土工基础

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MJS工法桩内插H型钢在超低净空下应用研究

周蓉, 杨兰强, 王国权, 李佳明, 孙宝生

2021 (5): 539-543.

摘要 ( 748 )

为解决低净空下围护桩施工以及深基坑开挖对邻近建（构）筑物安全保护问题，依托软土地区U型槽深基坑下穿现状桥梁的工程实例，在桥梁下方净空只有1.93 m、基坑边距离桥梁桩基仅2.7 m的前提下，采用MJS工法桩内插H型钢加一道混凝土内支撑的支护形式，可实现在超低净空下施工，保证基坑对邻近桥梁安全。研究表明，该方案与SMW工法桩实施顺序相反，即先施工H型钢，后施工MJS工法桩，但导致MJS工法桩的喷射盲点，需局部采用高压旋喷桩补强。通过现场试验，MJS工法桩成桩直径约3.1~3.2 m，满足设计要求。MJS工法桩对H型钢包裹性较好，无明显裂缝，单轴抗压强度均大于1.5 MPa。H型钢需分割成1.5~2.5 m长，现场拼接，通过剖口对焊和设置导向板等技术，可解决因焊缝过多导致型钢抗弯抗剪性能下降的问题。

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CFG桩处理软土地基方案设计及参数优化研究

曹金春, 孟令峰, 张本科

2021 (5): 544-548.

摘要 ( 449 )

为解决软土地基承载力低、压缩性大、力学性质差的难题，以某CFG复合地基工程为工程背景，利用有限元软件ABAQUS建立二维平面应变模型和桩体与土体之间的接触单元，模拟了CFG桩复合地基，并计算出复合地基的承载力及沉降量，并以桩长、桩径、桩间距3个参数为变量，优化CFG桩复合地基的参数。结果表明，CFG桩加固复合地基满足设计要求，同时佐证了ABAQUS软件模拟的结果可以为实际工程提供参考；桩长及桩径的增大，桩间距的减小均能增大地基承载力，并减小CFG桩复合地基的沉降量，但须补足桩的数量。研究结论可对今后CFG桩处理软基道路提供参考和借鉴。

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五阱明隧硐工程施工通风计算与设计

刘攀, 张少雄, 孙龙, 谢全敏

2021 (5): 549-552.

摘要 ( 372 )

施工阶段通风设计是公路隧道施工组织设计一项重要研究内容，以华丽高速公路五阱明隧道为例，为了确保隧道施工安全和提高隧道施工质量，对五阱明隧道施工阶段的通风设计计算进行了研究，给出了隧道施工通风量、通风阻力和风压的计算方法，通过详细计算，获得了五阱明隧道施工通风风量、通风阻力和通风风压，其研究成果为五阱明隧道施工通风系统实施提供了重要的技术参数，确保了隧道施工安全。

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早期人防隧硐工程泡沫混凝土现浇回填施工应用研究

马永政, 温小栋, 冯蕾, 张振亚, 王赛赛

2021 (5): 553-556.

摘要 ( 430 )

针对沿海软土地区城市内废弃的早期人防隧硐工程回填治理问题，探讨研究采用泡沫混凝土现浇回填施工技术措施。首先明确了早期工程治理对应的泡沫混凝土回填设计指标,通过室内材料实验，确定采用的水泥、粉煤灰以及发泡剂、外加剂等的用量配合比；接着进行与实际隧硐比例尺为1∶1的模型实验，通过回填充盈性、表观完整性等回填体质量检测，以验证现场施工搅拌技术措施有效性。最后进行现场工程示范，对施工过程回填体温度压力和软土地基沉降影响变化进行监测，对地下水环境下的回填体容重强度指标长期变化，进行跟踪取样检测分析其耐久性，结果表明施工过程需要适当控制水化热，泡沫混凝土长期耐水性能良好，对地基沉降等环境影响可忽略。

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地铁盾构隧道近距离下穿公路箱涵结构影响研究

钟晟

2021 (5): 557-562.

摘要 ( 383 )

以长沙地铁1号线盾构近距离下穿公路箱涵为研究背景，采用有限差分软件FLAC3D对盾构掘进施工穿越公路箱涵的全过程进行数值模拟，结合现场监测数据及数值计算结果，分析了盾构掘进对既有箱涵结构的扰动影响、横断面沉降、纵断面动态沉降变化规律。结果表明：左线掘进时，D1断面整体沉降呈“V”字型分布，掘进影响范围在3D（D为隧道直径）内；右线掘进时，沉降曲线的沉降槽逐渐变宽，在两隧道中间出现沉降叠加的影响区，最终累计沉降达到-18.24 mm。左线靠近中心线的监测点在盾构通过是扰动最大，沉降变化速率为0.94 mm·m^-1，盾尾通过时减少至0.40 mm·m^-1，较好地反映了土体沉降变形规律；左右线中间区监测点D1-5受盾尾注浆扩散效果影响，土体沉降扰动变化规律不明显。箱涵沉降变形均未超过控制值，但受扰动地层固结、浆液凝固、孔隙水压力消散等影响，相对沉降量较大，建议在工程中同步注浆采用水泥-水玻璃双液浆环箍式注浆加固方式，以减小土体沉降变形。

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邯郸膨胀土地区深基坑支护设计方案应用实践

袁海超

2021 (5): 563-566.

摘要 ( 301 )

随着城市深基坑支护工程不断增多，膨胀土地区的基坑开挖与施工面临的危险与挑战也随之增加。通过邯郸膨胀土地区某深基坑项目实例，阐述基坑设计思路，根据场地环境条件，在不同剖面分别设计喷锚支护和桩锚支护两种支护形式，对比分析两种支护形式下的位移变形情况及工程造价情况，并总结膨胀土基坑施工方法、经验。研究表明：膨胀土地区进行基坑设计时，对相关岩土参数进行折减是可行的；膨胀土开挖后要第一时间进行喷护，缩短暴露时间，在合理的施工工艺及施工顺序下，喷锚支护体系在膨胀土地区基坑支护中更为经济、方便、可行，为今后膨胀土地区深基坑设计与施工提供参考依据。

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宝盖山隧道穿越花岗岩接触带的大变形机理及治理措施

姚红荣

2021 (5): 567.

摘要 ( 681 )

浅埋宝盖山隧道穿过花岗岩与凝灰岩的接触蚀变带时，在支护结构完好的情况下隧道发生大变形，短时间造成拱顶沉降量达到1.2 m。通过地质调查和接触带附近岩体的岩相、矿物分析，揭示大变形的出现位置是花岗岩和凝灰岩相接的接触带。接触带附近由于特殊的岩浆演化和成岩过程，导致此区域发育大量高岭土、蒙脱石等亲水性的软岩矿物。大量亲水性的软岩矿物的存在不但为大变形的发展提供物质条件，而且导致围岩的物理、水理特征显著劣化。在隧道的开挖扰动、应力重分布、地下水渗流，导致预留围岩的变形和先后经历浸水-失水-浸水的过程。地下水的此循环过程不但诱使亲水性软岩矿物的膨胀，还导致更大范围围岩的变形和作用在支护结构上的土压力超过其承载能力，进而诱发围岩的大变形。最后给出排水、加固围岩和加强初期支护等一系列治理措施，成功处理围岩的大变形，确保了工程安全。

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格日滑坡形成机制分析与稳定性评价

谭文琦, 张莲花

2021 (5): 573-577.

摘要 ( 275 )

以格日滑坡为研究对象，根据滑坡的基本特征以及地质环境条件，对其成因机制进行分析。同时通过定性与定量分析，对格日滑坡的稳定性进行研究，在三种不同工况下对格日滑坡进行了稳定性计算。计算结果发现：格日滑坡整体在天然状态下处于基本稳定的状态，在强降雨和地震状态下处于欠稳定的状态，在其影响下滑坡很可能发生整体滑动，需要采取合理的防治措施进行治理。

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粉质黏土地层隧道沉降变形控制技术研究

张超, 王飞, 吴华, 姜同虎

2021 (5): 578-582.

摘要 ( 280 )

针对公路隧道施工穿越粉质黏土地层时出现的沉降变形问题，分析了引起隧道沉降变形的原因，总结出了粉质黏土地层隧道沉降变形控制方法。以池州市汪家山隧道施工为背景，基于地表沉降、拱顶下沉、下台阶位移及周边位移等监测数据分析，总结了粉质黏土地层隧道结构受力和变形规律，对比分析了左、右线隧道采取的两种不同处治方案沉降变形控制效果。结果表明：粉质黏土地层隧道开挖时地表沉降与洞内沉降变形呈同步变化关系，同时采用基础注浆加固方案不仅有效地减小地表沉降和洞内变形，还可以缩短沉降变形稳定时间，且对隧道沉降变形控制效果比换填方案好。可为今后粉质黏土地层隧道的设计和施工提供参考。

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玄武岩纤维对土性能和影响机理的研究进展综述

陈学军, 徐科宇, 丁翔,

2021 (5): 583-586.

摘要 ( 484 )

玄武岩纤维是一种绿色无机高性能纤维，国内对于玄武岩纤维改良土的研究还处于初步研究阶段，分析了国内外的研究进展，简单介绍了玄武岩纤维的成分、种类和相较于传统改良剂的特殊物理性质。重点归纳了玄武岩纤维掺入的含量和掺入方式对于土体的物理力学特性的影响，综合考虑掺入后耐久性、导热性的影响，探究玄武岩纤维改良重金属离子污染土，及利用浅层地热能的前景，整合玄武岩纤维对土的作用机理，为深入探索玄武岩纤维在各类特殊土中的应用提供参考。

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降雨入渗对树坪滑坡稳定性的影响研究

张袆袆, 孙林娜, 张兰阁, 贺可强, 全恩厚, 全恩伟, 朱裕祥, 吴远锋

2021 (5): 587-591.

摘要 ( 204 )

运用有限元软件Geo-Studio分别模拟分析参数弱化和未弱化条件下滑坡的稳定性，研究了不同降雨类型参数弱化对树坪滑坡坡体含水率及稳定性的影响，结果表明，不同降雨类型下其坡体表层的含水率具有不同的变化规律；在一定降雨条件下，后期降雨强度愈大，边坡稳定性愈小；边坡稳定性的参数弱化效应的出现时间有所不同，降雨集中型和降雨减弱型发生在降雨中期，而降雨平均型和降雨增加型发生在降雨的后期。

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模块总装场地沉降数值分析及容许承载力研究

陈兴专

2021 (5): 592-595.

摘要 ( 307 )

场地沉降及承载力控制是模块总装场地的重要内容之一，对预防场地失稳，确保模块组装安全具有重要意义。依据山东某模块组装场地，根据荷载试验结果修正数值模型计算参数，并结合模块总装场地荷载分布情况进行场地沉降分析。现有荷载分布下场地沉降结果不满足模块组装使用要求，通过开展模块总装场地容许承载力计算并划分场地容许承载力分布，为场地后续使用及模块组装提供参考，同时也为国内类似场地使用荷载控制提供借鉴。

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软土地区路基沉降预测方法对比研究

王智训

2021 (5): 596-600.

摘要 ( 372 )

在我国沿海的大部分区域都分布着深厚的软土地层，由于软土地层自身的低渗透性、高压缩性等物理力学特点，使得这些区域的路基沉降机理十分复杂，造成这些区域内路基沉降预测的难度。为更好地预测软土地区路基的沉降发展，综合研究了最常用的双曲线法、指数平滑法等多种经验方法。在此基础上，结合具体软土地区的路基沉降数据，对这些方法进行评估和对比。结果表明：三次指数平滑法可精确可靠地对软土地区的路基沉降进行预测，双曲线法不太适合用于预测软土地区的路基沉降。

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基于不平衡推力法的滑坡稳定性分析

龙盛军, 霍玉龙, 王雪晴, 王毅锟

2021 (5): 601-604.

摘要 ( 377 )

采用试验法与反算法相结合的方式，对滑动带岩土体c值和φ值进行综合取值。以重庆市城口县龙田乡四湾村复合滑坡为例，对该滑坡所在区域的6组剖面进行了稳定性分析，比较了不平衡推力法隐式解法与显示解法的差异。结果表明：采用显式解法求取计算结果略大于1时，应该进行隐式解法的复核，防止出现评价程度偏大的情况；当显式解法远远大于1时，其简化条件已不满足求解要求，同样建议进行隐式解法的校核。从理论分析和工程实践的角度进行了阐述，结论可为滑坡稳定性分析、抗剪强度指标的合理取值提供参考。

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应力路径对饱和软黏土力学特性影响研究进展

李露, 张荣堂, 臧濛

2021 (5): 605-609.

摘要 ( 236 )

土的应力应变特性受诸多因素的影响，应力路径为其中的影响因素之一，针对不同应力路径下土体力学特性的研究，对解决多种复杂条件下的工程问题具有重大意义。软黏土的力学性质与其在不同工况下所经历的复杂应力路径有关，简述了复杂应力路径影响下软黏土的静力特性、动力特性与本构关系等方面的研究现状，总结了前人的研究成果，并对需要进一步深入研究的内容进行了归纳阐述。

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赤泥堆场模型坝体研究

陈家琼, 陈学美

2021 (5): 610-612.

摘要 ( 388 )

中国铝业遵义氧化铝有限公司赤泥采用干法堆存，为确定赤泥坝在旱季和雨季的开裂和稳定状况，在坝体施工前进行模型坝施工，并对模型坝体赤泥进行物理力学指标测试及坝体稳定性监测，为赤泥筑坝的可行性评价和工程造价提供基础数据。通过对该坝连续人工巡视和观测2个多月，该坝体地表无裂缝、坍塌发生、地表无隆起或下陷、无滑动现象。经监测，位移量均不超过10 mm,现有坝体稳定。通过物理力学指标测试，压实度达95%以上；固结快剪黏聚力平均值36.9 kPa、内摩擦角平均值33.1°；三轴试验（固结不排水）黏聚力平均值45.0 kPa、内摩擦角平均值17.6°，坝体赤泥力学性能好。通过模型坝体试验可知，模型坝施工工艺可行，坝体稳定。

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考虑岩性和结构面产状的岩体成拱效应研究

李取纲

2021 (5): 613-615.

摘要 ( 317 )

抗滑桩间岩体成拱的分布形式、成拱后桩周岩体的应力分布特征和合理桩间距设置，是需要研究的问题。采用数值模拟方法研究考虑岩体的结构面发育特性对抗滑效果的影响，结果表明，当滑体为土体和泥岩时，抗滑桩间成拱现象很明显，当滑体为砂岩时，几乎没有成拱现象；当结构面的倾角增大时，岩拱效应现象在不断增强。研究成果可为抗滑桩的优化设计提供重要的理论支撑，具有较大的工程应用价值。

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高频免共振液压振动沉桩钢管桩承载力研究

张娟

2021 (5): 616-620.

摘要 ( 458 )

高频免共振液压振动沉桩作为从国外引进的一种新型的沉桩方法，随着设备性能的不断提升改进，技术日益成熟，近几年在国内较多大型基建项目上得到推广应用。其沉桩原理是基于高频振动破坏桩周土体降低桩侧摩阻力来实现快速沉桩，但土体的破坏会造成桩的承载力降低且恢复缓慢，从而导致承载力短期内难以满足设计要求。结合上海及周边地区城市快速高架路采用高频免共振液压振动沉桩施工工艺的工程案例，通过不同休止期高频免共振液压振动沉桩承载力检测成果分析研究承载力随时间的变化趋势，提出了一些经验可供类似工程的设计和施工参考。

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结构面剪切条件下岩石声发射特征研究

金嘉怡, 朱泽威, 陈忠清, 高鑫

2021 (5): 621-623.

摘要 ( 242 )

针对浙江地区的玄武岩、砂岩及灰岩，通过结构面剪切试验，对岩石结构面剪切破坏过程的声发射特征进行研究。结果表明，三种典型岩石在结构面剪切条件下声发射的变化特征与剪应力变化特征相似，二者相关性较明显，声发射的产生及其特征与结构面的粗糙度密切相关；灰岩、砂岩中累积振铃数与累积能量从剪切总位移的60%附近开始激增，玄武岩声发射累计振铃计数与累计能量在达到峰值剪应力后呈现明显的台阶式递进上升特征。研究结果可为浙江地区岩质滑坡声发射监测预警提供参考。

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孔内深层挤密桩法处理湿陷性黄土的检测分析

刘庆宇, 谷立强, 张开伟, 张召彬

2021 (5): 624-627.

摘要 ( 340 )

通过土工试验和浸水载荷试验，对灰土挤密桩法和夯实水泥土桩法两种不同的孔内深层挤密桩法处理湿陷性黄土的效果进行分析，判断孔内深层挤密桩法处理后的地基土的湿陷性是否消除。通过对灰土挤密桩和夯实水泥土桩的复合地基承载试验数据进行分析对比，为某电厂冷却塔区域的地基处理采用何种方法提供试验依据。

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液氮循环冷冻对岩石力学性能强度影响试验研究

黄路云, 李占省, 冒海军, 吴恒川, 王洋

2021 (5): 628-634.

摘要 ( 691 )

液态氮气温度非常低（-195.8 ℃），在与地层岩石接触时，低温冷冻效应导致岩石内部结构产生损伤，物理力学指标降低，可作为压裂液对储层进行压裂改造。为研究液氮低温对岩石力学性能的影响，选择自然干燥样品、全饱和水样品（新疆灰岩、四川地区灰岩、四川灰色砂岩），在液氮浸泡前后及不同循环浸泡后对岩样进行抗拉及单轴抗压强度对比测试。结果表明，1）经液氮冻结后，岩石的单轴抗压强度、抗拉强度都降低；2）岩石在干燥状态下，液氮冻结对新疆地区灰岩强度的影响大于其它地区岩样的影响；3）在岩石水饱和状态下对于同种类型岩石而言，水饱和状态下能够加剧液氮冷冻效果，并对岩石产生损伤，随着循环次数增加岩石强度影响显著。研究结果可为进一步研究液氮压裂机制提供试验依据。

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大理岩常规三轴压缩试验研究

董正东, 田浩源

2021 (5): 635-639.

摘要 ( 296 )

针对水电站时滞性岩爆以及滞后开挖的围岩塌方灾害现象，选取锦屏水电站大理岩为研究对象，运用THMC多功能耦合试验机进行了单轴压缩和常规三轴压缩试验，研究大理岩在外界荷载作用下的力学特性和破坏机理。试验结果表明，①随着围压的增加，大理岩的脆性逐渐减弱延性逐渐增强，即大理岩的塑性变形逐渐增加。②在常规三轴压缩试验中，岩样的破坏是由内摩擦角φ升高和黏聚力c的减少共同实现的。③从常规三轴压缩试验大理岩的破坏形态的角度探讨了不同围压级别对大理岩力学特性的劣化影响机制。

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土工格栅地基加固效果的试验研究

丁金华, 何波, 胡波

2021 (5): 640-644.

摘要 ( 442 )

现行加筋土结构设计规范中一般以筋材抗拉强度作为设计指标。实际上，影响地基加固效果的因素有多种，除拉伸强度外，还需关注格栅生产工艺、网孔形状、大小、肋条形状等物理性质和结构特点对加固效果的影响。通过原位浅层平板载荷试验，研究了四种不同类型土工格栅加固地基的承载力和变形性能。试验表明，土工格栅加固地基后其BCR值可提高至1.19~1.43，总沉降减少率至少达50%以上，但不同格栅加固效果并不与格栅强度成正比，更与格栅类型、网格尺寸和结构完整性等有关。地基加固效果依次为拉伸型三向格栅>拉伸型双向格栅>焊接型双向格栅>经编型双向格栅。三向格栅由于其特殊的三角形网孔构造和尺寸大小，与基土的相互作用效应更显著，承载力特征值可提高43%，沉降减少率达63%，沉降主要发生在上部砂垫层内，对深部土体的扰动更小。网格过小或过大、以及结点易剥离性都不利于充分发挥格栅的整体加固作用。因此在加筋土结构设计和筋材选型时，设计师不应简单地以抗拉强度作为设计唯一指标，应同时关注其物理结构特点和网格尺寸大小与填料粒径的适配性。

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有机质对水泥改良红黏土的力学特性影响及微观机理分析

刘海桃, 徐志豪, 邵朝阳

2021 (5): 645-648.

摘要 ( 472 )

红黏土中有机质含量是影响水泥土力学特性的重要因素。通过开展不同有机质含量下水泥改良红黏土的强度试验，探究了水泥红黏土中有机质对其变形及力学特性的影响效应；此外，结合SEM与XRD微观测试试验，探析了水泥改良红黏土中有机质的内在影响机理。结果显示，在一定含量范围内试样的粘聚力随有机质含量的增加有所提升，而试样的无侧限抗压强度与内摩擦角均持续减小直至接近影响临界值；在微观层面上，有机质通过抑制试样中水化产物的生成以及诱导其结构形态的转变，进而影响水泥红黏土的宏观力学特性。

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