土工基础

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余颂莉, 张鼎, 张云毅, 卢伟, 杨仙, 张可能,

2020 (5): 533-536.

摘要 ( 424 )

随着社会的快速发展，某些老旧高速公路仍是双向四车道，无法满足出行要求，需要对原道路进行拓宽。对于紧邻边坡的高速公路拓宽工程，需要选择合适的方案，在保证边坡开挖稳定性的前提下，同时减少对高速公路运营的影响。以湖南怀化某一高速公路拓宽工程为例，此工程在对道路进行拓宽的同时还需对边坡进行支护，因此需要对紧邻高耸边坡支护进行方案比选，在考虑多方因素后选择出最优方案，通过数值模拟分析，对支护方案进行稳定性计算，以期为类似的工程项目提供参考。

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基坑失效后回填加固的工程实例

彭莹

2020 (5): 537-540.

摘要 ( 344 )

基坑由于某种原因超过设计年限，若无法及时回填，将对基坑工程安全性造成影响。以成都某停工基坑工程为例，该基坑支护的使用年限已超过设计使用期限约6年，未进行回填的基坑周边地面有裂缝、桩间喷射混凝土老化剥落、冠梁顶上放坡部分垮塌、已施工的预应力锚索及锚头有锈蚀变形、坑底土体生长大量植物等情况，该工程一直处于停工状态，为了保证基坑安全，通过设计斜撑加反压土的方式，基坑采用部分回填后，变形观测结果表明，采取回填反压加斜撑的措施能够有效控制基坑水平位移，保证基坑安全。

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直径9 m级盾构施工引起的地层位移预测方法研究

罗富荣, 王鑫, 李元凯, 韩煊

2020 (5): 541-545.

摘要 ( 272 )

以北京地铁大兴机场线工程为背景，利用现场实测数据，对直径9 m级中型盾构暗挖施工引起的地表沉降特性及其地层损失率、沉降槽宽度系数进行了反演分析，并对地层条件（开挖面地层加权变形模量、上覆土厚度、上覆土加权变形模量）以及盾构施工参数（土仓压力、贯入度、注浆压力及注浆量等）对直径9 m级盾构施工引起的沉降及其特征参数的影响情况进行了因素分析，在此基础上，提出了直径9 m级盾构施工条件下Peck理论方法关键参数的快速预测方法。研究成果可为直径9 m级地铁盾构施工引起地表变形预测提供方法基础，同时可为直径9 m级地铁盾构的设计与施工优化提供借鉴。

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软质岩边坡滑坡成因分析及综合整治措施研究

雷正敏

2020 (5): 546-549.

摘要 ( 520 )

边坡稳定是岩土工程中一个比较复杂的问题，在影响边坡稳定的众多因素中，水是导致边坡失稳的主要诱发因素。结合湖南某铁路工程软质岩工程滑坡实例，开展了滑坡成因分析及综合整治措施研究。结果表明：降雨入渗造成坡体一定深度范围内土体含水率增大，抗剪强度急剧下降，最终导致了滑坡的发生。针对滑坡的整治应充分认识其变形特征、形成原因、发展趋势等，选取合理的岩土特性指标参数，针对不同工况进行设计验算，采用支挡、减载、反压、截排水等多种措施相结合的综合治理方案。

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武汉东湖深隧工程岩溶地质特征与灾害问题分析

彭华中, 龙治国, 胡帅

2020 (5): 550-553.

摘要 ( 453 )

武汉市岩溶区分布范围广，岩溶地质条件复杂，多年来岩溶引发的地质灾害频发。依据武汉大东湖深埋隧道岩溶专项勘察，采用综合统计方法总结了隧道沿线岩溶发育规律，提出了应考虑的主要不良地质问题及处理措施，为类似工程的设计施工及运营风险防范提供借鉴。

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盾构超近距离下穿既有隧道变形控制研究

付春青, 高玉春, 颜静, 刘维

2020 (5): 554-559.

摘要 ( 259 )

盾构隧道施工中采用同步注浆来控制地层沉降，以北京地铁12号线下穿10号线工程为背景，研究了近距离条件下既有隧道变形控制。研究基于注浆材料固结变形特性，提出了同步注浆控制下盾尾间隙引起的地层变形预测方法；在此基础上，采用数值仿真对下穿既有隧道工程进行模拟，分析既有隧道变形规律，并与理论结果进行对比。研究结果表明：在仅采用同步注浆控制措施，既有隧道最大沉降值为-4.08 mm，大于变形控制值，无法保障既有隧道的安全运营。基于变形预测，提出现场土体加固、设置隔离环等控制措施，减小既有隧道变形。

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某大厦深基坑围护设计与施工技术研究

张国银

2020 (5): 560-564.

摘要 ( 294 )

根据某大厦深基坑工程场地的工程地质及水文地质条件，结合周边实际环境情况，选定采用支挡式结构+浅部放坡的围护方案和上部放坡+支护桩+内支撑+支护桩间挂网喷混凝土的支护形式。对支护桩、高压旋喷桩、降水井和土钉等施工工艺流程进行了梳理与总结，通过将喷锚、注浆、支撑、土方开挖有机结合，有效提高施工效率、缩短了工期；采用信息化施工，对基坑和桩基施工实行监测与定期检查，并提前策划应急预案，可有效避免施工事故的发生。该工程安全顺利完成，工程经验可指导类似工程施工。

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桂北山区泥石流形成及发生成因分析——以灌阳县仁合村泥石流为例

董兵红, 刘之葵, 李善梅, 李屹然

2020 (5): 565-567.

摘要 ( 407 )

泥石流是最为常见的山区地质灾害之一，是降水在向斜沟或背斜坡上形成的一种含有大量细颗粒、粗颗粒或砾颗粒等坚硬物质的特殊流体。泥石流具有同发性、周期性及群发性等灾害特征。泥石流的成因分析是预防及治理泥石流灾害的根本。以桂北山区灌阳县仁合村委蒋家屯泥石流为研究对象，结合现场详细勘察数据，基于地形地貌、岩性、地质构造、气象条件等多方面分析该处泥石流发生的原因。结果表明，陡峭的地形、松散的岩性、断裂带的作用、古滑坡造成的堰塞湖以及短时间强降雨都是造成该泥石流发生的主要因素。

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平动模式下刚性挡墙的地震非极限土压力

汤金焕, 黄睿,

2020 (5): 568-571.

摘要 ( 286 )

传统的地震土压力理论主要研究了地震荷载下挡土墙位移达到极限状态时的土压力，但挡墙能否达到极限位移状态常常与位移模式有关。为更好地反映实际工程情况，需要研究地震非极限土压力理论。针对平动位移模式的挡土墙，考虑摩擦角随挡墙位移的变化，基于水平层单元法，建立了地震非极限主动土压力分布的改进拟动力法，并推导了地震主动土压力合力和合力作用点的计算表达式。将计算所得地震土压力分布结果和前人模型试验的实测数据进行对比，计算的土压力分布曲线与实测分布曲线较吻合，验证了所提方法的合理性。研究成果对发展非极限土压力理论和指导边坡工程的抗震设计有一定参考价值。

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考虑不同程度竖向加速度影响的边坡位移分析

肖华杰

2020 (5): 572-574.

摘要 ( 391 )

在地震诱发边坡失稳的稳定性分析中，为展示边坡动态破坏过程，常常使用永久位移的量化指标，而竖向地震动的影响一直是分析坡体永久位移时一个存在争议的问题。基于经典的Newmark法，采用竖向地震系数λ表示竖向地震惯性力作用程度，输入台站实测到的经典三大地震波形，对比不同程度竖向地震动对于边坡永久位移的影响，研究结果显示：考虑竖向地震荷载的存在对于边坡的影响尤为显著，考虑竖向地震系数λ为正时，最高可以达到不考虑竖向加速度永久位移的两倍之多；而分析不同大小坡度对于永久位移影响时，坡角较小的边坡容易产生更大的位移增长率。因此在抗震设计时，不可忽略竖向加速度对于边坡的影响。

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TBM隧道斜交下穿城市立交桥的弹塑性数值计算分析

孙杰, 武科, 郑杨, 韩宇聪, 朱仁军, 郝梦雪

2020 (5): 575-579.

摘要 ( 191 )

TBM在开挖隧道过程中不可避免地会引起地层初始应力场的改变，导致开挖面围岩的扰动与变形。依托青岛地铁1号线地铁隧道下穿市北区人民路立交桥工程，采用弹塑性数值计算分析方法，建立TBM隧道斜交下穿城市立交桥三维力学计算模型，开展城市地铁隧道下穿既有市政桥梁施工过程模拟，研究TBM隧道斜交下穿城市立交桥施工过程中隧道拱顶和既有桥梁桩基的沉降规律，揭示TBM隧道掘进引起周围岩体的损伤破坏发生、发展过程；通过对比分析隧道及围岩的应力变化、塑性区破坏模式以及位移矢量等信息，预判隧道围岩破碎带的发展趋势，为工程建设提供重要参考依据。

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数值模拟方法在软土路基沉降因素分析中的应用

王永松

2020 (5): 580-582.

摘要 ( 383 )

软土路基工程的沉降严重影响公路的建设周期和使用寿命，产生路基沉降的主要影响因素有路基的填筑高度、填筑速率和排水效果，为研究这些因素对软土路基沉降的影响程度，采用MIDAS GTS有限元软件，建立软土路堤二维平面模型，分析结果表明：①填方高度对软土路基的沉降影响作用明显，两者有较好的正相关关系，随着填方高度的增加，软土路基受到的竖向压力增加，加剧了路基的沉降；②填方速率对软土路基的沉降主要在软土的固结阶段，当固结完成后，路基的沉降值趋于稳定值，随着施工填筑速率的加快，路基沉降趋于稳定值的速率不同，在平均填筑速率为5 cm·d^-1时，路基的填筑效果最好；③软土路基采用真空排水预压法处理时，塑料排水桩间距为1.2 m，真空压力为80 kPa时，排水固结效果最理想，路基最快达到沉降稳定。

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不同纳米材料改性水泥土力学性能的对比研究

陈泽超, 李健, 胡铁, 康海波, 李娜, 王伟

2020 (5): 583-586.

摘要 ( 469 )

水泥土因其廉价和性能优异等特点在建筑工程中应用广泛，但水泥土仍存在强度低和变形大等问题。纳米材料是目前建筑材料领域研究的重点之一，加入适量的纳米材料能够改变水泥土在强度或刚度等方面的力学性能。主要对纳米SiO₂、纳米MgO和纳米Al₂O₃等纳米材料改性水泥土的力学性能进行分析和总结。研究表明：(1)适量掺入纳米材料能有效改善普通水泥土的物理力学性能，其最佳材料掺入量与水泥含量、含水率和水泥土的力学相关性、物理力学性质等诸多因素密切相关；(2)对于纳米SiO₂改性复合水泥土，3%~4%掺量均能提高水泥土的强度；(3)对于纳米MgO改性复合水泥土，纳米MgO最优掺入比为1%；(4)对于纳米Al₂O₃改性复合水泥土，最优掺入比在2.5%~4%之间。

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基于PFC的盾构穿越既有隧道稳定性分析

龙飞

2020 (5): 587-592.

摘要 ( 577 )

新建隧道近距离穿越既有地铁隧道时，不但会诱发地表沉降，并且对既有地铁隧道也将产生不利影响。针对盾构近距离下穿既有隧道施工，构建二维颗粒流数值模型，研究新建盾构隧道近距离下穿既有隧道开挖面破坏形态、支护力与开挖位移关系、纵向地表变形及既有隧道周围土压力分布模式。研究表明：盾构开挖面支护压力随着开挖面位移的增加呈现先增加后减小的趋势，由于既有隧道的存在，开挖面逐渐远离既有隧道时，盾构开挖面支护压力较开挖面逐渐接近既有隧道时大。最大地表纵向沉降值出现在距离既有隧道中心2D范围内，随着盾构推进，新建隧道管片上方土压力表现为平缓增加的趋势，当远离既有隧道时，隧道上方水平土压力整体逐渐增加，盾构开挖面前方区域沿深度方向的土压力呈显著的非线性分布。研究成果可为今后此类施工提供理论依据和指导。

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带螺牙的桩与“screw pile”的译文辨析——基于文献学与螺牙生成方式

薛江炜, 吴坤玲

2020 (5): 593-596.

摘要 ( 465 )

土木工程特别是建筑科学与工程的研究领域，螺纹桩、螺杆桩、（长）螺旋桩等带有“螺”字的桩大多错误地使用了“screw pile”的英文翻译，水利、基础、疏浚E02分类的有关发明专利在权利要求等方面对于螺纹、螺杆、螺旋的描述也缺乏统一标准的汉语用词，不利于“一带一路”中国创造走向世界，以螺牙生成方式为核心线索，对相关词汇的中英文翻译提出规范建议，从全新的分类角度探讨混凝土桩的建造方式，挤土灌注将占据国际市场三分天下有其一。

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传力垫片对管片后端开裂影响的数值模拟研究

郭志利

2020 (5): 597-601.

摘要 ( 204 )

盾构施工期间的管片裂缝对衬砌结构的安全性及耐久性影响较大。结合福州地铁某区间隧道衬砌管片开裂的现场调查，在MIDAS数值平台上设计了均压、偏压推进2种工况，对衬砌管片的受力状态进行精细化三维数值模拟。重点关注管片中拉应力分布情况，分析当垫片分布不均匀或垫片脱空等不利因素存在时，管片后端裂缝的分布模式。当均压顶推且垫片失效时，管片仍处于安全状态；偏压顶推时，后端裂缝发展的危险区域均出现在垫片失效区域。

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承压水条件下基坑抗突涌安全措施分析

李雄威, 何亮, 黄开林, 秦羽

2020 (5): 602-606.

摘要 ( 436 )

以常州地铁2号线青枫公园站标准段深基坑工程为研究对象，利用有限元软件Plaxis建立承压水作用下的基坑开挖计算模型，计算承压水对基坑及周围环境的影响，对比分析布置降压井和增加地连墙深度两种措施的作用效果。对基坑及环境变形状态进行分析，结果表明：增加地连墙深度远不如布置降压井的措施有效，针对常州城区有Ⅰ2承压水分布的区域，建议采取按需降压措施，预防基坑突涌，控制环境变形，建议承压水水头降至12 m。

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真空预压处理前后的基桩水平承载力特征值数值试验研究

王伟, 崔晓, 金培阳, 汪立

2020 (5): 607-611.

摘要 ( 336 )

在富水软土地基中，桩基础的水平承载力对确保高耸及大跨距结构的建（构）筑物的稳定性至关重要。对于采用真空预压处理的淤泥质粉质粘土，通过建立三维数值模型，考虑桩土的实际接触关系，计算分析预压处理前后基桩受不同水平力作用下的内力变形及水平承载力特征值的变化规律。计算结果表明：原土体在未处理前，基桩在不同水平推力作用下，桩身受力随入土深度变化趋势基本一样，剪力为0的点约在入土深为2～3 m之间，水平推力越大，桩身受力越大，且水平推力影响深度在0～15 m之间；采用真空预压处理后，考虑不同处理深度时，随着处理深度的增加，基桩水平承载力特征值均增加，但处理深度存在界限值（10 m），当处理深度超过界限值之内，随着处理深度的增加，基桩水平承载力特征值的增加幅度较大；当处理深度超过界限值之后，随着处理深度的增加，基桩水平承载力特征值的增加幅度逐渐减小。因此，在实际运用过程中需要合理确定处理深度。

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降雨与库水位变动下堆积体滑坡稳定性分析

马欢, 方波, 郭明伟

2020 (5): 612.

摘要 ( 306 )

库水位变化、暴雨骤降等环境因素是引起库岸边坡失稳的重要因素，针对金沙江库岸付家坪子滑坡，采用有限元软件Geo-Studio，分析库水位变化、降雨及其共同作用等环境因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明：在一个库水位调度周期内，付家坪子滑坡的最危险时刻为库水调度下降至540 m时（5月），整体滑坡欠稳定，最不稳定的位置是滑坡前缘；在库水位调度周期内滑坡安全系数变化与库水位变化趋势基本一致，库水位不变时，地下水位线上升导致岩土力学参数降低，安全系数减小；库水位上升时，库水入渗产生渗流力和对岸坡的静水压力，大于滑坡前缘被淹没后产生的浮托力，安全系数增大。随着库水位的降低，滑坡体的稳定性下降，说明坡内的渗流力和滑坡前缘所受的库水压力起主导作用。

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橡胶颗粒对桂林红黏土改良试验研究

庞邦辉, 朱寿增, 惠扬磊

2020 (5): 617-620.

摘要 ( 389 )

为改善桂林红黏土的工程性质和增加废旧轮胎的利用，将0.5 mm、2 mm和4.75 mm粒径的废旧轮胎橡胶颗粒掺入红黏土，进行改良的轻型击实试验和直剪试验研究，分析不同掺入比和不同粒径对红黏土的压实特性、抗剪强度变化的影响，结果表明：随掺入比的增加，最大干密度减小，最优含水率降低；橡胶颗粒掺入比为2%~8%时，抗剪强度增大；0.5 mm橡胶颗粒红黏土抗剪强度增大主要由内摩擦角增大引起的，2 mm橡胶颗粒红黏土抗剪强度增大是由粘聚力和内摩擦角增大引起的，4.75 mm橡胶颗粒红黏土抗剪强度增大主要由粘聚力增大引起的。

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含四氢呋喃水合物沉积物无侧限压缩试验研究

汤沁, 李杨, 颜荣涛

2020 (5): 621-624.

摘要 ( 248 )

参考南海神狐海域SH2站点含水合物地层沉积物颗粒级配分析结果，人工配置试验土骨架，制备不同水合物饱和度（0%，40%，50%，60%）的含四氢呋喃水合物沉积物试样，并在低温环境下进行无侧限压缩试验，获得了不同水合物饱和度试样的应力应变曲线、刚度和强度。结果表明，试样的应力应变曲线呈现应变软化现象，随着水合物饱和度的增加，软化现象更为明显；水合物能够显著增加试样的弹性模量，并随着水合物饱和度的增大而增大；随着水合物饱和度的增加，试样的无侧限抗压强度呈指数增加，与三轴和直剪试验所测得强度的趋势一致。

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双桥静力触探确定第四系滨海相黏性土不排水抗剪强度

阳小良

2020 (5): 625-628.

摘要 ( 358 )

第四系滨海相黏性土的力学参数具有空间随机分布和变异性等规律，静力触探试验作为应用最为广泛的原位测试方法之一，在确定第四系滨海相黏性土不排水抗剪强度方面具有明显优势。依托盐城市滨海县滨海港工业园区岩土工程勘察，采用回归分析方法，建立静力触探试验与室内试验中不同试验方法获取的不排水抗剪强度之间的相关关系，研究表明，随着净锥尖阻力的增加，黏性土的不排水抗剪强度呈线性增加，采用不同的理论圆锥系数能够较好地拟合室内试验不同方法获取的抗剪强度参数，且理论圆锥系数范围在13.25～22.93之间。

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容县花岗岩风化土渗透性及其渗透模型研究

韩雪, 王志兵, 阴良魁, 邹永胜

2020 (5): 629-631.

摘要 ( 498 )

渗透性会对土体工程地质特性与力学行为产生较为重要的影响，渗透系数作为土渗透性强弱的定量指标，不仅综合反映了水在土体孔隙中流动的难易程度，同时也是进行渗透计算时必须用到的一个基本参数，要对渗透系数进行理论估算相当困难。以容县花岗岩风化土为研究对象，取原状土样与压实重塑土样进行渗透试验和压汞试验，通过对容县花岗岩风化土的渗透性进行研究，将已有渗透模型与宏观参数建立联系，将微观模型与压汞试验数据进行结合，提出改进渗透系数估算模型。

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吹土填海造陆地基的真空预压法监测与应用效果研究

李千

2020 (5): 633-638.

摘要 ( 309 )

采用真空预压浅层排水固结法对厦门某吹填造地地块进行地基处理，并开展相应的地基沉降、孔隙水压力、水位、边桩位移以及地基土强度等的现场监测与检测，通过对地基土体处理前后的测试检测数据分析来评价其加固效果。结果表明：真空预压法可有效地对吹填造陆地基进行加固处理，处理后的地基土体物理力学性质指标有明显改善，土体强度增长显著，地基承载力显著提高。研究成果可为厦门地区类似工程提供参考和借鉴。

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