海洋基础工程专栏

• 水射流数值分析及其在海洋工程后挖沟中的应用

  潘悦然;

  高压水射流技术作为一种新兴技术，近十年间被石油工程、冶金采矿、海洋开发等能源领域广泛采用。在海洋工程后挖沟作业中，常采用水力喷射式海底管道挖沟机，通过喷射高速水流冲破土体或将土体液化，以此形成符合海底管道挖沟铺设要求的沟形和沟深。目前，国际上高压水射流挖沟机的作业水深可达3 000 m。本文结合计算流体力学和仿真学，以锥形组合喷嘴为研究对象，建立湍流下的几何模型，把喷嘴作为淹没射流场进行模拟，通过改变入口压力（10～100 MPa），对组合喷嘴的流速、压力、流量和冲击力等参数进行了数值分析，得到了在一定喷嘴间距、喷嘴夹角下入口压力对流场的影响规律。研究结果对海洋工程应用具有指导意义，最后对我国海洋工程后挖沟技术的发展前景进行了展望。

  2025年05期 v.7;No.152 425-430页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K]
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• 撞击作用下海底管道的损伤分析

  李明鎏;孙国民;赵党;杨会鲁;李阳;

  在海底管道的安装和运行阶段，由于平台施工、船舶作业等因素，管道存在受到撞击载荷导致损伤的风险，严重时能够导致管体破坏，造成环境污染。针对该问题，本文首先利用ABAQUS软件建立了三维全尺寸海底管道碰撞有限元模型，随后对模型的网格大小、网格层数和管体长度进行了敏感性分析，并验证了模型的整体准确性。在此基础上，进一步分析了不同撞击能量对海底管道动力响应的影响，重点考察了撞击后的凹陷深度、最大撞击应力及最大应变等特征参数。结果发现：主要影响管道撞击凹陷深度的因素为撞击能量，单一落物重量、速度或尺寸的改变对整体结果影响不大，且管道的撞击凹陷深度与撞击能量大小呈正相关；在撞击能量较小时，最大撞击应力均出现在管顶区域，但随着撞击能量的增大，最大撞击应力可能会出现在管侧，形成一个较大的应力集中区域。论文研究能为工程中实际的落物撞击问题提供可靠的模拟结果，这有助于在发生撞击时快速评估结构损伤程度，从而及时采取应对措施，因此具有重要的实际意义。

  2025年05期 v.7;No.152 431-437页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K]
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理论研究

• 水泥土表面弛豫率预测模型与应用研究

  崔允亮;汪浪波;章丽莎;魏骁;

  核磁共振试验需通过表面弛豫率确定水泥土的孔径大小。为研究配合比和养护龄期对表面弛豫率的影响，推动核磁共振在水泥土微观研究领域的应用，本文对水泥固化后的粉土开展了低场磁核磁共振试验和压汞试验，基于最小二乘法对试验结果进行处理，得到了相应的表面弛豫率，探究了不同养护龄期、水泥掺量和初始含水率下表面弛豫率的变化规律，基于表面弛豫率得到了水泥土的孔径分布曲线，分析了配合比对水泥土孔径分布的影响规律。最后，基于表面弛豫率的变化规律提出了水泥土表面弛豫率的预测模型，采用现有水泥基材料数据进行研究，论证了模型的适用性，基于孔径分布的影响规律得出了初始含水率对水泥土试样孔隙特征的影响程度要强于水泥掺量的结论。研究成果可为水泥基材料的核磁共振试验提供参考。

  2025年05期 v.7;No.152 438-446页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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• 强涌潮作用下古海塘响应特性离心机试验研究

  方敏慧;孙兴业;胡智超;朱沈鸣;王建华;国振;

  为探究强涌潮作用下古海塘的响应规律，结合古海塘实际受荷特性，开展一系列离心机试验，通过激光位移传感器和孔压传感器实时监测塘体位移和土体孔压情况，并利用高速相机记录塘体变形，借助PIV技术分析土体在加载过程中的自身位移场变化。结果表明：在常规涌潮力作用下，海塘结构动力响应微小，呈现出良好的稳定性和安全性；在静力荷载作用下，揭示塘体运动与土中超孔压的发展趋势，确立180 kPa的极限荷载值，圈定潮头冲击区和底部条石区为潜在易损区域。相关结论能为防潮预警系统的建设和海塘修复加固提供参考。

  2025年05期 v.7;No.152 447-456页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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• 基坑开挖条件下能源地下连续墙模型试验研究

  罗伟;方鹏飞;娄杨;孙逸农;谢新宇;

  随着地下空间的开发利用，能源地下连续墙越来越受到国内外学者的关注。为探索该类结构的热力学行为，本研究通过室内模型试验，分析了模型墙在黏-砂双层地基中的热力响应规律。试验过程中，利用土压力计和应变传感器进行监测，旨在分析地下连续墙的墙体横向与纵向应变、以及其与土体接触面处土压力的变化规律。试验结果表明：基坑开挖前墙体两侧纵向应变均随深度增加而逐渐减小；而基坑开挖后在墙体中部位置出现纵向应变极值；在基坑开挖前后，墙体两侧的横向应变均呈现墙体中部大、两端小的现象。同时，温度升高和基坑开挖均对墙侧土压力有明显影响。试验结果揭示了温度作用下墙体的力学行为及墙-土相互作用的变化规律，为能源地下连续墙的应用提供理论依据。

  2025年05期 v.7;No.152 457-465页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K]
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• 冻融循环地基软黏土在交通荷载作用下的累积塑性应变特性

  黄涨功;孙苗苗;

  季节性冻土区的地基土因长期冻融循环作用而强度劣化，在交通循环荷载下产生的变形沉降量远超非冻土区，易导致安全隐患。本文以季节性冻土区的软黏土为研究对象，对重塑软黏土进行冻融循环处理，采用GDS动三轴测试系统开展一系列长期交通循环荷载试验，以探究不同冻融循环次数、压实系数以及固化剂种类对软黏土累积塑性应变的影响规律，并通过试验结果分析季节性冻土地区公路地基的变形沉降规律。结果显示：在同等冻融条件下，压实系数越大，经过相同的长期交通循环荷载作用后产生的累积塑性应变越小；在土样中掺入固化剂，可达到与提高压实系数相似的效果。因此，本文建议在季节性冻土地区使用掺入比例为1∶10 000的华夏一号固化剂，配合土体压实系数为0.87的施工方案，在一定程度上可降低成本。

  2025年05期 v.7;No.152 466-472页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K]
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• 红黏土稳定建筑再生碎石大型直剪试验研究

  朱德良;张自韬;陈水满;许震;黎恒杆;

  本文以建筑再生碎石和黏性土为研究对象，采用大型直剪试验系统，研究了红黏土稳定建筑再生碎石（CSRCA）混合料在不同碎石掺量和不同荷载条件下的抗剪性能及其作用机理。试验结果表明：再生碎石掺量的提升会显著影响混合料的力学性能，内摩擦角和抗剪强度均随碎石掺量的增加而增大，黏聚力随碎石掺量的增加逐渐降低；55%的再生碎石掺量为混合料性能转变的临界点，超过此值后力学参数变化不大。研究成果揭示了CSRCA混合料的强度形成机制，为该材料在路基工程中的应用提供了理论依据，这项研究促进了建筑废弃物的资源循环利用与可持续发展。

  2025年05期 v.7;No.152 473-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
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• 聚脲弹性体应用于隧道抗爆加固的数值研究

  周宏承;

  随着城市地铁隧道日益普及，地下空间的抗爆防护性能逐渐成为人们关注的重点。聚脲弹性体因其优异的力学性能和良好的吸能特性，在抗爆防护材料领域展现出显著优势。本文采用HyperMesh和LS-DYNA软件建立隧道衬砌外径为10 m、厚度为0.35 m的三维有限元模型，在100 kg TNT的爆炸作用下，确定隧道的最不安全点为右侧衬砌与底部衬砌交界处的观测点1，并针对观测点1进行后续的动力响应分析。在隧道衬砌内侧喷涂厚度分别为6 mm、10 mm和15 mm的聚脲弹性体进行加固，对比发现，随着聚脲弹性体厚度的增加，观测点的水平位移和水平速度响应的最大值均随之减小。当采用15 mm聚脲弹性体加固时，效果最佳：与未加固工况相比，水平位移最大值减少了73.0%，水平速度最大值减少了74.1%。为研究聚脲弹性体密度对抗爆性能的影响，分别设置了密度为基准值1.25倍、1.5倍和1.75倍的聚脲弹性体工况，研究发现，随着聚脲弹性体密度的增加，观测点的水平位移和水平速度响应的最大值均逐渐增大。研究表明，喷涂聚脲弹性体可以有效增强隧道衬砌的抗爆性能，且可以通过增加聚脲弹性体厚度或采用更低密度的聚脲弹性体材料的方式来获得最优的抗爆防护效果。

  2025年05期 v.7;No.152 482-487+506页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
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工程应用

• 内河土石混合体场地桩基框架式码头地震易损性分析

  邹熠;曾章波;裴志勇;方火浪;蒋军;

  以白鹤滩库区东川港桩基框架式码头为研究对象，利用OpenSees软件建立了码头结构的精细化三维有限元模型，采用能考虑土石混合体地基模量地震弱化效应的非线性弹簧单元模拟桩-土相互作用，以及纤维截面梁单元模拟钢筋混凝土梁、柱、桩在地震作用下的耗能，结合耐震时程法和增量动力分析法，对码头结构在地震作用下的变形机理和地震易损性进行了研究。结果表明：将耐震时程法应用于桩基框架式码头结构的地震易损性计算，可以揭示该结构在不同强度地震作用下的反应特征，所得结果与传统的抗震性能计算结果基本一致；码头结构设计满足抗震规范中“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准抗震设防目标。即使遭遇强震导致上部框架结构接近或达到破坏极限状态，但由于下部桩基具有良好的抗震性能，可以在强震中维持足够的承载力和稳定性，从而确保整体结构不发生倒塌。

  2025年05期 v.7;No.152 488-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K]
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• 海边滩涂爆破挤淤路基变形控制数值研究

  罗刚;王中宽;周宇鹏;陈艳妮;邱金奎;

  本文以福建省宁德市霞浦县某沿海高速公路工程爆破挤淤项目为背景，针对淤泥质海岸深厚软土地基的工程特性，系统开展了爆破挤淤置换法的路基变形控制研究。通过PLAXIS有限元软件构建平面应变模型，结合莫尔-库伦本构理论，分析了填石体与软土层的相互作用机制。研究揭示了黏聚力、内摩擦角及弹性模量等土体参数对路基变形特性的影响规律：底层土黏聚力从12 kPa增至36 kPa时，虽然最大位移由147.2 mm增至147.7 mm，但整体位移仍显著降低；内摩擦角由9°提升至36°时，可使位移减少26%；弹性模量从20 MPa增至40 MPa时，位移最大值降低29%。研究成果可为沿海深厚淤泥区路基工程的设计与施工提供理论依据和技术参考。

  2025年05期 v.7;No.152 499-506页 [查看摘要][在线阅读][下载 2014K]
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• 开挖卸载条件下桩柱承载性状与变形响应研究

  孙浩然;姚爱军;

  目前，多数综合交通枢纽项目均采用逆作法施工，其竖向结构多为“桩柱一体”形式。然而，针对该形式在逆作开挖卸荷工况下的承载性状与变形响应，相关研究仍较为缺乏。本文依托北京城市副中心站综合交通枢纽项目，采用数值模拟与现场实际监测对比的方法，研究大规模开挖卸载条件下，逆作地下结构桩柱的承载性状与变形响应。研究表明：桩柱结构轴力受大规模卸载影响较大，桩柱轴力整体呈“S”形变化规律；基坑中部卸载效应明显，导致中部桩柱轴力值与位移变形均大于角桩柱，尽管各层底板能施加一定的下压荷载并提供约束，但整体轴力与位移变形仍呈增大趋势。数值模拟结果与现场监测数据的对比表明，本数值模型较为准确，可为现场施工提供参考。根据对B2底板和筏板施工完成阶段的预测，各桩柱的最终上浮量均控制在5 mm以内，表明工程结构安全。

  2025年05期 v.7;No.152 507-514页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K]
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• 复杂地质环境上墙下桩支护结构施工技术研究

  张乾辉;石强;杨展;

  我国城市化的进程不断深入，轨道交通建设正进行得如火如荼，这使得地下工程的建设面临愈来愈多挑战。填石造陆区地质环境复杂，对常规地下连续墙的施工造成较大困难，因此有必要对支护结构进行优化。在众多新型地下连续墙结构中，“上墙下桩”型（即上部为地下连续墙、下部为桩基的结构）的相关工程案例和研究较为有限。本文以深圳市城市轨道交通13号线二期（南延）歌剧院站工程为背景，对深厚填石区基坑上墙下桩支护结构型式的施工技术进行研究。首先分析了该基坑工程的施工难点及采用的上墙下桩支护型式；随后对该支护型式施工工艺及技术要点进行研究；最后总结分析该支护结构的适用范围及应用效益。上墙下桩适用于上软下硬地层的地下工程支护结构，可有效解决复杂环境下地下连续墙成槽困难的问题，提高了施工效率，降低了施工风险，节约了项目成本，该工艺为类似地铁车站围护结构工程中的地下连续墙施工提供了有益借鉴。

  2025年05期 v.7;No.152 515-521页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K]
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简讯

• 第十九届地基处理学术讨论会（一号通知）

  <正>第十九届地基处理学术讨论会拟定于2026年5月22—24日在广西桂林召开。会议主题是：面向“韧性·低碳·智能”的地基处理前沿技术与发展。会议将邀请地基处理领域的著名专家学者，聚焦“韧性·低碳·智能”目标，围绕地基处理中的新问题、新挑战，通过特邀报告、主题报告、分组报告等形式，共同探讨地基处理的新理论、新技术以及学科前沿，展现最新研究进展和成果，为我国地基处理的韧性提升、绿色低碳和智慧赋能贡献力量。

  2025年05期 v.7;No.152 498页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K]
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新装备新工艺

• 一种同轴扩体前置斜撑工艺及工程实践

  李伟;王立明;李成巍;

  同轴扩体前置斜撑是一种新型的斜撑工艺，主要应用于环境保护要求较为宽松、基坑开挖面积大的深基坑工程，替代水平内支撑，形成自稳式支挡结构，有效节约栈桥和水平支撑费用，便于土方开挖，缩短基坑施工工期。同轴扩体前置斜撑采用引孔工艺施工，可有效避免压入式工法中常见的因压桩力不足或遇地下障碍物导致无法达到设计标高的问题，不仅施工可靠性更高，操作也更为便利。本工程开展同轴扩体前置斜撑工艺试验，通过设置向心承力架的旋喷桩扩体作为锚固体，充分利用旋喷桩体与土体之间的承载力。该工艺在较小锚固深度条件下，即可提供比压入式预制斜向方桩更大的承载力。斜撑静载荷试验表明，同轴扩体前置斜撑产生的位移更小，单撑刚度更大，更有利于控制基坑变形。若增加其锚固长度，则可增大斜撑间距，有效减少斜撑数量，从而提升技术经济性，节能降碳效果也更为显著。通过数值模拟分析及工程实践发现，前置斜撑应确保一定的锚固段长度，减少基坑卸土回弹的不利影响。

  2025年05期 v.7;No.152 522-530页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K]
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• 《地基处理》征稿简则

  <正>《地基处理》于2019年2月28日被国家新闻出版署正式批准为公开发行刊物（CN 33-1416/TU,ISSN 2096-7195），由浙江大学主办，中国工程院龚晓南院士担任主编。《地基处理》于1990年10月创刊（国际同类刊物Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement,1997年创刊），自创刊起一直得到卢肇钧院士、周镜院士、黄熙龄院士等很多岩土工程界前辈和大师们的帮助和支持。三十多年来，《地基处理》在我国岩土工程学术界和工程界形成较大影响力，极大地推动和促进了我国地基处理技术的发展和地基处理工程技术人员的成长。

  2025年05期 v.7;No.152 420页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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• 浙江大学出版社精品学术期刊

  <正>~~

  2025年05期 v.7;No.152 422页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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• 欢迎订阅《地基处理》期刊

  <正>《地基处理》为双月刊，全年出版6期，国内统一连续出版物号CN 33-1416/TU，国际标准连续出版物号ISSN 2096-7195,CODEN DCIHA8，每期定价38元，全年定价228元（含邮寄费）。《地基处理》由浙江大学主办，教育部主管，浙江大学出版社有限责任公司出版，中国工程院龚晓南院士担任主编。主要刊登国内外地基处理及岩土工程其他方面研究新理论、新成果、新技术，旨在促进学术交流、推动成果转化、推广先进技术、提高我国地基处理水平。主要栏目有：理论研究、工程应用、新装备新工艺、一题一议、讨论和简讯等。

  2025年05期 v.7;No.152 422页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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