检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报(自然科学版) 2025年第1期56卷 189-200页

作者：周建沈君逸廖星川刘福深尚肖楠浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心浙江杭州310058 浙江大学岩土工程计算中心浙江杭州310058

首先,利用线弹性近场动力学本构模型(linear peridynamic solids,LPS)对预切槽辅助滚刀破岩问题进行了模拟,并将数值结果与试验数据进行了对比;其次,设置了σ_(x)=5 MPa、σ_(z)=20 MPa和σ_(x)=20 MPa、σ_(z)=5 MPa这2种应力状态,0、9... 详细信息

首先,利用线弹性近场动力学本构模型(linear peridynamic solids,LPS)对预切槽辅助滚刀破岩问题进行了模拟,并将数值结果与试验数据进行了对比;其次,设置了σ_(x)=5 MPa、σ_(z)=20 MPa和σ_(x)=20 MPa、σ_(z)=5 MPa这2种应力状态,0、9、18和30 mm这4种预切槽深度,总计8种工况;最后,研究了应力状态和预切槽深度对岩石破坏形态和破岩效率影响。研究结果表明:滚刀峰值贯入力随槽深的变化规律和岩石破坏形态与试验结果相符,从而验证了模型的可行性;在不同的槽深下,岩石存在2种破坏形态;当槽深为3 mm时,2个滚刀之间形成岩石破碎区;当槽深大于3 mm时,2个滚刀之间形成完整的岩块;当大主应力沿z方向时,会产生中央贯通裂纹;而当大主应力沿x方向时,则不会生成中央贯通裂纹;随着槽深增大,岩石损伤集中在预切槽附近区域,破岩效率也随之增高;当槽深≥18 mm时,峰值贯入力和比能较小,且两者受应力状态影响也较小。为实现不同应力条件下破岩性能的优化平衡、延长滚刀的使用寿命并降低施工成本,建议预切槽深度不小于18 mm;当预切槽深度无法达到该要求时,可在水平方向为大主应力方向时适当增加预切槽深度。

关键词：预切槽三维滚刀破岩近场动力学应力状态预切槽深度

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应用卷积近场动力学快速模拟随机裂纹扩展

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岩土力学 2025年第2期46卷 625-639页

作者：周建廖星川刘福深尚肖楠沈君逸浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心浙江杭州310058 浙江大学岩土工程计算中心浙江杭州310058

传统近场动力学方法采用积分方程替代连续介质力学中的偏微分方程,获得了对未知函数无光滑限制且更具一般性的方程,使得该方法特别适合模拟裂纹自发萌生和扩展等非连续问题,但高昂的计算成本往往限制了其在实际工程中的应用。采用一种... 详细信息

传统近场动力学方法采用积分方程替代连续介质力学中的偏微分方程,获得了对未知函数无光滑限制且更具一般性的方程,使得该方法特别适合模拟裂纹自发萌生和扩展等非连续问题,但高昂的计算成本往往限制了其在实际工程中的应用。采用一种基于快速卷积的近场动力学方法,以提高近场动力学方法的计算效率。该算法采用快速傅里叶变换来完成卷积计算,实现近场动力学方程中积分项的计算,可显著降低近场动力学的计算成本。基于快速卷积近场动力学的计算流程及其数值实现特性,提出了一套适用于该算法的前处理方法,并通过两个含预制裂纹的受拉方板算例验证了该前处理方法的可行性。在此基础上,进一步提出了随机裂纹扩展预测的建模方法,为岩土体随机裂纹扩展的预测研究提供了一个新的可行的思路。

关键词：近场动力学快速卷积建模方法随机裂纹扩展预测

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降水开挖共同作用下地连墙受力变形机制模型试验研究

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岩土工程学报 2025年第2期47卷 365-375页

作者：迟民良梁禄钜徐长节杨开放丁智浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙大城市学院工程学院浙江杭州310015 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室江西南昌330013

为揭示基坑降水与开挖共同作用下地连墙受力变形机制,开展了室内模型试验模拟基坑干砂开挖与降水开挖过程,采集了地连墙两侧水土压力、坑外地表沉降、地连墙弯矩及侧移等数据。通过对比不同工况条件下地连墙受力变形的变化特点及内在联... 详细信息

为揭示基坑降水与开挖共同作用下地连墙受力变形机制,开展了室内模型试验模拟基坑干砂开挖与降水开挖过程,采集了地连墙两侧水土压力、坑外地表沉降、地连墙弯矩及侧移等数据。通过对比不同工况条件下地连墙受力变形的变化特点及内在联系,分析了基坑降水开挖对地连墙受力变形的影响机制。试验结果表明:基坑降水与基坑开挖均会改变地连墙两侧侧向土压力分布形式,与干砂开挖相比,降水开挖共同作用时侧向土压力变化更为显著,墙前被动土压力更小,墙后侧向土压力峰值位置则有所下移,地连墙由此产生更大的弯矩值,并诱发更显著的地连墙侧移。

关键词：降水基坑开挖模型试验地连墙侧移孔隙水压力土压力

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软土地区静钻根植桩抗压承载力计算方法研究

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岩土工程学报 2025年

作者：龚晓南罗子昂周佳锦张日红浙江大学滨海与城市岩土工程研究中心宁波大学岩土工程研究所宁波中淳高科股份有限公司

静钻根植桩是一种绿色、环保的植入桩，近年来在我国东部沿海软土地区得到了一些成功应用。然而目前不同类型植入桩规范中计算侧阻时桩身直径的选取标准不同；此外，植入桩的极限侧阻力、极限端阻力取值主要参照预制桩参数予以修正，目... 详细信息

静钻根植桩是一种绿色、环保的植入桩，近年来在我国东部沿海软土地区得到了一些成功应用。然而目前不同类型植入桩规范中计算侧阻时桩身直径的选取标准不同；此外，植入桩的极限侧阻力、极限端阻力取值主要参照预制桩参数予以修正，目前针对修正系数取值的研究较少。本文基于静钻根植桩的荷载传递机理，结合6组静钻根植桩静载试验数据分析了侧阻计算时静钻根植桩的桩身直径取值标准，随后通过静钻根植桩与钻孔灌注桩的承载力对比，推算出不同类型土体中静钻根植桩的侧阻修正系数；基于33组静钻根植桩静载试验数据，推算出了静钻根植桩的桩端扩大头的端阻修正系数取值。最后通过30组静钻根植桩的现场试验数据验证了所提出静钻根植桩抗压承载力计算公式和推荐计算参数的合理性。研究成果可以为静钻根植桩等植入桩的设计和工程应用提供理论依据。

关键词：静钻根植桩抗压承载力计算统计分析桩侧摩阻力桩端阻力

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电渗作用下工程废泥加固效率试验研究

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水文地质工程地质 2025年第1期52卷 141-148页

作者：陶燕丽于泽一朱剑锋龚晓南周建李凯强浙江科技大学土木工程系浙江杭州310023 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058

目前城市化进程的加剧产生了大量的工程废泥,亟需进行适当处理,而传统的处理方式脱水效果难以达到预期目标。电渗法由于在软基处理和污泥加固方面拥有很大的发展潜力而受到广泛关注,因此国内外专家针对快速脱水、降低初始含水率等方面... 详细信息

目前城市化进程的加剧产生了大量的工程废泥,亟需进行适当处理,而传统的处理方式脱水效果难以达到预期目标。电渗法由于在软基处理和污泥加固方面拥有很大的发展潜力而受到广泛关注,因此国内外专家针对快速脱水、降低初始含水率等方面开展相关研究,但对电渗效率的认识存在不足。文章基于杭州某工程废泥,分别采用金属电极和惰性电极,在不同电源电压下开展试验研究,从总能耗、有效能耗和电极损耗3个方面对电渗加固效率进行探讨,根据试验结果和电渗理论模型对有效能耗系数与有效电压的关系进行了分析。结果表明:总能耗和有效能耗随电压增大而增大,且电压越大,总能耗和有效能耗的增加幅度也越大;总电渗效率和有效电渗效率随电源电压增大而降低;电极材料类型对总电渗效率影响较小,对有效电渗效率的影响通过有效电压间接实现,这是因为阳极板存在不同程度的损耗,降低了有效电渗效率;有效能耗系数与有效电压之间近似线性相关;低电压阻碍电渗效果的发挥,高电压不利于电渗效率的发展,实际工程中,应综合考虑电渗效果和效率选取适当电源电压值。基于试验结果可以有效减少电渗能耗,为电渗技术在实际工程的进一步推广应用提供科学依据。

关键词：电渗法电压铁电极碳电极电渗效率

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层理砂岩的双K断裂参数与尺寸效应试验研究

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水利学报 2025年第3期56卷 287-296页

作者：徐世烺韩明捷王庆敏刘福深浙江大学高性能结构研究所浙江杭州310058 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058

砂岩作为一种代表性的沉积岩,在隧道开挖和边坡稳定等岩石力学工程问题中较为常见。同时,作为一种典型的准脆性材料,砂岩的断裂力学性质在工程应用中具有重要的意义。为了研究层理倾角和试样尺寸对砂岩双K断裂参数的影响,本文分别设置... 详细信息

砂岩作为一种代表性的沉积岩,在隧道开挖和边坡稳定等岩石力学工程问题中较为常见。同时,作为一种典型的准脆性材料,砂岩的断裂力学性质在工程应用中具有重要的意义。为了研究层理倾角和试样尺寸对砂岩双K断裂参数的影响,本文分别设置高度为10、20、40 mm,层理倾角为0°、30°、60°和90°的三点弯曲梁试样开展三点弯曲断裂试验。通过试验获得了完整的宏观响应曲线、断裂参数、破坏模式。结果表明:砂岩的断裂破坏过程可用双K断裂模型进行完整的描述,且层理倾角和试样高度对双K断裂参数均具有显著的影响;在试样高度一定时,随着层理倾角增大,试样峰值荷载、失稳断裂韧度、起裂断裂韧度均减小;而在层理倾角一定时,随着试样高度增加,试样峰值荷载和失稳断裂韧度增加,但起裂韧度变化不大,这进一步验证了起裂韧度是材料的固有属性。此外,试样的破坏模式也呈现明显的各向异性特征。随着层理倾角的增大,破坏模式逐渐表现出拉剪混合的破坏特点。

关键词：砂岩双K断裂模型层理倾角试样高度破坏模式

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桐油糯米复合灰浆强度试验及微观机理分析

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浙江大学学报(工学版) 2025年第3期59卷 496-503,545页

作者：唐晓武向青青费敏亮李柯毅孙国平俞悦浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心浙江杭州310058 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江省文物考古研究所浙江杭州310014 中国人民大学公共管理学院北京100086

为了土遗址的夯土修复,采用正交设计制作不同质量分数比(水∶桐油∶糯米浆∶石灰)的复合灰浆试样.经1a遗址现场养护,以抗剪强度的2个力学指标(黏聚力、内摩擦角)评价桐油、糯米浆、石灰对粉土的加固效果,以获得最优质量分数比.结果表明... 详细信息

为了土遗址的夯土修复,采用正交设计制作不同质量分数比(水∶桐油∶糯米浆∶石灰)的复合灰浆试样.经1a遗址现场养护,以抗剪强度的2个力学指标(黏聚力、内摩擦角)评价桐油、糯米浆、石灰对粉土的加固效果,以获得最优质量分数比.结果表明:当复合灰浆质量分数比为18∶5∶12∶10时,黏聚力最大;当质量分数比为9∶3∶5∶5时,内摩擦角最大.对2组最优质量分数比的桐油糯米复合灰浆开展28d内强度增长验证,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪探究复合灰浆的协同改良机理.2组复合灰浆在28d龄期中,在黏聚力方面,最优质量分数比试样的黏聚力达到了正交试验最高组合1a龄期的98.6%;在内摩擦角方面,最优质量分数比试样的内摩擦角达到了正交试验最高组合1a龄期的97.8%.结果被应用于发生剥离病害的遗址土体,获得了良好的加固效果,能为潮湿环境土遗址现场修复和保护提供参考.

关键词：复合灰浆抗剪强度正交试验改良机理微观机制分析

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原位支撑保护下埋地箱涵支撑点间距计算方法

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土木与环境工程学报(中英文) 2025年第2期47卷 107-115页

作者：邓声君胡东刘恒付丽林洹宇蒋刚南京工业大学地下工程系南京211816 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058

地下电力管线常以箱涵包裹的形式埋于土体,当地下工程施工涉及此类既有管线时,一般采用原位支撑保护法确保箱涵在施工过程中的稳定性,目前,支撑保护法中支撑点间距的确定主要依赖工程经验。考虑箱涵截面属性以及在土中的沉降效应,分别... 详细信息

地下电力管线常以箱涵包裹的形式埋于土体,当地下工程施工涉及此类既有管线时,一般采用原位支撑保护法确保箱涵在施工过程中的稳定性,目前,支撑保护法中支撑点间距的确定主要依赖工程经验。考虑箱涵截面属性以及在土中的沉降效应,分别建立箱涵中跨段和端部的力学模型,计算箱涵竖向位移,推导支撑点容许最大间距值,提出原位支撑保护下埋地箱涵支撑点间距计算方法,以南京地铁五号线云南路站大直径管涵原位保护工程实例验证该计算方法的准确性和工程适用性,并通过数值模拟进一步分析埋地箱涵全跨纵向变形规律和参数敏感性。研究表明:箱涵边跨段支撑点间距为8 m,中跨段间距为8.73 m,全跨总计至少需要设置12个支撑点;在参数放大3倍范围内,随着加固深度、宽度、土体压缩模量的增加,箱涵位移逐渐变小。

关键词：埋地箱涵支撑保护法箱涵变形支撑点间距土体加固

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饱和软黏土正常固结后在振动荷载作用下再固结的室内试验初探

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地基处理 2025年

作者：夏凡夏唐代王子豪徐日庆浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心

经典土力学固结理论认为，路基路面静荷载作用下饱和软黏土地基主固结完成后沉降缓慢，并趋于稳定。然而，在实际工程中，当路基路面上作用振动荷载时，地基还会继续产生较大的沉降，这是经典土力学固结理论无法解释的现象。本文提出了... 详细信息

经典土力学固结理论认为，路基路面静荷载作用下饱和软黏土地基主固结完成后沉降缓慢，并趋于稳定。然而，在实际工程中，当路基路面上作用振动荷载时，地基还会继续产生较大的沉降，这是经典土力学固结理论无法解释的现象。本文提出了饱和软黏土在振动荷载作用下再固结的概念，以及再固结的研究方法。通过室内试验从宏观上研究饱和软黏土的再固结现象，提出了等效压力比的概念，以描述再固结的显著程度。试验表明，饱和软黏土的再固结现象非常明显，与正常固结压力、振动荷载大小及振动频率有关。这种研究方法可为公路、海堤和机场等交通工程的软基工后沉降研究和设计提供参考。

关键词：饱和软黏土固结理论振动荷载再固结现象室内试验

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RBT模式下刚性挡墙非极限主动土压力的离散元模拟及理论研究

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岩土力学 2025年第2期46卷 640-652页

作者：姚嘉楠徐长节迟民良王艳萍习跃来王伟锋冯国辉孙佳政浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 华东交通大学江西省地下空间技术开发工程研究中心江西南昌330013 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室江西南昌330013 浙江省建投交通基础建设集团有限公司浙江杭州310012

针对刚性挡墙绕基底转动与平动耦合(rotation around the base and translation coupling,简称RBT)模式下砂土非极限主动土压力的分布问题,选取转动中心位置参数n=0.5、1.0、5.0共3组转动中心对其进行离散元模拟研究。结果表明,RBT模式... 详细信息

针对刚性挡墙绕基底转动与平动耦合(rotation around the base and translation coupling,简称RBT)模式下砂土非极限主动土压力的分布问题,选取转动中心位置参数n=0.5、1.0、5.0共3组转动中心对其进行离散元模拟研究。结果表明,RBT模式下主动土压力兼具绕基底转动(rotation around base,简称RB)模式下凹型分布和平动(translational,简称T)模式直线分布的特点。在破坏过程中,墙土摩擦角往往先于内摩擦角达到极限值,墙后滑裂面为一曲面,且土体滑裂面处有明显的主应力偏转现象。基于数值模拟结果,根据中间对称圆弧拱得到了层间等效内摩擦角与n的函数关系式,利用水平层分析法,建立了曲边梯形微分单元的受力平衡方程,采用有限差分法求解得到了RBT模式非极限主动土压力数值解。参数分析表明,墙体位移、内摩擦角及转动中心位置参数n对主动土压力具有显著的影响。通过与数值模拟和模型试验的对比,验证了所提理论的合理性和可靠性,研究成果可为刚性挡土墙土压力计算提供参考。

关键词： RBT模式非极限主动土压力离散元法土拱效应层间等效内摩擦角水平层分析法

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