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期刊信息/Journal information
地下空间与工程学报
地下空间与工程学报

张永兴

双月刊

1673-0836

dxkjbjb@126.com

023-65120728；65127291；65120727

400045

重庆市沙坪坝重庆大学B区岩土工程研究楼二楼

地下空间与工程学报/Journal Chinese Journal of Underground Space and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是有关城市地下空间开发利用的综合性科技刊物，旨在通过对国内、外地下空间开发利用新成果的交流，并兼论与之相关的地下工程与基础工程的科技问题，以促进我国地下空间的合理开发利用，实现城市建设的可持续发展。本刊具有内容广泛、深入浅出、理论与实践相结合，可为从事规划、土建、人防、地铁、隧道及岩土工程研究等有关专业人员提供有价值的信息。
正式出版
收录年代

    水平非均匀场地中油气管道地震响应分析及试验

    代建波朱江王赵诚马静...
    1160-1168页
    查看更多>>摘要：针对水平非均匀场地中埋地油气管道的地震响应,开展了埋地油气管道振动台试验和有限元模拟分析,研究了不同强度地震激励下埋地油气管道的应变和加速度响应,以及场地管周土体的加速度和位移响应规律.结果表明:研发的土箱能够满足试验的要求,试验方案合理可行;由于非均匀场地土体特性的不同,在地震激励下不同土体的动力响应不一致,进而会对管道不同区段形成不同的动力作用,加剧管道整体的动力响应;随着加载等级的提高,土体在振动过程中先是被压实,然后逐渐破坏,土体的非线性特征越来越明显,管道振动现象更为明显;相比于均匀场地条件,相同工况非均匀场地条件下的管道应变峰值和加速度峰值响应明显增大,表明非均匀场地条件下管道周围的土体破坏更为严重,管道的运动更加剧烈.建议在埋地管道抗震设计中要考虑非均匀场地条件和管周土体特性不一致对管道地震响应的增大影响.

    埋地油气管道非均匀场地地震响应有限元分析振动台试验

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    黏性地层盾构刀盘泥饼固结硬化试验研究

    王宇博周凯歌方勇刘四进...
    1169-1179页
    查看更多>>摘要：盾构在黏性地层中掘进时刀盘容易出现结泥饼问题,严重时堵塞刀盘降低盾构掘进效率,影响施工安全.渣土粘附在刀盘的过程中伴随着泥饼的固结硬化,为探明盾构刀盘泥饼固结硬化的影响因素,通过自制的刀盘掘进模拟装置开展了室内试验,研究了土体性质、温度、刀盘土压力与泥饼固结硬化特征之间的关系,进行了渣土改良实验,探究了不同改良剂对泥饼固结硬化程度的影响.结果表明:泥饼的含水率与锥入深度可以表征泥饼的固结硬化特征;土体的性质对掘进后刀盘形成泥饼的固结硬化程度影响最大,温度次之,刀盘土压力对泥饼的固结硬化程度存在地层差异性;泡沫剂对纯黏土与含砂黏土泥饼的固结硬化作用改善效果明显,分散剂则仅在纯黏土中存在明显作用.

    盾构隧道黏性地层泥饼固结硬化室内试验

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    深部巷道围岩分区破裂带理论及试验对比研究

    黎林梅涂一郎曾宪任谢洪阳...
    1180-1190页
    查看更多>>摘要：深部岩体巷道围岩分区破裂化现象形成机制一直存在较大争议.本文从应力波传播的角度对此问题进行了理论探索.以半圆型巷道围岩为对象,建立了巷道围岩应力波传播物理模型.对围岩区域波动方程进行了求解,得到巷道围岩区域应力波幅值分布呈波动衰减变化特征,创新性地提出了巷道围岩分区破裂带宽度及理论深度.以丁集矿井为对象,对其围岩分区中心半径进行理论计算并与实测结果进行对比研究,大部分分区半径吻合度较好.本文的研究成果对巷道围岩分区破裂化理论有一定的推进作用.

    应力波波动方程巷道围岩分区破裂实测对比

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    石灰岩微波致裂规律研究

    古傲林马占国文佳豪李阳...
    1191-1209页
    查看更多>>摘要：为探求微波激励对坚硬石灰岩力学特性与致裂效果的影响,选取徐州地区典型石灰岩进行微波处理和单轴压缩试验,并建立二相岩模型开展数值试验,分析石灰岩的损伤程度随微波激励功率、时间的变化规律.结果表明:微波激励对石灰岩力学性质的改变包括在两成分的交界面由温度应力引起细小裂缝,此外,微波功率恒定时,两成分交界面的温度增长梯度、应力增长梯度均与处理时间呈负相关;压缩破岩的最佳微波激励功率和时间为3.0 kW/m3的微波处理岩石10 min;随着载荷作用点距中轴线的距离增加,各激励功率下的断裂应力曲线不断收缩,不同激励功率的效率趋于一致;3.0kW/m3作为岩石受微波激励的裂缝增长关键功率节点,对岩样不同区域裂缝增长梯度影响显著.研究结果可为坚硬石灰岩致裂工作提供参考.

    石灰岩微波破岩单轴压缩微波激励最佳处理时间最佳处理功率

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    冲击地压巷道围岩改性研究

    刘业献王洪涛翟勃张寅...
    1210-1222,1246页
    查看更多>>摘要：针对巷道围岩改性的研究,主要采用理论解析及室内试验相结合的方法,先分析改性前影响围岩塑性区范围的因素,再利用试验研究改性后不同时间段内试件的力学特性及声发射特征,通过抗压、抗拉、抗剪、声发射实验手段研究围岩改性体破裂力学显现过程.结果表明:改性前围岩塑性区范围受支护阻力、侧压力系数、软化系数、扩容梯度及残余强度等参数的影响;其他条件一定时,提高围岩破碎区的残余强度可减小围岩塑性区的范围;改性体7 d、14 d、28d的抗压强度逐渐增加,最终达到原煤样强度的48.95％,28天的抗拉强度达到原煤样强度,黏聚力与完整煤样相比提高了2.05倍,对围岩塑性圈的改良均有很好的效果;声发射研究得到:7 d、14 d改性体试件的声发射信号变化较强烈,且在各个阶段都有大量的声发射信号产生,在受力情况下试件内部情况复杂,而28 d改性体的声发射信号变化较稳定,主要集中在破坏前后,在时间的作用下改性体的破坏形式逐渐由延性破坏转变为脆性破坏,证明28 d后改性体的强度达到饱和值,在围岩改性强度稳定后才能发现再次进行施工.根据实际情况制定围岩注浆改性方案,并监测围岩顶底板及两帮的移近量,改性后的围岩稳定性增加,变形量减小.

    全煤巷道冲击地压围岩改性力学特性声发射特征

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    冻融循环下低液限盐渍化粉土力学特性研究

    包卫星秦川李伟刘亚伦...
    1223-1235页
    查看更多>>摘要：为了研究冻融作用对低液限盐渍化粉土强度的影响,对不同初始含水率低液限盐渍化粉土进行冻融循环试验后,开展不固结不排水(UU)剪切和扫描电镜(SEM)试验,从宏微观角度揭示低液限盐渍化粉土强度的劣化机理.结果表明:未冻融时,含水率的改变不会引起低液限盐渍化粉土应力-应变曲线形态发生变化,均表现为软化型;在冻融作用下,含水率小于14％时试件的曲线形态不会发生改变,呈现软化型,高含水率的试件其应力-应变曲线形态会向着硬化性转变;通过分析冻融和含水率与破坏强度的关系,发现低液限盐渍化粉土破坏强度随含水率的提高呈现线性衰减,破坏强度随冻融循环次数的增加呈现指数型衰减,前3次冻融过程中破坏强度的衰减速率和幅度最大,随后趋于稳定;随着围压的增大,试件的应力-应变曲线会由软化型向硬化型过渡;在微观结构方面,冻融作用会改变土颗粒之间的接触形式,造成孔隙和裂隙的发育,冻融过程中微观结构的变异规律和宏观力学指标的劣化具有一致性.结合土体损伤力学,构建了冻融作用下的低液限盐渍化粉土黏聚力损伤劣化模型,冻融过程中的劣化度符合双曲线关系,最终劣化度Ac与含水率呈指数型关系,劣化速率Bc与含水率呈线性关系.

    低液限盐渍化粉土冻融循环力学性质劣化模型微观结构

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    近海黏性土中桩土界面剪切特性与含水率效应

    王永洪王鑫张明义李长河...
    1236-1246页
    查看更多>>摘要：为了研究粉质黏土-混凝土截面的抗剪强度在不同物理条件下的影响特征,本文针对粗糙度、含水率对其的影响展开研究,根据前人经验总结自制出了型直剪试验仪,研究了混凝土在不同粗糙度以及不同含水率的条件下,粉质黏土-混凝土界面的剪切特性受到的物理影响.结果表明:混凝土表明粗糙度对试验结果产生直接影响,并且随着粗糙度的增大,界面抗剪强度、界面摩擦角、剪切刚度系数以及界面残余剪切应力均相应增大,最大增幅可达37.0;而界面附着力随粗糙度的增大呈先减小后增大的趋势,增大幅度达23.7％.随着黏性土含水率的增大,界面抗剪强度、剪切刚度系数和界面残余剪切应力均呈先增大后减小趋势,含水率在20％～28％之间存在一个最优含水率使得界面抗剪特性最优;粉质黏土-混凝土界面的抗剪强度受粗糙度和含水率的影响较大.试验结果可为静压桩的工程实践提供借鉴与参考.

    粉质黏土-混凝土粗糙度含水率抗剪强度特性

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    聚丙烯纤维再生混凝土主破裂前兆特征研究

    杨欣唐宇梁宁慧
    1247-1256页
    查看更多>>摘要：为研究聚丙烯纤维再生混凝土的破裂尺度和主破裂前兆特征,设计制作了20组粗骨料替代率为25％和50％的试件,通过开展单轴压缩声发射试验,提取聚丙烯纤维再生混凝土破裂过程声发射能量和主频.以能量为媒介,探讨破裂尺度和声发射信号特征之间的对应关系.采用K-means聚类方法将大尺度破裂和小尺度破裂进行二维聚类分析,然后运用支持向量机得到大尺度破裂和小尺度破裂两类聚类的分界线.分析了聚丙烯纤维再生混凝土破裂过程声发射信号演化规律,发现存在声发射事件率减少,大尺度破裂信号增加,低能量小尺度破裂信号消失等特征.引入前兆响应系数概念,计算结果表明低能量小尺度破裂信号消失特征的前兆响应系数最大,前兆响应时间最早.

    聚丙烯纤维再生混凝土声发射破裂尺度前兆特征K-means聚类

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    地下盐岩溶腔储库单井水平溶解建造流体运移研究

    李超梁卫国张胜利肖宁...
    1257-1265,1297页
    查看更多>>摘要：为提高水平盐穴储库单井后退式溶腔建腔速率,通过相似模型试验与数值计算开展建腔期注水方向对腔内流体运移规律影响研究.数值模拟结果表明:注入淡水接触腔内卤水后浓度会迅速升高,当浓度达到23％左右变为缓慢升高;上下同时入射有利于快速溶腔,垂直向下入射有利于建造更大腔体.相似模型试验流体运移规律与数值模拟基本一致,证明了数值模型的正确性.试验发现:腔内流体主要分为羽流区、边界溶解区、对流扩散区和底部饱和区4个区域;改变注水方向使羽流区流体浓度和流速改变,进而影响边界溶解区高度,与水平入射相比,垂直向上入射、上下型入射、四周型入射和垂直向下入射高度增加了22.2％、26.9％、51.1％、135.6％;改变注水方向使淡水初始向下流速改变,进而改变底部饱和区高度,与水平入射相比,垂上、四周、上下、垂下入射高度降低0％、12.9％、29.9％、70.1％.

    盐岩水平溶腔注水方向流体运移溶解速率后退式建腔

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    溶洞上方桩基极限承载力计算

    张红卫
    1266-1274页
    查看更多>>摘要：为计算岩溶区桩基的极限承载力,提出一个符合工程实际情况的简化分析模型,充分考虑了桩与溶洞之间距离对桩基承载力的影响.基于极限分析上限法,提出了相应的假定破坏模式,并采用三角形刚性块体对破坏模式进行离散,计算得到外力功率和内能耗散率.以桩端极限承载力作为目标函数,将该问题转化为数学优化模型,并利用MATLAB对数学优化模型求解.将本文计算结果与有限元极限分析法所得结果进行对比,验证了本文方法的正确性.最后,分析了材料参数和几何参数对桩基极限承载力的影响,参数分析表明:随着桩与溶洞距离不断增大,溶洞对桩端承载力的影响越来越小,当桩与溶洞距离超过某一定值时,桩端极限承载力将不受溶洞的影响.

    桩基础溶洞桩端极限承载力上限分析法

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