• 工程桩对基坑回弹变形影响的数值模拟分析

  基坑开挖过程中的卸荷作用，会导致基坑坑底产生回弹变形，而工程桩的存在对基坑回弹变形的影响不可忽 视。利用有限元软件 PLAXIS 3D，以某长大隧道工程为依托，通过模拟不同工况的计算，研究坑内工程桩对基坑回弹 变形的影响规律。结果表明，坑底工程桩的桩长、桩径、桩刚度在一定范围内对基坑回弹变形有着非常显著的影响， 而超过一定范围后影响并不明显，因此合理选取工程桩参数可以实现对基坑回弹变形的有效控制。

  2024-12-20 iGeo

• 根系形态和层次结构对根土复合体力学特性影响研究

  植物根系的结构特征包括形态和层次结构，对根土复合体力学特性影响显著。通过开展黑麦草生长参数测试 及直剪试验，获得了不同时期根土复合体的力学特征；采用自主研发的 MechRoot 程序建立了符合黑麦草根系结构特征 的根土复合体模型，研究黑麦草不同形态和层次结构根系在直剪过程中的轴力水平以及占比情况，阐明了根系形态与 层次结构对根土复合体力学特性影响及固土作用机理。研究表明：植物根系能明显提高土体的强度，根土复合体的抗 剪强度增加主要是由黏聚力增加引起，增幅最大达 4.99 kPa；随根系形态复杂程度增加，剪切过程中根系能够调动更大 范围土体抵抗剪切变形，根系周围的剪切带和塑性区分布范围不断增加，并向根系周围集中，根土复合体的抗剪强度 提高；根土复合体剪切过程中，各层次根系发挥作用逐渐变化，一级根、二级根、三级根的轴力水平分别为 3.87，1.50， 0.15 N，随根系生长发展，二级根、三级根参与到根系固土作用的比例不断增大，最大贡献分别为 43.69%，13.80%。

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• 根系和裂隙对土体水力和力学特性影响数值模拟

  为探究根系和裂隙对土体水力及力学特性的影响，利用有限元软件计算降雨过程中裂隙和根土间隙对渗流场的影响， 并以渗流计算结果为基础，分析降雨对根系固土作用的影响，采用分区强度折减法对降雨前后根−土复合体进行直剪试验模 拟，同时考虑了侧根倾角的影响。结果表明，裂隙和根土间隙为雨水入渗提供优先通道，降雨影响深度随裂隙深度增加而增 加；有根系时降雨影响深度由主根深度决定，侧根倾角对其影响较小，考虑根土间隙影响的降雨影响深度相较于无根系工况 增加了 93.3%；根系能显著提高土体的抗剪强度，相对于垂直主根方向的不同倾角，侧根增加土体抗剪强度由大至小依次为 60º、45º、30º侧根和无根系；雨水入渗降低了土体强度，同时削弱了根系固土作用，使得降雨后根-土复合体抗剪强度大幅 降低，是许多植被覆盖边坡仍发生浅层滑动原因之一。

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• 隔离桩对基坑外既有隧道变形控制的优化分析

  隔离桩对土体深层位移的影响及用于控制一定埋深的邻近既有隧道的作用机制尚缺乏研究。针对天津市采 用隔离桩保护邻近既有隧道的某深大基坑工程，实测地下连续墙、坑外土体、隔离桩及隧道的变形。后在工程实 测基础上，采用考虑土体小应变特性的有限元方法，对隔离桩的作用机制进行参数分析，研究隔离桩对土体深层 位移及隧道位移的控制机制。研究结果表明，隔离桩在控制坑外土体、隧道水平位移时同时存在阻隔作用和牵引 作用，当牵引作用较大时，隔离桩反而可加大一定深度范围内土体及该范围内隧道的水平位移；由此提出埋入式 隔离桩的形式，可减小其牵引作用从而主要发挥其隔离作用，并减小隧道水平位移。同等条件下，隔离桩距隧道 较近时隔离效果更好。

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• 高填方土石混合料强度与变形特性及 沉降预测研究

  杨校辉 1，2 ，朱彦鹏 1，2 ，郭 楠 1，2(1. 兰州理工大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730050；2. 兰州理工大学 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，甘肃 兰州 730050)摘要：为解决高填方土石混合料强度与变形计算难题，对不同初始含水量不同初始干密度的土石混合试样进行剪 切试验和压缩试验，深入分析不同土石比试样的强度与变形特性随初始参数的变化规律。结果包括：(1) 初始压

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• 高级切线模量法及其在地基沉降计算中的应用

  切线模量法方法简单、参数少，易于工程应用，研究表明在计算常规尺寸的基础时具有较好的精度，而对于 筏板这样的大尺寸基础时，当计算深度较深时，存在计算沉降偏大的问题。为此提出了考虑初始切线模量沿深度增大 的高级切线模量法，通过与实际工程案例和小应变有限元数值计算方法结果比较，高级切线模量法能更符合实际，进 一步发展完善了切线模量法。

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• 富水砂层深基坑悬挂式止水帷幕 降水方案优化研究

  基于以色列特拉维夫市某地铁项目现场勘察以及抽水试验数据，采用三维有限元模型对 A 车站深基坑 悬挂式止水帷幕的降水方案进行分析。经计算，国外设计分包提出的降水方案没有考虑不透水层的空间不均匀 分布，造成基坑中部降水深度不能满足现场施工水位要求。通过进一步分析单井流量、降水井排布以及滤管埋 深等因素对降水效果的影响，给出了优化改进建议，增大降水深度的同时减小了基坑两端与中部的水头差，有 利于基坑开挖和节省成本。可供类似项目的设计、施工人员参考。

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• 复杂条件下基坑开挖对周边环境变形影响的数值 模拟分析

  以武汉老铺片商业及住宅项目深基坑工程为背景，采用有限元软件 PLAXIS 对其进行了基坑开挖全过程的数 值模拟分析，结合模拟计算结果分析了复杂条件下基坑支护结构体系及周边环境的受力、变形情况。数值模拟计算及 实测结果表明：支护结构、周边建（构）筑物及土体的变形均满足规范关于变形控制的要求，证明采用 PlAXIS HS 模 型能够较好的完成复杂条件下基坑开挖对周边环境变形影响的数值模拟分析，同时也证明本工程采用的支护及半逆作 施工方法，能够对复杂条件下基坑开挖对周边环境变形的影响起到有效控制作用。

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