地下空间与工程学报

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陈家运，陈志龙，朱星平

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1145-1149.

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地下步行空间中寻路是地下空间利用所面临的重要问题之一，若处理不当将影响地下空间的使用意愿、使用效率和后续开发价值。合理的寻路设计可以改善地下步行空间的使用体验，提高地下步行系统寻路效率，提升地下空间价值和品位。本文从理想化寻路同现实寻路的差异入手，分析人们在地下空间中的主要寻路期望和可用寻路依据，指出寻路期望与可用寻路依据之间的矛盾是造成寻路失败的重要原因，这种情形在多用途的地下综合体尤为显著;并以新街口商圈地下步行系统为例，调查使用者的寻路构成，分析其寻路目标与可用寻路依据之间的冲突，找出症结所在;最后，从提高地下空间寻路的角度提出地下空间的规划、设计策略建议。

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三维GIS在地铁车站综合管网设计中的应用研究

王乾坤，乔实，刘思伦，王淑嫱

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1150-1156.

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为了提高地铁车站综合管网的设计质量和效率，以虚拟现实技术为指导，自主研发了基于三维GIS平台的地铁车站综合管网信息系统。该系统以信息统筹管理、多信息数据集成、智能分析为设计目标，由数据层、逻辑层和应用层构成系统逻辑结构，其主要功能有图纸管理、图库管理、碰撞冲突分析、剖面功能、路径漫游和模型调整。以工程实际应用为依托，构建了基于三维GIS应用的地铁车站综合管网设计组织结构与协作模式。实践表明，三维GIS技术在地铁车站综合管网设计中的优势突出表现为突破设计难点、积累项目信息与节省建设成本，可为相关工程应用提供借鉴。

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地下综合交通枢纽设计研究

谢忻玥，胡昊，范益群

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1157-1163.

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针对综合交通枢纽在城市规划发展中的广泛应用和其自身独特的优势，分析综合交通枢纽中一种特殊形式的枢纽——地下综合交通枢纽。对地下综合交通枢纽的概念、功能、相对于综合交通枢纽的发展优势进行了详细的阐述，结合国内外典型地下综合交通枢纽案例，分析它们各自的特色，总结了地下综合交通枢纽的发展经验。以上海十六铺地下综合交通枢纽为案例，分析其规划方案、设计思路以及换乘方式，提出十六铺地下综合枢纽未来发展建议，论述了地下综合交通枢纽的推广价值。

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散体矸石的承载性能试验研究

曹树刚，张适，李国栋，冉川

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1164-1171.

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为了研究散体矸石的承载、变形规律，通过对不同级配、增强措施及尺寸效应下的矸石体进行压缩试验，获得了其承载变形规律，并建立了散体矸石承载力学模型。研究结果表明:1)矸石处于不同压缩时期具有不同的变形、破坏特征，大致可分为如下阶段:第一阶段，以颗粒间相互错动为主的自组织平衡段;第二阶段，以矸石破碎、空隙率降低为主的破碎压密段;第三阶段，以不同粒径颗粒固结并稳定增阻为主的固结增阻段;2)对于单一级配矸石来说，粒径越大，前期能够承受的载荷越大，但随着变形的增加，压缩量-载荷曲线越平缓;3)散体矸石的级配曲线越接近泰勒曲线，其承载性能越优，且对矸石体用钢筋和金属网增强后，承载性能明显提升;4)矸石体不同位置处的压缩量由不同步趋于同步，最终形成类圆台承载体，该体表面松散，内部紧密。

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沉管隧道大开挖回弹再压缩问题试验研究

穆保岗，穆腾飞，龚维明，赵学亮

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1172-1178.

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为准确计算沉管隧道大开挖引起的基础坑底回弹再压缩，对粉质黏土和粉砂两种土样开展室内试验研究。提出根据卸荷比大小分段考虑回弹模量参数取值，对再压缩模量取为定值，归一化处理后进行回弹和再压缩的变形量计算，并与已有回弹量实测值的工程实例对比分析，结果表明新方法计算结果与工程实测结果吻合较好。运用该方法分析港珠澳大桥海底沉管隧道工程，确定了隧道开挖卸荷最大影响深度为开挖深度的1.73倍，强回弹区回弹量约为总回弹量的60%，为准确控制海底沉管隧道的最终变形量提供理论依据。

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盾构进洞加固PVC冻结管力学性能试验研究

李方政，崔兵兵，张世银

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1179-1184.

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基于盾构进洞地基冻结法加固免拔管的需要，选取PVC塑料管作为盐水冻结管，开展了PVC管(接头)在冻结过程中的抗弯强度和挠度、拉伸剪切强度、水密耐压、温度应力试验研究，得出PVC管(接头)抗弯强度随冻结温度降低而增大，挠度随冻结温度降低而减小的结论。-30 ℃低温冻结比常温下抗弯强度平均增加了9.4%，挠度平均减小了74%;PVC管接头拉伸抗剪强度大于2.48 MPa。运用数值模拟方法，分析得出盾构进洞水平冻结加固工况下PVC冻结管最大弯曲应力、剪应力和位移值，与试验得出的PVC管强度和挠度值进行了安全度校核，现场试验也验证了PVC冻结管的水密性和可切割性。因此，PVC冻结管在盾构进洞盐水水平冻结工程中应用具有可行性。

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隧道火灾一氧化碳浓度及温升分布试验研究

郝爱枝，郑晟

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1185-1191.

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为了掌握长大公路隧道内的火灾行为，提升特长公路隧道的火灾安全性，进行了水平通道中不同纵向通风强度下，一氧化碳浓度和温升空间分布关系的1∶6大尺寸火灾模型试验，并与Newman的研究结论进行了对比。试验在长66 m，宽1.5 m，高1.3 m的模型隧道中进行的。研究结果发现，Newman的研究结论并不适用于所有通风条件。一氧化碳浓度和温升的纵向分布和竖向分布都不尽相同。在纵向分布方向，烟流的温升随着远离火源的纵向距离的增加而显著衰减，然而一氧化碳浓度却并没有随着纵向距离的增加而发生改变。一定强度的纵向通风使得温升沿纵向的衰减率变得缓慢，然而，纵向通风对一氧化碳浓度的纵向分布特性影响甚微。在无纵向通风的情况下，相对于温升来讲，一氧化碳浓度随高度减小而衰减的速率明显比温升要慢。然而，随着纵向通风风速的增加，一氧化碳浓度和温升的竖向分布呈现出了很好的相似性。

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侧压对巷道岩爆声发射及损伤特性影响试验研究

张艳博，李健，刘祥鑫，田宝柱

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1192-1197.

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采用双轴刚性伺服控制系统进行花岗岩岩爆模拟试验，采用美国物理声学公司生产的PCI-2型声发射系统同步采集岩爆过程中的声发射数据，研究了不同水平构造应力对巷道岩爆的影响。研究结果表明:随着侧压的升高，花岗岩峰值强度随之增加，并且孔洞内壁初次弹射岩屑的时间提前;轴向载荷达到峰值荷载的80%～88%时，声发射进入平静期。随着侧压的增大，峰值载荷前的声发射平静期延长，振铃计数率突增点出现的时间提前;随着侧压的增大，岩样出现初始损伤的时间相对滞后。花岗岩孔洞内出现碎片弹射时，声发射b值下降到最低值，这一现象可作为发生岩爆的前兆特征。

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水泥改良前后土体热物理参数试验研究

胡俊，唐益群，张皖湘

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1198-1204.

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目前，软土地区地铁隧道端头加固往往采用化学加固后辅以人工冻结，关于典型土层水泥改良前后土体、含盐土体、含盐土层水泥改良前后土体的热物理和力学特性室内试验的研究还很少，缺少相关试验参数。结合南京地铁10号线过江隧道盾构始发工程，对始发端头典型的两种土质进行了水泥改良前后土体热物理参数的室内试验。试验表明:不同土质不同温度下导热系数和容积热容均随着水泥掺量和龄期的增大而减小，常温下的导热系数明显低于-10 ℃时的导热系数，常温下的容积热容明显高于-10 ℃时的容积热容;常温下不同土质的导温系数随水泥掺量的增大而线性增大，而-10 ℃时不同土质的导温系数随着水泥掺量的增大而缓慢减小，不同土质不同温度的导温系数均随龄期的增大而增大，常温下的导温系数明显低于-10 ℃时的导温系数。最后给出了数值分析时端头土体热物理参数的建议取值并经现场验证取值正确可行。

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深厚软土地区大直径钻孔桩荷载传递试验研究

陈旻

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1205-1210.

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通过深厚软土地区的某个超高层建筑大直径钻孔桩静载试验，实测每级荷载作用下的桩身应力、桩顶沉降量及桩端沉降量等参数，分析了软土中持力层为卵石的超长桩的承载性状和荷载传递机理，结果表明:桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥是个异步过程;桩侧摩阻力会出现不同程度的弱化现象;靠近桩端的桩侧摩阻力不仅有弱化现象，还有强化现象;桩端注浆效果越好的桩，单位体积承载力越大。为了充分发挥桩身下部土层的桩侧摩阻力和桩端阻力，并减少桩侧阻力弱化现象，桩基设计时可适当提高桩身砼设计强度，增大桩身刚度，减少桩身压缩量，或者在持力层条件合适下采用桩底高压注浆技术。

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循环荷载下滨海风积砂孔压发展规律试验研究

蔡燕燕，胡舜娥，江浩川，江文放

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1211-1218.

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利用GDS动三轴试验系统，在不同的基准应变下对福建漳浦滨海风积砂施加不同幅值的等幅循环应变荷载，分析了滨海风积砂在循环应变作用下的孔压发展规律。试验结果表明:滨海风积砂的孔压在初始段迅速增长，之后循环应变幅值不同，孔压有不同的动力响应。小幅值作用下，过渡段大致为“S”发展趋势，后期试样结构崩溃，孔压值迅速达到围压值。密实砂抗液化能力随着基准应变的增大和循环应变幅值的减小而增大，但是中密砂受基准应变的影响很小。根据实验数据建立孔压增长对数模型，模拟结果与试验结果一致性较好。

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聚氨酯高聚物与钢筋粘结强度试验研究

刘恒，石明生，王复明

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1219-1225.

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采用中心拉拔的试验方法，研究了高聚物材料与钢筋的粘结特性，分析了高聚物密度、锚固长度、钢筋直径对粘结强度的影响。结果显示:粘结失效的形式以钢筋被拔出为主，接触界面上高聚物材料发生剪切破坏;平均粘结强度随高聚物密度的增大而增大，随锚固长度的增加而减小;钢筋直径对平均粘结强度影响较小;粘结力沿锚杆轴向呈非均匀分布，最大粘结力位于荷载近端，远端粘结力大小趋近于零。

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巷道底板冲击地压诱发机理及影响因素

李宝富，任永康

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1226-1230.

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对巷道底板冲击地压诱发机理分析表明，水平应力是诱发底板冲击地压的最主要因素，并确定底板水平应力的计算方法。在对巷道底板岩层梁结构屈曲破断力学分析的基础上，建立了底板冲击地压诱发的判定准则。巷道有效宽度和底板岩层的分层厚度对底板岩层屈曲破断所需水平应力的影响较大，计算出最大水平应力作用下底板关键层以上各岩层屈曲破断的最大分层厚度。研究结果表明，巷道底板岩层层状特征较为明显且岩层分层厚度较小的区域易诱发底板冲击地压。

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浅埋大跨地下拱结构拱轴力学及数值优化研究

代慧娟，白国良，朱雯，张淑云

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1231-1238.

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通过力学分析与有限元计算探讨浅埋大跨地下混凝土拱结构合理拱轴形式及拱轴优化问题。首先，基于曲梁平衡微分方程推导出浅埋大跨地下拱结构的合理拱轴微分方程。然后，分别采用SAP2000及ABAQUS有限元软件对相同参数下的不同拱轴混凝土拱结构进行内力比较分析，验证推导所得合理拱轴线的合理性。接着，以最大限度减小拱圈截面弯矩为优化目标，采用迭代法对拱轴进行优化，并以圆弧形拱轴为例进行计算分析。最后，将优化后的圆弧拱轴与本文所得合理拱轴的拟合曲线进行内力比较，得到合理拱轴线的近似最优解。本文的研究可为混凝土拱结构设计提供参考。

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分层土中桩筏土共同作用近似三维分析

洪鑫

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1239-1246.

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基于变分原理，利用Mindlin位移解，通过将桩沿桩与土接触面、筏板沿与土接触面进行三维剖分，建立了在分层土中能够考虑桩筏土相互作用的三维分析方法，利用该方法能够考虑筏板侧壁摩阻效应、分层土、长短桩、不等直径桩的影响。与现有的方法相比，该方法能够更好地模拟桩身摩阻力沿桩身横截面的分布，从而使筏板下群桩之间被夸大的效应减小，桩顶荷载的分布更趋于实际。通过对一组案例进行分析，结果表明:(1)筏板侧壁摩阻效应仅对筏板的板底边缘应力分布影响较大，中部影响较小，对沉降的影响却较小;(2)分层土的位置对桩筏承载的影响较大，尤其是筏板底和桩端所在土层的影响尤为明显。

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膨润土的膨胀性衰减研究

姜昊，徐永福，项国圣

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1247-1253.

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利用地球化学软件Phreeqc模拟了高放核废料处置库的高压实MX80膨润土中发生的水文地球化学反应，基于长时间尺度的研究的需要，忽略热、力、流等因素的影响，主要考虑了K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺四种阳离子的离子交换和矿物溶解沉淀反应，建立了膨润土中的一维离子运移反应模型。模拟了不同外界流体作用下，膨润土化学组分在时间和空间上的变化。结合化学组分变化结果，对膨润土膨胀性衰减情况进行了计算和评估。得到1万年后海水和地下水环境下的MX80膨润土膨胀性衰减系数分别达到0.79和0.91。

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基于振次影响的软土动力参数模型

刘海伟，毛璐明，李华，易勇生

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1254-1258.

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为了深入研究软土的软化现象，对软粘土进行了一系列的动三轴试验。在软土动力三轴试验的基础上，采用最大动剪模量的计算公式，对软土进行了计算和比较，建立了考虑频率影响因素的经验公式。同时，给出了振次曲线的动态参数的拟合公式，计算分析了软土的动态参数，并验证了该公式的适用性。结果表明，考虑频率影响因素的计算公式能更准确地计算出动态参数，提出的曲线拟合计算公式对不同地区土的适用性较好，可以推广使用，便于进行理论分析以及工程运用。

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冻土层对黄土地基水平受荷桩承载力影响研究

张辉，王铁行，张小辉

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1259-1264.

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通过有限元数值模拟研究了季节冻土区冻土层对黄土地基水平受荷桩承载力的影响规律。研究表明:单桩水平承载力受冻土层厚度和桩径影响显著，随冻土层厚度的增大而增大，但增加的幅度减小;随桩径的增大而近似线性地增加，且冻土层厚度越大，随桩径增大的幅度越大。提出了基于变形控制的不同冻土层厚度、不同桩径水平受荷桩承载力特征值修正系数。基于计算结果进一步对修正系数进行拟合，得到了季节冻土区黄土地基水平受荷桩承载力特征值修正系数表达式，可供冬季检测单桩水平承载力参考。

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静水条件下浆液粘度时变特性与微观结构研究

袁敬强，陈卫忠，于建新，郑朋强，杨帆

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1264-1270.

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浆液的凝胶特性是影响注浆效果的关键因素，为研究浆液的粘度变化过程与凝胶特性、揭示凝胶产物的微观结构特征，采用旋转粘度计对浆液在静水及无水条件下的凝胶变化过程进行系统试验，并采用SEM扫描电子显微镜对凝胶产物微观结构进行分析。研究结果表明，浆液在水下粘度变化具有明显的时变特性，粘度变化过程可分为低粘度期、初始上升期和快速上升期三个阶段，静水条件下低粘度期比无水条件下明显延长，使得浆液更容易被分散冲蚀。通过对凝胶产物微观结构分析表明，浆液凝胶分层具有不同的微观结构，静水条件下凝胶较无水条件下微孔隙含量更高，结构更为松散。研究成果丰富了注浆理论并可为优化注浆工艺提供参考，具有一定的理论价值及工程意义。

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冻融循环作用下盐渍土抗剪强度变化规律研究

王海涛，张远芳，成峰，孙勇

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1271-1276.

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研究冻融循环作用对不同种类盐渍土抗剪强度的影响，对研究区域现场勘察取样，选取罗布泊地区两种典型天然盐渍土:氯盐渍土和硫酸盐渍土，分别配制最大干密度和最优含水率的试样，在不同冻融循环次数下进行三轴固结排水剪切试验，考察两类盐渍土的抗剪强度随冻融循环次数的变化关系。结果表明:氯盐渍土的抗剪强度参数c_d、φ_{d随冻融循环次数的增加而减小，但φ_{d降低的趋势比较平缓;硫酸盐渍土的抗剪强度参数c_d、φ_{d随冻融循环次数的增加而减小;硫酸盐渍土的抗剪强度参数c_d、φ_{d减小的幅度均大于氯盐渍土。氯盐和硫酸盐特性的不同是导致两类盐渍土抗剪强度随冻融循环次数增加而呈现不同变化趋势的根本原因。}}}}

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察尔汗盐湖地区盐渍土微观结构及其力学特性

刘军勇，任勇，张留俊

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1277-1287.

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为探明察尔汗盐湖区盐渍土的微观结构特征及其力学特性，对原状氯盐渍土进行电镜扫描、力学强度试验，从微观结构上分析了盐渍土的力学特性，提出了察尔汗盐湖区盐渍土微结构的连结形式，并将研究结果与新疆板块状盐渍土相关研究成果进行了对比。结果表明: (1)盐渍土微结构连结有三种形式:①点接触，②堆叠接触，③晶体胶结;(2)不同含盐量的盐渍土微观结构形式不同。盐晶体的胶结作用是影响其力学特性的显著因素;(3)无侧限抗压强度显著变化的含盐量拐点为45.74%;(4)青海察尔汗盐湖盐渍土属细粒土，其颗粒胶结作用随含盐量的增加而增强，其力学特性也在不断提高。而新疆板块状盐渍土属粗粒土，土颗粒胶结作用和力学强度随着含盐量的增加先增加后减小，存在一个最佳含盐量峰值，这是两地区盐渍土微结构和强度变化特性最显著的区别。

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不同应力路径大理岩物理力学参数变化规律

张黎明，任明远，马绍琼，王在泉，郭秋

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1288-1293.

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基于大理岩常规三轴加荷与卸荷试验结果，分析加卸荷应力路径下大理岩各阶段特征应力、黏聚力c、内摩擦角φ在变形破坏中的变化规律。试验结果表明，相同卸荷速率条件下，压密应力对应的环向应变、体积应变随围压的增大而减小，起裂应力及扩容应力随围压增大而增大，加卸荷应力路径下扩容应力对应的环向应变均稳定在(-0.000 4±0.000 1)范围内。大理岩卸荷破坏的初始屈服面和后继屈服面均符合Mogi-Coulomb函数形式，峰值强度前黏聚力c随塑性参数ε^ps的增大而减小，内摩擦角φ随塑性参数ε^ps的增大而增大。

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扰动对粉土触变强度恢复影响规律研究

刘娟娟，曾国红，孟令帅，贺武斌

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1294-1299.

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土体的触变性是导致失稳事故和工后沉降的原因之一，研究其影响因素和变化规律对于减少工程灾害具有一定的实际意义。为了探究粉土的扰动程度对其触变特性的影响，以粉土为研究对象，采用室内振动试验模拟其受扰动过程，通过无侧限抗压试验反映其强度变化，分析土体的扰动程度与其触变强度恢复程度之间的关系。结果显示:在相同频率和速率下，振动时间越长，土体受扰动程度越大;在静置时间相同的情况下，粉土的绝对强度恢复程度与其扰动程度正相关，而其相对强度恢复程度与其扰动程度负相关。建立了土体扰动程度和强度恢复程度之间的相关关系公式，为深入研究粉土工程力学性质而提供一定依据。

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盾构隧道工作井深基坑围护结构设计优化分析

程池浩，廖少明，潘学政，刘靖

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1300-1307.

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基坑工程设计需要满足安全、经济、可持续等各方面要求，本文以杭州地区某盾构隧道超深工作井深基坑工程为基础，采用有限元分析软件Plaxis进行数值模拟，分析了地下连续墙的插入比，地下连续墙的厚度，地下连续墙支撑道数和土体加固深度对基坑稳定性、地表沉降、支撑轴力、墙体位移及墙体内力的影响，得到以下结论:(1) 最优地下连续墙插入比范围为0.8~1.0;(2) 优化后地下连续墙厚度可取0.9~1.1 m之间;(3) 支撑道数的优化建议采用6道支撑;(4) 坑底加固深度以4 m为宜。

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盾构施工中不利工况下隧道结构的力学行为

焦齐柱，万波，门燕青，仇高飞，廖少明

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1308-1314.

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钱江隧道是目前世界上最大直径的软土盾构隧道工程之一。采用有限元分析方法，对盾构掘进与管片拼装阶段中常见的K块挤入、壁后注浆缺陷、环面不平整、盾构纠偏或曲线推进等不利工况，分析隧道结构的受力和变形特征。结果表明:K块挤入对邻接块的受力状态的影响最为明显，K块宜位于衬砌环腰线以上区域。环面不平整、壁后注浆缺陷和盾构纠偏(或曲线推进)将显著影响盾构推进阶段的衬砌的受力和变形。当环面不平整超过1 mm时，壁后注浆缺陷超过1 m²，或盾构纠偏顶部推力最大时，极易造成管片结构局部开裂、破损。在今后的设计和施工控制中应予以充分考虑。

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软土中MJS工法桩施工环境效应的数值分析

赵香山，李春涛，王建华

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1315-1319.

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旋喷桩是一种非常有效的地基处理方法，但其施工过程中对周边环境的扰动较大。MJS(Metro Jet System)工法在旋喷桩技术的基础上进行改进，采用压力控制和回浆工艺，使其更好地适用于环境控制要求高的场地。本文采用数值方法模拟了MJS工法桩与传统旋喷桩在施工过程中对周围环境的影响，研究了扩孔成桩中位移控制(考虑注浆量的挤土效应)和压力控制(考虑MJS工法桩的压力设定)两种条件下的施工环境影响，分析了MJS工法桩施工的环境效应作用机理。结果表明，MJS工法施工对周围土体的扰动和位移影响均较小，其主要原因在于合理的控制压力设定和净注入量控制。

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FBG分布式沉降管在盾构隧道沉降监测中的应用

丁勇，王平，何宁，梁超，马斌斌

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1320-1325.

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介绍了一种利用光纤光栅传感技术(FBG)监测地铁盾构隧道沉降的新方法:通过在铝合金测斜管表面特定位置粘贴光纤光栅形成FBG分布式沉降管，并将该种沉降管连续安装在地铁盾构隧道管片的内表面，可以实现对地铁盾构隧道实时分布式远程沉降监测;提出了温度自补偿算法等数据处理方法，解决了分布式沉降数据的处理问题。该技术已在某地铁隧道沉降监测项目得到应用，成功揭示了隧道周围基坑开挖过程中卸荷和降水对地铁盾构隧道竖向变形的影响规律。

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近距巷道平行开挖合理错距研究

邢亮，王金安

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1326-1330.

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矿井下运输巷道是矿业生产的重要通道。文中针对极松软地层近距双水平巷道掘进问题，以内蒙古上海庙矿区为工程背景，依据工程区地应力场的实测结果及岩石力学实验参数，运用FLAC^3D三维数值分析计算软件对开拓巷道的合理错距进行了数值模拟研究。通过分析巷道周边应力分布、塑性区变化、位移速率矢量场方向变化以及监测位移数据变化，研究了巷道在分步开挖过程中，不同的开挖错距对已开拓巷道监测端面的影响。结果表明在极松软地质条件下，巷道围岩周边高应力区分布范围较大，新开拓的巷道会对相邻已开拓巷道周边的应力、塑性破坏区及位移速率矢量场产生影响，双近距水平巷道合理开拓错距宜保持在50 m以上。

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复合地基褥垫层厚度的设计方法研究

肖耀廷，党发宁

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1331-1335.

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从褥垫层受力和变形的角度出发，提出了一种求解复合地基褥垫层厚度的设计方法。首先，在前人工作的基础上，提出了临界桩土应力比、桩顶应力临界扩散厚度计算公式，由计算公式可以看出桩土临界应力比是置换率和扩散厚度的函数，与荷载水平无关。其次，垫层厚度等于桩顶应力扩散厚度与桩顶刺入量之和，分别给出了桩顶应力扩散厚度与桩顶刺入量的设计方法，桩顶刺入量是荷载水平的函数，荷载越大，刺入量越大，进而求解了垫层厚度。最后，将本文方法计算结果与复合地基载荷试验结果比对，结果比较接近，从而验证了本文计算方法的合理性。

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岩土工程信息技术及其工程应用

张芳，郑山霖，张秀莲，陈杨，张凌志

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1336-1343.

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岩土工程信息化是工程建设信息化不可割裂的一部分，岩土工程的信息化需要适应建设领域信息化的发展趋势。笔者总结了国外建设领域信息技术发展历程、应用现状，并指出其主流技术包括:协同设计技术、BIM技术、虚拟现实技术;从数据组织角度，将岩土工程中应用的信息系统划分为4类:管理信息系统、地理信息系统、三维岩土工程信息系统、项目信息门户，并分别论述其发展特点、应用现状，指出优势和不足;以信息技术在隧道施工引起的建筑物变形动态预测、区域地下水埋藏条件、基坑工程、基础工程及建筑结构、环境岩土工程等方面的工程应用案例，揭示信息技术在岩土工程中的强大生命力和应用前景，并指出了今后信息技术发展方向和技术难点:2D和3D的相互访问机制、实时数据库以及实时海量数据存储的解决方案、信息技术标准化建设。

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后张部分粘结预应力抗拔灌注桩的受力机理研究

刘熙媛，周建彪，郑秀娟，张栋凯

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1344-1349.

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随着地下空间的开发和利用，地下建筑结构埋深不断增加。当地下水位较高时，地下结构就会受到较大的浮力，因此需要在结构底板下设置抗拔桩。为了研究后张部分粘结预应力抗拔灌注桩的受力机理，首先通过试验测试了预应力钢绞线和水泥净浆的粘结强度。然后，运用ABAQUS有限元分析软件进行数值模拟，得出了粘结强度参数。在此基础上对后张部分粘结预应力抗拔桩进行数值分析，研究其受力机理，为工程应用提供理论依据。研究表明，后张部分粘结预应力抗拔灌注桩侧摩阻力由桩顶至桩底逐渐增加，持力点主要在桩底部，而预应力的施加不仅可以避免裂缝的产生，还可以抵抗“泊松效应”而产生的“颈缩现象”的影响，对提高桩体的抗拔性能十分有利。

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隧道岩溶空间探测

舒森，胡金星

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1350-1363.

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地下隧道岩溶发育空间不均匀性造成岩溶地质灾害极不确定且难以准确探查，岩溶空间信息的探测是隧道超前地质预报最大难题。在综合地质预报中引入三维数据处理技术以获取岩溶异常三维信息，根据三维信息制定专项钻探动态设计方案。通过钻探定向与边界变化逐步确定岩溶异常相对隧道空间的位置及规模，即获得岩溶空间信息。通过岩溶隧道工程实例，应用三维数据处理技术前后预报和钻探设计方案对比，应用三维技术并结合专项设计钻探方案的综合预报，可以完成岩溶空间信息的探查，在工作效率及目标确认准确度上较一般方式有质的提高。加强三维空间探测应用研究建立科学合理的隧道岩溶空间综合预报管理体系，根据岩溶空间信息动态制定施工支护措施能有效预防隧道岩溶地质灾害发生。

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长大隧道火灾安全疏散研究

王晓波

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1364-1370.

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在调研分析国内外长大隧道疏散模式的基础上，以虹梅南路隧道为研究对象，采用CFD软件对不同排烟方式下隧道火灾进行数值模拟，结果表明:不同的排烟方式下隧道内烟雾和温度场纵向分布扩散规律不同，采用单侧排烟时，烟雾向火源下游聚集，温度升高很快，有害气体浓度升高，无法提供合适的逃生环境;而采用双侧排烟时，烟雾向两侧蔓延，浓度和温度较小，满足火灾通风要求。最后，通过数值模拟人员疏散过程，计算结果表明，现有的排烟措施能够满足疏散安全要求。

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地铁下穿干线铁路重大风险源测试研究

彭华

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1371-1377.

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随着我国地铁线路的快速发展，不可避免地会遇到穿越繁忙干线铁路重大风险源施工技术难题。目前世界上针对这类问题的研究较少，没有可参考的工程案例。结合北京地铁10号线下穿京沪高速铁路、京九铁路等重大风险源穿越施工，笔者进行了系统的试验测试分析。结果表明:(1)若采取措施得当，完全可以进行穿越重大风险源施工，但应注意进行各重要结构和部件的精确监测，使施工始终处于安全可控状态;并建议采用自动化监测。(2)线路在穿越时会产生较快的沉降，穿越后沉降即趋于稳定;双线穿越时，后穿越线路会影响先穿越线路;当恢复线路后，穿越影响区还会发生一定的缓慢变形。(3)初步提出了一套路基及接触网杆变形控制指标及标准，以供类似工程参考。此外，本案例的成功实施为我国及世界其他国家进行穿越高速铁路等重大风险源施工积累了宝贵的经验。

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基于现场监测的深基坑施工动态风险评估

夏元友，陈春舒，陈金培，郑筱彦，翟玉新

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1378-1384.

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目前常用的基坑风险评价方法主要是根据专家经验完全进行定性分析，存在很大的主观不确定性。以监测项目作为基坑风险的评价指标，并考虑监测项目之间的相对重要性关系，建立了基于现场监测的深基坑工程施工期风险评估指标体系。以监测报警值作为参考标准将监测数据量化为监测项目的安全风险概率;风险损失以监测项反映的可能风险源采用专家调查法进行估值;兼顾考虑基坑的安全风险概率和风险损失对基坑的风险度进行了分级，并根据风险度等级处理要求作出风险响应。通过工程实例对该风险评估方法进行了应用分析，表明该方法具有信息明确、动态、可靠的特点。

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地震作用下地下工程灾害风险集成化管理研究

王凤山，戎全兵，郭杰，张宏军，朱万红

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1385-1391.

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以区域灾害系统理论为指导，综合分析地下工程震害风险的不确定性特征与内涵，给出震害风险处置的整体性、重要性、层次性及多模型与方法集成运用原则，概念性探讨地下工程地震灾害风险体系，揭示孕险环境、承险体、风险因素、风险事故、风险损失等属性及作用机理，建立基于安全系统工程的地震作用下地下工程风险分析基本程序，设计地下工程地震灾害风险全过程评估与管理模型，提出了基于集成化管理和全寿命管理的地下工程地震灾害的动态集成化风险管理模式，将地下工程震损风险管理的动态性和集成化统一起来，进一步丰富了地震作用下地下工程风险管理理论，为地下工程震损风险管理的研究工作提供理论依据。

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火成岩侵蚀复合顶板煤巷支护对策研究

郭东明，侯健，吴尚，李铁，王成刚

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1392-1402.

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杨庄煤矿45210工作面埋深大，顶板为复合顶板，受火成岩侵蚀，易发生突然冒顶等灾害。笔者采用数值模拟和现场观测分析方法，认为该巷道变形破坏机制为:因火成岩侵袭复合顶板倾斜煤巷，顶板煤岩层粘聚力和抗拉强度降低;巷道开挖卸荷后，在竖向应力作用下，顶板受拉破坏严重，顶板下沉量增加，引起煤帮受拉破坏，两帮移近量增加;集中应力区由巷道围岩表面向围岩深部不断转移，围岩塑性区由巷道表面向深处逐渐扩张，最终导致巷道的变形和破坏;提出了“强顶、固帮”的支护对策。现场试验表明，与原设计方案相比，新设计方案可有效控制巷道围岩变形，降低巷道变形量达50%以上，取得了良好的支护效果。

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双滑面岩质边坡稳定性极限平衡计算方法

陈晓磊

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1403-1409.

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基于极限平衡理论，综合考虑张拉裂缝积水深度、滑面出流缝是否堵塞、坡顶超载、地震荷载效应以及被动块倾角等因素的影响，推导出了多影响因素条件下含主控弱面双滑面岩石边坡抗滑稳定性系数的表达式，并分析了几种相关参数组合对双滑面破坏岩石边坡稳定性的影响。分析表明:滑面出流缝被堵塞比滑面出流缝未堵塞时对边坡稳定性的影响更大，边坡稳定性随着坡顶张拉裂缝积水深度增加、坡顶附加荷载增大、地震影响效应的增大而减小，在滑面出流缝未堵塞的情况下被动块倾角为20°时双滑面岩石边坡抗滑稳定性系数最大，滑面出流缝被堵塞的情况下被动块倾角为9°时双滑面岩石边坡抗滑稳定性系数最小。针对工程实际，提出了相应的工程建议。

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微型桩-锚组合新结构抗滑特性的数值分析

胡田飞，梁龙龙，朱本珍

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1410-1416.

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针对微型桩加固滑坡时容易出现侧向变形的缺陷，笔者基于综合排桩刚架结构与拉锚式挡土结构形式优点的研发思路，提出了一种微型桩-锚组合抗滑新结构。利用FLAC^3D分析了新结构的变形与受力特性，并与传统刚架式微型桩结构进行了比较。结果表明:相比普通刚架式结构，新结构加固后的边坡位移场和桩顶水平位移明显减小，其加固效果和抗滑能力更优;斜向预应力锚索增强了微型桩的侧向刚度，结构变形曲线相对平缓;桩体弯矩、剪力分布相对均匀，发挥了结构的整体受荷能力，且峰值有所降低;除抗弯和抗剪作用外，微型桩还起到轴向作用，尤其是顺坡桩侧摩阻力作用明显;锚索拉力随边坡变形累积而逐渐增大，可以利用稳定地层的自承能力分担部分滑坡荷载;由于锚索预应力的主动施加，结构对桩后土体起到预加固作用，系梁附近桩侧土压力明显增大。研究结果可为该新结构的设计提供一定理论依据。

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圆井-导洞型探井在滑坡勘查中应用探讨

王凯，杨佳桦，张伟毅，李沁羽

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1417-1422.

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为了在不扰动滑坡结构稳定性的情况下更准确地揭示滑坡中滑带及滑体、滑床的岩土组成与结构特征及物理力学性质，在滑坡勘查中，往往用探井来采集土样并进行现场大剪切试验。目前，现场大剪切试验使用的大截面矩形探井，存在工程量大、安全性低等缺点，本论文结合工程中常用的矩形探井与圆形探井的优缺点分析，提出圆井-导洞型探井，并结合实例从经济性和安全性等方面与矩形探井分析比较，结果表明，该方法应用于实际更具优越性。

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基于概率分布高应变动测结果可靠性研究

李飒，徐保照，李怀亮，孙振平

地下空间与工程学报. 2016, 12(5): 1423-1430.

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高应变动测试验自20世纪70年代就被用于桩基监测，但由于这种方法自身的特点其可靠性一直存在较大争议。为了进一步研究高应变动测的可靠性，笔者从可靠性原理出发，对不同桩径以及不同桩长的92根钢管桩和混凝土预制桩的高应变动测结果与静载试验数据结果进行了计算分析，研究了管桩高应变动测值与其静载试验值的相关性，讨论了管桩高应变动测值与其静载试验值之比的分布。分析显示，动测结果和静载试验具有很好的相关性，其比值可用正态分布进行拟合。在考虑动测试验结果与静载试验结果之比的概率分布的条件下，从整体上对比分析了管桩的高应变动测与其静载试验值之比的波动区间，计算结果显示其波动区间为±50%。此外还对动测值与静载试验值之比的均值进行了考虑，分析了置信度为0.95时的置信区间，计算结果显示总体来说混凝土桩的置信区间长度小于钢管桩的置信区间，表现出更好的可靠性。

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