2020年度《岩土工程学报》“领跑者5000”论文_中国煤炭行业知识服务平台

2020年度《岩土工程学报》“领跑者5000”论文

来源：岩土工程学报

领跑者5000(简称F5000),是中国科学技术信息研究所自2000年开始立项开发的国家级研究课题，旨在将中国精品科技期刊上发表的部分优秀论文推向国内外的高端平台，在更大范围内向世界展示和推广我国最重要的科研成果，以扩大期刊和作者的学术影响力，引领我国高水平科技期刊事业的发展和成长。

行业视野: F5000
类别; 95个
关键词; 83位
专家; 20篇
论文; 4008IP
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低围压循环荷载作用下饱和粗粒土的动力特性与骨干曲线模型研究

作者(Author)：周文权, 冷伍明 , 刘文劼 , 聂如松 , 杨奇 , 赵春彦

摘要：基床层是铁路路基的核心组成部分，一般为粗颗粒土，厚约 2.5～3.0 m，长期直接承受行车荷载的反复作用，其在动载反复作用下的变形特性是评价路基工作性能的关键要素之一。为研究粗粒土在列车循环荷载作用下的应力-应变特性，开展了一系列应力控制的单向循环加载大型动三轴试验，模拟列车动载和路基粗粒料填筑实际情况，包括不同动应力幅值（模拟不同列车轴重）、不同围压（模拟不同埋深）的动三轴持续振动试验。结果表明，在循环荷载作用下，土体刚度变化与振动次数、围压关系密切。根据动应力幅值大小的不同，循环荷载作用下饱和粗粒土的动应变随振次的发展形态可分为 3 种类型：稳定型、破坏型和临界型。根据试验所得出的动应力-应变关系曲线特点，建立了含围压和循环振次的骨干曲线模型。与传统的骨干曲线模型相比，该模型能反映土体刚度随循环振次的变化，更能反映列车往复作用的实际情况；同时该模型能用于估算路基土体动强度，对铁路路基核心层的动力变形稳定性评价和基于动力变形控制的路基设计具有参考价值。

2021-04-14

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药剂真空预压法处理工程废浆试验

作者(Author)：武亚军, 陆逸天, 牛坤, 孙德安

摘要：将适合于处理大面积高含水率淤泥的真空预压法与用于污水处理的絮凝沉淀法相结合（即药剂真空预压法）应用于工程废浆的固液分离。针对上海某桩基施工现场产生的废弃泥浆采用 4 种不同的絮凝剂进行了沉降柱试验，并对各自的絮凝效果进行了对比。采用最佳絮凝效果时的絮凝剂和配比，进行了室内药剂真空预压模型试验，试验过程中对出水量和废浆浆面高度进行监测；试验前后进行了含水率、颗粒分布、压汞和扫描电镜试验。试验发现：①废浆含水率从絮凝前的 163%，降低到絮凝后的 96%，经过真空预压后再降低到 37%；②加入絮凝剂后絮体中的黏粒含量减少、粉粒含量增多，即絮凝会使小颗粒长大；③处理后废浆的孔隙率明显下降，沿径向向内逐渐减小。研究表明药剂真空预压法技术可行、效果显著，值得大范围推广。

2021-04-14

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尾矿库安全评价存在的问题与对策

作者(Author)：陈生水

摘要：中国有尾矿库1.2万余座，几乎遍布全国各地，绝大部分为上游式筑坝法形成的尾矿库。据不完全统计，目前中国每年尾矿排量超过10亿吨，且呈逐年增长态势，但其平均利用率低，必需新建尾矿库或加高现有尾矿库以延长其服役时间。由于上游式筑坝法形成的尾矿库存在子坝地基不均匀、排渗系统易淤堵、坝内浸润线高和坝坡地震动力稳定性差等特点，加之于经济技术与管理原因，尾矿库安全形势严峻。Lemphers等对世界范围内3500座尾矿库的统计分析表明，其出险和溃坝概率为水库的10倍以上。典型的如2008年9月8日的山西襄汾新塔矿业尾矿库溃坝事故，导致277人死亡、4人失踪和33人受伤，并造成了严重的生态环境灾难。中国政府高度重视尾矿库的安全工作，近年来开展了多次尾矿库专项整治行动，但迄今为止，尾矿库严峻的安全形势仍未得到根本改变，事关国家公共安全与经济社会可持续发展的尾矿库安全问题仍是中国安全与环保领域的心腹大患。笔者认为，尾矿库严峻的安全形势至今尚未得到根本改变的原因除了管理与投入不足等方面的因素外，主要与现行的尾矿库安全评价方法没有很好考虑尾矿料复杂的物理力学特性、尾矿库的形成与运行特点、以及孕灾和致灾机制密切相关。

2021-04-14

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微生物岩土技术的研究进展

作者(Author)：何稼 , 楚剑 , 刘汉龙 , 高玉峰 , 李冰

摘要：岩土体中存在着大量的微生物，这些微生物的活动对岩土体的物理、力学性质有一定的影响。微生物岩土技术，是将微生物反应加以控制和利用，来解决岩土工程中的问题。在近十年里，微生物岩土技术逐渐成为岩土工程研究界的一个热门课题，并取得了很大的进展。从原理和应用两个角度对这一领域的研究进行归类和分析。从微生物反应原理的角度来说，微生物岩土技术所利用的微生物过程包括微生物矿化作用，微生物产气泡过程，以及微生物膜生长过程等。从实际应用的角度来说，微生物岩土技术的应用领域包括岩土体加固、防渗，砂土液化防治，土体抗侵蚀，污染土治理等。此外，还对微生物岩土技术的实施方法特点，监测和检测技术，以及环境影响进行了介绍。

2021-04-14

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突发堆载引起软土地铁盾构隧道大变形整治研究

作者(Author)：邵华 , 黄宏伟, 张东明 , 王如路

摘要：城市地铁的快速发展难以避免频受外部工程活动扰动影响，其中突发堆载已成为突出问题。上海某地铁区间盾构隧道上方突发大量堆土，最大堆高约 7 m，从而引发结构产生横向收敛大变形（Δ4.5‰倍的隧道外径(D)，堆载严重威胁到地铁结构及运营安全。介绍了该工程案例，包括堆载引起的隧道结构横纵断面变形及相应的结构病害，提出并实施了及时卸载、堵漏及碎裂修补、后采用芳纶布及钢环结构补强的结构整治措施。卸载对于减缓堆载对隧道结构沉降影响作用明显，卸载之后隧道沉降恢复且部分产生隆起现象，后续张贴芳纶布及钢板环加固措施，可提高盾构隧道横断面承载能力，相比隧道沉降，隧道结构收敛变形状况改善并不明显，水平直径收敛最大仅回缩2.6‰D。案例对于外部扰动对盾构隧道影响及整治研究，具有重要的工程实践价值。

2021-04-14

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泥岩隧道锚承载特性现场模型试验研究

作者(Author)：刘新荣 , 李栋梁 , 吴相超, 李维树 , 张锐 , 傅晏

摘要：为了研究高荷载作用下的软岩（泥岩）隧道锚的变形、破坏及长期稳定性等问题，以在建的某长江大桥为依托，分别针对泥岩隧道锚自然状态（含水率为 5.36%）和浸水状态（含水率为 7.39%）的情况，开展了缩尺比例为 1∶30 现场模型试验。研究发现：隧道式锚锭同样适用围岩为软弱围岩（泥岩）的情况，可以承受较高的拉拔荷载，采用设计荷载工作时，具有一定的安全储备，并可以满足长期稳定性要求。屈服荷载作用以后，泥岩隧道锚的破坏优先沿锚体接触面发生剪切破坏，破坏后，会引起较大范围的围岩产生大变形。高拉拔荷载作用下，含水率高的泥岩隧道锚的围岩变形较大。考虑江水位变化带来的影响，建议该长江大桥泥岩隧道锚的长期安全系数取为 3.5。研究成果可为类似的工程设计、施工等提供参考。

2021-04-14

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摩擦型能源桩荷载-温度现场联合测试与承载性状分析

作者(Author)：路宏伟, 蒋刚 , 王昊 , 洪鑫, 史春乐, 龚红卫, 刘伟庆

摘要：能源桩集地源热泵技术与建筑桩基于一体，桩基承载性状受荷载–温度耦合作用而不同于常规工程桩。开展了昆山某摩擦型能源桩工程的荷载–温度现场联合测试，测试了多级荷载水平与不同换热工况下桩身的温度、应力分布及桩顶位移变化，整理得到桩身的附加温度荷载、桩身轴力及桩侧摩阻力分布曲线，分析了摩擦型能源桩荷载–温度作用下的承载性状与荷载传递特征。测试结果表明：能源桩的温度变化将引起附加温度荷载，桩身轴力和附加温度荷载分布特征和桩顶荷载作用、桩端约束有关，承载性状不同于单一荷载作用下的工程桩。加热工况引起桩身上、中部多处出现负摩阻力，但荷载的增加有利于减小升温引起的负摩阻力效应；制冷工况下，桩端附近产生负摩阻力，能源桩荷载传递特征受荷载–温度耦合作用而改变。设计荷载作用下，能源桩顶加热时隆起而制冷时下沉，加热工况引起的桩顶位移在停止加热回温后可基本恢复，但制冷工况引起的桩顶位移在回温后会导致桩顶产生附加沉降，荷载–温度耦合作用也引起了能源桩沉降性状的变化。

2021-04-14

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论土骨架与渗透力

作者(Author)：李广信

摘要：指出了土骨架的定义、成分即所占据的空间；认为土力学就是研究土骨架的力学性质及其影响因素的学科。用大量的例子，形象地说明土骨架的溃散所造成的严重后果。从土的颗粒出发解释了土中水的渗透力的机理，推导了渗透力的计算公式。特别指出，通常所谓的“渗透力就是渗透水流对于土骨架的拖曳力”的说法是不全面的。在土力学中，土骨架与渗透力是很重要的概念，有效应力原理、渗流固结理论、渗透变形、土坡稳定与砂土液化等一系列课题，都建立在这两个概念的基础之上。

2021-04-14

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