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基于随机场理论的临坡地基承载力及破坏模式研究

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公路工程 2025年

作者：周炳卢波方鸿张映星祝玉波湖南路桥建设集团有限责任公司湖南省交通科学研究院有限公司

临坡地基受不对称应力场和土性参数空间变异性的影响，其承载力与水平地基有较大差别，并且难以准确分析临坡地基的破坏模式。基于随机场理论对空间土体进行离散，以模拟土体不排水抗剪强度的空间变异性，建立了随机自适应有限元极限分... 详细信息

临坡地基受不对称应力场和土性参数空间变异性的影响，其承载力与水平地基有较大差别，并且难以准确分析临坡地基的破坏模式。基于随机场理论对空间土体进行离散，以模拟土体不排水抗剪强度的空间变异性，建立了随机自适应有限元极限分析法数值模型，据此开展确定性和不确定性分析，主要探讨了坡度、承载力系数、稳定系数、距离系数、土体自相关距离对临坡地基承载力及破坏模式的影响。研究表明，随坡度和距坡肩的水平距离的增加，临坡地基逐渐由坡面剪切模式转变为坡角剪切模式，当距坡肩较远距离时出现普朗特尔模式；随着稳定系数增大，坡度较小的临坡地基呈现出坡底剪切模式，而坡度较大时临坡地基剪切带由基础边缘后一定距离处发育至坡脚，并且由坡面剪切模式转变为整体破坏模式；当坡度由15°增加至60°，临坡地基承载力显著减小，破坏模式由坡面剪切破坏逐渐向整体稳定性破坏过渡；坡度和土体强度分布模式共同作用影响临坡地基的破坏模式；当出现普朗特尔剪切破坏模式时，坡度对临坡地基的破坏模式影响已不明显，其表现与平坦地基的破坏模式接近；土体的自相关距离对临坡地基极限承载力影响较大，而对于边坡的剪切模式的影响较小。

关键词：边坡工程临坡地基随机场理论地基承载力破坏模式

斜直组合型双排锁扣钢管桩支护性能数值模拟分析

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中外公路 2025年

作者：周毅张宁王艳华周德泉长沙理工大学土木工程学院湖南建设投资集团有限责任公司中国路桥工程有限责任公司

香港国际机场场地主要为填筑土且地下水位高，地下通道基坑工程选择合适的支护结构非常重要。本文提出斜直组合型锁扣钢管桩，有利于支护、隔水、回收。本文通过有限元软件Midas GTS NX进行数值模拟，对比分析组合型式与倾斜角对斜直组... 详细信息

香港国际机场场地主要为填筑土且地下水位高，地下通道基坑工程选择合适的支护结构非常重要。本文提出斜直组合型锁扣钢管桩，有利于支护、隔水、回收。本文通过有限元软件Midas GTS NX进行数值模拟，对比分析组合型式与倾斜角对斜直组合型双排锁扣钢管桩内排桩的工程响应。结果表明，采斜直组合型双排桩比传统双排竖直桩内排桩顶部水平位移减少了约50%，桩身弯矩峰值降低了约30%，具有更好的工程效果。内排桩倾斜角相同时，正-负斜双排桩的内排桩顶部水平位移、桩身弯矩峰值、桩身挠度表现优于其他组合形式。工程中，可将双排锁扣钢管桩优先设置成正负斜双排桩、内斜-直双排桩，在施工设备容许范围内尽量增大倾斜角，内排桩顶部水平位移、桩身弯矩峰值、桩身挠度均会小于其他组合。该研究结果可为香港机场等地下水位高的填筑土场地地下通道基坑开挖支护提供设计依据。

关键词：基坑锁扣钢管桩数值模拟双排桩内排桩桩顶水平位移弯矩土压力

微氧浓度对印染废水水解酸化效率及微生物代谢的影响

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水处理技术 2025年第1期51卷 59-63,70页

作者：任杰辉裴垚谢奇奇程文惠佳瑶刘蓝西安理工大学市政与环境工程系陕西西安710048 陕西省土地工程建设集团有限责任公司陕西西安710075

以印染废水微氧水解酸化为研究对象,探究了微氧浓度对印染废水水解酸化效率及产酸效率影响,分析了微生物多样性、组成及代谢功能,结合冗余度分析(RDA)解析微氧浓度、水解酸化效率、微生物组成之间的关系,揭示了印染废水微氧水解酸化作... 详细信息

以印染废水微氧水解酸化为研究对象,探究了微氧浓度对印染废水水解酸化效率及产酸效率影响,分析了微生物多样性、组成及代谢功能,结合冗余度分析(RDA)解析微氧浓度、水解酸化效率、微生物组成之间的关系,揭示了印染废水微氧水解酸化作用机理。结果表明,微氧浓度提高了印染废水的水解酸化效率,在微氧0.1~0.3 mg/L条件COD、聚乙烯醇(PVA)和脱色率分别高达41.40%、34.03%和76.96%,且可生化性(BOD5/COD)从0.36提升至0.56;微氧浓度提高了水解酸化过程中Acidobacteria、Bacteroidetes和Firmicutes的相对丰度,在微氧浓度0.1~0.3 mg/L条件水解酸化相关的功能微生物的丰度较高;微氧条件微生物对碳水化合物的合成与降解和高分子化合物降解功能丰度较高。这些研究可为印染废水高效处理与资源化利用提供可靠的技术保障。

关键词：印染废水水解酸化微氧有机物降解微生物群落

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BIM技术在双索面斜拉桥施工中的应用

工程建设 2025年第1期57卷 57-61页

作者：王圣杨小飞黄浩任娟彭琳娜中铁五局集团第一工程有限责任公司湖南长沙410117 湖南省建筑科学研究院有限责任公司湖南长沙410000

为了解决传统设计的多个技术难点,以清江市政特大桥工程为背景,通过BIM的参数化建模,灵活调整设计参数,实时更新模型,更好地实现适应地形地质和结构安全性需求;通过组件碰撞检测功能,及时发现并解决设计中的空间冲突,实现避免施工中的... 详细信息

为了解决传统设计的多个技术难点,以清江市政特大桥工程为背景,通过BIM的参数化建模,灵活调整设计参数,实时更新模型,更好地实现适应地形地质和结构安全性需求;通过组件碰撞检测功能,及时发现并解决设计中的空间冲突,实现避免施工中的返工和错误;通过利用BIM的二维出图和工程量精确计算功能,提高设计出图的效率,实现确保施工材料的精确采购和使用。结果表明:BIM技术显著提高设计的准确性和施工效率,实现减少项目成本和时间的消耗。本文成果可为更广泛的工程建设领域提供参考。

关键词： BIM技术双索面斜拉桥参数化建模工程量精确计算提升效率、减少成本技术应用

基于UDEC的岩脉侵入角度对隧道安全影响分析

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山西建筑 2025年第1期51卷 164-167页

作者：王毅李乔四川省交通建设集团有限责任公司四川成都610000 江苏丰县221700

为探究岩脉侵入角度对隧道开挖的影响,文章以泸石高速石棉隧道开挖时地层遭遇不同角度岩脉侵入为工程背景,通过UDEC离散元计算,总结岩脉侵入角度对隧道开挖的影响,给出有效处理措施,并得出以下结论:岩脉和被侵入岩体界面易发生塑性滑移... 详细信息

为探究岩脉侵入角度对隧道开挖的影响,文章以泸石高速石棉隧道开挖时地层遭遇不同角度岩脉侵入为工程背景,通过UDEC离散元计算,总结岩脉侵入角度对隧道开挖的影响,给出有效处理措施,并得出以下结论:岩脉和被侵入岩体界面易发生塑性滑移,隧道开挖后岩脉区围岩变形最大,且岩脉区围岩有开裂、滑移和隆起现象,围岩变形随角度的减小而减小。边墙与仰拱连接处轴力、剪力、弯矩均最大,安全系数最小,三种工况均在0.3左右。衬砌轴力、剪力的最大值随角度减小而增大,弯矩受角度的影响较小。岩脉区域的安全系数在向着岩脉倾斜方向更小。岩脉侵入区域隧道开挖应采用岩脉区域局部注浆、封闭仰拱、增大衬砌厚度三种方法来加固围岩和提高衬砌承载能力。

关键词：隧道工程侵入岩脉 UDEC离散元处置措施

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考虑黏度时变性的粉砂土高压旋喷材料研究

岩土工程技术 2025年

作者：董道卫王德才宋力强史长远李建伟董政孙明美姚凯济南城市建设集团有限公司济南黄河路桥建设集团有限公司山东大学齐鲁交通学院

高压旋喷技术在水利工程、基础工程、地下工程、深基坑工程中应用广泛。然而在粉砂土地层条件下，由于土颗粒的黏聚力差，采用常规水泥基固化剂进行施工时，浆液在高喷浆压力下难以聚集、极易流失，导致旋喷桩施工质量差。针对上述问题... 详细信息

高压旋喷技术在水利工程、基础工程、地下工程、深基坑工程中应用广泛。然而在粉砂土地层条件下，由于土颗粒的黏聚力差，采用常规水泥基固化剂进行施工时，浆液在高喷浆压力下难以聚集、极易流失，导致旋喷桩施工质量差。针对上述问题研发高效的速凝材料，使得浆液快速凝结固化，解决粉砂土地层中浆液难以聚集的问题。研究基于高压旋喷侵蚀理论模型，提出考虑黏度时变性的浆液扩散距离计算方法，并对不同配比下的水泥–水玻璃浆液开展黏度试验，研究了各组别黏度随时间变化规律，在考虑凝胶时间、材料强度及浆液扩散距离的前提下，综合优化了粉砂土地层下水泥–水玻璃速凝材料配比，最终给出粉砂土地层水泥–水玻璃浆液推荐配比为水灰质量比1.0～1.2，体积比为1∶0.1。本研究对于速凝浆液在高压旋喷法中的理论分析及工程配比优化具有参考意义。

关键词：速凝材料水玻璃粘度时变性浆液扩散距离

基于支持向量机的黄土单轴试验力学全过程参数反演分析

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路基工程 2025年

作者：杨琪孙才牟智恒闫飞跃四川路桥建设集团股份有限公司四川广绵高速公路有限责任公司四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川公路桥梁建设集团有限公司

针对传统岩土力学参数获取方法精度和效率的缺陷，提出一种基于均匀设计原理、支持向量机回归模型和数值、试验结合的黄土力学参数反演分析方法，并应用于陕西省某隧道工程黄土力学参数反演中，利用反演结果进一步分析黄土力学参数对黄... 详细信息

针对传统岩土力学参数获取方法精度和效率的缺陷，提出一种基于均匀设计原理、支持向量机回归模型和数值、试验结合的黄土力学参数反演分析方法，并应用于陕西省某隧道工程黄土力学参数反演中，利用反演结果进一步分析黄土力学参数对黄土力学行为的影响性及敏感性。结果表明：反演获取应力-应变曲线与现场试样试验曲线基本符合；参数敏感性分析可见黄土弹性模量E主要影响黄土刚度；黄土峰值黏聚力CP主要影响黄土峰值强度；黄土残余内摩擦角φR主要影响黄土峰后强度。

关键词：黄土单轴试验参数反演支持向量敏感性

冲击荷载作用下高强钢筋-UHPFRC梁动力响应研究

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土木工程学报 2025年

作者：邢智权张威威聂仁杰王宗成黄周锋孙士远陈誉福州大学土木工程学院福州大学结构工程国际暨港澳台联合实验室北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室福建建工集团有限责任公司中闽铭泰集团有限公司中庆建设有限责任公司

高强钢筋具有优异的强度和延性，与超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)结合应用能够充分发挥两者的优势。为研究高强钢筋-超高性能纤维增强混凝土(高强钢筋-UHPFRC)梁在冲击荷载作用下的动力响应，本文结合落锤冲击试验与ABAQUS数值模拟，... 详细信息

高强钢筋具有优异的强度和延性，与超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)结合应用能够充分发挥两者的优势。为研究高强钢筋-超高性能纤维增强混凝土(高强钢筋-UHPFRC)梁在冲击荷载作用下的动力响应，本文结合落锤冲击试验与ABAQUS数值模拟，考察了纵筋配筋率、配箍率、冲击质量、冲击速度和剪跨比的影响。研究结果表明：冲击荷载作用下高强钢筋-UHPFRC梁的破坏模式主要为弯曲破坏；当纵筋配筋率从1.15%增加至1.53%时，梁的能量吸收率下降约10%；增设箍筋可以有效减小梁的挠度变形，但不改变其破坏模式；在相同冲击能量下，冲击质量对梁损伤的影响更为显著；弹塑性转角损伤评估结果表明，纵筋配筋率增大和剪跨比减小可以降低冲击荷载作用下的损伤程度；纵筋配筋率低于1.15%时可采用无腹筋设计，超过1.5%时建议配置箍筋以防止其冲击荷载作用下发生脆性破坏。

关键词：高强钢筋超高性能纤维增强混凝土冲击荷载数值模拟损伤评估

冲击荷载下水泥节理红砂岩动态力学性能与能量演化规律研究

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有色金属科学与工程 2025年

作者：陈元勇徐松徐长节黄文红郭啟翔江西交通职业技术学院华东交通大学土木建筑学院江西省交通投资集团有限责任公司项目建设管理公司

岩体天然节理并不闭合，为研究工程施工注浆后形成的水泥节理岩体对工程稳定性的影响，本文使用霍普金森压杆试验装置对水泥节理岩体进行动态单轴压缩试验，探究了不同倾角水泥节理红砂岩的动态力学性能、破坏模式和能量耗散特性。结果... 详细信息

岩体天然节理并不闭合，为研究工程施工注浆后形成的水泥节理岩体对工程稳定性的影响，本文使用霍普金森压杆试验装置对水泥节理岩体进行动态单轴压缩试验，探究了不同倾角水泥节理红砂岩的动态力学性能、破坏模式和能量耗散特性。结果表明：节理红砂岩应力-应变曲线的差异主要体现在压密阶段、塑性阶段、45°角度下应力双峰和峰后形态；动态抗压强度和峰值应变均呈现先减小后增大的U型变化趋势，在45°节理时取得最小值，且随冲击气压增加而增加；动态变形模量变化不明显，但在倾角为90°时最接近完整试样，此时的抵抗变形能力最强；能量反射系数呈倒U型，在45°倾角时最大；单位体积吸收能也呈U型分布，但在45°倾角时最小。研究结果可为节理岩体爆破施工提供指导与借鉴。

关键词：水泥节理红砂岩动态单轴压缩动态力学特性破坏模式能量演化