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超高压喷射注浆技术对比与工程应用研究
1
作者 李青 王卫东 常林越 《地基处理》 2026年第1期56-66,共11页
随着城市地下空间开发不断向深层化、大型化方向发展,传统高压旋喷桩受限于注浆压力与成桩深度,难以满足深大基坑变形和承压水控制的要求。超高压喷射注浆技术通过喷射压力超过40 MPa的水泥浆液,实现对深层土体的有效切削,可形成直径更... 随着城市地下空间开发不断向深层化、大型化方向发展,传统高压旋喷桩受限于注浆压力与成桩深度,难以满足深大基坑变形和承压水控制的要求。超高压喷射注浆技术通过喷射压力超过40 MPa的水泥浆液,实现对深层土体的有效切削,可形成直径更大、连续性更优的水泥土加固体,从而提升其承载与防渗性能。本文首先阐述超高压喷射注浆技术的成桩机理,进而系统对比RJP、MJS和N-Jet 3种主流超高压喷射注浆工法在工艺原理、成桩性能、环境影响及地层适应性等方面的差异,同时结合相关工程案例,重点研究了MJS工法桩施工对紧邻百年历史建筑的影响,并分析了N-Jet工法桩超深帷幕在承压含水层中的应用效果。研究结果表明:RJP与MJS工法适用于中浅层土体加固和地下水控制,其中MJS工法具有地内压力主动控制功能,可将距离4 m处百年历史建筑的基础隆起控制在4 mm;N-Jet工法在复杂高承压水地层中具有更好的适用性,在上海地区60 m的第I承压含水层中可形成有效隔水帷幕,降低承压降水的环境影响。本文研究成果可为超高压喷射注浆技术的工程选型和设计应用提供重要参考与实践依据。 展开更多
关键词 超高压喷射注浆 土体加固 承压水控制 环境影响
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抢险火箭锚在土体中侵彻特性的数值模拟研究 被引量：2
2
作者 孙东坡 乔驰 +2 位作者 董明家 刘明潇 孟奔 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期9-16,共8页
【目的】江河堤防溃口堵复难以迅速奏效,采用火箭锚侵彻技术,在溃口处快速建立锚固点,能够有效提升抛投物的抗冲稳定性。为堤防溃口快速封堵提供有效方案,研究火箭锚在不同介质中的侵彻过程及力学特性。【方法】选取单体火箭锚为研究对... 【目的】江河堤防溃口堵复难以迅速奏效,采用火箭锚侵彻技术,在溃口处快速建立锚固点,能够有效提升抛投物的抗冲稳定性。为堤防溃口快速封堵提供有效方案,研究火箭锚在不同介质中的侵彻过程及力学特性。【方法】选取单体火箭锚为研究对象,选择土体为侵彻运动介质,借助三维数值模拟方法,建立火箭锚侵彻数学模型,设定不同的初始条件,开展侵彻模拟研究;通过土体侵彻三维模拟,从微观层面研究锚体在侵彻过程中的应力状态、土体的塑性应变以及锚体在土体中侵彻形成的空腔形态特征。【结果】模拟土体阻力造成的局部压强场主要集中在锚体头部,压强梯度变化不稳定;侵彻过程中锚体边界土体范式等效应力的变化与压强场变化同步响应,波动变化规律基本吻合;锚体初速度对其在土体中的侵彻深度有影响,随着初速度的增大,入土侵彻深度增大,但锚体稳定性降低,初速度超过临界值后,锚体会发生偏移,侵彻深度降低。【结论】研究结果有助于抢险专用火箭锚的设计,为科学、高效的堵口新技术应用提供理论基础与技术支撑。 展开更多
关键词 溃口堵复 火箭锚 侵彻运动 数值模拟 初始条件
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循环荷载下精轧螺纹钢抗浮锚杆锚固性能原位试验研究
3
作者 闫楠 白晓宇 +3 位作者 杜焕龙 孙淦 刘俊伟 张明义 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期360-375,共16页
依托青岛市某深基坑工程,进行3根精轧螺纹钢抗浮锚杆的现场拉拔破坏性试验,研究多循环荷载作用下精轧螺纹钢抗浮锚杆的荷载传递机制与锚固特征。研究结果表明,在本试验条件下,精轧螺纹钢抗浮锚杆在循环荷载作用中表现出显著的弹性特征,... 依托青岛市某深基坑工程,进行3根精轧螺纹钢抗浮锚杆的现场拉拔破坏性试验,研究多循环荷载作用下精轧螺纹钢抗浮锚杆的荷载传递机制与锚固特征。研究结果表明,在本试验条件下,精轧螺纹钢抗浮锚杆在循环荷载作用中表现出显著的弹性特征,其荷载-位移关系呈现典型的滞回曲线形态,且卸载阶段具有较高的变形恢复能力。锚杆杆体轴力作用范围主要在孔口以下10.0 m范围内;在相同荷载下,锚杆杆体轴力随锚固深度的增加而逐渐衰减;在相同锚固深度处,随荷载及循环次数增加,锚杆杆体轴力增大,且杆体轴力零值点的位置逐渐向锚杆深部转移。锚杆杆体的剪应力整体呈先增大后减小的趋势,剪应力峰值随荷载水平以及循环次数的增加而向杆体深部移动。 展开更多
关键词 精轧螺纹钢筋 抗浮锚杆 循环加载试验 锚固性能 轴力 剪应力
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基于耗能增强型扭转电涡流阻尼器的相邻结构减震优化研究
4
作者 周俊 禹争华 +4 位作者 陈政清 王文熙 韩成龙 黄豪 华旭刚 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期42-52,共11页
城镇化的高速发展导致土地资源紧张,易形成相邻间距较小的结构群,在地震等动力荷载作用下可能引发相邻结构相对位移过大,从而造成结构碰撞损伤.本文提出了一种耗能增强型扭转电涡流阻尼器(energy-dissipation enhanced torsional eddy c... 城镇化的高速发展导致土地资源紧张,易形成相邻间距较小的结构群,在地震等动力荷载作用下可能引发相邻结构相对位移过大,从而造成结构碰撞损伤.本文提出了一种耗能增强型扭转电涡流阻尼器(energy-dissipation enhanced torsional eddy current dampers,EDE-TECD)用于相邻结构减震.首先阐述了EDE-TECD的基本构造与运行机理;基于齿轮齿条式速度放大装置,得到EDE-TECD的阻尼系数估算公式;建立了施加EDE-TECD的两相邻结构简化运动方程,基于相邻结构最小阻尼比最大化优化准则,采用数值搜索方法获取了在EDE-TECD连接下的两自由度相邻结构的最优惯质比和最优阻尼比,并对最优惯质比的取值情况进行分析,由此得到EDE-TECD实际应用时的最优参数设计流程;此外,对比相邻结构间分别连接EDE-TECD或线性黏滞阻尼器情况下的减震性能.最后,分析了结构刚度削弱对EDE-TECD减震性能的影响.结果表明:数值搜索下的最优惯质比可能存在负值;增加惯质比并不能总是有利于提升结构的较小模态阻尼比;在10组地震波测试下,加装优化后的EDETECD能有效降低相邻结构在地震作用下的相对位移,峰值减震率平均达到64.79%,比线性黏滞阻尼器高8.42%;在El Alamo地震波作用下,结构在刚度削弱10%~40%时,EDE-TECD的峰值减震率最大降幅仅为6.29%,结构仍能保持较好减震性能. 展开更多
关键词 振动控制 相邻结构 电涡流阻尼器 参数优化 地震响应
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大厚度人工填土地基中桩基的水平承载特性
5
作者 刘德仁 费岩 +4 位作者 安政山 张延杰 牛亚强 朱哲超 郭娅芳 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期71-79,共9页
为探究大厚度人工填土地基桩基水平承载特性及m法在实际工程中的适用性,进行了单桩水平承载现场试验与m法理论计算,得到了桩基在水平荷载作用下的位移和弯矩变化规律、水平荷载作用下的桩-土变形规律,并进一步得到了地基土水平抗力系数... 为探究大厚度人工填土地基桩基水平承载特性及m法在实际工程中的适用性,进行了单桩水平承载现场试验与m法理论计算,得到了桩基在水平荷载作用下的位移和弯矩变化规律、水平荷载作用下的桩-土变形规律,并进一步得到了地基土水平抗力系数的比例系数m随荷载与位移的变化情况。结果表明:随着荷载的增加,水平位移不断增大,达到临界荷载480 kN后,桩基的水平位移和位移梯度均发生突变;在同一荷载下,桩基弯矩随深度的增加出现先增大后减小的规律,弯矩图呈现“两头小,中间大”的分布模式;同一深度时,随着荷载的增大,在一定深度处出现负弯矩,弯矩沿深度的影响范围约10 m;水平抗力系数的比例系数m值随荷载和位移的增大呈幂级数减小,且当荷载与位移较小时,两桩m值相差较大,荷载与位移增大到一定值后,两桩m值接近,且最后稳定在一特定值附近。通过试验数据对m法计算结果进行验证与改进:对比发现m法计算最大位移与实测结果接近;当荷载较小时,计算最大弯矩与实测结果接近,超过临界荷载后,相差较大,说明荷载达到临界值时最大弯矩发生了突变,需要通过修正系数β对弯矩计算结果进行修正,修正后的弯矩与实测值更吻合,m法更加符合工程实际。 展开更多
关键词 人工填土地基 桩基 水平承载特性 现场试验 M法 修正系数
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考虑土体剪切和压缩耦合作用的节泡型锚杆蠕变模型研究
6
作者 叶新宇 王博 +3 位作者 张升 刘蔚 黄攀 赵炳震 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期27-38,共12页
锚杆与土体之间的蠕变是决定锚杆预应力损失规律的关键因素,直接影响着边坡的长期稳定性。与传统锚杆不同,节泡型锚杆作为一种承压型锚杆,其预应力损失计算需要考虑与土体的剪切和压缩蠕变的耦合作用。因此,揭示节泡型锚杆与土体相互作... 锚杆与土体之间的蠕变是决定锚杆预应力损失规律的关键因素,直接影响着边坡的长期稳定性。与传统锚杆不同,节泡型锚杆作为一种承压型锚杆,其预应力损失计算需要考虑与土体的剪切和压缩蠕变的耦合作用。因此,揭示节泡型锚杆与土体相互作用下的独特蠕变机制具有显著研究价值。首先,开展红黏土剪切和压缩蠕变试验,获取其蠕变参数;其次,利用自主研发的模型试验系统,开展节泡型锚杆蠕变特性试验;最后,基于分数阶微积分理论,建立考虑土体剪切和压缩蠕变耦合作用的分数阶节泡型锚杆蠕变模型。结果表明:相比于传统注浆锚杆,节泡型锚杆蠕变的衰减蠕变阶段持续时间较长,且衰减速率较慢;节泡型锚杆在红黏土中发生土体压缩蠕变占总蠕变的90%以上,且随时间增加而增大;建立的考虑土体剪切和压缩耦合蠕变的节泡型锚杆蠕变模型,能较好地描述节泡型锚杆-土体的蠕变行为。研究结果不仅能为新型节泡型预应力锚杆的设计和应用提供理论基础,而且能为节泡型预应力锚杆的服役性能评价提供依据。 展开更多
关键词 节泡型锚杆 剪切与压缩 蠕变 红黏土 耦合作用
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基于变形与碳排放协调的模块式加筋土挡墙优化设计
7
作者 张飞 朱玉明 +2 位作者 孙逸飞 费建波 高玉峰 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期79-85,159,共8页
为解决土压力理论设计模块式加筋土挡墙较为保守,无法同时兼顾侧向变形与碳排放这两个重要指标的问题,将考虑了模块、筋材与填土复杂相互作用的加筋土挡墙侧向变形解析方法与全生命周期评价方法相结合,借助多目标优化技术,提出了可协调... 为解决土压力理论设计模块式加筋土挡墙较为保守,无法同时兼顾侧向变形与碳排放这两个重要指标的问题,将考虑了模块、筋材与填土复杂相互作用的加筋土挡墙侧向变形解析方法与全生命周期评价方法相结合,借助多目标优化技术,提出了可协调侧向变形与碳排放量的模块式加筋土挡墙优化设计方法。实际工程案例验证结果表明:该优化设计方法可实现快速计算,便于实际应用;优化加筋长度和间距可以在碳排放量相同的情况下减小挡墙的侧向变形量;最优的筋材铺设长度随墙高增加而增大,当墙高低于5 m时,建议筋材长度取0.6倍墙高,反之建议筋材长度取0.7倍墙高。 展开更多
关键词 土工合成材料 加筋土 挡墙 变形 碳排放 优化设计
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基于计算机视觉的地表沉降远程实时监测系统研究
8
作者 李元海 徐晓华 +2 位作者 杨硕 刘学增 赵万勇 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第3期498-508,共11页
地表沉降远程实时监测是地下工程诱发地表塌陷和地质滑坡灾害等工程风险管控中的迫切技术需求。针对地表沉降视觉监测中面临的复杂环境影响精度、实时性要求高等关键问题,提出了一种融合数字图像相关技术(DIC)和深度学习的地表沉降分析... 地表沉降远程实时监测是地下工程诱发地表塌陷和地质滑坡灾害等工程风险管控中的迫切技术需求。针对地表沉降视觉监测中面临的复杂环境影响精度、实时性要求高等关键问题,提出了一种融合数字图像相关技术(DIC)和深度学习的地表沉降分析方法。首先采用YOLO V8与自制靶标实现多目标的定位与匹配,并通过DIC实现测点的精准追踪,继而采用二次曲面拟合的亚像元搜索算法提升监测精度以及单应性变换法进行真实位移值的解算。基于提出算法,构建了一套地表沉降计算机视觉远程实时监测系统,搭建了集图像远程采集、图像实时传输、位移实时计算、数据管理与风险预警的完整监测体系,具有实用性和可推广性。室内模拟试验表明,亚像元搜索算法可以提高监测精度;单应性变换法可有效减少相机轴线与测点靶面角度过大带来的监测误差,提出方法可以有效避免遮挡并精准追踪大位移;现场试验表明,相比于传统DIC算法,提出方法在强光、大雾等复杂自然环境下展现出更强的适应能力与鲁棒性。研究成果对于岩土工程灾害管控中的地表沉降监测新技术的发展具有积极的促进作用。 展开更多
关键词 计算机视觉 地表沉降 数字图像相关 深度学习 在线监测
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BFRP抗浮锚杆蠕变特性的现场试验
9
作者 白晓宇 郑海龙 +2 位作者 崔维久 孙淦 闫楠 《建筑材料学报》 北大核心 2026年第1期140-146,共7页
以青岛某实际工程为依托,将玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)抗浮锚杆应用于滨海地下结构的抗浮工程,并对BFRP抗浮锚杆开展现场蠕变性能试验;通过实时测试锚筋、锚固体位移,明确了BFRP抗浮锚杆荷载-位移的演化特征,揭示了BFRP抗浮锚杆锚筋... 以青岛某实际工程为依托,将玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)抗浮锚杆应用于滨海地下结构的抗浮工程,并对BFRP抗浮锚杆开展现场蠕变性能试验;通过实时测试锚筋、锚固体位移,明确了BFRP抗浮锚杆荷载-位移的演化特征,揭示了BFRP抗浮锚杆锚筋内力的时空分布规律。结果表明:BFRP抗浮锚杆锚筋位移受荷载水平和加载时间的影响,锚筋和锚固体位移随加载时间增加均表现出初始蠕变、稳态蠕变两个阶段;在最大荷载水平下,锚筋轴力沿深度呈非线性分布,并随着深度的增加逐渐衰减,最深处轴力趋于零,在相同深度处,轴力随着加载时间的增加逐渐减小;锚筋-锚固体界面剪应力随深度增加呈现先增大后减小的分布特性,峰值出现在距孔口约0.75 m处,随加载时间增加峰值降低,剪应力衰减集中在0.7~1.7 m范围内。 展开更多
关键词 BFRP抗浮锚杆 蠕变 内力 割线刚度 现场试验
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基于土拱效应和黄土改进应变楔模型的抗滑桩水平承载力计算
10
作者 罗丽娟 任翔 +2 位作者 李晟 唐涌 贺鹏远 《上海交通大学学报》 北大核心 2026年第1期163-174,共12页
滑坡防治是当前地质灾害研究的热点之一,桩前被动土拱效应是影响抗滑桩水平承载力的重要因素.目前,考虑桩前被动土拱效应对抗滑桩桩身受力影响的研究尚不多见.在当前应变楔模型研究的基础上,对抗滑桩嵌固段的桩前被动土拱效应及土拱受... 滑坡防治是当前地质灾害研究的热点之一,桩前被动土拱效应是影响抗滑桩水平承载力的重要因素.目前,考虑桩前被动土拱效应对抗滑桩桩身受力影响的研究尚不多见.在当前应变楔模型研究的基础上,对抗滑桩嵌固段的桩前被动土拱效应及土拱受力特点进行了分析,建立了考虑桩前被动土拱效应的排桩改进应变楔模型,并验证了其有效性.引入桩前被动土拱并分析了被动土拱的受力特点,提出以被动土拱的破坏作为桩前土体破坏的判定条件;将群桩应变楔模型的前置计算宽度修正为1倍桩间距,可使排桩的被动土拱受力分析更加合理;考虑桩前土静止侧向压力对桩前土体和桩-土相互作用的影响,能使桩前被动土拱的土体应力状态求解更加合理,并使桩身内力与变形计算结果更为准确.所提出的排桩改进应变楔模型能够更准确地反映邻桩相互作用时桩前土抗力的变化规律,研制的排桩内力和变形优化迭代计算程序可成为实际工程计算的新选择. 展开更多
关键词 抗滑桩 被动土拱 改进应变楔 水平承载力 黄土
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横观各向同性土中缺陷桩振动研究
11
作者 杨冬英 缪怡杰 +1 位作者 陆勇 李学东 《计算力学学报》 北大核心 2026年第1期108-115,共8页
基于横观各向同性材料本构关系,研究了黏弹性横观各向同性土中缺陷桩的振动特性。首先按照桩身及土层分布情况将缺陷桩及土体进行分段和分层,建立缺陷桩-横观各向同性土耦合振动模型;结合边界条件及初始条件,利用分离变量法求解横观各... 基于横观各向同性材料本构关系,研究了黏弹性横观各向同性土中缺陷桩的振动特性。首先按照桩身及土层分布情况将缺陷桩及土体进行分段和分层,建立缺陷桩-横观各向同性土耦合振动模型;结合边界条件及初始条件,利用分离变量法求解横观各向同性土动力方程,进而求解土体与桩动力耦合方程,利用阻抗函数递推法得到桩顶动力阻抗函数和导纳函数,进而利用傅里叶逆变换得到桩顶速度时域响应解;将理论解进行退化分析,退化结果完全吻合各向同性材料解,验证理论解的正确性;最后,分析桩身缺陷段半径、长度、埋深及横观各向同性土体参数等主要参数对缺陷桩的影响,最终揭示了横观各向同性土与缺陷桩耦合振动机理。 展开更多
关键词 横观各向同性 缺陷桩 纵向振动 桩-土耦合作用 解析解
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下伏空洞排桩及群桩基础桩端岩层极限承载力试验与数值模拟研究
12
作者 雷勇 曹振 +2 位作者 刘子魁 李金朝 胡伟 《工程地质学报》 北大核心 2026年第1期431-441,共11页
为研究下伏空洞排桩及群桩基础桩端岩层破坏模式,对排桩及群桩基础开展了室内模型试验,同时采用极限分析有限元法分析了不同桩间距下单排桩与群桩基础桩端岩层极限承载力变化规律。研究结果表明:(1)排桩与群桩基础桩端岩层破坏体形态曲... 为研究下伏空洞排桩及群桩基础桩端岩层破坏模式,对排桩及群桩基础开展了室内模型试验,同时采用极限分析有限元法分析了不同桩间距下单排桩与群桩基础桩端岩层极限承载力变化规律。研究结果表明:(1)排桩与群桩基础桩端岩层破坏体形态曲线与单桩情况下破坏体形态曲线具有较好的相关性。(2)下伏空洞排桩与群桩基础桩端岩层极限承载力,在桩间距较小情况下会存在折减且均小于同桩数的单桩桩端岩层承载力之和,桩间距大于5d时,排桩桩端岩层极限承载力可不考虑折减。(3)群桩桩端岩层破坏模式可等效为一大型墩基且桩间距较小时群桩桩端岩层极限承载力的大小取决于外围桩基轴心连线总长度,轴心连线长度一致时,不同布桩形式对其极限承载力无影响。(4)群桩基础基桩数量相同时,群桩效应系数随着桩间距增大而增大,直至桩间距处于6~7d范围时,群桩效应系数趋于1.0,且当群桩基础外围轴心连线长度一致时,基桩数越少其群桩效应系数越大。研究结果可为岩溶区桩基设计与施工提供一定的指导与参考作用。 展开更多
关键词 空洞地基 极限承载力 数值模拟 群桩效应系数
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藏东南天摩沟高位链式灾害发育特征及动力学过程研究
13
作者 李禄 王腾 +1 位作者 魏汝明 张宗军 《灾害学》 北大核心 2026年第1期71-80,共10页
高位链式灾害广泛分布于我国青藏高原东南缘,严重威胁着下游城镇及重大工程设施安全。该文以藏东南地区天摩沟为例,通过遥感影像、InSAR与数值模拟等手段,分析了灾害类型、分布、成因及运动堆积特征。结果表明,研究区内灾害以冰岩崩、... 高位链式灾害广泛分布于我国青藏高原东南缘,严重威胁着下游城镇及重大工程设施安全。该文以藏东南地区天摩沟为例,通过遥感影像、InSAR与数值模拟等手段,分析了灾害类型、分布、成因及运动堆积特征。结果表明,研究区内灾害以冰岩崩、崩塌和岩滑等类型为主,最大地表变形量达11 m;沟道内赋存大量松散堆积物,为灾害链体积放大提供物质来源。短期强降雨及气温上升共同加速了冰川消融,进而触发了高位冰岩体滑动。数值模拟显示,巨大高差使冰岩滑体坠落的最大速度可达100 m/s,碎屑流在沟谷中以20 m/s以上速度运移,数分钟内即可抵达下游,其强大的侵蚀能力进一步扩大灾害体积,最大侵蚀厚度可达2.5 m。 展开更多
关键词 高位链式灾害 天摩沟 运动堆积 冰岩崩 侵蚀
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声测管偏位对基桩声波透射法检测影响分析及修正方法
14
作者 杨斌 王力波 +3 位作者 黄大明 胡南 王一娜 张波 《吉林交通科技》 2026年第1期4-11,共8页
采用声波透射法检测桩身完整性时,基桩各个测点的声测管间距均默认为桩顶面声测管之间的边缘距离,因此要求布设的声测管竖直且相互平行,但当声测管因多种因素导致弯斜时,基桩各深度测点的实际管距与桩顶面管距不一致,无法直接以桩顶面... 采用声波透射法检测桩身完整性时,基桩各个测点的声测管间距均默认为桩顶面声测管之间的边缘距离,因此要求布设的声测管竖直且相互平行,但当声测管因多种因素导致弯斜时,基桩各深度测点的实际管距与桩顶面管距不一致,无法直接以桩顶面声测管边缘距离作为各测点的计算管距。通过实际工程实例分析表明,当声测管弯斜存在时仍默认各测点的管间距一致,必然会对最终的检测数据分析带来不利的影响,因此需正确分析管距对基桩声波透射法检测结果的影响。为了消除声测管弯斜对声波透射法检测的影响,消除误判,本文通过工程实例,提出一种管距修正方法,使各个测点的管距回归至真实或接近真实值,来消除这一误差,增加声波透射法的准确性,并结合实际工程通过与软件分析对比以验证该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 基桩 声波透射法 管斜 波速 基桩完整性 修正方法
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黏弹性土中横截面异形桩竖向动力响应理论分析
15
作者 周航 汪义圣 李运舟 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期270-279,共10页
横截面异形桩在工程应用中日益广泛,但该领域的理论研究相对匮乏。基于Hamilton原理和变分运算在直角坐标系下导出异形桩-黏弹性土模型的控制方程。采用COMSOL建立带异形边界的二维土体模型,求解土体的控制方程,该方法克服了异形边界带... 横截面异形桩在工程应用中日益广泛,但该领域的理论研究相对匮乏。基于Hamilton原理和变分运算在直角坐标系下导出异形桩-黏弹性土模型的控制方程。采用COMSOL建立带异形边界的二维土体模型,求解土体的控制方程,该方法克服了异形边界带来的土体位移函数求解困难的问题。运用MATLAB中的边值计算方法求解桩的控制方程,最后在MATLAB中编写迭代程序进行上述方程的耦合计算。建立了一套分析异形桩竖向动力响应的理论模型。将该理论模型的半解析解与现有解析解进行对比,验证了该方法的可靠性。最后,讨论了异形桩的横截面参数、桩-土模量比、桩的长细比等对桩顶复阻抗的影响。结果表明:随着外荷载频率增大,桩的横截面形状对桩顶阻抗的影响也逐渐增大,其中H形桩的异形效应相较于X形桩和矩形桩更为明显。 展开更多
关键词 黏弹性土 横截面异形桩 HAMILTON原理 异形效应 复杂边界条件 动力阻抗
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考虑土体蠕变的海上风力机桶型基础长期沉降计算方法研究
16
作者 寇海磊 张洪睿 +2 位作者 陆佳清 王彦升 安兆暾 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期692-700,共9页
基于现有的黏土蠕变及基础荷载传递相关理论研究,提出一种预测黏土中导管架桶型基础服役期间长期沉降及累计倾角的新计算方法,该方法能充分考虑海上风力机服役期间各阶段沉降过程中产生的土体蠕变,更加准确地预测基础的沉降量。通过有... 基于现有的黏土蠕变及基础荷载传递相关理论研究,提出一种预测黏土中导管架桶型基础服役期间长期沉降及累计倾角的新计算方法,该方法能充分考虑海上风力机服役期间各阶段沉降过程中产生的土体蠕变,更加准确地预测基础的沉降量。通过有限元软件PLAXIS中的软土蠕变土体本构建立数值模型,并将数值模拟结果和理论计算结果进行比较,结果表明该方法能对黏土中不同长径比L/D的单桶基础的竖向沉降及不同桶间距和桶直径之比S/D的导管架桶型基础的沉降及累计倾角进行准确预测,相对误差在10%以内。最后,总结归纳不同条件下桶型基础的沉降及累计倾角的发展变化规律,验证新方法对整个沉降过程预测的合理性。 展开更多
关键词 海上风电 桶型基础 黏土 长期沉降 累计倾角 数值模拟
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路堤荷载下排水板-加芯搅拌桩复合地基固结分析
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作者 刘维正 雷陈鹏 刘弟民 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期219-233,共15页
加芯搅拌桩联合塑料排水板不仅能有效提高深厚软基承载力,还能加速地基排水固结,加快施工期填筑速率并减少运营期工后沉降。为准确计算分析路堤荷载下排水板-加芯搅拌桩复合地基固结速率,考虑刚性混凝土芯桩的上刺下穿变形与土体中孔隙... 加芯搅拌桩联合塑料排水板不仅能有效提高深厚软基承载力,还能加速地基排水固结,加快施工期填筑速率并减少运营期工后沉降。为准确计算分析路堤荷载下排水板-加芯搅拌桩复合地基固结速率,考虑刚性混凝土芯桩的上刺下穿变形与土体中孔隙水的径竖向渗流,建立单级加载条件下附加应力随深度和时间变化的三维渗流固结模型,推导土体及排水板内平均超静孔隙水压力和复合地基整体平均固结度解析解。解析解可退化为简化条件下的经典解,并将经典解结果与实测结果进行对比,以验证经典解的正确性。进而分析加载历时、附加应力形式、加芯搅拌桩间距、含芯率、水泥搅拌桩模量、芯桩模量、褥垫层模量等参数对固结速率的影响。研究结果表明:排水板-加芯搅拌桩复合地基的固结速率是排水板-水泥搅拌桩复合地基的2.8倍;路堤荷载下芯桩刺入变形削弱了其刚度对复合地基整体压缩模量的影响,沿用等应变假定会导致刚性桩复合地基固结速率预测值偏高12.9倍;加载历时越短,固结越快;附加应力沿深度恒定的假设低估了深厚饱和软土地基的固结速率;固结速率随加芯搅拌桩间距增大而减慢,随水泥搅拌桩和褥垫层的模量增加而加快,受含芯率和芯桩模量的影响不明显,其中,加芯搅拌桩间距和水泥搅拌桩模量是影响固结速率的主要因素。研究结果可为路堤荷载下排水板-加芯搅拌桩复合地基优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 排水板-加芯搅拌桩 修正等应变 变附加应力 解析解 固结性状
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赤泥磷石膏与水泥协同固化淤泥的力学特性与微观机理
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作者 丁建文 万星 +2 位作者 高洪梅 王志华 焦宁 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第3期509-518,共10页
在传统水泥固化淤泥的基础上掺入赤泥与磷石膏,以期利用大宗工业固废在水泥-黏土胶凝体系中的潜在化学活性,实现以废治废、减小水泥用量的目标。通过系列无侧限抗压强度试验、固结不排水三轴剪切试验、柔性壁渗透试验和微观测试,明确了... 在传统水泥固化淤泥的基础上掺入赤泥与磷石膏,以期利用大宗工业固废在水泥-黏土胶凝体系中的潜在化学活性,实现以废治废、减小水泥用量的目标。通过系列无侧限抗压强度试验、固结不排水三轴剪切试验、柔性壁渗透试验和微观测试,明确了淤泥复合固化土的力学性状随赤泥磷石膏配比的演化规律,揭示了复合固化土中的微观耦合效应。结果表明:赤泥与磷石膏掺入后可明显改善淤泥固化土的力学性能,且二者的协同作用效果显著,最优配比R7.5P2.5条件下固化土的无侧限抗压强度可提升80%~100%。赤泥的碱源激发作用促进了黏土矿物的溶解与火山灰反应的进行,使得土体的颗粒胶结作用增强,黏聚力增大,而磷石膏促进了钙矾石的生成,提高了孔隙密实程度,土体屈服后的内摩擦角显著增大。此外,磷石膏掺入使得复合固化土的破坏应变大幅提升,塑性变形能力增强。赤泥-磷石膏-水泥复合固化土中存在碱源激发、孔隙充填与胶结破损的耦合作用,土体力学性能的演化规律与微观耦合作用的效应特征相吻合。 展开更多
关键词 淤泥固化 赤泥与磷石膏 力学特性 微观耦合效应 协同作用
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考虑桩-土-水耦合作用的饱和土中管桩水平振动频域解析解
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作者 余云燕 冯一帆 +1 位作者 王立安 侯小强 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期227-238,共12页
为研究在竖向均布恒载、水平简谐动力荷载和动弯矩共同作用下的水中管桩基础水平振动响应问题,建立了考虑桩-土-水耦合的振动模型。将桩周和桩芯水考虑成无黏性的可压缩流体,基于辐射波浪理论建立以动水压表示的控制方程,求得动水压力... 为研究在竖向均布恒载、水平简谐动力荷载和动弯矩共同作用下的水中管桩基础水平振动响应问题,建立了考虑桩-土-水耦合的振动模型。将桩周和桩芯水考虑成无黏性的可压缩流体,基于辐射波浪理论建立以动水压表示的控制方程,求得动水压力表达式。将桩周和桩芯土体看成固液饱和两相介质,由Biot理论建立桩周土和桩芯土控制方程,引入势函数求得土体抗力表达式。利用桩-水体及桩-土体耦合连续条件,求得管桩基础水平振动频域解析解。通过与已有文献对比验证本文解的合理性。研究了动水、土体性质和管径对管桩基础桩顶动力阻抗和位移谱的影响。结果表明,动水会对管桩基础水平振动产生不利影响,削弱管桩抵抗动荷载的能力;土体孔隙性质对管桩基础水平振动特性影响较小;桩土模量比和管径对管桩基础水平振动特性影响显著。 展开更多
关键词 桩-土-水相互作用 水平振动 饱和土 水平动阻抗 位移谱
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循环荷载下海上风电桩-土接触面剪切特性
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作者 周洁 刘成君 +1 位作者 朱柯凡 沈盼盼 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第5期2130-2137,共8页
明确复杂海上环境作用下的桩-土接触面剪切破坏特性对准确预测海上大直径钢管桩承载力与降低成本至关重要。针对中国海域广泛分布的厚层淤泥质软黏土,进行了典型黏性土、砂性土、砂黏互层土与钢板在循环荷载作用下的大型桩-土接触面剪... 明确复杂海上环境作用下的桩-土接触面剪切破坏特性对准确预测海上大直径钢管桩承载力与降低成本至关重要。针对中国海域广泛分布的厚层淤泥质软黏土,进行了典型黏性土、砂性土、砂黏互层土与钢板在循环荷载作用下的大型桩-土接触面剪切试验,探究不同土性、法向压力、循环荷载下桩-土接触面剪切特性与强度规律。试样剪切面积达2 400 cm2,可充分避免边界应力集中与尺寸效应对结果的影响。试验结果表明:钢-土接触面剪切应力-剪切位移呈现稳定型关系,不存在胶结作用,接触面强度在充分剪切位移下得以完全发挥;相同条件下,黏性土接触面强度显著低于砂性土,砂黏互层介于二者之间,其强度主要受砂性土影响;变形协调导致组合地层达到峰值强度时的剪切位移大于单一地层;接触面强度随法向压力增加而增加,但小于土体抗剪强度,为桩基承力过程中的最薄弱环节;循环荷载幅值与频率对桩-土接触面强度具有协同削弱作用,主要由幅值决定,黏性土受循环荷载影响高于砂性土。 展开更多
关键词 海上风电单桩 桩-土接触面 剪切试验 循环荷载 砂黏互层
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