SV波入射下均勻飽和地層滲透系數對深埋隧道的影響機制

禹海濤1，王治坤2，劉中憲3

(1. 同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室，上海 200092；2. 同濟大學地下建筑與工程系，上海 200092；3. 天津城建大學天津市軟土特性與工程環境重點實驗室，天津 300384)

摘  要：對于飽和場地中地下結構的抗震分析問題，地層滲透系數決定了孔隙水與土骨架耦合作用的強弱，是研究飽和地層–結構動力相互作用的關鍵參數之一。然而，目前研究通?；跐B透系數為零或無窮大的假定，忽略了實際地層的滲透特性且對其影響機制尚不清晰。針對不同類型均勻飽和地層對應的滲透系數分布范圍，基于Biot兩相介質理論，首先建立了飽和地層不同滲透系數情況下的u-w格式模型，推導滲透系數分別為有限值、零和無窮大3種情況下P1，P2，S波的波速解析表達式，分析了地層滲透系數變化對自由場波速的影響規律；進而，建立了不同類型飽和地層與深埋隧道動力作用分析模型，并與典型算例精確解對比驗證了本模型的有效性；在此基礎上，分別研究了砂巖、卵石土、砂土、粉土4種類型飽和地層滲透系數變化及兩種極端值情況下隧道結構及周圍地層孔隙水壓力的響應機制。結果表明：對于不同類型飽和地層，3種體波在地層中的傳播速度均隨滲透系數k增加呈上升趨勢，當k<10-4 m/s時，波速為最小值且與k→0極端情況一致，當k>102 m/s時，波速為最大值且與k→∞極端情況一致；對于飽和砂巖，隨著滲透系數增加，隧道及地層孔壓響應幅值逐漸增大且趨向于k→∞假設情況，而對于卵石土和砂土，隨著滲透系數減小，隧道結構及地層孔壓響應幅值逐漸增大且趨向于k→0假設情況。研究還發現，對于滲透系數在10-4～102 m/s范圍內的飽和地層，隧道結構與地層響應結果相比滲透系數為兩種極端值情況下的結果均相差較大，即此時計算模型不宜采用滲透系數為零或無窮大的假定。因此，實際工程抗震設計應重視飽和地層滲透系數對隧道結構及周圍地層的影響。

關鍵詞：均勻飽和地層；深埋隧道；滲透系數；波速；動力響應；孔隙水壓力

類矩形盾構隧道縱向等效抗彎剛度解析解

梁榮柱1，王凱超1，黃  亮2，孫廉威*3，李忠超4，張  莉5，吳小建3

(1. 中國地質大學（武漢）工程學院，湖北 武漢 430074；2. 中山大學土木工程學院，廣東 廣州 519082；3. 上海建工集團股份有限公司，上海 200080；4. 武漢市市政建設集團有限公司，湖北 武漢 430023；5. 清華大學土木水利學院，北京 100084)

摘  要：結合類矩形盾構隧道截面特點，分別對中性軸位于截面上部邊緣（環縫完全閉合）、截面上拱部、截面腰部和截面下拱部4種情況進行分析，并進一步考慮螺栓預緊力和環縫影響范圍，推導得到類矩形盾構隧道的縱向等效抗彎剛度解析解，并對影響縱向等效剛度的相關因素進行探究。研究表明：當施加彎矩小于環縫啟動彎矩時，環縫全部閉合，等效縱向抗彎剛度有效率為1，中性軸位于截面上部外緣；隨著彎矩進一步增加，環縫逐漸張開，同時中性軸位置逐步下移，等效縱向抗彎剛度減??；縱向等效抗彎剛度有效率隨環縫作用區系數增大呈現先迅速下降而后緩慢減小的趨勢；螺栓預緊力越大，縱向等效剛度越大，中性軸位置隨之上移；隨寬高比增大，等效縱向抗彎剛度有效率逐漸下降，中性軸位置隨之下移，并在中性軸位置角與小圓弧圓心角相等時出現轉折點。

關鍵詞：類矩形盾構隧道；等效抗彎剛度；等效抗彎剛度有效率；螺栓預緊力；中性軸

試論凍害敏感性的合理性

何浩松1，2，滕繼東*1，2，張  升1，2，盛岱超1，2

(1. 中南大學土木工程學院，湖南 長沙 410075；2. 高速鐵路建造技術國家工程研究中心，湖南 長沙 410075）

摘  要：凍脹和融沉是影響寒區工程設施安全服役的關鍵難題，如何合理評價土體的凍害敏感性一直是寒區巖土工程的熱點話題。長期以來，以細粒含量為指標的凍脹特性評價體系，較為簡單、明確，在指導寒區工程建設中發揮了重要作用。但近年來的研究成果表明：不同國家和地區的凍害敏感性評價體系差別較大，準確性參差不齊；氣態水遷移能夠引起粗粒土發生冰體聚集和明顯凍脹，既有評價體系并未考慮。這對既有凍害敏感性理論提出了嚴峻挑戰，凍害敏感性的概念、指標、評價體系等是否合理，值得深入探討和梳理。對凍害敏感性存在的問題進行了概述分析，分析了凍害敏感性的分級體系和可靠度，并重點討論既有凍害敏感性存在的潛在問題。結果表明：①既有凍害敏感性評價方法可靠度普遍偏低，可靠度在50%～80%之間；②既有凍害敏感性評價標準并不適用于氣態水遷移誘發的土體凍脹，僅根據細粒含量來判定土體凍害敏感性是不充分的，應綜合考慮凍結環境因素。③既有凍害敏感性評價指標可以用于評判土體的融沉特性。分析了既有凍害敏感性的不足并給出了相關的試驗證明，成果有助于補充完善土的凍害敏感性分類標準，對寒區凍害防控有重要意義。

關鍵詞：凍害敏感性；細粒含量；可靠度；氣態水遷移；環境因素

新拌固化淤泥的流動性和黏滯性試驗研究

黃英豪1, 2，戴濟群1，徐  鍇2

(1. 水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室，江蘇 南京 210024；2. 南京水利科學研究院巖土工程研究所，江蘇 南京 210024)

摘  要：固化方法是當前處理大規模疏浚淤泥的重要方法，固化淤泥的流動性直接關系到能否進行大規模流動化澆筑施工，分別采用截錐圓模和旋轉黏度計研究了兩種淤泥和新攪拌固化淤泥的流動性和黏滯性。初始含水率對淤泥的流動性影響顯著，并存在臨界含水率≈2.0，高于此含水率時，流動性快速增大。淤泥固化后，流動性降低，水泥添加量越高，新拌固化淤泥流動性越小，且主要發生在水泥添加量ac≤50 kg/m3。初始含水率對新拌固化淤泥流動性的影響也存在臨界含水率，和水泥添加量有關，當ac=50 kg/m3，≈2.8，此時新拌固化淤泥的流動性約為未固化淤泥的2/3。黏滯性試驗表明：含水率w＞12.0，淤泥為牛頓流體；2.0≤w≤12，為賓漢姆流體；w<2.0，為帶屈服值的偽塑性流體。當淤泥的初始含水率w＞2.8時，新拌固化淤泥為賓漢姆流體；當w＜2.8時，新拌固化淤泥近似為帶屈服值的冪律流體。新拌固化淤泥的黏滯系數和動切力都大于原泥的，且都隨初始含水率增大而減小。水泥添加量對對黏滯系數的影響主要發生在ac≤50 kg/m3。當淤泥或者固化淤泥滿足賓漢姆流體方程時，根據淺水方程推導了屈服應力和流動度之間的關系。

關鍵詞：流動性；新拌固化淤泥；臨界含水率；黏滯性；黏滯系數；動切力；賓漢姆流體

降雨誘發滑坡對非連續接口輸氣管道受力影響分析

張治國1，2，3，4，方  蕾1，張成平3，Y T Pan4，吳鐘騰2

(1. 上海理工大學環境與建筑學院，上海 200093；2. 自然資源部丘陵山地地質災害防治重點實驗室福建省地質災害重點實驗室，福建 福州 350002；3. 北京交通大學城市地下工程教育部重點實驗室，北京 100044；4. Department of Civil and Environmental Engineering, National University of Singapore, Singapore 119077)

摘  要：既有成果還較少涉及降雨條件下滑坡對管道結構時域變形的解析分析，且針對滑坡–管道相互作用的理論研究僅限于連續管道，未考慮管道接口和管內氣壓的影響。首先，基于Green-Ampt模型得出的邊坡降雨入滲規律，以邊坡濕潤鋒作為滑坡滑動面，采用不平衡推力法計算出滑坡推力；其次，將滑坡推力施加到非連續接口管道上，基于Pasternak地基模型并考慮輸氣壓力作用，求解出降雨條件下滑坡區域輸氣管道任意截面的內力和位移。在此基礎上，結合工程實測值與本文解析解進行對比驗證，獲得了較好的一致性。最后，針對降雨強度參數進行了敏感性分析和輸氣管道安全評價。結果表明：隨著降雨歷時發展，降雨強度的增大引起非連續管道的變形值和變形速率顯著增大，管道最大位移增長速率開始迅速下降的時間點逐漸提前；管道最大當量應力隨著連續降雨歷時增長而增大，直至超出輸氣管道安評范圍。

關鍵詞：降雨；滑坡；輸氣管道；氣壓；非連續接口；Pasternak地基模型

滲流作用下多孔介質內顆粒遷移與堵塞規律研究

周永潮1，許恒磊1，陳佳代1，張儀萍1，唐  耀*2，彭  宇3

(1. 浙江大學市政工程研究所，浙江 杭州 310058；2. 浙江大學軟弱土與環境土工教育部重點實驗室，浙江 杭州 310058；3. 浙江大學建筑工程學院，浙江 杭州 310058)

摘  要：滲流作用下細顆粒在多孔介質中的遷移穿透與堵塞規律對于防止巖土內部侵蝕、提高人工滲濾設施性能具有重要意義。為此，以礫石為填料，基于X-CT技術開展了多孔介質內顆粒在滲流作用下的遷移與堵塞規律研究。研究結果表明，顆粒在多孔介質中的穿透率總體上隨著滲流流速的增大而增大，但不同粒徑比工況下，滲流流速對穿透率影響呈現出較大差異。通過X-CT掃描發現，小粒徑比（dss/dfs）下，顆粒在后期呈現穩定的豎向分布，呈現堵塞狀態，而在大dss/dfs條件下，豎向累積截留曲線呈直線分布且持續變化，表明顆粒發生持續穿透。在此基礎上，分析了粒徑比與滲流流速對顆粒遷移的影響規律與物理堵塞形成閾值，確定了堵塞形成的上下閾值線。進一步通過量綱分析發現，耦合參量是預測顆粒穿透率m*的最佳無量綱參量，并確定了計算穿透率的表達式。

關鍵詞：滲流；多孔介質；顆粒；遷移；堵塞

基于分形級配方程的堆石料顆粒破碎SBG模型

丁林楠1，2，李國英*1, 2

(1. 南京水利科學研究院巖土工程研究所，江蘇 南京 210024；2. 水利部土石壩破壞機理與防控技術重點實驗室，江蘇 南京 210024)

摘  要：準確預測堆石料在受剪過程中顆粒的破碎率以及相應的級配變化，是揭示堆石料在復雜應力狀態下強度、滲透、變形等特性的基礎?；诜中渭壟浞匠?，建立了一個實現“應力應變—破碎指標—級配分布（SBG）”轉換的模型。引入Einav破碎指標BE作為衡量顆粒破碎率的指標，對分形級配方程進行變形和積分，推導了顆粒破碎率BE和分形維數D的數學轉換，即“破碎指標—級配分布”的轉換。對已有的三軸剪切試驗數據進行分析，提出一個可以定量表示顆粒破碎率隨剪應變和平均正應力變化的數學模型，模型共有3個參數a，b，c，參數b與土體的臨界狀態有關，根據臨界剪應變可以直接確定。對兩組不同的試驗數據進行擬合，發現模型預測值與試驗值具有較高的吻合度，實現“應力應變—破碎指標”的轉換。將以上兩種轉變聯立，成功預測了不同剪應變及平均正應力下堆石料的級配變化。

關鍵詞：堆石料；顆粒破碎；破碎指標；級配方程

基坑傾斜樁支護穩定特性及分析方法研究

周海祚1，2，鄭  剛*1，2，何曉佩1，2，劉鑫菊1，2，田  帥1，2，劉照朋1，2

(1. 濱海土木工程結構與安全教育部重點實驗室(天津大學)，天津 300072；2. 天津大學建筑工程學院，天津 300072)

摘  要：工程實踐已證明基坑傾斜樁無支撐支護具有良好的變形和穩定控制性能。然而，傾斜支護樁穩定特性和分析方法尚缺乏研究。通過數值模擬研究了傾斜支護樁在基坑開挖過程中變形到破壞的全過程，分析了傾斜角、插入比以及土體強度對安全系數的影響。推導了基坑傾斜樁支護的抗傾覆與整體穩定安全系數計算方法，并與離心機試驗結果進行了對比分析。結果表明：①針對常規傾斜角度（≤20°），傾斜支護樁臨界破壞模式為傾覆失穩；②傾斜樁支護的穩定性能隨傾斜角，插入比和土體強度的增大而顯著增強；③傾斜樁的重度影響傾覆破壞時旋轉點位置，樁身重度及旋轉點位置導致抗傾覆力矩增大，使之具備良好的抗傾覆穩定性。

關鍵詞：傾斜支護樁；穩定特性；抗傾覆；整體穩定

考慮熱效應的污染物在土中擴散、滲透和固結耦合模型

田改壘，張志紅*

(北京工業大學城市與工程安全減災教育部重點實驗室，北京 100124)

摘  要：為探究溫度對污染物運移進程的影響，建立了考慮熱效應的污染物在土中擴散、滲透和固結耦合模型，該模型不僅能夠體現污染物運移過程中土體物理特性及輸運性質的動態變化，同時實現了擴散、滲透和固結機制的耦合。在驗證模型有效性的基礎上，分析了熱擴散、熱滲透、熱固結及其綜合效應對污染物運移規律的影響。結果表明：熱擴散、熱滲透能夠顯著加快污染物運移，且隨著索雷特系數和熱滲透系數的增大，熱擴散和熱滲透效應對污染物運移的促進作用增強。而熱固結效應則能夠減緩污染物運移，但隨著土體熱膨脹系數的增加，墊層底部污染物積累質量濃度變化不大。當溫差為40 K時，與不考慮熱效應工況相比，考慮熱擴散、熱滲透和熱固結綜合效應影響下的污染物擊穿時間縮短54 a。

關鍵詞：熱擴散；熱滲透；熱固結；污染物運移

橫向地震作用下土工合成材料加筋土擋墻筋材拉力分析

劉華北

(華中科技大學，湖北 武漢 430074)

摘  要：土工合成材料加筋土擋墻具備優良的抗震性能，但是，國內外現行的加筋土擋墻筋材動拉力計算方法存在地震動參數選用不盡合理的問題，一方面可能帶來結構安全隱患，另一方面也造成了工程界的疑慮?；诖?，在前期工作的基礎上應用非線性動力有限元法分析了高加筋土擋墻在不同地震激勵作用下的地震響應，重點討論了強震作用下筋材拉力的影響因素。分析結果表明，加筋土擋墻的地震響應同時決定于地震動頻譜特性、強度、以及加筋土擋墻對地震動的放大效應，這種綜合效應是地震波的傳播特點與填土的彈塑性性質共同決定的。加筋土擋墻主動區質心處的根方加速度可用于計算加筋土擋墻主動區的地震慣性力，用于估計加筋土筋材地震拉力。 

關鍵詞：土工合成材料；加筋土擋墻；橫向地震作用；筋材拉力；根方加速度

砂土中錨板上拔三維物質點法模擬研究

高宇新，朱鴻鵠*，張春新，劉  威，王  靜，張  巍

(南京大學地球科學與工程學院，江蘇 南京 210023)

摘  要：土體中錨板的上拔過程存在復雜的錨土相互作用，掌握其變形及破壞機制對于確定錨板的極限承載力和優化設計具有重要的意義。采用三維物質點法（MPM）模擬了砂土中圓形錨板的上拔過程，探究了不同埋深條件下土體的位移場分布及錨板的上拔破壞機制，并結合極限平衡法研究了砂土密實度、錨板尺寸和埋深等因素對其極限承載力的影響。結果表明，臨界埋深比主要受土體性質影響，受錨板直徑的影響較小。當埋深比小于臨界埋深比時，土體表現為淺埋破壞，破壞面延伸至地表，其形狀在松砂中為圓臺狀，在密砂中為曲面狀；當埋深比大于臨界埋深比時，土體中的破壞面呈燈泡狀，且不延展至地表。當上拔位移較大時，錨板上方出現土體繞流現象 。保持埋深比不變，錨板直徑越大，則極限承載力越大，上拔承載力系數越小。砂土密實度對錨板上拔力–位移曲線有較大的影響，密砂中的極限承載力明顯大于松砂，且兩者的差值隨埋深比的增加而增大。

關鍵詞：物質點法；錨板；破壞面；極限承載力；相互作用

基于微震反演裂隙的采動巖體損傷分析方法及其工程應用

趙  永1, 2，楊天鴻*1, 2，王述紅2，賈  蓬2

（1. 東北大學巖石破裂與失穩研究所，遼寧 沈陽 110819；2. 東北大學資源與土木工程學院，遼寧 沈陽 110819）

摘  要：采動條件下巖體發生漸進損傷誘使裂隙萌生、發展和貫通，繼而形成導水通道誘發突水災害。該過程涉及裂隙演化及巖石損傷等問題，使得突水災害具有動態復雜性的特點。顯然，從理論上準確解譯突水通道及其演化規律是十分困難的，需要依靠現場監測和數值模擬手段。為此，從“巖體變形破裂過程中，微震現象的主要本質是裂隙的擴展”學術觀點出發，建立了基于微震反演裂隙的各向異性損傷模型，并將該模型與FLAC3D數值模擬分析相結合，期望將巖體宏觀力學行為與裂隙發展相聯系。最后，將研究成果應用到張馬屯鐵礦注漿帷幕突水通道分析中：對帷幕失穩區損傷系數及損傷張量進行了分析；標定了突水通道；并從滲流–應力–損傷角度建立三維數值計算模型，研究了帷幕與采場之間圍巖應力及屈服特性，確定了巖體采動誘發突水通道特征及其形成機理，以期為礦山安全開采和水治理設計提供幫助。

關鍵詞：礦山；微震監測；裂隙演化；滲流通道；各向異性損傷

雙層非飽和土地基一維固結半解析解

李林忠，秦愛芳*，江良華

（上海大學力學與工程科學學院，上海 200444）

摘  要：基于Fredlund和Hasan的非飽和土一維固結理論，將非飽和地基假定為雙層，引入層間滲流連續條件，得到雙層非飽和土地基一維固結控制方程。采用Laplace變換將偏微分方程組轉化為常微分方程組，求解得到雙層非飽和土地基在單面、雙面滲透邊界條件下超孔隙壓力和沉降在Laplace域內的解；并利用Crump數值方法實現Laplace逆變換，最終得到時間域內雙層非飽和土地基一維固結的半解析解。通過與已有文獻和有限差分解的結果比較，驗證了所得半解析解的有效性?；诘玫降慕獯?，結合算例考察了不同層間滲透系數比下，雙層非飽和土地基中超孔隙壓力的分布規律；并通過參數分析討論了土層厚度比和層間滲透系數比對雙層非飽和土地基沉降的影響。

關鍵詞：非飽和土；雙層地基；一維固結；Laplace變換；半解析解

鈣質砂小應變初始剪切模量試驗研究

史金權1, 2, 3，肖  楊*1, 2, 3，劉漢龍1, 2, 3，Wim Haegeman4

(1．重慶大學土木工程學院，重慶 400045；2．重慶大學山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，重慶400045；3. 庫區環境地質災害防治國家地方聯合工程研究中心（重慶），重慶 400045；4. 根特大學土木工程系，Gent 9000，比利時)

摘  要：砂土的初始剪切模量是反映土體剛度的一個重要的力學參數。利用多方向的彎曲元測試技術，對取自波斯灣人工島礁的鈣質砂小應變初始剪切模量進行研究，分析了不均勻系數Cu、平均粒徑D50及應力歷史對鈣質砂水平（GHH）和垂直平面（GHV和GVH）上剪切模量的影響。結果表明：各向同性固結下，鈣質砂的Gmax各向異性顯著，表現為GHH值大于GHV和GVH；隨著平均粒徑D50增大而增加，但隨著不均勻系數Cu增大而降低；卸載階段的高于加載階段的值；將不均勻系數Cu、平均粒徑D50和超固結比OCR作為變量對預測砂土的Hardin公式進行修正，相較于傳統Hardin公式，修正后的公式能夠更好地預測本文中使用鈣質砂的。

關鍵詞：初始剪切模量；彎曲元；小應變；鈣質砂；Hardin公式

融雪與降雨入滲下含鹽土遺址的凍融劣化研究

諶文武1, 2，賈博博1，蔡  韜1，陳浩鑫1，李  湘1

（蘭州大學土木工程與力學學院，甘肅 蘭州 730000；2. 蘭州大學西部災害與環境力學教育部重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

摘  要：采用含水率、電導率、彈性波速及無側限抗壓強度等指標，結合試樣表觀及微結構變化研究了含鹽土遺址在融雪或降雨入滲的初始條件下經歷凍融循環的劣化機制。結果表明：在凍融循環過程中，試樣含水率因融雪與降雨入滲的水分補給及蒸發散失而先增加后減小并趨于穩定，鹽分隨水分遷移后分別在試樣高度5，3.5 cm處富集；水分入滲增加了土粒間的水膜厚度，試樣彈性波速和無側限抗壓強度顯著下降；隨著凍融循環的進行，水分蒸發散失，試樣波速和強度逐漸回升，鹽分和降水形式是影響試樣強度恢復的關鍵因素。當Na2SO4含量大于0.4%時，其含量的增加會降低試樣強度恢復比，NaCl的加入提高了試樣強度恢復比，但降低了強度回升速度。經歷12次凍融循環后，融雪入滲使易溶鹽充分彌散而有助于土體強度恢復，頂部水鹽富集導致試樣頂面形成酥堿和翻卷的泥皮；降雨入滲使試樣微裂隙發育且大孔隙（>16 μm）占比增大，濕潤鋒處水鹽富集導致試樣側面出現橫向裂縫，試樣強度回升速度和幅度均較小。

關鍵詞：融雪入滲；降雨入滲；含鹽土遺址；凍融劣化；微結構

考慮界面效應的內張鋼圈加固盾構管片結構力學性能研究

孫雅珍1，于  陽2，王金昌*3，葉友林2，譚清元1

（1. 沈陽建筑大學交通工程學院，遼寧 沈陽 110168；2. 沈陽建筑大學土木工程學院，遼寧 沈陽 110168；3. 浙江大學交通工程研究所，浙江 杭州 310058）

摘  要：針對內張鋼圈加固后的盾構管片結構，現有研究中多基于理想界面假設，忽略了鋼-混凝土連接界面非連續變形特性，無法對結構的承載性能和破壞機制做出精細分析。將內聚力模型與擴展有限元方法相結合，考慮了加固結構連接界面的非連續變形特性，建立了可精確描述裂縫擴展過程的內張鋼圈加固結構三維實體非線性模型，并利用足尺試驗結果驗證了計算的正確性，實現了鋼與混凝土兩種不同材料連接界面滑移破壞及開裂等劣化行為的動態模擬，彌補了試驗的不足。在此基礎上，對頂部超載與地層荷載作用下加固結構的力學性能展開分析，研究結果表明：頂部超載作用下加固結構受力破壞過程主要分為4個階段，鋼圈與混凝土連接界面處裂縫的擴展與黏結破壞是結構失穩破壞的決定性因素；地層荷載作用下加固結構受力過程中，連接界面接頭處存在拉—壓交替的非協調變形區域，易發生剪切滑移及剝離破壞。

關鍵詞：盾構隧道；內張鋼圈加固；數值計算；連接界面；內聚力模型；擴展有限元

管棚受力和變形的分析預測方法及工程應用

王  文，雷嘯天，李德武*

(蘭州交通大學土木工程學院，甘肅 蘭州 730070)

摘  要：采用管棚預先對淺埋軟弱圍巖進行支護時，對管棚力學響應的精確預測是保證管棚結構設計合理性的重要依據。在管棚的彈性地基梁分析模型基礎上，考慮掌子面失穩段對管棚約束的弱化，建立基于Pasternak彈性地基梁理論的管棚分析模型來預測預支護段開挖時管棚的受力和變形。利用Euler-Bernoulli梁的控制方程以及Pasternak彈性地基約束反力分布方程，推導出單循環進尺下管棚受力和變形的解析表達式，并通過考慮隧道施工動態過程，提出計算管棚全長范圍力學響應的方法。綜合分析管徑、開挖進尺長度等主要技術參數對管棚力學響應的影響，結果表明，開挖進尺長度是控制管棚變形的關鍵施工技術指標。通過對管棚分析模型的求解與運用，為管棚的設計和施工提供了一個較為系統的分析預測方法。

關鍵詞：隧道工程；彈性地基梁；管棚；變形分布；工程應用

區域場地近地表速度結構建模研究

師黎靜1，宋  健* 2,3，黨鵬飛1，劉佳軒1

(1. 中國地震局工程力學研究所中國地震局地震工程與工程振動重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080；2. 廣東華路交通科技有限公司，廣東 廣州 510550；3. 廣東交科檢測有限公司，廣東 廣州 510550)

摘  要：近地表速度結構是全面考慮城市區域場地地震效應，精細模擬地震動場及建筑群震害的基礎。針對復雜交錯沉積的區域場地，建立了先基于工程地質先驗信息限定交錯土體邊界，利用序貫指示模擬求解各類交錯土體空間概率分布，再依據剪切波速與工程地質結構的空間相關關系，借助序貫高斯模擬構建波速結構模型的方法；在搜集分析鉆孔波速資料基礎上，構建了哈爾濱市區場地三維速度結構模型；通過與工程地質剖面的定性對比分析、剪切波速-埋深統計關系和實測波速的定量比較，驗證了方法的可行性。結果表明：構建的三維工程地質模型具有空間預測能力，能夠反映區域場地工程地質結構特征，構建的剪切波速結構模型與工程地質結構有很好的相關性，適用于模擬隨深度減小剪切波速增大的復雜場地結構。本文模型更利于根據詳細巖土類型給定地震反應分析中的非線性動力學參數。

關鍵詞：區域場地；序貫指示模擬方法；工程地質結構；序貫高斯模擬方法；波速結構

多層土中根樁的非線性沉降簡化計算方法

羅曉光1, 2，任偉新*3，殷永高1

(1. 合肥工業大學土木與水利工程學院，安徽 合肥 230009；2. 湘潭大學土木工程與力學學院，湖南 湘潭 411105；3. 深圳大學土木與交通工程學院濱海城市韌性基礎設施教育部重點實驗室（籌），廣東 深圳 518060)

摘  要：根樁是一種新型樁基礎，它通過從樁身預留位置將一定數量的水平根鍵頂入樁周土體中來提高樁基承載力。為分析多層土中根樁的非線性沉降問題，基于雙曲線函數提出了土–根鍵的荷載傳遞模型，并推導建立了一種多層土中根樁的非線性沉降簡化計算方法，基于MATLAB編制了根樁的非線性沉降分析程序。以安徽省池州長江公路大橋工程兩根現場試樁為例，對該方法與現場荷載試驗結果以及其它分析方法進行了比較。結果表明，該方法與實測結果吻合較好，較其它分析方法更符合根樁的荷載沉降曲線特性。根樁參數分析表明，根樁的荷載沉降特性對根鍵的布置型式以及根鍵側壁土的荷載傳遞參數取值不敏感，但對根鍵底部土的荷載傳遞參數取值較敏感。

關鍵詞：根樁；多層土；非線性沉降計算；根鍵；雙曲線荷載傳遞函數；荷載試驗；參數分析

高廟子膨潤土熱膨脹特性試驗研究

曹勝飛1，2，劉月妙1，2，謝敬禮1，2，閆  安1，2，高玉峰1，2，佟  強1，2

(1. 國家原子能機構高放廢物地質處理創新中心，北京 100029；2. 核工業北京地質研究院中核高放廢物地質處置評價技術重點實驗室，北京 100029)

摘  要：采用DIL806熱膨脹儀，通過室內試驗系統研究了不同影響因素對高廟子壓實膨潤土樣品熱膨脹性能的影響，獲得了膨潤土樣品熱膨脹系數隨干密度、升溫速率、含水率和環境氣氛等條件的變化規律。試驗結果表明：膨潤土樣品的熱膨脹系數隨著干密度的增大而增大；樣品熱膨脹系數隨初始含水率的升高而降低；高含水率的膨潤土樣品，其熱膨脹系數隨升溫速率的升高而增大，含水率為0的試驗樣品其熱膨脹系數隨升溫速率的升高略有下降；對于同一干密度和含水率的試驗樣品，空氣氛圍環境下樣品的熱膨脹系數要高于氬氣氛圍環境下的熱膨脹系數。研究成果對分析膨潤土的熱膨脹性能，評價高放廢物處置緩沖材料的長期穩定性具有一定的參考依據。

關鍵詞：高廟子膨潤土；熱膨脹系數；干密度；含水率；升溫速率；氣氛環境

地裂縫場地地鐵車站動力響應振動臺試驗研究

陳  軒1, 2, 3，熊仲明*1, 2, 3，陳  幟1, 2, 3

(1. 西安建筑科技大學土木工程學院，陜西 西安 710055；2. 西安建筑科技大學結構工程與抗震教育部重點實驗室，陜西 西安 710055；3. 陜西省巖土與地下空間工程重點實驗室，陜西 西安 710055)

摘  要：地震和地裂縫耦合作用嚴重威脅著地鐵工程的安全。通過開展地裂縫場地（穿越地裂縫）地鐵車站結構模型的振動臺試驗，分析了地震作用下地裂縫場地土的加速度反應、裂縫發展和車站的加速度、應變等動力反應規律。試驗結果表明：模型土在臨近地裂縫的一定范圍內地震響應較大，且距地裂縫相同距離處，上盤的加速度響應整體上大于下盤；地裂縫場地地鐵車站峰值加速度沿結構高度的分布規律與地震強度有關，即小震作用下結構峰值加速度呈現隨結構高度增大而增大的倒三角分布，強震作用下則呈現頂部和底部較大、中部相對較小的“K”型分布；地裂縫場地地鐵車站地震破壞模式是地裂縫場地水平剪切變形和豎向上、下盤的錯動作用使結構產生明顯變形，中柱發生嚴重的剪壓破壞，側墻與樓板連接處出現一定的受拉損傷，從而導致結構失效；考慮豎向地震作用后，地裂縫場地地鐵車站破壞更為嚴重，這是由于豎向地震增大了地裂縫場地動力放大效應和上、下盤錯動作用。

關鍵詞：地裂縫；地鐵車站結構；振動臺試驗；地震反應

膠凝砂礫石壩深層抗滑穩定模型試驗研究

丁澤霖，高昱芃，張宏洋*，王  婧，班漢林

（華北水利水電大學水利學院，河南 鄭州 450046）

摘  要：膠凝砂礫石壩（CSG壩）是一種新壩型，目前學術界主要針對壩體的結構形式、應力分布及結構強度等方面展開了研究，而關于地基對CSG壩的影響相關研究較少。通過設計地質力學模型試驗，模擬了CSG壩在復雜地基上的正常運行及破壞狀態。具體為，以守口堡大壩的典型壩段及武都水庫#18壩段址區的壩基為研究對象，采用超載法，對模型進行了破壞試驗研究，對該工況下CSG壩的深層抗滑穩定進行了研究。研究表明：模型的超載安全度Kp為6.0，CSG壩對復雜地基有良好的適應性。模型破壞的主要原因是壩基結構面發生破壞而形成滑移通道，最終壩體沿滑移通道滑動失穩。

關鍵詞：CSG壩；復雜地基；結構面；模型試驗；超載法