025, 39(6): 922-929.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0470
摘要:
废弃泥浆有效处置已成为工程建设和环境保护的问题之一，基于废弃泥浆资源化理念，将实际工程中的废弃泥浆取出并测定其参数，然后掺入不同比例的膨润土、粉煤灰及水泥进行固化改良，制备膏状浆液。通过正交设计进行9组试验，分析不同龄期下无侧限抗压强度的影响因素及其显著性。试验表明：试样的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加而增大，泥浆比例对不同养护龄期下试样的无侧限抗压强度影响最为显著，3 d和28 d时各因素对无侧限抗压强度影响的显著性顺序为：泥浆比例>粉煤灰掺量>膨润土掺量；7 d和14 d时各因素对无侧限抗压强度影响的显著性顺序为：泥浆比例>膨润土掺量>粉煤灰掺量。研究成果可为废弃浆液资源化利用提供借鉴。
废弃泥浆有效处置已成为工程建设和环境保护的问题之一，基于废弃泥浆资源化理念，将实际工程中的废弃泥浆取出并测定其参数，然后掺入不同比例的膨润土、粉煤灰及水泥进行固化改良，制备膏状浆液。通过正交设计进行9组试验，分析不同龄期下无侧限抗压强度的影响因素及其显著性。试验表明：试样的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加而增大，泥浆比例对不同养护龄期下试样的无侧限抗压强度影响最为显著，3 d和28 d时各因素对无侧限抗压强度影响的显著性顺序为：泥浆比例>粉煤灰掺量>膨润土掺量；7 d和14 d时各因素对无侧限抗压强度影响的显著性顺序为：泥浆比例>膨润土掺量>粉煤灰掺量。研究成果可为废弃浆液资源化利用提供借鉴。
2025, 39(6): 930-938.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0355
摘要:
针对煤矿开采引起的地层破坏与塌陷问题，将煤矸石作为矿用充填材料回填不仅可以实现煤矸石的规模化处理，也可实现采空区的绿色高效治理。本研究基于煤矸石这一主要原料，采用碱性添加剂改性以制备煤矸石注浆充填材料。从黏度、析水率、结石率、凝结时间及力学性能分析其充填性能，并以XRD、TG-DSC、FT-IR、SEM解析其微观性质。结果表明注浆充填材料通过生成C-S-H凝胶及C-(N)-A-S-H凝胶产生胶结性能。激发剂的增加可有效促进煤矸石的二次水化，增加凝胶产物的生成。当煤矸石掺量为70%，激发剂掺量为30%，水灰质量比为0.7时，注浆充填材料综合性能最好，但黏度较大，不利于长距离泵送。当煤矸石掺量为80%，激发剂掺量为20%，水灰质量比在1.0时，浆料具有较好的泵送性能，且体积稳定性和力学性能较好，可降低成本，实现绿色低碳充填。
针对煤矿开采引起的地层破坏与塌陷问题，将煤矸石作为矿用充填材料回填不仅可以实现煤矸石的规模化处理，也可实现采空区的绿色高效治理。本研究基于煤矸石这一主要原料，采用碱性添加剂改性以制备煤矸石注浆充填材料。从黏度、析水率、结石率、凝结时间及力学性能分析其充填性能，并以XRD、TG-DSC、FT-IR、SEM解析其微观性质。结果表明注浆充填材料通过生成C-S-H凝胶及C-(N)-A-S-H凝胶产生胶结性能。激发剂的增加可有效促进煤矸石的二次水化，增加凝胶产物的生成。当煤矸石掺量为70%，激发剂掺量为30%，水灰质量比为0.7时，注浆充填材料综合性能最好，但黏度较大，不利于长距离泵送。当煤矸石掺量为80%，激发剂掺量为20%，水灰质量比在1.0时，浆料具有较好的泵送性能，且体积稳定性和力学性能较好，可降低成本，实现绿色低碳充填。
2025, 39(6): 939-945.
doi: 10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0529
摘要:
依托钱塘江北岸海塘安澜工程，提出采用高强水泥砂浆钻孔注浆加固迎水坡护面结构块石替代砌石更换的方案。基于模型试验和数值模拟方法，研究了水泥砂浆在砌石护坡下碎石层中的流动扩散规律，探讨了不同流动度的水泥砂浆其注浆压力、注浆量对浆液流动扩散形态以及整体填充效果的影响规律。研究结果表明：不同流动度的水泥砂浆整体扩散方向以及优势扩散通道相同，均为从注浆口处水平向对称扩散，浆液优先流动到砌石护坡下端，而后向上，但浆液在碎石层中的扩散以及破坏模式会因流动度不同而改变，不同流动度的水泥砂浆对应不同注浆压力和注浆量的破坏值。试验条件下，当浆液初始流动度为400 mm、极限注浆压力为3 MPa时，护坡极限注浆量可达51 kg；当以2 MPa恒定注浆压力时，其浆液流动薄弱区的有效体积充填率能达到83%，接近泵式注浆85%的填充效果，满足规范要求。
依托钱塘江北岸海塘安澜工程，提出采用高强水泥砂浆钻孔注浆加固迎水坡护面结构块石替代砌石更换的方案。基于模型试验和数值模拟方法，研究了水泥砂浆在砌石护坡下碎石层中的流动扩散规律，探讨了不同流动度的水泥砂浆其注浆压力、注浆量对浆液流动扩散形态以及整体填充效果的影响规律。研究结果表明：不同流动度的水泥砂浆整体扩散方向以及优势扩散通道相同，均为从注浆口处水平向对称扩散，浆液优先流动到砌石护坡下端，而后向上，但浆液在碎石层中的扩散以及破坏模式会因流动度不同而改变，不同流动度的水泥砂浆对应不同注浆压力和注浆量的破坏值。试验条件下，当浆液初始流动度为400 mm、极限注浆压力为3 MPa时，护坡极限注浆量可达51 kg；当以2 MPa恒定注浆压力时，其浆液流动薄弱区的有效体积充填率能达到83%，接近泵式注浆85%的填充效果，满足规范要求。
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：
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：
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：
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：
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：
采用文献综述研究方法，梳理了红黏土研究成果并进行了评述，对红黏土的物理力学性质进行了归纳和总结，对红黏土的性能改良研究成果进行了汇总，指出红黏土的物理力学性能的差异性根源在于微观结构的个性差异存在，红黏土性能改良的困难在于红黏土的水敏性和热敏性，红黏土性能改良的关键在于控制其含水率。最后指出了研究不足在于普适性理论和知识体系没有构建，改良方法和技术探究应该加强，展望了红黏土性能改良的物理-化学-生物耦合作用的机理及复合技术开发和应用的研究。
采用文献综述研究方法，梳理了红黏土研究成果并进行了评述，对红黏土的物理力学性质进行了归纳和总结，对红黏土的性能改良研究成果进行了汇总，指出红黏土的物理力学性能的差异性根源在于微观结构的个性差异存在，红黏土性能改良的困难在于红黏土的水敏性和热敏性，红黏土性能改良的关键在于控制其含水率。最后指出了研究不足在于普适性理论和知识体系没有构建，改良方法和技术探究应该加强，展望了红黏土性能改良的物理-化学-生物耦合作用的机理及复合技术开发和应用的研究。
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：
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。
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。
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。
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
