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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

    短时疾增客流下的轨道交通换乘空间应变研究

    褚冬竹董志凌
    1401-1417页
    查看更多>>摘要:伴随着以通勤为目的的城市轨道公共交通使用人数的增加,高峰期轨道交通站点内出现的快速变化的、大流量的短时疾增客流使得换乘站点难以安全、稳定、有效地承载客流并满足客流换乘需要。本研究通过实地调研与借助Anylogic平台的仿真来剖析短时疾增客流的特点及其对站内空间的作用效果,将现有的预制式、组装式、折叠式等应变技术或设备作为基础,提出建筑空间层面与站内设备设施层面的分类应变思路。建立应变应用场景与应变技术及措施的对应关系,并探究空间可变在动态优化地下轨道交通站内换乘空间方面的应用。研究成果可为未来既有轨道交通站点的优化设计提供参考。

    客流轨道交通换乘应变装配式建筑

    地下空间开发地质适宜性评价指标选取与赋权

    阮明符尤隆杨永鹏周进波...
    1418-1431,1466页
    查看更多>>摘要:地下空间评价是服务地下空间开发的先导性工作,近二十年以来,国内多个城市开展了不同尺度的地下空间开发地质适宜性评价,由于评价语义不明确以及地质条件和技术人员认识差异等原因,各城市在评价指标选取和赋权方法选择上不尽相同,制约了评价成果的推广和应用。本文基于系统理论提出地下空间开发地质适宜性评价是以地下空间系统边界、组成要素为研究对象,对系统在外部扰动作用下保持相对平衡状态能力进行评判的一项工作,阐明了具体评价要素和内容;在此基础上,重点针对评价指标体系中的层级组织、粒度选择,指标赋权中的方法选择、优化及校验评估等关键问题,构建了 一套方法流程体系。海口江东新区的实践表明,以"限制级、安全级、成本级"划分第一准则层,以"复合迭代熵权法"进行权值计算,以统计评估、专业评估和多方法对比进行权值评估的方法,既体现了专业知识的导向性,也体现了数据的客观性与区分性,可为我国滨海平原城市地下空间开发地质适宜性评价提供方法参考。

    地下空间评价地质适宜性评价指标选取赋权方法

    高校校园地下空间开发利用策略及案例分析

    刘瀚之刘新荣周小涵王䶮...
    1432-1441页
    查看更多>>摘要:高等教育的快速发展导致高校可开发用地日益紧张,师生住宿、生活空间资源短缺,地下空间的开发利用逐渐成为高校建设的重中之重。本文通过阐明高校地下空间发展动因,整理地下空间类型及开发模式,梳理国内外高校地下空间特点,并以西南地区某高校为例具体分析,进而预测高校校园地下空间开发趋势。研究表明:高校地下空间开发需要注重时代延续、强调景观协同,在进行具体设计时强化单体地下空间职能、提高空间纵深,打造具有"学习-生活-交往"复合职能的地下综合体,设计时加强多点联通,兼顾整体协同,将高校校园地下空间作为一个建设整体进行规划设计,同时注重地下空间开发中的动静交通结合,打造智能化的地下空间,才能构建集约化、高质量的高校校园地下空间。

    校园规划地下空间开发利用案例分析

    砂岩强度的动态尺寸效应机理研究

    罗伊戚承志盛志刚王泽帆...
    1442-1453页
    查看更多>>摘要:试验研究发现岩石强度的动态尺寸效应与静态尺寸效应相反,但岩石动态尺寸效应的内在微细观动力机理还没有澄清。本文以砂岩为例,基于岩石的翼状裂纹模型,联合求解裂纹的加载方程和运动方程,研究了在动载作用下试件尺寸对岩石强度的影响机理,即岩石强度的动态尺寸效应。结果表明:在相同动力加载率条件下,试件尺寸越大,裂纹连接所需要的时间越长;试件破坏时的施加的应力(也即动态强度)越大,试件的动态尺寸效应越显著,岩石动态强度近似以幂律关系增长;对于一定的试件尺寸范围,根据数值分析,得到岩石的临界应变率范围,在该临界应变率以下,静态的尺寸效应占主导地位,在该临界应变率以上,动态尺寸效应占主导地位,且临界应变率随试件尺寸增加而降低;试件临界尺寸随着应变率增加而降低。

    动态尺寸效应翼状裂纹模型动力强度临界应变率

    基于卸荷路径的软岩大变形隧道计算模型

    王巍浩王轶霞宋杨陈正飞...
    1454-1466页
    查看更多>>摘要:近些年来,软岩大变形隧道施工带来的安全事故日益频繁,其主要原因是目前暂未形成有针对性的、可以准确反映软岩大变形力学行为的隧道计算模型。隧道开挖过程实际是一个卸荷的过程,在这种应力路径条件下,隧道塑性区内围岩的力学性能相对未开挖状态减弱。本文基于隧道典型软岩—泥岩卸荷三轴试验得到考虑峰后损伤的力学本构模型,并建立软岩隧道计算模型。与传统Fenner公式计算结果进行对比发现,本文模型更加符合高地应力下软岩隧道开挖和支护计算结果。利用Euler显式差分求解算法对模型进行理论求解,研究不同支护力、不同黏聚力、不同摩擦角、不同变形模量对隧道塑性圈半径与洞周位移的影响。基于FISH语言平台,将计算模型嵌入FLAC 3D得到了支护时间对支护效果的影响。最后基于龙溪隧道的现场实测数据验证了本文的隧道计算模型。研究成果可以为准确计算大变形段落围岩响应提供理论依据。

    软岩大变形隧道开挖卸荷应力路径参数劣化差分数值解

    盾构偏仰角影响下隧道掌子面稳定性分析

    尹水金谭子安
    1467-1484页
    查看更多>>摘要:为探究任意偏仰角影响下纵向倾斜隧道掌子面的稳定情况,以Hoek-Brown强度准则为例,考虑隧道纵向倾角的影响。利用空间离散和点生点技术,改进现有的隧道掌子面三维主被动破坏模型,求解了倾斜隧道掌子面的主被动破坏极限支护压力,并建立了非线性Hoek-Brown 准则下倾斜隧道掌子面三维主被动破坏模型。通过本文模型计算结果与数值模拟结果对比分析,以验证本文所建立的非线性Hoek-Brown准则下倾斜隧道掌子面三维主被动破坏模型的合理性。结果表明:本文所建立的非线性Hoek-Brown准则下倾斜隧道掌子面三维主被动破坏模型与数值模拟结果之间最大误差小于5%,拟合效果良好,适用于倾斜隧道的掌子面稳定性分析问题;任意偏仰角引起隧道与水平面之间的倾角是影响掌子面稳定性的重要因素,在实际施工中应予以格外关注,可为类似隧道盾构施工的安全性提供有效的理论指导与参考。

    偏仰角掌子面Hoek-Brown强度准则主被动破坏模型倾斜隧道稳定性分析

    饱和岩土边坡的孔压增量-强度折减极限分析方法

    董天文林小庆赵同峰
    1485-1490,1540页
    查看更多>>摘要:目前饱和边坡的强度折减法流固耦合分析是在总应力的静水压力差法基础上,通过调整浸润面位置、考虑材料浮力作用加以实现,未能解决强度折减过程孔隙水压力变化的情况。本文从岩土体固相介质强度参数(c、φ)与液相介质强度参数(孔隙水压力)相互关系出发,解释了固体骨架、自由水不同步的荷载传递过程,提出了有效应力的强度折减法、孔压增量近似确定方法,并在总应力静水压力差方法基础上给出了孔压增量-强度折减方法的实现过程。研究表明:孔压增量-强度折减方法计算的饱和边坡零孔隙水压力面升高0。34~0。44 m(4%~5%),与目前在涉水边坡流固耦合分析中按经验选取0。5 m的浸润面抬升值较为一致。

    饱和边坡强度折减方法流固耦合分析有效应力

    石灰岩脆性损伤演化和声发射特征研究

    杨东辉乔伟苏经纬程虹铭...
    1491-1502页
    查看更多>>摘要:脆性是深部岩体最重要的力学性质之一。为研究石灰岩脆性损伤演化机制,开展了单轴压缩下石灰岩声发射试验,分析了脆性指数与损伤变量和声发射b值的关系。结果表明:(1)石灰岩裂纹闭合应力、裂纹起始应力、损伤应力占峰值应力的比值分别为31。3%、43。0%、85。5%;(2)石灰岩脆性指数平均为0。32,均方差为0。009,随脆性指数上升,特征应力对应的损伤变量逐渐减小,损伤变量由"正比例函数"增长逐渐变为"凹形幂函数"增长,临界破坏阶段存在损伤加速现象;(3)在单轴压缩条件下,随脆性指数上升,石灰岩剪切破坏减弱、张拉破坏增强,脆性指数能够较好地表征其破坏形式;(4)石灰岩声发射累计振铃计数、累计能量和累计幅值与时间曲线存在明显的4个阶段:微增期、平静期、陡增期、骤降期,且平静期幅值均小于80 dB,曲线总体呈台阶状上升趋势。脆性指数越大,平静期越长,陡增期越短,b值突点对应应力与峰值应力比值越大;(5)b值曲线呈先上升后下降趋势,b值突点均在平静期结束点之前,这两点均能准确预警石灰岩失稳破坏,随脆性指数上升,b值突点出现越晚,越接近峰值。研究成果可为围岩稳定性控制和动力灾害监测预警提供重要参考。

    石灰岩脆性单轴压缩损伤变量声发射

    不同围压下原煤力学特性及裂隙演化特征

    王磊张宇陈礼鹏李少波...
    1503-1514页
    查看更多>>摘要:通过受载煤岩工业CT扫描系统进行了不同围压下原煤的三轴压缩试验,探究不同围压下原煤的力学特性和破坏特征,并结合自身的CT扫描系统获得了原煤失稳破坏全过程CT扫描信息,分析了在不同围压下原煤的裂隙扩展演化规律。结果表明:(1)随着围压的增大,偏应力-应变曲线整体向右偏移,峰值强度呈线性增长、而峰值应变和弹性模量均以二次函数的形式上升,且峰值强度的增长量最大;(2)基于CT扫描图像,煤样内部裂隙演化特征可以分为裂隙压密缓慢减少阶段、裂隙萌生稳定发育阶段、裂隙快速增加阶段、裂隙扩展贯通阶段4个阶段,且随着围压的增加,裂纹密度逐渐减小;(3)在三轴加载下,原煤的破坏形式以剪切破坏为主,破断角大小为20°~40°,且随着围压的增加,破断角呈二次函数增长。研究结果对井下巷道、采场支护设计、围岩稳定性判断和矿井灾害事故防治具有参考意义。

    围压原煤力学参数CT扫描裂隙演化

    卸荷损伤泥岩应力松弛特征及本构模型研究

    王宇黎瑾闫亮茆苏徽...
    1515-1527页
    查看更多>>摘要:软弱岩体开挖卸荷形成的损伤对其支护加固后的应力松弛特性影响不可忽视。以红层泥岩为研究对象,开展了不同卸荷损伤程度泥岩的单轴应力松弛破坏试验,研究了不同应变水平及卸荷损伤程度对泥岩松弛特性的影响规律。结果表明:卸荷损伤泥岩在破坏前后的分级应力松弛试验中应力曲线均表现为不完全松弛,应力松弛曲线主要包含减速及稳定松弛两阶段,且各级应变水平下松弛量和松弛时间均随卸荷损伤程度增加呈线性增大趋势。基于分数阶微积分理论,选取R-L分数阶弹黏性元件(F元件),提出考虑黏滞系数时变特征的弹黏性时变元件(FT元件),然后引入卸荷损伤程度因子,提出考虑卸荷损伤的分数阶弹黏性时变元件(UFT元件),最后将该元件引入传统Burgers模型,建立了基于分数阶的非线性松弛本构模型。基于不同分数阶元件的理论本构模型计算值与试验数据对比表明,基于UFT元件的松弛本构模型具有更高的精确性,且不同应力水平及卸荷损伤程度下的模型理论计算成果与试验数据均较吻合,表明该松弛本构模型能够精确地描述卸荷损伤泥岩松弛特征。

    卸荷损伤泥岩松弛特征弹黏性时变元件分数阶松弛本构模型