理论研究
基于地基实际应力状态的堤防极限平衡分析.pdf
李春意;曾甄;温晓贵;蒋熠诚;邢恩达;周建;基于软土地基上筑堤对土体强度的影响,有效固结应力法以竖向附加应力计算土体的抗剪强度增量,因其简单实用已较多应用于软土地基稳定性分析中。该方法假设堤防荷载下土体处于K0应力状态,与土体实际所受单向应力状态不符;基于该法的稳定性计算方法还忽略了剪应力变化及坡脚外侧区域对稳定性的影响。本文从土体抗剪强度和堤防稳定性分析两个层面改进有效固结应力法:通过应力状态分析得到基于实际应力状态的剪应力和抗剪强度变化,进而将各个区域的抗滑力矩和滑动力矩纳入稳定性分析体系。假想算例与工程实例分析表明,改进方法得到的安全系数大于有效固结应力法,更加符合工程实际。
2024年02期 v.6;No.143 107-115页 [查看摘要]考虑上浮效应的顶管施工引起下方盾构隧道响应简化分析方法.pdf
姚言;王奎华;应宏伟;朱成伟;张昌桔;李冰河;新建顶管上穿施工会引起下方既有盾构隧道纵向隆起位移,影响地铁的正常运行。大直径顶管在注浆充足或在地下水位以下顶进时上浮效应不可忽略,而目前的简化分析方法尚未考虑此效应。采用两阶段法,将既有隧道视为Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁,提出考虑上浮影响的土体非均匀收敛模式下,新建顶管上穿施工引起下方既有隧道响应的简化计算方法。研究表明,均匀土体收敛模式、下沉的非均匀土体收敛模式会低估顶管下方的土体自由位移、既有隧道的纵向位移响应,与工程实测数据的对比验证了所提方法的合理性。进一步参数分析表明,降低土体损失率能有效减少既有隧道竖向位移与弯矩,且土体损失率与既有隧道最大竖向位移和最大弯矩呈线性关系;既有隧道与土体的管土刚度比的增大可减小既有隧道竖向位移,但也会增大隧道管片弯矩;增大顶管与既有隧道竖向净距有利于既有隧道竖向位移与弯矩的控制,实际工程应根据既有隧道的保护要求和顶管的上覆土厚度要求选择合理的净距。
2024年02期 v.6;No.143 116-124页 [查看摘要]基于无人机影像和机器学习的土壤铬和锌预测.pdf
张帅;韩英越;代聪;刘凯;吕运鸿;彭靖宇;本文以安徽某重金属污染场地的地表土壤为研究对象,采集236个土壤样本,测定了土壤重金属Cr和Zn的含量。进行无人机航测获得场地影像及地形模型,提取影像中的地形因子及采样点与周边潜在污染源的距离因子作为预测模型自变量。采用梯度提升决策树(GradientBoostingDecisionTree,GBDT)、随机森林(Random Forest,RF)、极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)3种机器学习回归算法进行土壤Cr和Zn含量的预测。结果表明,场地地形因子与地表土壤重金属的分布存在相关性。3种机器学习算法对土壤重金属的预测有很好的效果,其中GBDT对土壤Cr和Zn含量的预测效果最好,对应的平均绝对误差(MAE)分别为12.4 mg/kg和13.6 mg/kg,对应的均方根误差(RMSE)分别为17.6 mg/kg和18.8 mg/kg。GBDT相对于克里金插值法对于Cr和Zn预测的MAE分别降低了33.6%和52.1%,RMSE分别降低了29.6%和51.2%。在选取的特征因子中,工厂距离对于Cr和Zn含量的预测贡献度较大,贡献度分别为15.5%和15.1%。本研究提出的基于无人机影像和机器学习的污染识别框架对于污染场地重金属含量的预测提供了新的思路,对污染场地的风险识别及修复治理有重要意义。
2024年02期 v.6;No.143 125-133页 [查看摘要]碱渣-粉煤灰地聚合物固化软黏土的强度及渗透性研究.pdf
陈忠清;高彦斌;吕越;吴早生;魏威;“双碳”背景下寻找低碳环保的固化剂替代水泥等传统固化剂进行软土地基加固受到越来越多的关注。利用碱渣(SR)和粉煤灰(FA)制备碱渣-粉煤灰基地聚合物(SR-FAG),通过无侧限抗压强度试验(UCST)和渗透试验(PT),以及扫描电镜(SEM)试验、X射线衍射(XRD)分析与傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试开展了SR-FAG固化含水率超液限软黏土的试验研究,分析了SR掺量、FA掺量及养护龄期对SR-FAG固化土无侧限抗压强度及渗透性的影响,并探讨了固化机理。研究表明:SR掺量对SR-FAG固化土的早期强度增长作用较明显,7 d的强度可达到28 d的56%~89%,而后期强度增长主要受FA掺量影响。当SR掺量为30%且FA掺量达到25%时,SR-FAG固化土28 d的强度可达到1.6 MPa,并随龄期持续增长。SR-FAG固化土90 d龄期的渗透系数比固化前降低近一个数量级,达到1.344×10~(-8) cm/s。C-S-H凝胶充填固化土中土颗(团)粒的大孔隙,并发挥胶结作用,导致SR-FAG固化土的早期强度增长与渗透性降低,而后期强度增长则与硅铝酸盐凝胶的胶结作用密切相关。
2024年02期 v.6;No.143 134-145页 [查看摘要]相邻基坑同步施工对围护结构受力变形的影响实例研究.pdf
彭麟;李悦;张舶航;相邻深基坑同步开挖施工对围护结构体系受力和变形的影响尚不明确。通过对同步施工的某建筑物深大基坑与相邻地铁车站基坑进行监测,对比分析了相邻部位和非相邻部位围护结构顶部位移、水平支撑轴力、深层土体水平位移、地表沉降以及地下水位等的变化。监测结果表明:(1)当车站基坑开挖深度较浅时,建筑基坑相邻部位桩因两侧土压不平衡导致桩顶向坑外侧移而竖向位移出现“上浮”现象,但是,当车站基坑开挖深度超过建筑基坑深度时,建筑基坑相邻部位桩桩顶水平位移转向坑内加剧发展而竖向位移出现“回落”现象;(2)受邻近基坑卸载影响,建筑基坑水平支撑轴力将减小;(3)两基坑间地表沉降大于非相邻部位,且地表沉降变化与桩顶位移和地下水位变化相关联;(4)相邻部位基坑壁深层土体水平位移有向坑外变形的趋势。
2024年02期 v.6;No.143 146-153页 [查看摘要]
简讯
岩土工程西湖论坛(2024):交通岩土工程新进展(一号通知)
<正>岩土工程西湖论坛(2024)拟定于2024年10月18—20日在杭州花家山庄召开。近年来,我国交通工程快速发展,许多岩土工程新理论、新技术和新材料在我国交通工程建设中得到应用和发展,同时也有诸多技术难题尚待解决。为了加强技术交流,促进交通岩土工程领域技术的进一步发展和提高,更好地为我国交通工程建设服务,岩土工程西湖论坛(2024)的主题定为“交通岩土工程新进展”。
2024年02期 v.6;No.143 145页《土力学及基础工程实用名词词典》(第二版)简介
<正>《土力学及基础工程实用名词词典》(浙江大学出版社,1993)出版二十多年来得到了广大读者的欢迎。二十多年来我国土木工程建设快速发展,对外交流日益增多,不少设计、施工技术人员承担域外工程。近年来,不少读者希望词典能够再版。为了适应需要,我们在第一版的基础上组织编写了第二版。第二版对第一版收编的词条进行了修订、补充、完善,收编的汉语词条从723条扩展到1106条。
2024年02期 v.6;No.143 207页
工程应用
渠式切割水泥土连续墙的应用和发展.pdf
李瑛;刘兴旺;何一飞;胡琦;作为超深、等厚、连续、可靠的截水挡土帷幕,渠式切割水泥土连续墙在国内有广泛应用。本文概括了渠式切割水泥土连续墙在国内的引进、应用和发展历程。结合对国内200多个既有应用案例的统计分析,研究了渠式切割水泥土连续墙的施工设备保有情况、成墙深度范围、常用墙体厚度和主要应用场景;罗列了渠式切割水泥土连续墙在复杂地层施工的辅助措施以及典型案例;指出了渠式切割水泥土连续墙在敏感环境微扰动施工的控制要点;介绍了渠式切割预制装配式混凝土连续墙的设计要求和用途,尤其是内插预制板材的截面设计和制造工艺;最后用工程实例表明渠式切割预制装配式混凝土连续墙同时继承了渠式切割微扰动和地下连续墙支护刚度好的特点,无论是切割成墙期间还是土方开挖期间,施工对周边环境的影响都较小。
2024年02期 v.6;No.143 154-161页 [查看摘要]海河交汇区水泥搅拌桩加固技术初探.pdf
杨文军;吴毅航;门小雄;郭保和;刘辉;戴北冰;刘建坤;本文依托珠海隧道工程,针对超深欠固结淤泥地层,进行一系列不同配比、施工工艺、水灰比和QC-固化剂比例条件下的水泥搅拌桩加固试桩试验,系统研究了多种参数影响下辅道、明挖基坑和海域浅覆土加固试桩的成桩效果,发现掺入固化剂可获得更好的成桩效果和更优良的抗压性能。经加固处理的芯样其强度大部分在1~3 MPa,部分芯样强度可高达5 MPa,且桩身更为连续和完整。在其他参数相同的条件下,QC-固化剂占比高的芯样具有更好的完整性和强度,而水灰比对成桩效果及抗压强度的影响不大,四搅和两搅的施工工艺在单点土体切削次数达到20次或以上时,其对成桩效果和强度的影响无明显区别。最后对加固后的软土开展了微观电镜扫描试验,对比分析了经QC-固化剂与纯水泥固化剂加固后生成晶体对土体孔隙的填充现象,发现QC-固化剂对土体孔隙具有更好的填充效果。本水泥搅拌桩加固试桩试验在珠海海河交汇区软弱地层取得了较好的加固效果,可为沿海地区类似地质条件下的地基处理提供参考。
2024年02期 v.6;No.143 162-171页 [查看摘要]软土地区桩端后注浆失效补救方法及效果验证.pdf
魏建华;李想;卫佳琦;通过上海软土地区某项目桩端后注浆失效时补救的实践,提出了一种桩侧成孔埋设注浆管进行后注浆补救的施工方法,该方法包括如下步骤:(1)尽量贴近既有桩基于桩侧对称成两个补救孔,成孔时应采用下钢套管的方式控制垂直度;(2)埋设两根注浆管,一根伸入桩底、端部有带逆止功能的注浆器,称为“补救注浆管”,采用约1.0 m长度隔离材料对“补救注浆管”进行包裹,避免封孔时“补救注浆管”被堵塞;另一根底部位于隔离段以上,桩底以上1.0 m,用于封孔,称为“封孔注浆管”;(3)通过“封孔注浆管”进行水泥-水玻璃双液注浆封孔;(4)待封孔48 h后,水泥-水玻璃双液注浆加固体达到一定强度,通过“补救注浆管”进行注浆,考虑到注浆的有效性,建议补救注浆的注浆量按原设计注浆量的两倍考虑。桩基静载荷试验结果显示,通过桩侧成孔补救注浆后,桩基的单桩竖向抗压承载力不低于正常注浆桩基的单桩竖向抗压承载力。
2024年02期 v.6;No.143 172-177页 [查看摘要]软土地区路基失稳机理及治理对策案例研究.pdf
陈涛;陈新国;吴慧明;马泉坤;软土地基路基失稳治理是公路工程中的难点问题,针对某高速公路软土区路堤滑移现象,根据现场工程资料,分析了路基滑移产生的原因,采用有限元强度折减法反演复杂条件下路基模型计算参数,估算临界滑裂面,提出了有效的治理措施,并对不同工况下治理后的路基稳定性进行分析。结果表明:软土地区应注意考虑气候及地下水因素,下雨及地下水丰富的地区更易发生路基失稳现象;公路工程范围内旧河道地形及后期淤积土体性质对路基的稳定性有较大的影响;抗滑桩加固可以减小土的侧向力传递,有效降低路基对抗滑桩外侧土体的影响,提高地基稳定性;用高压旋喷桩、抗滑桩及反压护道等措施相结合治理软土路段路基是可行的,可为类似软土地基治理提供参考。
2024年02期 v.6;No.143 178-184页 [查看摘要]抗浮锚杆技术介绍及工程特性研究.pdf
陆振华;近年来工程抗浮事故频发,抗浮锚杆在结构设计中常被用作抵抗地下水浮力的处理手段之一。然而,目前对抗浮锚杆的抗拔承载性能的研究仍存在不足,缺乏对锚杆的杆体受力理论、荷载传递机理和长期承载特性的研究。本文详细介绍了不同类型的抗浮锚杆以及抗浮锚杆的施工过程,并基于某实际工程项目开展了抗浮锚杆的现场静载试验。通过现场试验对抗浮锚杆的抗拔承载特性、抗拔承载力理论计算公式和长期承载特性进行了分析和研究,并将抗浮锚杆的抗拔性能和传统静压桩基的抗拔性能进行了对比分析。研究结果表明:双折线模型理论计算公式可以较好地模拟实测的抗浮锚杆抗拔荷载-位移曲线,能够为后续抗浮锚杆工程的设计提供理论参考;抗浮锚杆相比于传统静压桩基具有较好的抗拔承载性能,抗浮锚杆是一种安全可靠的地下工程抗浮设计的选择;采用抗浮锚杆的地下室长期监测数据显示,地下室最大累计上浮位移基本在1.1 mm以下,说明抗浮锚杆的长期承载特性较好。
2024年02期 v.6;No.143 185-192页 [查看摘要]复杂环境超浅埋大直径TBM始发施工技术研究.pdf
姚毅;李小勇;温元平;王博;目前国内城市隧道尤其是3 km以上的大断面隧道施工中,TBM(全断面硬岩隧道掘进机)掘进法已经得到广泛应用,而随着城市轨道交通和城镇化的不断发展,TBM始发场地越来越受制约,因此TBM在浅埋地层条件下始发会越来越频繁。根据国内外盾构施工经验,大直径TBM始发端的隧道覆土埋深通常设计为3/5~4/5倍隧道直径,并采用水下始发、增加洞门长度等措施以规避TBM始发期间的施工风险,目前国内针对周边复杂环境条件下、始发埋深小于0.5倍隧道直径的大直径TBM始发案例较少。本文以重庆市轨道交通27号线西永站—磁器口区间小里程TBM区间为背景,介绍了大直径TBM在周边复杂环境下超浅埋始发的施工技术;通过对地表深层注浆、超前大管棚、超浅埋段反压回填等端头加固技术研究,并结合大纵坡控制、始发过程中姿态控制技术及信息化监测研究,得出超大直径TBM在覆土深度均小于0.5倍隧道洞径工况下顺利始发的技术参数及加固手段,对同类型工况条件下的TBM始发具有一定借鉴意义。
2024年02期 v.6;No.143 193-200页 [查看摘要]
新装备新工艺
下沉式竖井掘进工法在软土地区应用研究.pdf
翟之阳;聂东清;张毅;陈宏森;周质炎;城市地区的深层地下管网建设产生了大量超深竖井建设需要,而传统施工技术难以同时满足超深竖井施工低影响、高效且节约的需求。为此,本文介绍了一种新型施工技术——下沉式竖井掘进工法(VSM),与沉井工法、地下连续墙围护开挖工法等传统施工方法相比,该工法具有施工速度快、环境友好、工程造价低等优点。通过对VSM工法特点的总结,探讨了基于该工法的超深竖井设计要点。该工法应用于软土地区时,应注意需要满足土体抗隆起稳定性及地基承载力要求。最后,介绍了上海软土地区首个采用VSM工法的超深竖井工程。对该竖井施工过程的监测结果表明,VSM工法在上海软土地区有较好的适用性,竖井开挖施工对周边环境的影响可满足上海地区环境保护等级为一级的基坑变形控制要求。
2024年02期 v.6;No.143 201-207页 [查看摘要]
一题一议
K0试验确定土的卸载回弹参数辨析.pdf
陈龙珠;张思安;基于固结压缩仪和三轴仪进行K_0试验测得的数据,本文假设土在卸载回弹过程中表现为非线性弹性,对卸载过程中土的静止侧压力系数与超固结比关系提出了一个适用性良好的拟合函数,并由此推导出土的卸载回弹静止侧压力系数和泊松比算式,两者都会随着竖向应力的减小或超固结比的增大而增大;还推导出土的卸载回弹模量和变形模量的算式,它们都会随着竖向应力的减小和土的回弹指数的增加而减小,其中土的回弹变形模量的降低幅度因受回弹泊松比的影响而更为显著。本文对基坑开挖等卸载条件下地基土应力和变形计算的参数选取具有实用参考价值。
2024年02期 v.6;No.143 208-212页 [查看摘要]
《地基处理》征稿简则
<正>《地基处理》于2019年2月28日被国家新闻出版署正式批准为公开发行刊物(CN 33-1416/TU,ISSN 2096-7195),由浙江大学主办,中国工程院龚晓南院士担任主编。《地基处理》于1990年10月创刊(国际同类刊物Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement,1997年创刊),自创刊起一直得到卢肇钧院士、周镜院士、黄熙龄院士等很多岩土工程界前辈和大师们的帮助和支持。三十多年来,《地基处理》在我国岩土工程学术界和工程界形成较大影响力,极大地推动和促进了我国地基处理技术的发展和地基处理工程技术人员的成长。
2024年02期 v.6;No.143 102页欢迎订阅《地基处理》杂志
<正>《地基处理》为双月刊,全年出版6期,国内统一连续出版物号CN 33-1416/TU,国际标准连续出版物号ISSN 2096-7195,CODEN DCIHA8,每期定价38元,全年定价228元(含邮寄费)。《地基处理》由浙江大学主办,教育部主管,浙江大学出版社有限责任公司出版,中国工程院龚晓南院士担任主编。主要刊登国内外地基处理及岩土工程其他方面研究新理论、新成果、新技术,旨在促进学术交流、推动成果转化、推广先进技术、提高我国地基处理水平。主要栏目有:理论研究、工程应用、新装备新工艺、一题一议、讨论和简讯等。
2024年02期 v.6;No.143 104页