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长江漫滩折线形超深地连墙成槽施工的地层扰动研究

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东南大学学报(自然科学版) 2025年第1期55卷 246-254页

作者：肖宇童立元刘文源闫鑫仇涛东南大学交通学院南京211189 东南大学岩土工程研究所南京211189

为探究折线形地连墙成槽施工对槽壁周围土体的扰动机理,开展了成槽全过程三维数值模拟分析,得到了阴角、阳角处两侧土体的应力分布特征和变形基本规律,并进一步探讨了不同施工条件包括超载位置、加固强度、泥浆重度,以及槽段形状包括槽... 详细信息

为探究折线形地连墙成槽施工对槽壁周围土体的扰动机理,开展了成槽全过程三维数值模拟分析,得到了阴角、阳角处两侧土体的应力分布特征和变形基本规律,并进一步探讨了不同施工条件包括超载位置、加固强度、泥浆重度,以及槽段形状包括槽段角度、长度,对两侧土体变形的影响。结果表明:阴角处的水平土拱效应使得其槽壁应力在竖向分布上较阳角处更有利,且在槽段厚度方向上的扰动范围更小,只在槽段长度方向上扰动范围略大;在相同施工条件和槽段形状条件下,阴角处变形均小于阳角处;地面超载对地表沉降的影响较大,对槽壁侧移的影响仅限地表以下20 m范围以内;当槽段角度大于195°时,折线形槽段与直线形槽段的变形差异显著增大。

关键词：折线形地连墙成槽地层扰动应力变形

滑坡圆弧滑面等效压脚方量及压脚断面设计研究

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工程力学 2025年第2期42卷 108-117页

作者：杨玲王环玲徐卫亚闫龙田雷河海大学岩土工程科学研究所南京210098

压脚能够最快速有效地防止滑坡继续变形,是滑坡防治的重要手段。压脚断面设计以及压脚方量计算是压脚工程中的重点和难题。该文以滑坡剩余下滑力为压脚设计抗滑力,考虑了压脚断面的主要设计参数:顶部马道宽度、堆载高程、压坡比以及底... 详细信息

压脚能够最快速有效地防止滑坡继续变形,是滑坡防治的重要手段。压脚断面设计以及压脚方量计算是压脚工程中的重点和难题。该文以滑坡剩余下滑力为压脚设计抗滑力,考虑了压脚断面的主要设计参数:顶部马道宽度、堆载高程、压坡比以及底部堆载位置,针对圆弧滑动模式,推导了滑坡等效压脚方量计算公式。基于提出的计算公式,考虑了压脚顶部以上坡体的稳定性,以及压脚坡比和底部堆载条件的限制,以最小压脚方量为设计目标,进一步提出压脚断面设计参数的取值方法。将提出的方法应用于典型圆弧滑面坡体的压脚设计中,为滑坡防治提供理论和实用方法。

关键词：滑坡等效压脚方量压脚断面设计剩余下滑力圆弧滑面

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层理砂岩的双K断裂参数与尺寸效应试验研究

水利学报 2025年

作者：徐世烺韩明捷王庆敏刘福深浙江大学高性能结构研究所浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心

砂岩作为一种代表性的沉积岩，在隧道开挖和边坡稳定等岩石力学工程问题中较为常见。同时，作为一种典型的准脆性材料，砂岩的断裂力学性质在工程应用中具有重要的意义。为了研究层理倾角和试样尺寸对砂岩双K断裂参数的影响，本文分别... 详细信息

砂岩作为一种代表性的沉积岩，在隧道开挖和边坡稳定等岩石力学工程问题中较为常见。同时，作为一种典型的准脆性材料，砂岩的断裂力学性质在工程应用中具有重要的意义。为了研究层理倾角和试样尺寸对砂岩双K断裂参数的影响，本文分别设置高度为10、20、40mm，层理倾角为0°、30°、60°和90°的三点弯曲梁试样开展三点弯曲断裂试验。通过试验获得了完整的宏观响应曲线、断裂参数、破坏模式。结果表明：砂岩的断裂破坏过程可用双K断裂模型进行完整的描述，且层理倾角和试样高度对双K断裂参数均具有显著的影响；在试样高度一定时，随着层理倾角增大，试样峰值荷载、失稳断裂韧度、起裂断裂韧度均减小；而在层理倾角一定时，随着试样高度增加，试样峰值荷载和失稳断裂韧度增加，但起裂韧度变化不大，这进一步验证了起裂韧度是材料的固有属性。此外，试样的破坏模式也呈现明显的各向异性特征。随着层理倾角的增大，破坏模式逐渐表现出拉剪混合的破坏特点。

关键词：砂岩双K断裂模型层理倾角试样高度破坏模式

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应用卷积近场动力学快速模拟随机裂纹扩展

岩土力学 2025年第2期46卷 625-639页

作者：周建廖星川刘福深尚肖楠沈君逸浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心浙江杭州310058 浙江大学岩土工程计算中心浙江杭州310058

传统近场动力学方法采用积分方程替代连续介质力学中的偏微分方程,获得了对未知函数无光滑限制且更具一般性的方程,使得该方法特别适合模拟裂纹自发萌生和扩展等非连续问题,但高昂的计算成本往往限制了其在实际工程中的应用。采用一种... 详细信息

传统近场动力学方法采用积分方程替代连续介质力学中的偏微分方程,获得了对未知函数无光滑限制且更具一般性的方程,使得该方法特别适合模拟裂纹自发萌生和扩展等非连续问题,但高昂的计算成本往往限制了其在实际工程中的应用。采用一种基于快速卷积的近场动力学方法,以提高近场动力学方法的计算效率。该算法采用快速傅里叶变换来完成卷积计算,实现近场动力学方程中积分项的计算,可显著降低近场动力学的计算成本。基于快速卷积近场动力学的计算流程及其数值实现特性,提出了一套适用于该算法的前处理方法,并通过两个含预制裂纹的受拉方板算例验证了该前处理方法的可行性。在此基础上,进一步提出了随机裂纹扩展预测的建模方法,为岩土体随机裂纹扩展的预测研究提供了一个新的可行的思路。

关键词：近场动力学快速卷积建模方法随机裂纹扩展预测

脲酶诱导矿化对铅、镉复合污染砂土固化修复的试验研究

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浙江大学学报(工学版) 2025年第2期59卷 332-341页

作者：江钇垚陈延博卞怡徐文杰詹良通柯瀚王清扬浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058

运用脲酶诱导矿化(EICP)技术,对铅、镉复合污染砂土开展固化修复试验研究.通过液体反应动力学试验研究脲酶种类和质量浓度对Pb^(2+)、Cd^(2+)固化的影响,采用不同浓度的氯化钙对铅、镉复合污染砂土进行固化试验,通过测定铅、镉浸出质量... 详细信息

运用脲酶诱导矿化(EICP)技术,对铅、镉复合污染砂土开展固化修复试验研究.通过液体反应动力学试验研究脲酶种类和质量浓度对Pb^(2+)、Cd^(2+)固化的影响,采用不同浓度的氯化钙对铅、镉复合污染砂土进行固化试验,通过测定铅、镉浸出质量浓度和无侧限抗压强度,结合微观测试,揭示EICP修复重金属的机制.液体试验结果发现,剑豆粗提纯脲酶溶液含有丰富的氨基酸和蛋白质,可以与Pb^(2+)、Cd^(2+)发生络合并防止脲酶失活;增大脲酶质量浓度可以提高脲酶活性和金属固定率.土体固化修复试验结果表明,利用该技术,能够在污染土中生成重金属碳酸盐沉淀,在土颗粒接触位置处生成碳酸钙.在4遍处理后,铅、镉浸出质量浓度由初始的12.652、42.530 mg/L分别降低至0.022、0.117 mg/L,无侧限抗压强度可达727 kPa.

关键词：脲酶诱导矿化(EICP) 剑豆粗提纯脲酶碳酸盐沉淀铅、镉复合污染砂土修复机制

基于子结构法的软硬交互场地盾构隧道纵向地震反应分析

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振动工程学报 2025年

作者：李孝雄庄海洋赵荣华赵凯陈国兴南京工业大学岩土工程研究所华东交通大学土木建筑学院

基于广义反应位移法基本理念，提出了适用于纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应的动力子结构分析方法。采用新提出的子结构分析方法建立了纵向不均匀自由场地震反应显式平行计算模型和围岩-盾构隧道体系地震反应三维精细化显式平行计... 详细信息

基于广义反应位移法基本理念，提出了适用于纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应的动力子结构分析方法。采用新提出的子结构分析方法建立了纵向不均匀自由场地震反应显式平行计算模型和围岩-盾构隧道体系地震反应三维精细化显式平行计算模型。通过子结构方法实现两者在边界上动变形的实时传输，将隧道埋深位置处的自由场地震波动转化为围岩-盾构隧道子结构模型的等效地震作用。与传统梁-弹簧模型相比，本文模型方法可以实现围岩-隧道体系的三维精细化模拟和由场地地震效应引起的沿隧道纵向非一致性地震动输入。通过与盾构隧道三维精细化分析模型计算结果进行对比分析，验证了本文模型方法的可靠性。结果表明：本文模型方法概念明确、建模简单、计算成本低、结果误差性小，能够全面反映穿越纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应特征，为软硬交互纵向不均匀场地盾构隧道纵向抗震设计提供更为高效的分析方法。

关键词：纵向不均匀场地大直径盾构隧道纵向地震反应动力子结构法地震震害

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既有上部结构向下增建地下结构抗震性能研究

振动与冲击 2025年第2期44卷 245-253页

作者：邬泽卢广庄海洋唐柏赞中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 南京工业大学岩土工程研究所南京210009 华东交通大学土木建筑学院南昌330013

基于深圳北站广场向下增建城际铁路地下车站结构的实际工程背景,场地土中地下车站附带上部已建结构的地震反应特征、相互作用机理及其破坏机制成为结构抗震性能评价的关键问题。鉴于此,采用整体动力时程分析方法建立了土-地下结构-上部... 详细信息

基于深圳北站广场向下增建城际铁路地下车站结构的实际工程背景,场地土中地下车站附带上部已建结构的地震反应特征、相互作用机理及其破坏机制成为结构抗震性能评价的关键问题。鉴于此,采用整体动力时程分析方法建立了土-地下结构-上部结构静、动力耦合非线性动力相互作用的三维精细化数值模型,系统地研究了地下车站附带上部结构、单建地下车站结构、单建地上结构的地震响应规律及其损伤演变过程。结果表明:相比单建地下车站结构,由于受上部结构影响,增建地下车站结构的水平侧向力及其层间位移角均显著增大,且顶、底板地震损伤面积及程度明显加剧;相比单建地上结构,由于受地下车站结构影响,增建地下车站结构的上部结构的变形协调性显著降低,其地震损伤较单建地上结构严重,尤其在中柱与二层楼板连接处。研究成果可为既有上部结构向下增层拓建的科学设计、防震减灾提供支撑和借鉴。

关键词：土-地下结构-上部结构动力相互作用增建地下结构抗震性能地震损伤时程分析法

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基于电阻率的黄土湿陷性评价试验研究

东南大学学报(自然科学版) 2025年第1期55卷 222-229页

作者：张超哲刘松玉王厚宇鲁泰山孙彦晓刘宜昭南京理工大学机械工程学院南京210094 东南大学岩土工程研究所南京211189 盐城市交通规划设计院有限公司盐城224001

针对湿陷性黄土存在的现场取土成本高、扰动大等问题,结合黄土的湿陷特性与电学特性,提出了基于电阻率的黄土湿陷系数评价方法。通过开展室内湿陷试验,系统研究了含水量、密度和上覆荷载对黄土压缩量和湿陷系数的影响规律,阐明了黄土湿... 详细信息

针对湿陷性黄土存在的现场取土成本高、扰动大等问题,结合黄土的湿陷特性与电学特性,提出了基于电阻率的黄土湿陷系数评价方法。通过开展室内湿陷试验,系统研究了含水量、密度和上覆荷载对黄土压缩量和湿陷系数的影响规律,阐明了黄土湿陷系数、电阻率与物理特性指标之间的关系。试验结果表明,黄土的湿陷系数随含水量和密度的增大呈幂函数形式减小,随压力的增加先增大后减小。采用室内电阻率测试验证了Keller电阻率模型对湿陷性黄土同样具有适用性,且电阻率与含水量、密度呈幂函数关系。通过消去含水量参数,可直接建立黄土湿陷系数与电阻率的关系,实现了基于电学指标的黄土湿陷系数现场评价方法。

关键词：黄土湿陷性电阻率湿陷系数

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热黏弹性介质中波的传播特性研究

岩土力学 2025年第1期46卷 303-314页

作者：马强杨奕琪周凤玺邵帅青海大学土木水利学院青海西宁810016 西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

基于弹性介质的波动理论,考虑了土体的黏性和热效应的影响,利用Kelvin-Voigt黏弹性模型、黏弹性介质的运动方程以及广义热弹性理论,建立了热黏弹性介质的波动方程。通过引入固相介质的位移势函数,进一步推导得到了热黏弹性介质中体波的... 详细信息

基于弹性介质的波动理论,考虑了土体的黏性和热效应的影响,利用Kelvin-Voigt黏弹性模型、黏弹性介质的运动方程以及广义热弹性理论,建立了热黏弹性介质的波动方程。通过引入固相介质的位移势函数,进一步推导得到了热黏弹性介质中体波的弥散特征方程。采用数值计算分析了热膨胀系数、介质温度和松弛时间等热物性参数对热弹性波的波速和衰减系数的影响规律。研究结果表明:弹性理论、热弹性理论和热黏弹性理论3种理论模型下所得到的热弹性体波的波速和衰减系数有着明显差异;松弛时间每增加0.5×10^(-3)s,P波的波速和衰减系数最大增加了5.18%和34.67%,S波的波速和衰减系数最大增加了9.27%和34.60%,而T波的波速和衰减系数最大减小了2.18%和2.24%;随着频率的增大,各类热弹性波的波速和衰减系数均逐渐增大;介质温度的增大会造成P波和T波的波速增大以及P波衰减系数的增大,温度每增加20 K,P波的波速和衰减系数分别增加约3%和2%,但对S波的传播特性以及T波的衰减系数不产生影响;热膨胀系数的增大将引起P波的波速增大和T波的波速减小,同时也会对P波和T波的衰减系数产生显著影响。此外,热通量和温度梯度相位延迟时间仅对T波的波速和衰减系数有较大影响。

关键词：黏弹性介质热效应体波波速衰减系数