地下空間與工程學報最新期刊目錄

基于GRU神經網絡的地下洞室圍巖變形預測研究————作者：萬晨;王興霞;段杭;鄭龍;黃建文;

摘要：為了提高圍巖變形預測精度,實時掌握變形狀態,預防圍巖變形破壞,保障施工安全。針對傳統圍巖變形預測方法訓練效率低、收斂速度慢、泛化能力弱等問題,提出了一種基于GRU神經網絡的地下洞室圍巖變形時序預測方法,構建了相應的圍巖變形預測框架流程。結合白鶴灘右岸地下廠房圍巖變形監測數據進行預測,并將其與長短期記憶(LSTM)神經網絡算法預測結果進行對比分析。結果表明:GRU神經網絡模型能夠較好地解決地下洞室圍...

SC-CO₂和鹵水對頁巖各向異性力學特征的影響————作者：馬天壽;馮杰;劉陽;

摘要：頁巖氣C,O₂無水壓裂和增強開采會發生超臨界二氧化碳（SC-CO₂）、鹵水和頁巖之間的物理化學反應這種反應會改變頁巖物理力學性質,但現有研究很少關注各向異性力學特征的演化規律。為此,開展不同層理傾角頁巖試樣在SC-CO₂+鹵水浸泡不同時間下的單軸壓縮實驗,分析了不同層理傾角和浸泡時間下頁巖強度、彈性、破壞模式、聲發射信號及分形維數的...

橫觀各向同性板巖的三軸壓縮損傷本構模型————作者：賈健;陶鐵軍;田興朝;謝財進;李國慶;

摘要：為探究層理板巖在三軸壓縮荷載作用下的力學性能和損傷演化規律，將層理結構面顯著的板巖看作由包含微觀缺陷的巖塊、節理面閉合元件和剪切變形元件串聯而成的復合巖體。考慮層理結構面的閉合和剪切滑移變形對層理巖石試樣軸向變形的影響，結合統計損傷力學理論建立三軸壓縮荷載下層理板巖的損傷本構模型，并開展三軸壓縮試驗驗證模型的準確性。結果表明：建立的損傷本構模型可以準確地描述層理板巖應力-應變曲線的壓密段和彈性段；...

酸熱作用對黃砂巖力學特性影響的試驗研究————作者：蔣余靜;張恒根;王衛華;

摘要：對酸熱處理后的黃砂巖試樣進行了物性測試、單軸壓縮試驗、SEM掃描和工業CT測試，探討了酸熱作用對黃砂巖物理力學性質的影響，揭示了酸熱作用后黃砂巖試樣的微觀損傷機制，結果表明：受酸熱共同作用后黃砂巖試樣質量和縱波波速均隨溫度升高而不斷降低，而孔隙率則隨溫度升高而增大；與僅受高溫作用的黃砂巖相比，遭受酸熱共同作用的黃砂巖峰值強度、彈性模量、峰值應變均會進一步劣化；酸熱作用下黃砂巖的微觀損傷表現為試樣中...

單軸荷載作用下裂隙砂巖的紅外輻射特征研究————作者：徐奕;金克盛;張科;張凱;

摘要：為探究單軸荷載作用下裂隙砂巖破裂引起的紅外輻射效應，通過紅外熱成像技術實現試驗全程溫度場的非接觸式觀測，引入變異系數定量描述紅外輻射溫度場的演化規律以及前兆異常特征。結果表明：裂隙傾角控制著砂巖試件破壞模式和紅外輻射特征；紅外輻射溫度場變異系數演化規律呈現出階段性演化特征，與破壞模式密切相關；當試件發生剪破壞時，變異系數曲線表現為穩定型；當試件發生“H”型混合破壞時，變異系數曲線表現為下降型；變異...

考慮顆粒破碎的粗粒土一維壓縮試驗及數值模擬————作者：徐宇冉;蔣函靜;

摘要：高應力狀態粗粒土顆粒會發生顆粒破碎現象，顆粒粒徑分布發生變化，大大增加了顆粒的壓縮性。本文通過對生石膏、鈣質砂兩種均勻級配砂進行高應力下的一維壓縮試驗，探究初始粒徑及材料性質對于試樣屈服應力及壓縮系數的影響。采用PFC-3D對粗粒土顆粒一維壓縮過程中的顆粒破碎現象進行三維模擬，不僅實現了顆粒破碎可視化，還探究了初始粒徑、粒間摩擦系數、破碎情況以及破碎準則對壓縮特性的影響。結果表明：隨著初始粒徑的增...

含粉粒砂土循環及循環后液化特性研究————作者：施周桓;孫宏磊;孫淼軍;潘坤;

摘要：利用GDS標準型動態三軸儀，對含粉粒砂土進行了不同固結應力條件下的循環剪切試驗，研究了粉粒含量和固結條件對土體循環及循環后液化特性的影響。結果表明：(1)不同固結應力條件下粉砂呈現出3種響應模式，即流動液化、循環活動性以及殘余變形累積；(2)相同的初始狀態參數條件下，粉砂土的抗液化動強度隨著粉粒含量的增加先增大后減小，而非等向固結條件對土體動強度的影響也具有非單調性，與初始靜偏應力的方向和大小有關...

地下工程綠色建造理論探索與技術實踐————作者：油新華;王強勛;盧志強;杜金澤;

摘要：城市地下空間綠色、健康發展是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，努力建設人與自然和諧共生的現代化的必然要求。針對當前我國地下空間綠色建造理論體系不系統、不完善的現狀，總結形成了地下工程綠色建造“三三”理念，即在規劃、設計和施工三階段，充分考慮環境、資源、成本三要素，并遵照全壽命期成本最小化原理、四節一環保的目標導向和“人、建筑與自然”和諧共生的可持續發展理念三個基本原則。此外，通過調研國內外綠色建造...

基于深度學習的砂巖樣品三維重構研究————作者：朱淳;徐佳俊;孫文斌;何昌迪;王曉;

摘要：CT掃描和重構可以提供巖石內部結構的詳細視圖并對其定量分析，而在此過程中需要對掃描所獲得的CT圖片中的不同部分進行準確分割。本研究對傳統的U-Net、增加殘差模塊的ResUNet,以及融合了殘差模塊與遷移學習特性的ResUNet-TL三種深度學習模型進行比較和分析，并借助ImageJ軟件中的Weka3D進行圖像分割作為對照。通過對比和分析，發現采用預訓練的VGG模型以及深度殘差網絡技術的ResUN...

動態法向應力振幅對散體材料摩擦特性影響研究————作者：黨文剛;鄭俊滔;陳俊鵬;

摘要：散體顆粒材料被廣泛應用于基礎設施工程建設中。為了深入研究動態法向應力振幅對散體材料剪切滑移特性的影響，本文以標準干砂為研究對象，采用大型動態直剪試驗機對標準砂進行變法向應力剪切試驗。結果表明：(1)剪切應力、摩擦系數以及法向位移均伴隨著法向力的改變呈周期性變化；(2)隨動態法向應力振幅的增大，穩定滑移階段剪切應力的峰值和谷值均先增大后減小，最大峰值剪切應力大于靜態法向應力下峰值剪切應力；(3)剪切...

部分顆粒流失紫色土的固結及滲透特性研究————作者：向陽;汪時機;李賢;張起勇;夏浩城;

摘要：為探究部分顆粒流失對三峽庫區易腐蝕紫色土壓縮固結和滲透特性的影響，選用三峽庫區易腐蝕紫色土進行一維固結壓縮試驗，設計不同干密度（1.50、1.45、1.39、1.34 g/cm³）和不同粒組缺失程度（無缺失、缺失小于0.075 mm粒組、缺失小于0.25 mm粒組、缺失小于0.5 mm粒組、缺失小于1 mm粒組）兩組變量正交試驗，并對試驗數據采用4種類型的滲透系數-孔隙比非線...

細觀參數對凍結砂土局部應變特征的影響研究————作者：周若星;姚曉亮;高雄;王文麗;余林;

摘要：凍土變形破壞過程與其局部應變特征發展規律有著密切聯系，研究應變局部化發展規律有助于揭示其變形破壞機理，為實際工程提供理論依據。本文結合凍土平面應變試驗結果及離散單元法，研究土體細觀參數對其局部應變特征的影響。根據不同溫度和應變速率條件下平面應變試驗數據結果，采用“試錯法”確定接觸黏結模型在不同條件下的細觀參數，結果表明：應力-應變曲線的峰值應力及其對應的軸向應變值基本一致，但在應變軟化階段，數值模...

纖維加筋黃土力學特性及土水特征試驗研究————作者：褚峰;吳云超;張宏剛;陳挺;

摘要：將廢舊維綸纖維及滌綸纖維分別按一定比例摻加到黃土中，形成纖維加筋黃土，利用非飽和土固結儀對不同含水量條件下維綸纖維加筋黃土、滌綸纖維加筋黃土及素黃土在豎向荷載作用下的變形量及吸力進行量測，系統分析了纖維加筋黃土的屈服特性及在豎向荷載作用下的土水特征。結果表明：(1)纖維加筋黃土及素黃土的屈服應力隨著含水量的增大而減小，同一含水量條件下，維綸纖維加筋黃土的屈服應力大于滌綸纖維加筋黃土的屈服應力；(2...

小井間距雙井溶腔長期穩定性的模擬分析————作者：陳盛威;梁五星;郭玉平;程功;王同濤;

摘要：地下鹽穴的穩定性研究對于我國地下儲氣庫的廣泛應用具有重要意義。通過FLAC^3D模擬軟件從體積收縮率、腔體頂板沉降量、相對塑性區體積3個角度探究井口間距和循環內壓對鹽巖儲氣庫運行穩定性的影響，結果表明：井口間距為12 m或14 m時，雙井溶腔運行30年后仍具有較好的長期穩定性；循環內壓的變化會顯著影響腔體的頂板沉降量等指標，綜合考慮雙井溶腔的運行安全性和經濟性，建議儲氣庫運行期...

木質素磺酸鈣改良花崗巖殘積土路用性能研究————作者：朱文羲;鄧華鋒;李建林;熊雨;程雷;

摘要：為改良花崗巖殘積土以滿足路堤填筑的需求，綜合考慮木質素磺酸鈣的特點，設計并開展木質素磺酸鈣改良花崗巖殘積土試驗，綜合宏觀物理力學試驗、室內模型試驗以及微細觀檢測，系統分析了木質素磺酸鈣能否滿足路堤填筑需求以及改良機制。結果表明：(1)木質素磺酸鈣的摻入，有效改良了花崗巖殘積土路用性能，木質素磺酸鈣摻量在4.00%達到最佳，與改良前相比，液限降低了32.28%、塑限降低了40.06%、最佳含水率降低...

超大埋深軟巖隧道中導洞合理超前距離研究————作者：譚忠盛;張寶瑾;衛鵬;林克;趙金鵬;

摘要：在超大埋深軟巖中修建隧道，由于地應力高、圍巖軟弱，常常導致隧道產生大變形災害。采用超前中導洞應力釋放技術釋放部分地應力，可使圍巖中高地應力場轉變為低地應力場，降低正洞擴挖時圍巖作用于支護結構上的力，從而減小隧道變形，保證支護結構的安全。本文以滇藏鐵路麗香段哈巴雪山隧道為依托，分析中導洞不同超前距離工況下隧道的變形量、初期支護結構受力及圍巖塑性區大小，提出中導洞合理超前距離，并通過現場監測對其應用效...

西北鹽漬土地區襯砌混凝土優化與耐久性研究————作者：劉彥文;

摘要：我國西北地區土壤及地下水中含有濃度較高的Cl^-、SO₄^2-和Mg²⁺,侵蝕性離子會滲入到隧道中襯砌混凝土，嚴重威脅著混凝土結構的服役壽命。本文采用正交試驗探究了水膠比、硅灰摻量、粉煤灰摻量對襯砌混凝土性能的影響。為了更好地模擬實際環境，分別配制了5種不同類型的含Cl^-、SO₄

大斷面砂質黃土隧道臺階開挖工法研究————作者：喬世剛;楊廣青;曹康玲;汪精河;

摘要：為研究大斷面砂質黃土隧道的合理臺階開挖工法，以中蘭鐵路最長的黃土隧道為研究對象，在室內土工試驗獲取圍巖參數的基礎上，采用數值模擬方法對比分析了三臺階法、三臺階七步法和三臺階臨時仰拱法與超前管棚組合下的圍巖變形控制效果，并考慮施工進度和造價因素，優選出合理工法。開展現場測試工作，評價了優選工法的有效性，結果表明：(1)對于拱頂沉降和水平收斂，三臺階臨時仰拱法和三臺階七步法控制效果相當，三臺階法最差；...

MJS套打鉆孔灌注樁施工擾動變形特性研究————作者：李平;馬向前;陳育民;劉光輝;李焱;

摘要：針對狹小密閉空間內深基坑開挖支護難的問題，研發了高壓噴射注漿系統(Metro Jet System, MJS)止水帷幕套打鉆孔灌注樁的微擾動支護方案。以海安火車站站房擴建項目三期深基坑工程為例，應用Plaxis 3D有限元分析軟件建立三維數值計算模型，對MJS止水帷幕在不同噴漿壓力、噴漿范圍、樁徑大小和施工順序工況下對臨近既有建筑物樁基的變形影響進行了優化分析。結果表明：隨著MJS樁噴漿壓力系數的...

滇中引水工程蔡家村隧洞軟巖大變形處理研究————作者：楊小龍;向天兵;司建強;王維;楊映龍;

摘要：軟巖隧洞大變形控制是長距離引調水工程中難以避免的技術難題。滇中引水工程輸水總干渠昆明段蔡家村隧洞埋深大，成巖年代久遠，斷層構造和節理裂隙發育，施工過程中軟巖洞段頻繁發生造成侵限換拱的大變形，對工程建設安全、進度和成本構成嚴重威脅。總結分析了隧洞建設過程中出現的大變形情況和原因，并以4^#施工支洞上游主洞段為例，通過數值仿真分析等手段，研究了大變形特征和處理措施的有效性，在此基礎...

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