地下空间与工程学报最新期刊目录
岩层倾角对隧道锚承载稳定性的影响研究————作者：李梅;韩亚峰;罗维邦;梁宁慧;邹惠琼;
摘要：为研究层状岩层的倾角对隧道锚承载特性及稳定性的影响规律,通过实例分析,概化了典型顺倾层状岩层下隧道锚地质模型,采用数值分析方法,系统讨论了岩层倾角对锚塞体位移、围岩变形与塑性区发展以及锚岩接触面应力分布的影响规律,结果表明:当岩层倾角为30°时,锚塞体轴向位移及破坏后围岩塑性区范围最大,对隧道锚的承载稳定性影响最大;岩层倾角为70°时,隧道锚在设计荷载下存在逆时针旋转的趋势,将导致锚塞体后锚面拱顶...
城市轨道站点空间一体化评估及分类优化策略研究————作者：禹红宾;陈志龙;张健;张梦宇;
摘要：当前,城市轨道站点及周边区域综合开发相互脱节、站城融合不充分、可达性不足以及综合效益低等诸多一体化建设问题日渐凸显,同时,城市轨道站点的监督实施评估机制尚不完善。本文在搭建城市轨道站点评估体系框架的基础上,从用地功能、交通组织、空间环境、商业活力、经济效益、安全韧性、地下空间和实施成效等八个维度建立了城市轨道站点一体化评估指标体系,并以北京32个轨道站点为研究对象,利用熵权TOPSIS法开展轨道站...
峰前卸荷损伤泥岩再加载力学特性研究————作者：赵景锋;车德龙;赵二平;张聪;魏宇航;
摘要：地下储能硐库围岩再加载力学性能是决定地下储能工程安全的关键。本文开展了泥岩三轴加载、卸载试验及卸荷损伤泥岩再加载试验,利用核磁、SEM等测试分析技术,研究了卸荷效应对泥岩再加载力学特性的影响规律,揭示了卸荷损伤泥岩再加载劣化机理。结果表明,随卸荷损伤程度的增加,泥岩试样内部小尺寸微孔隙向中孔隙发展,内部孔隙率越来越大;初始卸荷损伤程度越大,泥岩再加载强度降低幅度越大;卸荷损伤程度对岩样再加载破坏模...
基于GAN网络的地下连续墙加内支撑智能设计算法————作者：周润生;徐明;周文轩;
摘要：人工智能算法与工程设计相结合是土木工程未来发展方向之一,但在基坑工程设计领域,生成式算法的应用尚属空白。本文提出一种基于生成对抗网络(GAN)的智能设计算法DESDWGAN,第一次实现利用人工智能生成地下连续墙加内支撑基坑支护初步设计方案。该算法首先定义了一套完整的岩、土和支护结构与颜色的映射关系,将基坑开挖剖面图和基坑支护方案剖面图映射为语义分割图。其次,设计了智能设计算法的结构并构建了相应的损...
极破碎围岩条件下地下洞室高边墙变形控制研究————作者：鲁绪江;徐奴文;毛浩宇;周相;丁新潮;
摘要：高边墙地下洞室围岩变形控制一直是地下工程施工的一大挑战,开挖过程中围岩变形破坏问题突出,针对某水电站极破碎围岩开挖过程高边墙变形破坏问题,提出钢支撑控制围岩变形方法。基于数值模拟与现场监测,对不同类型钢支撑结构与围岩支护效果进行定量评价。研究结果表明,圆形钢管钢支撑结构明显优于组合工字钢支撑结构。采用钢管钢支撑支护后边墙围岩变形得到有效控制,塑性区范围、深度明显减小,应力集中现象有所改善,围岩稳定...
基于GRU神经网络的地下洞室围岩变形预测研究————作者：万晨;王兴霞;段杭;郑龙;黄建文;
摘要：为了提高围岩变形预测精度,实时掌握变形状态,预防围岩变形破坏,保障施工安全。针对传统围岩变形预测方法训练效率低、收敛速度慢、泛化能力弱等问题,提出了一种基于GRU神经网络的地下洞室围岩变形时序预测方法,构建了相应的围岩变形预测框架流程。结合白鹤滩右岸地下厂房围岩变形监测数据进行预测,并将其与长短期记忆(LSTM)神经网络算法预测结果进行对比分析。结果表明:GRU神经网络模型能够较好地解决地下洞室围...
SC-CO2和卤水对页岩各向异性力学特征的影响————作者：马天寿;冯杰;刘阳;
摘要：页岩气C,O2无水压裂和增强开采会发生超临界二氧化碳（SC-CO2）、卤水和页岩之间的物理化学反应这种反应会改变页岩物理力学性质,但现有研究很少关注各向异性力学特征的演化规律。为此,开展不同层理倾角页岩试样在SC-CO2+卤水浸泡不同时间下的单轴压缩实验,分析了不同层理倾角和浸泡时间下页岩强度、弹性、破坏模式、声发射信号及分形维数的...
地下空间利用三维产权空间划定与管理————作者：刘荷蕾;陈小祥;孙静静;郭涛;汪维录;
摘要：地下空间开发利用的推广对土地产权空间的精细化划定和管理提出了更高要求，在土地供应前划定三维产权空间更是存在诸多挑战。深圳前海合作区通过多个地下空间开发利用项目，在三维产权空间划定与管理等方面积累了宝贵经验。本文对地下空间开发利用过程中，在土地供应前划定三维产权空间及其管理所面临的问题进行深入剖析，并结合前海合作区典型地下空间开发利用案例和土地立体化管理相关政策经验分析，在精细化划定三维产权空间、在...
基于深度学习的砂岩样品三维重构研究————作者：朱淳;徐佳俊;孙文斌;何昌迪;王晓;
摘要：CT扫描和重构可以提供岩石内部结构的详细视图并对其定量分析，而在此过程中需要对扫描所获得的CT图片中的不同部分进行准确分割。本研究对传统的U-Net、增加残差模块的ResUNet,以及融合了残差模块与迁移学习特性的ResUNet-TL三种深度学习模型进行比较和分析，并借助ImageJ软件中的Weka3D进行图像分割作为对照。通过对比和分析，发现采用预训练的VGG模型以及深度残差网络技术的ResUN...
基于数字孪生的施工隧道智能通风系统研究————作者：吴元金;孙毅;商家旭;王树刚;
摘要：传感器技术、物联网、大数据以及人工智能技术已广泛应用于隧道建设工程领域，促进了智慧隧道通风系统数字孪生的发展。本研究旨在探索智慧隧道施工通风系统的数字孪生应用，以实现精准通风调控效果，提高施工环境安全管理水平和通风效率。从构建施工隧道通风系统数字孪生的相关研究基础与智能通风的现状分析入手，提出了算测协同的智慧隧道施工通风系统的数字孪生构架，由实体空间、虚拟空间、数据融合、机理模型和应用服务5个模块...
小井间距双井溶腔长期稳定性的模拟分析————作者：陈盛威;梁五星;郭玉平;程功;王同涛;
摘要：地下盐穴的稳定性研究对于我国地下储气库的广泛应用具有重要意义。通过FLAC3D模拟软件从体积收缩率、腔体顶板沉降量、相对塑性区体积3个角度探究井口间距和循环内压对盐岩储气库运行稳定性的影响，结果表明：井口间距为12 m或14 m时，双井溶腔运行30年后仍具有较好的长期稳定性；循环内压的变化会显著影响腔体的顶板沉降量等指标，综合考虑双井溶腔的运行安全性和经济性，建议储气库运行期...
采空区地下水库容量分析及抽水蓄能实例研究————作者：廖庆龙;杨帆;李永福;姜德义;王谦;
摘要：为了实现“双碳”战略，国家正逐步采取措施降低燃煤火电比重，增加清洁能源太阳能和风能等的使用。近些年由于可再生能源的时空不确定性和大型储能设施的匮乏，弃风弃电弃光现象愈演愈烈。为了提高风能和太阳能的利用率，提出在太阳能风能富集地区利用废弃煤矿采空区作为地下抽水蓄能水库，以促进可再生能源的转储并用。论文从采空区最大库容、可用库容和气液交换等方面分析了采空区作为抽水蓄能地下水库的储存能力，并结合我国典型...
地下工程绿色建造理论探索与技术实践————作者：油新华;王强勋;卢志强;杜金泽;
摘要：城市地下空间绿色、健康发展是践行“绿水青山就是金山银山”理念，努力建设人与自然和谐共生的现代化的必然要求。针对当前我国地下空间绿色建造理论体系不系统、不完善的现状，总结形成了地下工程绿色建造“三三”理念，即在规划、设计和施工三阶段，充分考虑环境、资源、成本三要素，并遵照全寿命期成本最小化原理、四节一环保的目标导向和“人、建筑与自然”和谐共生的可持续发展理念三个基本原则。此外，通过调研国内外绿色建造...
横观各向同性板岩的三轴压缩损伤本构模型————作者：贾健;陶铁军;田兴朝;谢财进;李国庆;
摘要：为探究层理板岩在三轴压缩荷载作用下的力学性能和损伤演化规律，将层理结构面显著的板岩看作由包含微观缺陷的岩块、节理面闭合元件和剪切变形元件串联而成的复合岩体。考虑层理结构面的闭合和剪切滑移变形对层理岩石试样轴向变形的影响，结合统计损伤力学理论建立三轴压缩荷载下层理板岩的损伤本构模型，并开展三轴压缩试验验证模型的准确性。结果表明：建立的损伤本构模型可以准确地描述层理板岩应力-应变曲线的压密段和弹性段；...
酸热作用对黄砂岩力学特性影响的试验研究————作者：蒋余静;张恒根;王卫华;
摘要：对酸热处理后的黄砂岩试样进行了物性测试、单轴压缩试验、SEM扫描和工业CT测试，探讨了酸热作用对黄砂岩物理力学性质的影响，揭示了酸热作用后黄砂岩试样的微观损伤机制，结果表明：受酸热共同作用后黄砂岩试样质量和纵波波速均随温度升高而不断降低，而孔隙率则随温度升高而增大；与仅受高温作用的黄砂岩相比，遭受酸热共同作用的黄砂岩峰值强度、弹性模量、峰值应变均会进一步劣化；酸热作用下黄砂岩的微观损伤表现为试样中...
单轴荷载作用下裂隙砂岩的红外辐射特征研究————作者：徐奕;金克盛;张科;张凯;
摘要：为探究单轴荷载作用下裂隙砂岩破裂引起的红外辐射效应，通过红外热成像技术实现试验全程温度场的非接触式观测，引入变异系数定量描述红外辐射温度场的演化规律以及前兆异常特征。结果表明：裂隙倾角控制着砂岩试件破坏模式和红外辐射特征；红外辐射温度场变异系数演化规律呈现出阶段性演化特征，与破坏模式密切相关；当试件发生剪破坏时，变异系数曲线表现为稳定型；当试件发生“H”型混合破坏时，变异系数曲线表现为下降型；变异...
细观参数对冻结砂土局部应变特征的影响研究————作者：周若星;姚晓亮;高雄;王文丽;余林;
摘要：冻土变形破坏过程与其局部应变特征发展规律有着密切联系，研究应变局部化发展规律有助于揭示其变形破坏机理，为实际工程提供理论依据。本文结合冻土平面应变试验结果及离散单元法，研究土体细观参数对其局部应变特征的影响。根据不同温度和应变速率条件下平面应变试验数据结果，采用“试错法”确定接触黏结模型在不同条件下的细观参数，结果表明：应力-应变曲线的峰值应力及其对应的轴向应变值基本一致，但在应变软化阶段，数值模...
考虑颗粒破碎的粗粒土一维压缩试验及数值模拟————作者：徐宇冉;蒋函静;
摘要：高应力状态粗粒土颗粒会发生颗粒破碎现象，颗粒粒径分布发生变化，大大增加了颗粒的压缩性。本文通过对生石膏、钙质砂两种均匀级配砂进行高应力下的一维压缩试验，探究初始粒径及材料性质对于试样屈服应力及压缩系数的影响。采用PFC-3D对粗粒土颗粒一维压缩过程中的颗粒破碎现象进行三维模拟，不仅实现了颗粒破碎可视化，还探究了初始粒径、粒间摩擦系数、破碎情况以及破碎准则对压缩特性的影响。结果表明：随着初始粒径的增...
动态法向应力振幅对散体材料摩擦特性影响研究————作者：党文刚;郑俊滔;陈俊鹏;
摘要：散体颗粒材料被广泛应用于基础设施工程建设中。为了深入研究动态法向应力振幅对散体材料剪切滑移特性的影响，本文以标准干砂为研究对象，采用大型动态直剪试验机对标准砂进行变法向应力剪切试验。结果表明：(1)剪切应力、摩擦系数以及法向位移均伴随着法向力的改变呈周期性变化；(2)随动态法向应力振幅的增大，稳定滑移阶段剪切应力的峰值和谷值均先增大后减小，最大峰值剪切应力大于静态法向应力下峰值剪切应力；(3)剪切...
纤维加筋黄土力学特性及土水特征试验研究————作者：褚峰;吴云超;张宏刚;陈挺;
摘要：将废旧维纶纤维及涤纶纤维分别按一定比例掺加到黄土中，形成纤维加筋黄土，利用非饱和土固结仪对不同含水量条件下维纶纤维加筋黄土、涤纶纤维加筋黄土及素黄土在竖向荷载作用下的变形量及吸力进行量测，系统分析了纤维加筋黄土的屈服特性及在竖向荷载作用下的土水特征。结果表明：(1)纤维加筋黄土及素黄土的屈服应力随着含水量的增大而减小，同一含水量条件下，维纶纤维加筋黄土的屈服应力大于涤纶纤维加筋黄土的屈服应力；(2...
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