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大断面管幕箱涵顶进引起地表变形的解析解答

岩土工程学报 2025年第1期47卷 184-191页

作者：张坤勇李丹阳张梦沈小锐河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210024 南京市房屋安全服务中心江苏南京210029

研究大断面管幕箱涵顶进全过程对土体变形和周围环境的影响,对于事前预测变形并控制施工扰动影响具有重要意义。基于Mindlin解答、修正Sagaseta公式等经典理论解答,分别考虑由正面推进力、摩擦力和土体损失等因素引起的地表变形,提出考... 详细信息

研究大断面管幕箱涵顶进全过程对土体变形和周围环境的影响,对于事前预测变形并控制施工扰动影响具有重要意义。基于Mindlin解答、修正Sagaseta公式等经典理论解答,分别考虑由正面推进力、摩擦力和土体损失等因素引起的地表变形,提出考虑三者共同作用下的大断面管幕箱涵顶进引起的地表变形计算方法。建立管幕箱涵顶进作用下土体受力模型,采用Mindlin解答分别给出正面推进力和摩擦力引起的土体变形计算公式;基于当层法原理提出由土体损失引起的横向地表沉降计算公式。根据各影响因素的相对独立性,将各因素引起的土体变形量叠加,从而得到一种适用于大断面管幕箱涵顶进施工,可综合考虑多种施工因素和土体三维变形的理论解答公式。通过工程实例验证公式的合理性,研究成果可为实际施工变形预测提供参考。

关键词：大断面管幕箱涵 Mindlin解地表变形变形预测

坑底隆起对抗浮锚杆作用下既有隧道变形影响的计算

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浙江工业大学学报 2025年第01期 1-7页

作者：王哲周烨波魏纲翁家华韩凯航浙江工业大学岩土工程研究所浙大城市学院土木工程系深圳大学土木与交通工程学院

考虑基坑坑底隆起对下卧隧道的影响，建立坑底隆起引起带抗浮锚杆的盾构隧道位移计算模型。基于影像源法，推导得到坑底隆起引起下卧带抗浮锚杆盾构隧道的纵向变形公式。结合工程实例，对比工程实际测量值、理论计算值和三维有限元模拟... 详细信息

考虑基坑坑底隆起对下卧隧道的影响，建立坑底隆起引起带抗浮锚杆的盾构隧道位移计算模型。基于影像源法，推导得到坑底隆起引起下卧带抗浮锚杆盾构隧道的纵向变形公式。结合工程实例，对比工程实际测量值、理论计算值和三维有限元模拟值，验证计算模型的准确性，研究抗浮锚杆数量对隧道变形的影响。研究结果表明：隧道隆起主要发生在强影响区内，环间转角和错台发生在弱影响区内；隧道隆起主要受基坑尺寸影响，假设基坑开挖长度为L,安装抗浮锚杆可以减小隧道隆起量、环间转角和错台量，环间转角和错台量主要受基坑开挖尺寸的影响，始终在±3L/5处达到极值；在一定范围内增加抗浮锚杆数量可以有效减小隧道变形量，抗浮锚杆超出一定数量后控制效果提升不明显。

关键词：基坑工程盾构隧道影像源法抗浮锚杆隧道变形

磷石膏/木质素固化铅污染土的无侧限抗压强度

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 89-99页

作者：赵之杨秀娟石庆红樊恒辉刘翼飞西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学岩土工程研究所/特殊岩土博物馆陕西杨凌712100

采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理,通过无侧限抗压强度(UCS)试验探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律,对比分析两种固化剂的固化效果... 详细信息

采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理,通过无侧限抗压强度(UCS)试验探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律,对比分析两种固化剂的固化效果,并采用扫描电镜(SEM)试验分析土样固化前后的微观特性。试验结果表明,磷石膏、木质素均能增大固化土的无侧限抗压强度,减小破坏应变;固化土的无侧限抗压强度随磷石膏掺量增加呈持续上升趋势,随木质素掺量增加呈先上升后下降趋势;延长养护时间能有效提高固化土无侧限抗压强度。随固化剂掺量和养护龄期的增加,土体内部胶结水平提高,土样破坏形态从局部张裂逐渐转变为剪切破坏,呈现脆性破坏特征。两种固化剂固化土效果各有优劣,木质素对高浓度铅污染土的固化效果优于磷石膏,抵抗变形能力更好,而磷石膏短期内提升强度能力及对铅的固定效果更好。扫描电镜试验表明,固化剂可起到填充孔隙、胶结土颗粒的作用,水化产物在土体内形成致密结构,宏观表现为强度增强。

关键词：磷石膏木质素铅污染土无侧限抗压强度微观特性

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土体抗剪强度各向异性对边坡滑动模式与稳定性的影响

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江苏大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 91-97页

作者：张飞胡光华河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 河海大学江苏省岩土工程技术工程研究中心江苏南京210024

基于极限分析法中的上限定理,开展了考虑土体抗剪强度各向异性的边坡稳定性研究,通过参数分析研究了土体抗剪强度各向异性对边坡失稳滑动方式与边坡稳定性安全系数的影响规律.结果表明:边坡稳定性安全系数随着抗剪强度各向异性系数减小... 详细信息

基于极限分析法中的上限定理,开展了考虑土体抗剪强度各向异性的边坡稳定性研究,通过参数分析研究了土体抗剪强度各向异性对边坡失稳滑动方式与边坡稳定性安全系数的影响规律.结果表明:边坡稳定性安全系数随着抗剪强度各向异性系数减小而减小,其影响程度随着土体内摩擦角和坡度的减小而增大;对于土体黏聚力较大、内摩擦角较小的缓坡,随着抗剪强度各向异性系数减小,边坡的最危险滑动面会由坡脚深层破坏转变为坡底深层破坏,滑动范围显著增大;基于计算结果绘制了稳定图(stability chart),实现了考虑土体抗剪强度各向异性影响的边坡稳定性安全系数的快速计算与最危险滑动方式的判别.

关键词：边坡抗剪强度各向异性稳定性安全系数极限分析法滑动

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吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验系统研发及应用

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实验技术与管理 2025年

作者：李大勇吴沁儒张雨坤中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院中国石油大学(华东)海洋能源岩土工程山东省工程研究中心中国石油大学(华东)青岛市海洋能源岩土工程重点实验室山东科技大学土木工程与建筑学院

吸力基础广泛应用于海洋工程，其沉贯至海床预定位置是承载力达到设计要求的前提条件。阐明吸力基础沉贯过程中与土体的宏细观相互作用，有助于揭示吸力基础沉贯机理，探究沉贯阻力和所需吸力的计算理论。该文研发了吸力基础沉贯及拔出... 详细信息

吸力基础广泛应用于海洋工程，其沉贯至海床预定位置是承载力达到设计要求的前提条件。阐明吸力基础沉贯过程中与土体的宏细观相互作用，有助于揭示吸力基础沉贯机理，探究沉贯阻力和所需吸力的计算理论。该文研发了吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验系统，由高精度伺服加载装置、非嵌入式测量模块和可视化模型箱组成。该系统不仅能够实时捕捉并展示土体位移场、基础位移量和受力状态等关键参数，而且通过直观的可视化手段，极大地提高了实验教学的直观性和科研工作的精确性。介绍了系统的组成、功能以及操作方法，并开展可视化实验研究了加劲肋吸力基础沉贯过程中的阻力变化、土塞隆起及土体流动规律。实验发现加劲肋吸力基础的沉贯阻力、土塞隆起速度和高度均大于传统吸力基础，且土体以向基础内部流动为主，在加劲肋间空腔内出现土体回流现象。实验结果表明该系统能够有效地模拟吸力基础在不同条件下的沉贯及拔出过程，为研究其与土体相互作用提供了新的视角和方法，有助于提升教学效率、促进科研创新及指导工程实践。

关键词：吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验土体流动

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能源地铁车站物化阶段碳排放计算方法

北京工业大学学报 2025年 317-326页

作者：赵旭孟亚娟张国柱陶连金孙凯悦北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京工业大学城市建设学部东南大学岩土工程研究所

能源地铁车站是一种利用地温能对地铁车站进行温度控制的新型能源地下结构。选取能源地铁车站为研究对象,结合建设特点对其施工过程进行分部分项划分,以排放因子法为基础,建立了考虑地源热泵的盐水管系统施工的能源地铁车站物化阶段碳... 详细信息

能源地铁车站是一种利用地温能对地铁车站进行温度控制的新型能源地下结构。选取能源地铁车站为研究对象,结合建设特点对其施工过程进行分部分项划分,以排放因子法为基础,建立了考虑地源热泵的盐水管系统施工的能源地铁车站物化阶段碳排放计算方法。并以北京市某地铁车站为例,计算了地铁车站加设地源热泵的盐水管系统后物化阶段的碳排放,最后对结果进行分析验证。目前尚缺乏地下结构的碳排放细化计算方法,该方法的建立不仅可以为类似工程碳排放核算工作提供理论和计算参考,还能满足基础设施建设行业发展需求,对推动我国碳排放核算体系的建立与完善有重要意义。

关键词：排放因子法能源地铁车站盐水管地源热泵物化阶段分部分项

钙源及处理轮次对砂黄土MICP覆膜效果的影响

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土木与环境工程学报(中英文) 2025年

作者：李佳良杜强刘旭梅曲立强内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古工业大学沙旱区地质灾害与岩土工程防御自治区高等学校重点实验室内蒙古工业大学地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心

钙源和处理轮次是影响MICP覆膜效果的重要因素，为探究钙源和处理轮次对砂黄土MICP覆膜效果的影响，选用氯化钙、乙酸钙、乳酸钙3种钙源在4种不同轮次下对坡面模型覆膜处理，并对覆膜后的试样进行碳酸钙含量测定、室内降雨冲刷试验和微... 详细信息

钙源和处理轮次是影响MICP覆膜效果的重要因素，为探究钙源和处理轮次对砂黄土MICP覆膜效果的影响，选用氯化钙、乙酸钙、乳酸钙3种钙源在4种不同轮次下对坡面模型覆膜处理，并对覆膜后的试样进行碳酸钙含量测定、室内降雨冲刷试验和微型贯入试验。研究结果表明：不同钙源的覆膜形式不同，氯化钙和乙酸钙主要通过碳酸钙在土体孔隙中的胶结作用，增加土颗粒间的黏聚力加固土体，而乳酸钙在土体中碳酸钙含量较低，更多的是在土体表面生成覆膜保护土体。不同钙源对砂黄土MICP覆膜效果的影响主要体现在碳酸钙含量、碳酸钙晶型和固化深度三方面，且不同钙源在不同处理轮次下的覆膜效果存在差异。氯化钙作为钙源时，生成的碳酸钙主要为方解石，处理3轮以上时，覆膜效果较好，但处理超过5轮后，覆膜效果增加不明显；乙酸钙和乳酸钙作为钙源时，生成的碳酸钙主要为文石，乙酸钙虽然处理1轮时覆膜效果较差，但随着轮次增加，覆膜效果增加明显，处理多轮时可以用于替换氯化钙；乳酸钙处理1轮时覆膜效果最好，处理3轮以上时，效果不如氯化钙和乙酸钙，适用于短工期紧急处理。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀钙源处理轮次微生物覆膜砂黄土坡面侵蚀

饱和压实黄土的Duncan-Chang损伤本构模型研究

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水文地质工程地质 2025年

作者：杨皓铭黄强兵解庆禹崔磊康孝森王作辰长安大学地质工程系西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室长庆工程设计有限公司西安中交公路岩土工程有限责任公司

黄土地区高铁路基瞬时沉降与饱和压实黄土的力学特性密切相关，饱和压实黄土的本构关系是表征其力学特性的重要手段。由于Duncan-Chang本构模型难以准确描述压实黄土破坏后的应变软化特性，为了提高Duncan-Chang本构模型的适应性，引入... 详细信息

黄土地区高铁路基瞬时沉降与饱和压实黄土的力学特性密切相关，饱和压实黄土的本构关系是表征其力学特性的重要手段。由于Duncan-Chang本构模型难以准确描述压实黄土破坏后的应变软化特性，为了提高Duncan-Chang本构模型的适应性，引入统计损伤理论，建立了饱和压实黄土的Duncan-Chang损伤本构模型。选取西延高铁填方区Q3黄土，开展了不同压实度的固结不排水三轴试验，编写vumat子程序进行验证，实现了饱和压实黄土三轴试验及不同压实度、不同填方坡度下路基沉降的有限元数值模拟分析。结果表明：填方区压实黄土受剪破坏时呈应变软化特性，峰值强度与初始变形模量随压实度的增加而增加，但峰值强度增幅随压实度增加递减，而初始变形模量增幅随压实度的增加递增；基于统计损伤的Duncan-Chang本构模型所编写的vumat子程序，对填方压实黄土三轴试验的剪切强度进行了验证，结果基本一致，能够较好地反映填方区压实黄土应变软化的力学特性；通过vumat计算得出，填方路基的沉降量随压实度的增加而减少，随填方坡度的增加而增加。研究结果可为黄土地区填方路基瞬时沉降计算与分析提供参考。

关键词：饱和压实黄土 Duncan-Chang损伤模型高铁路基剪切特性数值模拟

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天然和饱水红砂岩三轴压缩蠕变变形试验研究

三峡大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 9-15页

作者：刘桃根胡凯李玲王伟湖南工学院土木与建筑工程学院湖南衡阳421002 河海大学岩土工程科学研究所南京210098 江西职业技术大学建筑工程学院江西九江332007

蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度... 详细信息

蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度、弹性模量和蠕变破坏应力因饱水软化效应而降低,围压对其降幅有削弱作用,蠕变破坏应力与峰值强度的比值在0.75~0.98之间;饱水软化效应能增强蠕变瞬时变形,减弱蠕变变形及蠕变应变速率;环向应变比轴向应变更早进入稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段;稳态蠕变速率与偏压的变化关系符合指数函数关系;长期强度因饱水软化作用而降低,却因围压增加而增大,长期强度与峰值强度的比值在0.62~0.92之间;裂纹损伤应力与长期强度相差较大,裂纹损伤应力视为长期强度有待进一步考究.

关键词：红砂岩蠕变特性长期强度饱水软化效应裂纹损伤应力

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