理论研究
李智民;徐钦;王泽磊;李思瑶;王福彤;
水泥稳定石墨尾矿砂的路用性能试验研究.pdf石墨尾矿大量堆积引发了一系列的危害，包括环境污染、水资源受损以及地质灾害风险增加等。使用水泥稳定石墨尾矿砂作为路基材料，不仅可以提高石墨尾矿砂的综合利用率，还可以降低施工成本。本文探讨了水泥掺量对水泥稳定石墨尾矿砂抗压强度和抗冻性能的影响。结果表明：水泥稳定石墨尾矿砂试件的抗压强度随着水泥掺量的增加而增加；当水泥掺量为7%时，水泥稳定石墨尾矿砂试件7 d龄期的抗压强度达到了2.61 MPa；随着冻融循环次数的增加，水泥稳定石墨尾矿砂试件的质量损失率逐渐增大，抗压强度逐渐减小；水泥掺量越大，水泥稳定石墨尾矿砂试件抵抗冻融的能力就越强。研究结果可为中国东北地区使用水泥稳定石墨尾矿砂作为路基材料提供参考。
2024年S1期 v.6 1-6+14页 [查看摘要]
王钰如;牛富俊;刘明浩;王子一;PUC固化路基融化夹层强度及耐冻融性能研究.pdf多年冻土退化导致路基融化夹层（SSLT）数量增加、范围扩大、埋深加剧，其含水量高、压缩性大、承载力低的特点，威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此，开展融化夹层的处置研究工作，对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此，本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固，采用亲水性聚氨酯（WPU）及改性水泥基地聚物材料（PUC）为固化剂，研究对SSLT的加固效果。结果表明，WPU固化SSLT试样呈弹性特征，压缩强度随WPU掺量增加而增大；当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时，WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%；冻融循环降低固化土无侧限抗压强度，冻融循环15次，掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%；微观分析表明，PUC固化剂固化SSLT强度的增加，一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度，一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。
2024年S1期 v.6 7-14页 [查看摘要]
刘爱民;付建宝;高液限红黏土用作路基填料的改良方法研究.pdf为解决广西玉湛高速公路中高液限红黏土难以作为路基填料的技术难题，本文对该地区红黏土的物理力学性质进行了试验研究，并且开展了掺加河砂、山脚砂和消石灰的3种红黏土改良试验研究。研究结果表明：随着掺砂量的增大，掺河砂改良红黏土的液限、塑限、塑性指数和毛细管水上升高度都随之降低，而加州承载比CBR值随之增大；当掺砂量为15%时，掺河砂改良红黏土的液限和CBR值都满足规范要求，可以作为高速公路下路堤填料，但是如果作为高速公路上路堤和路床的填料，则需要进一步提高掺砂量。随着掺砂量的增大，掺山脚砂改良红黏土的最优含水率、液限、塑限、塑性指数随之降低，而最大干密度和CBR值随之增大；掺砂量为30%时，掺山脚砂改良红黏土的CBR值、液限和塑性指数都满足规范要求，可以作为路基填料。掺加4%消石灰时，红黏土的CBR值、液限和塑性指数虽都满足相关规范关于路基填料的要求，但是液限已非常接近规范限值，因此建议消石灰掺量取6%。现场填筑试验段结果表明，掺山脚砂或掺加消石灰改良高液限红黏土的方案都是可行的，改良土的液限、塑限、塑性指数和CBR值都有明显的改善，均可作为高速公路路基的填料。
2024年S1期 v.6 15-21页 [查看摘要]
黄忠凯;叶诗瑛;张冬梅;周文鼎;仝跃;软土地区隧道-土体-地表结构筏板基础地震响应分析.pdf以上海地区典型的下穿隧道-土体-地表结构筏板基础系统为研究对象，建立了相应的非线性动力有限元模型。考虑隧道埋深、土体本构模型以及地表结构3个因素，采用ABAQUS软件，系统研究了在地震荷载作用下隧道对地表结构筏板基础的影响，同时也揭示了地表结构对隧道横截面变形及衬砌动态内力的影响特征。结果表明，地震荷载作用下筏板基础会产生显著的沉降及转角，基础两端的土体产生显著的塑性应变区，且浅埋隧道所产生的影响大于深埋隧道；考虑筏板基础会引起隧道结构变形和衬砌动态内力的显著增加，筏板基础的存在对浅埋隧道的地震响应影响要大于深埋隧道，而选用黏弹性土体本构模型进行分析的隧道地震响应显著小于黏弹塑性模型的分析结果，说明相互作用的复杂体系，其地震响应分析中考虑土体塑性的重要性。
2024年S1期 v.6 22-30页 [查看摘要]
王凯;郑昂;张钰赫;姚占勇;姚凯;变截面筒桩承载力特性数值模拟研究与设计.pdf本文基于相关理论分析、数值模拟、工程现场试验等研究方法，根据黄泛区地层特点，结合传统搅拌桩技术对桩体结构设计进行分析和优化，重点开展变截面筒桩数值模拟等研究工作，提出变截面筒桩的设计方法和工程方案，并开展工程试验评价变截面复合浆喷桩成桩质量和地基加固效果，分析变截面筒桩承载特性，明确变截面筒桩受力性状，为工程应用提供可靠的理论指导。同时针对变截面筒桩的不同设计方案进行优化，分析不同方案下筒桩各部位的性能表现，明确桩体受力性状，为工程实际桩基布置提供参考。基于结构分析和工程试验，优化变截面水泥土浆喷复合桩结构一体化设计方案，将有效改善黄泛区高速公路地基加固工程质量、降低地基加固成本，具有显著的经济效益和社会效益。
2024年S1期 v.6 31-38页 [查看摘要]
工程应用
孔令荣;魏建华;李想;上海湖沼平原地区邻近建筑堆填土处理方案研究.pdf目前关于受堆土影响的被动桩的研究，主要关注被动桩桩身变形和桩身内力的分析，较少关注如何采取措施减轻被动桩受堆土的影响。本文对上海湖沼平原地区某邻近建筑堆填土工程处理方案进行研究，从控制堆土差异沉降及对邻近建筑物被动桩影响的角度，采用二维平面应变有限元法，进行考虑长期固结效应的桩土相互作用计算分析，对比了不作特殊处理、边桩外挑方案、加大筏板外挑方案、单排桩方案和双排桩方案，研究了既定的填土高度下不同处理方案的堆土工后沉降、差异沉降情况以及工程桩的桩身附加弯矩、附加剪力、桩身侧向位移情况。研究发现：采用筏板外挑或单排桩方案，可以显著降低工程桩桩身附加弯矩及剪力值，但对邻近主体建筑区域堆土工后沉降减小效果不明显；采用双排桩方案，对控制邻近建筑物区域的路面沉降、差异沉降以及降低工程桩桩身附加弯矩值均有显著效果。
2024年S1期 v.6 39-45+59页 [查看摘要]
方正;卜发东;张占奎;陈崇欣;超重型液压快速夯实技术对周边环境的振动影响分析.pdf液压快速夯实技术在地基处理中适用范围广、加固效果好，但关于超重型液压快速夯实技术对周边环境的振动影响及有效加固深度仍需进一步探讨。本文以济南国际机场二期改扩建项目为研究背景，场地浅层分布2～7 m的难压实、可液化粉土地层，极易在机场运营期间产生液化危害，因此在机场项目正式施工前，设计6种不同夯击能级的强夯、液压夯地基处理现场试验，对比研究150 kJ超重型液压快速夯实技术对周边环境的振动影响，并在150 kJ超重型液压夯试验前后分别进行标准贯入试验，分析150 kJ超重型液压夯的有效加固深度。研究表明：150 kJ超重型液压夯在距发振点10 m时满足小于等于24 mm/s的容许振动值要求，在距发振点15 m时满足小于等于12 mm/s的容许振动值要求，在距发振点超过15 m时，70 kJ、110 kJ及150 kJ液压夯均对周边环境产生的振动影响较小；150 kJ超重型液压夯在2～8 m范围内加固效果明显，在10 m时有一定的加固效果；在距发振点超过15 m时，采用150 kJ超重型液压夯既能满足对居住建筑容许振动值的要求，又能增大加固深度，提高经济效益。
2024年S1期 v.6 46-51页 [查看摘要]
辛全明;佘小康;孔志军;蔡奇鹏;汪智慧;姚桂嘉;滨海软土地基二次堆载预压固结沉降研究.pdf滨海软土往往工程性质较差，一次堆载预压通常达不到设计要求而需要进行二次堆载预压。本文通过现场原位试验和室内试验，对二次堆载预压2年后的地基软土开展物理力学性质研究，并将试验获得的土体参数用于规范法和数值模拟，对地基未来20年的沉降进行预测。结果表明，二次堆载预压2年后，部分软土层力学参数提升显著，但淤泥层力学参数未见明显改善，地基承载力未达到设计要求，后续仍有较大的沉降变形。同时，对比规范法和研究开始前18个月沉降规律发现，经过二次堆载预压后的地基，数值模拟采用弹塑性模型能更准确地预测后续沉降，二次堆载预压20年后地基最大的沉降量可达1 m，位于12号钻孔位置处，其次是18号钻孔位置处，沉降量为0.9 m,10号钻孔位置处沉降量为0.8 m，并且沉降主要集中在淤泥层中。
2024年S1期 v.6 52-59页 [查看摘要]
任佳丽;张楠;彭君;张华伟;不停航条件下跑道深厚软土地基处理方案研究.pdf机场不停航施工通常会遇到净空要求严、作业时间短、对作业面平整度要求高等问题，本文以某软基机场跑道延长线为例，开展不停航施工条件下深厚软基处理方案研究。首先，总结分析了一期跑道的软基处理方案和勘察、监测及试验等成果，在此基础上，结合本场区的地层特性和软土参数的差异性，获得了本期软基处理设计的物理力学特性参数。其次，针对本场区存在深厚软土、不停航施工和净空限制等复杂条件，提出了直排式真空预压的地基处理方案；并针对软土上部土石混合料填筑层难以密封的问题，首次提出了自凝灰密封墙新技术，确保了设计要求的膜下真空压力。最后，采用PLAXIS软件对处理后的典型断面进行了沉降复核分析。截至目前，机场延长线已运行3年，沉降满足设计要求，该方案可为类似工程提供技术借鉴。
2024年S1期 v.6 60-66页 [查看摘要]
叶观宝;田佳乐;史玉金;许言;张振;黄弋烓;高层建筑上部结构施工对邻近软土隧道影响的数值分析.pdf已有研究表明，高层建筑从下部至上部的结构施工阶段，以及竣工后运营阶段，都会对邻近的地铁隧道产生影响。然而，目前国内关于高层建筑对邻近隧道影响的研究主要关注下部结构施工阶段，对上部结构施工阶段的研究成果较少。因此，本文针对城市化进程中高层建筑施工对邻近软土隧道影响的问题展开研究，以上海市某高层商办楼项目为案例，采用Plaxis 3D软件建立三维有限元数值模型，通过现场监测数据验证模型准确性后，分析了坑隧水平间距、坑隧垂直间距和基坑深度对隧道结构内力和变形的影响。研究发现，隧道的最大位移、轨道高差、上下行线差异沉降均会随着坑隧水平间距与隧道中心埋深的增加而减小，随基坑开挖深度的增加变化不明显，3个影响因素对隧道最大弯矩的影响均不明显；此外，3个影响因素对隧道沉降的影响程度相近，但坑隧水平间距为主要影响因素。
2024年S1期 v.6 67-74页 [查看摘要]
竹相;付耀;胡琦;软土深基坑施工对邻近地铁的影响与有限元分析.pdf随着城市化进程的加速发展，杭城地铁网覆盖越来越广泛，已延伸至周边区县，在设计和施工方面对处在地铁保护范围内的工程建设项目提出了更高的要求，特别是在地下室施工阶段，如何安全高效地完成地下室的开挖和回填显得尤为重要。本文介绍了杭州市富阳城区内的一个深基坑项目，周边环绕着地铁隧道盾构区间、城市道路、居民小区，分布着各类城市管线，周边环境很复杂，同时基坑开挖面处于深厚软土地层，开挖时对周边地铁盾构区间的影响尤为显著，因此基坑支护设计采用了“围护桩+带伺服预应力型钢支撑”的方案。为了验证该方案的合理性，在项目施工完成后对地铁隧道盾构区间内的隧道结构沉降数据进行了分析，同时通过有限元模拟基坑开挖对地铁隧道的影响，对比隧道结构的水平位移，二者变化结果相近，且均在规范允许范围内。为此，本支护方案可以适用于类似的工程项目，为各位岩土工程师们提供参考借鉴。
2024年S1期 v.6 75-84页 [查看摘要]
竹相;付耀;胡琦;富阳地区软土深基坑施工问题分析及应对措施.pdf本基坑地处杭州市富阳区中心城区，基坑挖深及影响范围内为深厚软土地层，周边环绕着地铁盾构区间、城市道路、居民小区，分布着各类城市管线，周边环境较为复杂。结合基坑特点，主要从周边环境较为复杂、承压水位高、淤泥质土层深厚等方面考虑，基坑支护结构设计采用“分区顺作+围护桩+支撑”的方案。设计单位综合考虑了基坑安全、施工工期及造价等因素，不同基坑区域采用了不同的围护桩型。在基坑开挖施工过程中，出现了立柱下沉、南侧地面局部出现裂缝等现象，及时地采取了加固措施：比如在已经下沉的立柱旁新打立柱，对立柱下沉区域内的其他立柱进行与工程桩的焊接加强，防止立柱的进一步下沉；增加预应力型钢支撑的预加轴力，增设型钢换撑来减少周边土体的位移影响，从而使问题得到了有效解决。此类应急加固措施可为类似工程提供参考借鉴。
2024年S1期 v.6 85-94页 [查看摘要]
王鹏;杨龙伟;李永勤;李小兵;赵冬;高填方路堤滑坡成因分析及防护对策.pdf以某高速公路互通匝道高填方路堤边坡失稳为例，综合考虑填方区原始地形地貌、地层岩性及施工工艺对路堤边坡稳定性的影响，分析了土-岩二元结构填方边坡的变形特征和破坏机理，认为岩土界面可能为填方边坡的最薄弱层面而非填筑界面。同时，根据滑坡成因分析和稳定性评价结果，借助ABAQUS有限元分析软件对填方边坡的破坏机理做了进一步验证，并对抗滑桩支挡结构的受力状态进行了数值分析。分析可知，滑坡滑面主要在岩土界面处，滑面形态呈折线状；通过开挖台阶、设置宽平台和抗滑桩支挡可有效抑制路堤边坡变形，同时应加强排水；在抗滑桩支挡作用下，高填方路堤边坡潜在滑动面表现为由深层向浅层的演化破坏；滑动面以上桩身应力逐渐减小，在滑面处形成“三角状”高应力区，滑动面以下桩-土接触段桩身应力主要集中在桩前；桩身主要受弯段在潜在滑面以下；桩身主要受推力部位在滑面以上桩长1/5～1/3处，而主要抗力部位在滑面以下桩前部分。
2024年S1期 v.6 95-102+110页 [查看摘要]
高焰林;黄茂隆;周权;常岳;滨海城市道路边坡滑移的现场观测与理论分析.pdf本研究通过对某滨海城市道路工程中的边坡滑移进行分析，采用现场观测与有限元分析相结合的方法，系统探讨了边坡滑移的原因和机制。通过现场观测，明确了边坡后仰及土体变形的情况，通过地貌特征确定了滑移区域。借助理正和PLAXIS软件，对比了极限平衡法与强度折减法在稳定性分析中的差异，揭示了在复杂地质条件和降雨等不利工况下，边坡稳定性的动态变化。本研究强调了现场观测在数值模拟中的指导作用，将现场观测结果用于滑移面范围的确定，并通过与模拟结果的交叉验证，提升了模型的准确性和科学性。分析结果显示，因排水不良等各种因素导致了地基强度下降，在暴雨荷载的共同作用下引发了滑移；该项目中，当土体实际强度降至设计强度的50%以下时，路基出现失稳。本研究同时表明，现场观测与数值模拟相结合的方法能够更准确地分析边坡滑移的机制，为类似地质工程问题提供新的研究思路和分析方法。
2024年S1期 v.6 103-110页 [查看摘要]
王凯;郑昂;姚占勇;姚凯;双桥静力触探法研究及钻探一体化设备工程应用.pdf静力触探是一种常用的原位测试方法，目前在岩土工程勘察中得到了广泛应用，用于评估土壤的工程性质和地层结构。其主要应用包括土层划分、确定土壤的物理力学参数、砂土液化评估、桩基承载力计算等方面。为深入探究常用的双桥静力触探试验如何通过数据实现土层划分，本文针对常用静力触探不同方法以及使用原理进行调研分析，探讨所获参数在土层划分中的作用。同时，提出了将双桥静力触探设备与搅拌桩施工设备结合改进的建议，并且应用于现场施工，通过搜集分析实验数据，探究其工程适用性，以推动静力触探技术的发展。
2024年S1期 v.6 111-116页 [查看摘要]