地下空間與工程學報最新期刊目錄

巖層傾角對隧道錨承載穩定性的影響研究————作者：李梅;韓亞峰;羅維邦;梁寧慧;鄒惠瓊;

摘要：為研究層狀巖層的傾角對隧道錨承載特性及穩定性的影響規律,通過實例分析,概化了典型順傾層狀巖層下隧道錨地質模型,采用數值分析方法,系統討論了巖層傾角對錨塞體位移、圍巖變形與塑性區發展以及錨巖接觸面應力分布的影響規律,結果表明:當巖層傾角為30°時,錨塞體軸向位移及破壞后圍巖塑性區范圍最大,對隧道錨的承載穩定性影響最大;巖層傾角為70°時,隧道錨在設計荷載下存在逆時針旋轉的趨勢,將導致錨塞體后錨面拱頂...

城市軌道站點空間一體化評估及分類優化策略研究————作者：禹紅賓;陳志龍;張健;張夢宇;

摘要：當前,城市軌道站點及周邊區域綜合開發相互脫節、站城融合不充分、可達性不足以及綜合效益低等諸多一體化建設問題日漸凸顯,同時,城市軌道站點的監督實施評估機制尚不完善。本文在搭建城市軌道站點評估體系框架的基礎上,從用地功能、交通組織、空間環境、商業活力、經濟效益、安全韌性、地下空間和實施成效等八個維度建立了城市軌道站點一體化評估指標體系,并以北京32個軌道站點為研究對象,利用熵權TOPSIS法開展軌道站...

峰前卸荷損傷泥巖再加載力學特性研究————作者：趙景鋒;車德龍;趙二平;張聰;魏宇航;

摘要：地下儲能硐庫圍巖再加載力學性能是決定地下儲能工程安全的關鍵。本文開展了泥巖三軸加載、卸載試驗及卸荷損傷泥巖再加載試驗,利用核磁、SEM等測試分析技術,研究了卸荷效應對泥巖再加載力學特性的影響規律,揭示了卸荷損傷泥巖再加載劣化機理。結果表明,隨卸荷損傷程度的增加,泥巖試樣內部小尺寸微孔隙向中孔隙發展,內部孔隙率越來越大;初始卸荷損傷程度越大,泥巖再加載強度降低幅度越大;卸荷損傷程度對巖樣再加載破壞模...

基于GAN網絡的地下連續墻加內支撐智能設計算法————作者：周潤生;徐明;周文軒;

摘要：人工智能算法與工程設計相結合是土木工程未來發展方向之一,但在基坑工程設計領域,生成式算法的應用尚屬空白。本文提出一種基于生成對抗網絡(GAN)的智能設計算法DESDWGAN,第一次實現利用人工智能生成地下連續墻加內支撐基坑支護初步設計方案。該算法首先定義了一套完整的巖、土和支護結構與顏色的映射關系,將基坑開挖剖面圖和基坑支護方案剖面圖映射為語義分割圖。其次,設計了智能設計算法的結構并構建了相應的損...

極破碎圍巖條件下地下洞室高邊墻變形控制研究————作者：魯緒江;徐奴文;毛浩宇;周相;丁新潮;

摘要：高邊墻地下洞室圍巖變形控制一直是地下工程施工的一大挑戰,開挖過程中圍巖變形破壞問題突出,針對某水電站極破碎圍巖開挖過程高邊墻變形破壞問題,提出鋼支撐控制圍巖變形方法。基于數值模擬與現場監測,對不同類型鋼支撐結構與圍巖支護效果進行定量評價。研究結果表明,圓形鋼管鋼支撐結構明顯優于組合工字鋼支撐結構。采用鋼管鋼支撐支護后邊墻圍巖變形得到有效控制,塑性區范圍、深度明顯減小,應力集中現象有所改善,圍巖穩定...

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...

地下空間利用三維產權空間劃定與管理————作者：劉荷蕾;陳小祥;孫靜靜;郭濤;汪維錄;

摘要：地下空間開發利用的推廣對土地產權空間的精細化劃定和管理提出了更高要求，在土地供應前劃定三維產權空間更是存在諸多挑戰。深圳前海合作區通過多個地下空間開發利用項目，在三維產權空間劃定與管理等方面積累了寶貴經驗。本文對地下空間開發利用過程中，在土地供應前劃定三維產權空間及其管理所面臨的問題進行深入剖析，并結合前海合作區典型地下空間開發利用案例和土地立體化管理相關政策經驗分析，在精細化劃定三維產權空間、在...

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...

基于數字孿生的施工隧道智能通風系統研究————作者：吳元金;孫毅;商家旭;王樹剛;

摘要：傳感器技術、物聯網、大數據以及人工智能技術已廣泛應用于隧道建設工程領域，促進了智慧隧道通風系統數字孿生的發展。本研究旨在探索智慧隧道施工通風系統的數字孿生應用，以實現精準通風調控效果，提高施工環境安全管理水平和通風效率。從構建施工隧道通風系統數字孿生的相關研究基礎與智能通風的現狀分析入手，提出了算測協同的智慧隧道施工通風系統的數字孿生構架，由實體空間、虛擬空間、數據融合、機理模型和應用服務5個模塊...

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...

采空區地下水庫容量分析及抽水蓄能實例研究————作者：廖慶龍;楊帆;李永福;姜德義;王謙;

摘要：為了實現“雙碳”戰略，國家正逐步采取措施降低燃煤火電比重，增加清潔能源太陽能和風能等的使用。近些年由于可再生能源的時空不確定性和大型儲能設施的匱乏，棄風棄電棄光現象愈演愈烈。為了提高風能和太陽能的利用率，提出在太陽能風能富集地區利用廢棄煤礦采空區作為地下抽水蓄能水庫，以促進可再生能源的轉儲并用。論文從采空區最大庫容、可用庫容和氣液交換等方面分析了采空區作為抽水蓄能地下水庫的儲存能力，并結合我國典型...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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