SV波入射下均匀饱和地层渗透系数对深埋隧道的影响机制

禹海涛1，王治坤2，刘中宪3

(1. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092；2. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；3. 天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室，天津 300384)

摘  要：对于饱和场地中地下结构的抗震分析问题，地层渗透系数决定了孔隙水与土骨架耦合作用的强弱，是研究饱和地层–结构动力相互作用的关键参数之一。然而，目前研究通常基于渗透系数为零或无穷大的假定，忽略了实际地层的渗透特性且对其影响机制尚不清晰。针对不同类型均匀饱和地层对应的渗透系数分布范围，基于Biot两相介质理论，首先建立了饱和地层不同渗透系数情况下的u-w格式模型，推导渗透系数分别为有限值、零和无穷大3种情况下P1，P2，S波的波速解析表达式，分析了地层渗透系数变化对自由场波速的影响规律；进而，建立了不同类型饱和地层与深埋隧道动力作用分析模型，并与典型算例精确解对比验证了本模型的有效性；在此基础上，分别研究了砂岩、卵石土、砂土、粉土4种类型饱和地层渗透系数变化及两种极端值情况下隧道结构及周围地层孔隙水压力的响应机制。结果表明：对于不同类型饱和地层，3种体波在地层中的传播速度均随渗透系数k增加呈上升趋势，当k<10-4 m/s时，波速为最小值且与k→0极端情况一致，当k>102 m/s时，波速为最大值且与k→∞极端情况一致；对于饱和砂岩，随着渗透系数增加，隧道及地层孔压响应幅值逐渐增大且趋向于k→∞假设情况，而对于卵石土和砂土，随着渗透系数减小，隧道结构及地层孔压响应幅值逐渐增大且趋向于k→0假设情况。研究还发现，对于渗透系数在10-4～102 m/s范围内的饱和地层，隧道结构与地层响应结果相比渗透系数为两种极端值情况下的结果均相差较大，即此时计算模型不宜采用渗透系数为零或无穷大的假定。因此，实际工程抗震设计应重视饱和地层渗透系数对隧道结构及周围地层的影响。

关键词：均匀饱和地层；深埋隧道；渗透系数；波速；动力响应；孔隙水压力

类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度解析解

梁荣柱1，王凯超1，黄  亮2，孙廉威*3，李忠超4，张  莉5，吴小建3

(1. 中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074；2. 中山大学土木工程学院，广东 广州 519082；3. 上海建工集团股份有限公司，上海 200080；4. 武汉市市政建设集团有限公司，湖北 武汉 430023；5. 清华大学土木水利学院，北京 100084)

摘  要：结合类矩形盾构隧道截面特点，分别对中性轴位于截面上部边缘（环缝完全闭合）、截面上拱部、截面腰部和截面下拱部4种情况进行分析，并进一步考虑螺栓预紧力和环缝影响范围，推导得到类矩形盾构隧道的纵向等效抗弯刚度解析解，并对影响纵向等效刚度的相关因素进行探究。研究表明：当施加弯矩小于环缝启动弯矩时，环缝全部闭合，等效纵向抗弯刚度有效率为1，中性轴位于截面上部外缘；随着弯矩进一步增加，环缝逐渐张开，同时中性轴位置逐步下移，等效纵向抗弯刚度减小；纵向等效抗弯刚度有效率随环缝作用区系数增大呈现先迅速下降而后缓慢减小的趋势；螺栓预紧力越大，纵向等效刚度越大，中性轴位置随之上移；随宽高比增大，等效纵向抗弯刚度有效率逐渐下降，中性轴位置随之下移，并在中性轴位置角与小圆弧圆心角相等时出现转折点。

关键词：类矩形盾构隧道；等效抗弯刚度；等效抗弯刚度有效率；螺栓预紧力；中性轴

试论冻害敏感性的合理性

何浩松1，2，滕继东*1，2，张  升1，2，盛岱超1，2

(1. 中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410075；2. 高速铁路建造技术国家工程研究中心，湖南 长沙 410075）

摘  要：冻胀和融沉是影响寒区工程设施安全服役的关键难题，如何合理评价土体的冻害敏感性一直是寒区岩土工程的热点话题。长期以来，以细粒含量为指标的冻胀特性评价体系，较为简单、明确，在指导寒区工程建设中发挥了重要作用。但近年来的研究成果表明：不同国家和地区的冻害敏感性评价体系差别较大，准确性参差不齐；气态水迁移能够引起粗粒土发生冰体聚集和明显冻胀，既有评价体系并未考虑。这对既有冻害敏感性理论提出了严峻挑战，冻害敏感性的概念、指标、评价体系等是否合理，值得深入探讨和梳理。对冻害敏感性存在的问题进行了概述分析，分析了冻害敏感性的分级体系和可靠度，并重点讨论既有冻害敏感性存在的潜在问题。结果表明：①既有冻害敏感性评价方法可靠度普遍偏低，可靠度在50%～80%之间；②既有冻害敏感性评价标准并不适用于气态水迁移诱发的土体冻胀，仅根据细粒含量来判定土体冻害敏感性是不充分的，应综合考虑冻结环境因素。③既有冻害敏感性评价指标可以用于评判土体的融沉特性。分析了既有冻害敏感性的不足并给出了相关的试验证明，成果有助于补充完善土的冻害敏感性分类标准，对寒区冻害防控有重要意义。

关键词：冻害敏感性；细粒含量；可靠度；气态水迁移；环境因素

新拌固化淤泥的流动性和黏滞性试验研究

黄英豪1, 2，戴济群1，徐  锴2

(1. 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210024；2. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024)

摘  要：固化方法是当前处理大规模疏浚淤泥的重要方法，固化淤泥的流动性直接关系到能否进行大规模流动化浇筑施工，分别采用截锥圆模和旋转黏度计研究了两种淤泥和新搅拌固化淤泥的流动性和黏滞性。初始含水率对淤泥的流动性影响显著，并存在临界含水率≈2.0，高于此含水率时，流动性快速增大。淤泥固化后，流动性降低，水泥添加量越高，新拌固化淤泥流动性越小，且主要发生在水泥添加量ac≤50 kg/m3。初始含水率对新拌固化淤泥流动性的影响也存在临界含水率，和水泥添加量有关，当ac=50 kg/m3，≈2.8，此时新拌固化淤泥的流动性约为未固化淤泥的2/3。黏滞性试验表明：含水率w＞12.0，淤泥为牛顿流体；2.0≤w≤12，为宾汉姆流体；w<2.0，为带屈服值的伪塑性流体。当淤泥的初始含水率w＞2.8时，新拌固化淤泥为宾汉姆流体；当w＜2.8时，新拌固化淤泥近似为带屈服值的幂律流体。新拌固化淤泥的黏滞系数和动切力都大于原泥的，且都随初始含水率增大而减小。水泥添加量对对黏滞系数的影响主要发生在ac≤50 kg/m3。当淤泥或者固化淤泥满足宾汉姆流体方程时，根据浅水方程推导了屈服应力和流动度之间的关系。

关键词：流动性；新拌固化淤泥；临界含水率；黏滞性；黏滞系数；动切力；宾汉姆流体

降雨诱发滑坡对非连续接口输气管道受力影响分析

张治国1，2，3，4，方  蕾1，张成平3，Y T Pan4，吴钟腾2

(1. 上海理工大学环境与建筑学院，上海 200093；2. 自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室福建省地质灾害重点实验室，福建 福州 350002；3. 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室，北京 100044；4. Department of Civil and Environmental Engineering, National University of Singapore, Singapore 119077)

摘  要：既有成果还较少涉及降雨条件下滑坡对管道结构时域变形的解析分析，且针对滑坡–管道相互作用的理论研究仅限于连续管道，未考虑管道接口和管内气压的影响。首先，基于Green-Ampt模型得出的边坡降雨入渗规律，以边坡湿润锋作为滑坡滑动面，采用不平衡推力法计算出滑坡推力；其次，将滑坡推力施加到非连续接口管道上，基于Pasternak地基模型并考虑输气压力作用，求解出降雨条件下滑坡区域输气管道任意截面的内力和位移。在此基础上，结合工程实测值与本文解析解进行对比验证，获得了较好的一致性。最后，针对降雨强度参数进行了敏感性分析和输气管道安全评价。结果表明：随着降雨历时发展，降雨强度的增大引起非连续管道的变形值和变形速率显著增大，管道最大位移增长速率开始迅速下降的时间点逐渐提前；管道最大当量应力随着连续降雨历时增长而增大，直至超出输气管道安评范围。

关键词：降雨；滑坡；输气管道；气压；非连续接口；Pasternak地基模型

渗流作用下多孔介质内颗粒迁移与堵塞规律研究

周永潮1，许恒磊1，陈佳代1，张仪萍1，唐  耀*2，彭  宇3

(1. 浙江大学市政工程研究所，浙江 杭州 310058；2. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州 310058；3. 浙江大学建筑工程学院，浙江 杭州 310058)

摘  要：渗流作用下细颗粒在多孔介质中的迁移穿透与堵塞规律对于防止岩土内部侵蚀、提高人工渗滤设施性能具有重要意义。为此，以砾石为填料，基于X-CT技术开展了多孔介质内颗粒在渗流作用下的迁移与堵塞规律研究。研究结果表明，颗粒在多孔介质中的穿透率总体上随着渗流流速的增大而增大，但不同粒径比工况下，渗流流速对穿透率影响呈现出较大差异。通过X-CT扫描发现，小粒径比（dss/dfs）下，颗粒在后期呈现稳定的竖向分布，呈现堵塞状态，而在大dss/dfs条件下，竖向累积截留曲线呈直线分布且持续变化，表明颗粒发生持续穿透。在此基础上，分析了粒径比与渗流流速对颗粒迁移的影响规律与物理堵塞形成阈值，确定了堵塞形成的上下阈值线。进一步通过量纲分析发现，耦合参量是预测颗粒穿透率m*的最佳无量纲参量，并确定了计算穿透率的表达式。

关键词：渗流；多孔介质；颗粒；迁移；堵塞

基于分形级配方程的堆石料颗粒破碎SBG模型

丁林楠1，2，李国英*1, 2

(1. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024；2. 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室，江苏 南京 210024)

摘  要：准确预测堆石料在受剪过程中颗粒的破碎率以及相应的级配变化，是揭示堆石料在复杂应力状态下强度、渗透、变形等特性的基础。基于分形级配方程，建立了一个实现“应力应变—破碎指标—级配分布（SBG）”转换的模型。引入Einav破碎指标BE作为衡量颗粒破碎率的指标，对分形级配方程进行变形和积分，推导了颗粒破碎率BE和分形维数D的数学转换，即“破碎指标—级配分布”的转换。对已有的三轴剪切试验数据进行分析，提出一个可以定量表示颗粒破碎率随剪应变和平均正应力变化的数学模型，模型共有3个参数a，b，c，参数b与土体的临界状态有关，根据临界剪应变可以直接确定。对两组不同的试验数据进行拟合，发现模型预测值与试验值具有较高的吻合度，实现“应力应变—破碎指标”的转换。将以上两种转变联立，成功预测了不同剪应变及平均正应力下堆石料的级配变化。

关键词：堆石料；颗粒破碎；破碎指标；级配方程

基坑倾斜桩支护稳定特性及分析方法研究

周海祚1，2，郑  刚*1，2，何晓佩1，2，刘鑫菊1，2，田  帅1，2，刘照朋1，2

(1. 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)，天津 300072；2. 天津大学建筑工程学院，天津 300072)

摘  要：工程实践已证明基坑倾斜桩无支撑支护具有良好的变形和稳定控制性能。然而，倾斜支护桩稳定特性和分析方法尚缺乏研究。通过数值模拟研究了倾斜支护桩在基坑开挖过程中变形到破坏的全过程，分析了倾斜角、插入比以及土体强度对安全系数的影响。推导了基坑倾斜桩支护的抗倾覆与整体稳定安全系数计算方法，并与离心机试验结果进行了对比分析。结果表明：①针对常规倾斜角度（≤20°），倾斜支护桩临界破坏模式为倾覆失稳；②倾斜桩支护的稳定性能随倾斜角，插入比和土体强度的增大而显著增强；③倾斜桩的重度影响倾覆破坏时旋转点位置，桩身重度及旋转点位置导致抗倾覆力矩增大，使之具备良好的抗倾覆稳定性。

关键词：倾斜支护桩；稳定特性；抗倾覆；整体稳定

考虑热效应的污染物在土中扩散、渗透和固结耦合模型

田改垒，张志红*

(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124)

摘  要：为探究温度对污染物运移进程的影响，建立了考虑热效应的污染物在土中扩散、渗透和固结耦合模型，该模型不仅能够体现污染物运移过程中土体物理特性及输运性质的动态变化，同时实现了扩散、渗透和固结机制的耦合。在验证模型有效性的基础上，分析了热扩散、热渗透、热固结及其综合效应对污染物运移规律的影响。结果表明：热扩散、热渗透能够显著加快污染物运移，且随着索雷特系数和热渗透系数的增大，热扩散和热渗透效应对污染物运移的促进作用增强。而热固结效应则能够减缓污染物运移，但随着土体热膨胀系数的增加，垫层底部污染物积累质量浓度变化不大。当温差为40 K时，与不考虑热效应工况相比，考虑热扩散、热渗透和热固结综合效应影响下的污染物击穿时间缩短54 a。

关键词：热扩散；热渗透；热固结；污染物运移

横向地震作用下土工合成材料加筋土挡墙筋材拉力分析

刘华北

(华中科技大学，湖北 武汉 430074)

摘  要：土工合成材料加筋土挡墙具备优良的抗震性能，但是，国内外现行的加筋土挡墙筋材动拉力计算方法存在地震动参数选用不尽合理的问题，一方面可能带来结构安全隐患，另一方面也造成了工程界的疑虑。基于此，在前期工作的基础上应用非线性动力有限元法分析了高加筋土挡墙在不同地震激励作用下的地震响应，重点讨论了强震作用下筋材拉力的影响因素。分析结果表明，加筋土挡墙的地震响应同时决定于地震动频谱特性、强度、以及加筋土挡墙对地震动的放大效应，这种综合效应是地震波的传播特点与填土的弹塑性性质共同决定的。加筋土挡墙主动区质心处的根方加速度可用于计算加筋土挡墙主动区的地震惯性力，用于估计加筋土筋材地震拉力。 

关键词：土工合成材料；加筋土挡墙；横向地震作用；筋材拉力；根方加速度

砂土中锚板上拔三维物质点法模拟研究

高宇新，朱鸿鹄*，张春新，刘  威，王  静，张  巍

(南京大学地球科学与工程学院，江苏 南京 210023)

摘  要：土体中锚板的上拔过程存在复杂的锚土相互作用，掌握其变形及破坏机制对于确定锚板的极限承载力和优化设计具有重要的意义。采用三维物质点法（MPM）模拟了砂土中圆形锚板的上拔过程，探究了不同埋深条件下土体的位移场分布及锚板的上拔破坏机制，并结合极限平衡法研究了砂土密实度、锚板尺寸和埋深等因素对其极限承载力的影响。结果表明，临界埋深比主要受土体性质影响，受锚板直径的影响较小。当埋深比小于临界埋深比时，土体表现为浅埋破坏，破坏面延伸至地表，其形状在松砂中为圆台状，在密砂中为曲面状；当埋深比大于临界埋深比时，土体中的破坏面呈灯泡状，且不延展至地表。当上拔位移较大时，锚板上方出现土体绕流现象 。保持埋深比不变，锚板直径越大，则极限承载力越大，上拔承载力系数越小。砂土密实度对锚板上拔力–位移曲线有较大的影响，密砂中的极限承载力明显大于松砂，且两者的差值随埋深比的增加而增大。

关键词：物质点法；锚板；破坏面；极限承载力；相互作用

基于微震反演裂隙的采动岩体损伤分析方法及其工程应用

赵  永1, 2，杨天鸿*1, 2，王述红2，贾  蓬2

（1. 东北大学岩石破裂与失稳研究所，辽宁 沈阳 110819；2. 东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819）

摘  要：采动条件下岩体发生渐进损伤诱使裂隙萌生、发展和贯通，继而形成导水通道诱发突水灾害。该过程涉及裂隙演化及岩石损伤等问题，使得突水灾害具有动态复杂性的特点。显然，从理论上准确解译突水通道及其演化规律是十分困难的，需要依靠现场监测和数值模拟手段。为此，从“岩体变形破裂过程中，微震现象的主要本质是裂隙的扩展”学术观点出发，建立了基于微震反演裂隙的各向异性损伤模型，并将该模型与FLAC3D数值模拟分析相结合，期望将岩体宏观力学行为与裂隙发展相联系。最后，将研究成果应用到张马屯铁矿注浆帷幕突水通道分析中：对帷幕失稳区损伤系数及损伤张量进行了分析；标定了突水通道；并从渗流–应力–损伤角度建立三维数值计算模型，研究了帷幕与采场之间围岩应力及屈服特性，确定了岩体采动诱发突水通道特征及其形成机理，以期为矿山安全开采和水治理设计提供帮助。

关键词：矿山；微震监测；裂隙演化；渗流通道；各向异性损伤

双层非饱和土地基一维固结半解析解

李林忠，秦爱芳*，江良华

（上海大学力学与工程科学学院，上海 200444）

摘  要：基于Fredlund和Hasan的非饱和土一维固结理论，将非饱和地基假定为双层，引入层间渗流连续条件，得到双层非饱和土地基一维固结控制方程。采用Laplace变换将偏微分方程组转化为常微分方程组，求解得到双层非饱和土地基在单面、双面渗透边界条件下超孔隙压力和沉降在Laplace域内的解；并利用Crump数值方法实现Laplace逆变换，最终得到时间域内双层非饱和土地基一维固结的半解析解。通过与已有文献和有限差分解的结果比较，验证了所得半解析解的有效性。基于得到的解答，结合算例考察了不同层间渗透系数比下，双层非饱和土地基中超孔隙压力的分布规律；并通过参数分析讨论了土层厚度比和层间渗透系数比对双层非饱和土地基沉降的影响。

关键词：非饱和土；双层地基；一维固结；Laplace变换；半解析解

钙质砂小应变初始剪切模量试验研究

史金权1, 2, 3，肖  杨*1, 2, 3，刘汉龙1, 2, 3，Wim Haegeman4

(1．重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2．重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆400045；3. 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心（重庆），重庆 400045；4. 根特大学土木工程系，Gent 9000，比利时)

摘  要：砂土的初始剪切模量是反映土体刚度的一个重要的力学参数。利用多方向的弯曲元测试技术，对取自波斯湾人工岛礁的钙质砂小应变初始剪切模量进行研究，分析了不均匀系数Cu、平均粒径D50及应力历史对钙质砂水平（GHH）和垂直平面（GHV和GVH）上剪切模量的影响。结果表明：各向同性固结下，钙质砂的Gmax各向异性显著，表现为GHH值大于GHV和GVH；随着平均粒径D50增大而增加，但随着不均匀系数Cu增大而降低；卸载阶段的高于加载阶段的值；将不均匀系数Cu、平均粒径D50和超固结比OCR作为变量对预测砂土的Hardin公式进行修正，相较于传统Hardin公式，修正后的公式能够更好地预测本文中使用钙质砂的。

关键词：初始剪切模量；弯曲元；小应变；钙质砂；Hardin公式

融雪与降雨入渗下含盐土遗址的冻融劣化研究

谌文武1, 2，贾博博1，蔡  韬1，陈浩鑫1，李  湘1

（兰州大学土木工程与力学学院，甘肃 兰州 730000；2. 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室，甘肃 兰州 730000)

摘  要：采用含水率、电导率、弹性波速及无侧限抗压强度等指标，结合试样表观及微结构变化研究了含盐土遗址在融雪或降雨入渗的初始条件下经历冻融循环的劣化机制。结果表明：在冻融循环过程中，试样含水率因融雪与降雨入渗的水分补给及蒸发散失而先增加后减小并趋于稳定，盐分随水分迁移后分别在试样高度5，3.5 cm处富集；水分入渗增加了土粒间的水膜厚度，试样弹性波速和无侧限抗压强度显著下降；随着冻融循环的进行，水分蒸发散失，试样波速和强度逐渐回升，盐分和降水形式是影响试样强度恢复的关键因素。当Na2SO4含量大于0.4%时，其含量的增加会降低试样强度恢复比，NaCl的加入提高了试样强度恢复比，但降低了强度回升速度。经历12次冻融循环后，融雪入渗使易溶盐充分弥散而有助于土体强度恢复，顶部水盐富集导致试样顶面形成酥碱和翻卷的泥皮；降雨入渗使试样微裂隙发育且大孔隙（>16 μm）占比增大，湿润锋处水盐富集导致试样侧面出现横向裂缝，试样强度回升速度和幅度均较小。

关键词：融雪入渗；降雨入渗；含盐土遗址；冻融劣化；微结构

考虑界面效应的内张钢圈加固盾构管片结构力学性能研究

孙雅珍1，于  阳2，王金昌*3，叶友林2，谭清元1

（1. 沈阳建筑大学交通工程学院，辽宁 沈阳 110168；2. 沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁 沈阳 110168；3. 浙江大学交通工程研究所，浙江 杭州 310058）

摘  要：针对内张钢圈加固后的盾构管片结构，现有研究中多基于理想界面假设，忽略了钢-混凝土连接界面非连续变形特性，无法对结构的承载性能和破坏机制做出精细分析。将内聚力模型与扩展有限元方法相结合，考虑了加固结构连接界面的非连续变形特性，建立了可精确描述裂缝扩展过程的内张钢圈加固结构三维实体非线性模型，并利用足尺试验结果验证了计算的正确性，实现了钢与混凝土两种不同材料连接界面滑移破坏及开裂等劣化行为的动态模拟，弥补了试验的不足。在此基础上，对顶部超载与地层荷载作用下加固结构的力学性能展开分析，研究结果表明：顶部超载作用下加固结构受力破坏过程主要分为4个阶段，钢圈与混凝土连接界面处裂缝的扩展与黏结破坏是结构失稳破坏的决定性因素；地层荷载作用下加固结构受力过程中，连接界面接头处存在拉—压交替的非协调变形区域，易发生剪切滑移及剥离破坏。

关键词：盾构隧道；内张钢圈加固；数值计算；连接界面；内聚力模型；扩展有限元

管棚受力和变形的分析预测方法及工程应用

王  文，雷啸天，李德武*

(兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070)

摘  要：采用管棚预先对浅埋软弱围岩进行支护时，对管棚力学响应的精确预测是保证管棚结构设计合理性的重要依据。在管棚的弹性地基梁分析模型基础上，考虑掌子面失稳段对管棚约束的弱化，建立基于Pasternak弹性地基梁理论的管棚分析模型来预测预支护段开挖时管棚的受力和变形。利用Euler-Bernoulli梁的控制方程以及Pasternak弹性地基约束反力分布方程，推导出单循环进尺下管棚受力和变形的解析表达式，并通过考虑隧道施工动态过程，提出计算管棚全长范围力学响应的方法。综合分析管径、开挖进尺长度等主要技术参数对管棚力学响应的影响，结果表明，开挖进尺长度是控制管棚变形的关键施工技术指标。通过对管棚分析模型的求解与运用，为管棚的设计和施工提供了一个较为系统的分析预测方法。

关键词：隧道工程；弹性地基梁；管棚；变形分布；工程应用

区域场地近地表速度结构建模研究

师黎静1，宋  健* 2,3，党鹏飞1，刘佳轩1

(1. 中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080；2. 广东华路交通科技有限公司，广东 广州 510550；3. 广东交科检测有限公司，广东 广州 510550)

摘  要：近地表速度结构是全面考虑城市区域场地地震效应，精细模拟地震动场及建筑群震害的基础。针对复杂交错沉积的区域场地，建立了先基于工程地质先验信息限定交错土体边界，利用序贯指示模拟求解各类交错土体空间概率分布，再依据剪切波速与工程地质结构的空间相关关系，借助序贯高斯模拟构建波速结构模型的方法；在搜集分析钻孔波速资料基础上，构建了哈尔滨市区场地三维速度结构模型；通过与工程地质剖面的定性对比分析、剪切波速-埋深统计关系和实测波速的定量比较，验证了方法的可行性。结果表明：构建的三维工程地质模型具有空间预测能力，能够反映区域场地工程地质结构特征，构建的剪切波速结构模型与工程地质结构有很好的相关性，适用于模拟随深度减小剪切波速增大的复杂场地结构。本文模型更利于根据详细岩土类型给定地震反应分析中的非线性动力学参数。

关键词：区域场地；序贯指示模拟方法；工程地质结构；序贯高斯模拟方法；波速结构

多层土中根桩的非线性沉降简化计算方法

罗晓光1, 2，任伟新*3，殷永高1

(1. 合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009；2. 湘潭大学土木工程与力学学院，湖南 湘潭 411105；3. 深圳大学土木与交通工程学院滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室（筹），广东 深圳 518060)

摘  要：根桩是一种新型桩基础，它通过从桩身预留位置将一定数量的水平根键顶入桩周土体中来提高桩基承载力。为分析多层土中根桩的非线性沉降问题，基于双曲线函数提出了土–根键的荷载传递模型，并推导建立了一种多层土中根桩的非线性沉降简化计算方法，基于MATLAB编制了根桩的非线性沉降分析程序。以安徽省池州长江公路大桥工程两根现场试桩为例，对该方法与现场荷载试验结果以及其它分析方法进行了比较。结果表明，该方法与实测结果吻合较好，较其它分析方法更符合根桩的荷载沉降曲线特性。根桩参数分析表明，根桩的荷载沉降特性对根键的布置型式以及根键侧壁土的荷载传递参数取值不敏感，但对根键底部土的荷载传递参数取值较敏感。

关键词：根桩；多层土；非线性沉降计算；根键；双曲线荷载传递函数；荷载试验；参数分析

高庙子膨润土热膨胀特性试验研究

曹胜飞1，2，刘月妙1，2，谢敬礼1，2，闫  安1，2，高玉峰1，2，佟  强1，2

(1. 国家原子能机构高放废物地质处理创新中心，北京 100029；2. 核工业北京地质研究院中核高放废物地质处置评价技术重点实验室，北京 100029)

摘  要：采用DIL806热膨胀仪，通过室内试验系统研究了不同影响因素对高庙子压实膨润土样品热膨胀性能的影响，获得了膨润土样品热膨胀系数随干密度、升温速率、含水率和环境气氛等条件的变化规律。试验结果表明：膨润土样品的热膨胀系数随着干密度的增大而增大；样品热膨胀系数随初始含水率的升高而降低；高含水率的膨润土样品，其热膨胀系数随升温速率的升高而增大，含水率为0的试验样品其热膨胀系数随升温速率的升高略有下降；对于同一干密度和含水率的试验样品，空气氛围环境下样品的热膨胀系数要高于氩气氛围环境下的热膨胀系数。研究成果对分析膨润土的热膨胀性能，评价高放废物处置缓冲材料的长期稳定性具有一定的参考依据。

关键词：高庙子膨润土；热膨胀系数；干密度；含水率；升温速率；气氛环境

地裂缝场地地铁车站动力响应振动台试验研究

陈  轩1, 2, 3，熊仲明*1, 2, 3，陈  帜1, 2, 3

(1. 西安建筑科技大学土木工程学院，陕西 西安 710055；2. 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室，陕西 西安 710055；3. 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室，陕西 西安 710055)

摘  要：地震和地裂缝耦合作用严重威胁着地铁工程的安全。通过开展地裂缝场地（穿越地裂缝）地铁车站结构模型的振动台试验，分析了地震作用下地裂缝场地土的加速度反应、裂缝发展和车站的加速度、应变等动力反应规律。试验结果表明：模型土在临近地裂缝的一定范围内地震响应较大，且距地裂缝相同距离处，上盘的加速度响应整体上大于下盘；地裂缝场地地铁车站峰值加速度沿结构高度的分布规律与地震强度有关，即小震作用下结构峰值加速度呈现随结构高度增大而增大的倒三角分布，强震作用下则呈现顶部和底部较大、中部相对较小的“K”型分布；地裂缝场地地铁车站地震破坏模式是地裂缝场地水平剪切变形和竖向上、下盘的错动作用使结构产生明显变形，中柱发生严重的剪压破坏，侧墙与楼板连接处出现一定的受拉损伤，从而导致结构失效；考虑竖向地震作用后，地裂缝场地地铁车站破坏更为严重，这是由于竖向地震增大了地裂缝场地动力放大效应和上、下盘错动作用。

关键词：地裂缝；地铁车站结构；振动台试验；地震反应

胶凝砂砾石坝深层抗滑稳定模型试验研究

丁泽霖，高昱芃，张宏洋*，王  婧，班汉林

（华北水利水电大学水利学院，河南 郑州 450046）

摘  要：胶凝砂砾石坝（CSG坝）是一种新坝型，目前学术界主要针对坝体的结构形式、应力分布及结构强度等方面展开了研究，而关于地基对CSG坝的影响相关研究较少。通过设计地质力学模型试验，模拟了CSG坝在复杂地基上的正常运行及破坏状态。具体为，以守口堡大坝的典型坝段及武都水库#18坝段址区的坝基为研究对象，采用超载法，对模型进行了破坏试验研究，对该工况下CSG坝的深层抗滑稳定进行了研究。研究表明：模型的超载安全度Kp为6.0，CSG坝对复杂地基有良好的适应性。模型破坏的主要原因是坝基结构面发生破坏而形成滑移通道，最终坝体沿滑移通道滑动失稳。

关键词：CSG坝；复杂地基；结构面；模型试验；超载法