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河北工程大學學報（社會科學版）

最新一期目錄 2020年第2期



  合并選項

    飽和花崗巖水-力耦合力學特性試驗研究----朱其志,徐云霞,季晶晶,閔中澤,張瑨,余健
    TBM洞挖料作為中強混凝土粗骨料的試驗研究----趙衛國,史天聰,張保勝,王婧紅,楊海燕
    基于砂率的富含磚粒再生混凝土基本性能試驗研究----邊金明,安新正,羋崢,馬曉楠,劉利偉
    纖維摻量對聚酯纖維瀝青混合料路用性能的影響研究----周群,榮浩,吳昌霞
    復合地層土壓平衡盾構壓力艙渣土改良研究----鐘小春,張洋,張露露,槐榮國
    土體不排水抗剪強度非平穩性對深基礎極限承載力影響的可靠度分析----周旭輝,李睿,吳勇信
    地鐵車站深基坑動態施工過程變形規律與數值仿真分析----楊波,孫大齊,周記名
    考慮降雨影響的路塹高邊坡變形監測點優化布置研究----何乃福,張飛,潘童,吳為東
    基于兩種本構模型的堆石壩應力變形比較研究----朱俊高,單一峰,鄭惠峰,劉忠
    海堤填筑料固結特性研究----李文斌,謝康,周坤,豐土根,王超然,張箭,張福海
    基于數值模擬及反分析研究施工因素對滲流特性的影響----曾乾坤,林日東,倪小東
    深井排水系統井筒管路托管梁力學分析----李建光
    低溫下膠結充填體溫度場和強度時變規律研究----戴元志,李平,白銀,唐建輝
    南祁連盆地西段中上侏羅統沉積相特征與沉積演化----謝志清,劉志武
    基于Sentinel-2A的太行山區土地覆被分類方法研究----宋宏利,雷海梅,霍志敏,尚明,邵明超,史宜夢,孫慶松
    京津冀綠色創新效率與環境規制關系研究——以高技術產業和高耗能產業為例----王超,張玉麗,李鴻旭

    飽和花崗巖水-力耦合力學特性試驗研究
    2020 Vol.37(2) 1-7[摘要](16)    [PDF   8982k] (8)
    朱其志,徐云霞,季晶晶,閔中澤,張瑨,余健

    采用全應力多場耦合三軸試驗儀，對飽和花崗巖開展了不同加載速率、不同圍壓、不同孔壓下的水-力耦合三軸壓縮排水試驗，分別給出了飽和花崗巖在不同加載速率、不同有效圍壓下的應力-應變曲線，分析了峰值強度、峰值應變、彈性模量隨加載速率以及有效圍壓的變化規律。研究結果表明：（1）在不同有效圍壓和加載速率的條件下，巖樣的應力應變曲線均經歷了非線性壓密、彈性、屈服、峰后四個階段。偏壓加載初期非線性壓密階段比較明顯，而隨著圍壓的升高非線性段逐漸消失；由于花崗巖的致密性較高，因而曲線的彈性階段較長且相對平滑；在屈服和峰后階段，巖石呈現出明顯的脆-延性轉化的過程。（2）飽和花崗巖的峰值強度隨著加載速率的增加而增大；且當有效圍壓相同時，巖石的峰值強度大致相等，抵抗外界荷載的能力大致相同。（3）緩慢加載條件下飽和花崗巖的峰值應變表現出加載速率強化效應，但強化效果是有限的；且在有效圍壓相同條件下，隨著圍壓和孔壓的同步增長，峰值應變也呈增長的趨勢。（4）彈性模量隨著加載速率的增加呈二次多項式增長，但隨著圍壓和孔壓的同步增長而逐漸降低。
    TBM洞挖料作為中強混凝土粗骨料的試驗研究
    2020 Vol.37(2) 8-13[摘要](11)    [PDF   7097k] (5)
    趙衛國,史天聰,張保勝,王婧紅,楊海燕

    將隧道掘進機（TBM）洞挖料中的巖石作為混凝土粗骨料，設計兩種骨料級配和0.55、0.60、0.65、0.70、0.75五種水膠比，對TBM混凝土的抗壓強度進行研究。試驗結果表明：在相同水膠比下TBM混凝土的抗壓強度小于普通碎石混凝土的抗壓強度，并且隨著水膠比的增加TBM混凝土的抗壓強度下降幅度大于普通混凝土；水膠比在0.55~0.75的范圍內，TBM混凝土抗壓強度和水膠比之間成一次線性函數關系且為負相關；合理使用Talbot公式對TBM混凝土的骨料級配具有指導意義。
    基于砂率的富含磚粒再生混凝土基本性能試驗研究
    2020 Vol.37(2) 14-17[摘要](8)    [PDF   3227k] (6)
    邊金明,安新正,羋崢,馬曉楠,劉利偉

    為探究富含磚粒再生混凝土阻尼性能、抗壓及劈裂強度與砂率的關系，選用全再生富含磚粒粗骨料，以砂率為研究參數，設計制作砂率為25%~50%的6組不同配合比再生混凝土梁、抗壓及劈裂試件。通過試驗研究砂率對富含磚粒再生混凝土梁阻尼性能、抗壓及劈裂強度的影響規律。研究結果顯示，隨砂率的增大，富含磚粒再生混凝土抗壓及劈裂強度均減小，而阻尼比隨砂率的增加先增大而后略有降低。
    纖維摻量對聚酯纖維瀝青混合料路用性能的影響研究
    2020 Vol.37(2) 18-23[摘要](8)    [PDF   3744k] (5)
    周群,榮浩,吳昌霞

    針對如何提升瀝青混合料使用效果的問題，采用馬歇爾試驗方法，研究了不同摻量的兩種纖維摻入后對馬歇爾指標的影響，得出對相關指標的影響規律。結果表明：常規的混合料瀝青的最優使用量與纖維的加入數量成正比關系，會隨著纖維加入數量的提升而升高，但加入量超過一個門限值時，瀝青的最優使用量便不再變化；加入纖維后混合料密度均有所下降，空隙率都增大，而且纖維含量越大越明顯?；旌狭系姆€定度和流值會隨著摻入兩種纖維后而提高，加入聚脂纖維混合料表現的增加幅度尤其明顯。
    復合地層土壓平衡盾構壓力艙渣土改良研究
    2020 Vol.37(2) 24-29[摘要](9)    [PDF   9133k] (6)
    鐘小春,張洋,張露露,槐榮國

    為降低土壓平衡盾構在復合地層中掘進時進行渣土改良的工程成本，以廣州地鐵21號線朱村至象嶺區間為工程依托，通過對粉質黏土和礫砂不同比例組合的渣土進行顆粒分析，計算得到復合地層的粒徑分布曲線，并結合室內試驗和現場測試研究混合渣土的流動狀態和滲透性。結果表明：當復合地層中含有粉質黏土層時，粗粒土層渣土流動狀態和滲透性有較大的改善，添加少量的氣泡或者膨潤土泥漿，渣土狀態即可滿足盾構掘進的要求。粉質黏土層的含量在30%~70%之間時，渣土能夠達到良好的塑性流動狀態。粉質黏土層的含量超過70%時，存在結泥餅的風險。
    土體不排水抗剪強度非平穩性對深基礎極限承載力影響的可靠度分析
    2020 Vol.37(2) 30-37[摘要](10)    [PDF   11522k] (5)
    周旭輝,李睿,吳勇信

    目前有關抗剪強度參數隨深度變化的隨機場對深基礎地基穩定性的影響研究還不深入。為此，建立了土體不排水抗剪強度均值和標準差隨深度有不同程度線性增加的非平穩隨機場模型，此外，還建立了與非平穩隨機場對應的不排水抗剪強度均值與其相同的平穩隨機場模型。探討了不同非平穩程度的隨機場對深基礎地基承載力及其失效概率的影響規律，比較了各個非平穩隨機場地基模型與其對應的平穩隨機場地基模型的地基承載力的差異性。結果表明：當考慮不排水抗剪強度的非平穩性時，地基承載力均值和差異性隨非平穩程度的提高而線性增加?；A埋深越大，地基承載力均值隨非平穩程度提高而增加的趨勢也越大。在相同的安全系數水平下（FS>1），地基失效概率隨著非平穩程度的提高而增大。對深基礎而言，在相同的安全水平下（FS>1），平穩隨機模型會低估具有非平穩性的地基的失效概率，且非平穩程度越高，估計誤差也越大。
    地鐵車站深基坑動態施工過程變形規律與數值仿真分析
    2020 Vol.37(2) 38-44[摘要](11)    [PDF   12894k] (5)
    楊波,孫大齊,周記名

    以南京地鐵虹橋站深基坑工程為依托，結合土體開挖過程中基坑各項監控量測數據，利用FLAC 3D軟件建立車站深基坑的三維數值仿真模型，對基坑的開挖和支護動態施工過程進行模擬，對比研究數值仿真的變形計算結果與監控量測數據，研究結果表明：（1）地連墻水平位移在墻身范圍內，大致呈"弓"形，隨著基坑的開挖而呈非線性增加，位移峰值出現在基坑開挖工作面附近。（2）地表土體受基坑開挖的影響范圍主要在基坑邊1H（H為基坑深度）范圍內，不同工況下沉降曲線大致呈拋物線形，且沉降峰值呈線性增加，峰值沉降發生在0.5H附近；在同一工況條件下，隨著時間的推移，不同距離位置處的土體位移呈現不斷重分布的過程，但整體曲線仍呈"凹"形。（3）基坑隆起量也與基坑開挖過程有關，土體的最大隆起量發生在基坑中軸線附近，隨著開挖深度的增加隆起量呈非線性增加。（4）支撐的架設對圍護結構的變形和土體的沉降控制能起到良好的正面作用，延遲支撐架設對變形的發展極為不利。
    考慮降雨影響的路塹高邊坡變形監測點優化布置研究
    2020 Vol.37(2) 45-50[摘要](8)    [PDF   6205k] (6)
    何乃福,張飛,潘童,吳為東

    為了研究降雨對邊坡變形和監測點布置的影響，運用有限差分-強度折減法計算邊坡在不同折減系數及降雨強度下的變形，通過灰色理論分析獲得邊坡擬監測點變形與折減系數的關聯度，實現邊坡變形監測布置優化，并結合實際工程制訂監測點優化布置方案。結果表明：降雨作用更易導致邊坡發生淺層破壞；灰色關聯度應用于工程中監測點的布設，避開了不必要的監測點，使得監測數據更有利于指導預警工作。
    基于兩種本構模型的堆石壩應力變形比較研究
    2020 Vol.37(2) 51-58[摘要](9)    [PDF   11706k] (6)
    朱俊高,單一峰,鄭惠峰,劉忠

    采用鄧肯E-B模型與橢圓-拋物雙屈服面模型對兩岔河心墻堆石壩進行有限元應力變形分析，比較兩種本構模型在正常高水位的滿蓄期計算得到的壩體應力應變差異。結果表明：（1）兩種模型計算的壩體沉降較為接近，鄧肯E-B模型計算最大沉降稍??；鄧肯E-B模型計算的順河向水平位移與雙屈服面模型相比，上游位移與下游位移均偏大。（2）受心墻拱效應影響，無論鄧肯E-B模型還是雙屈服面模型，心墻內的主應力均比過渡層小，小主應力均為正，心墻內均未出現拉應力。相比于雙屈服面模型，鄧肯E-B模型計算的心墻應力受心墻拱效應更為明顯。（3）滿蓄期防滲墻小主應力在左右岸角部出現拉應力，兩種模型計算的拉應力區分布規律基本一致，但雙屈服面模型計算的拉應力的值及變化梯度均大于鄧肯E-B模型。
    海堤填筑料固結特性研究
    2020 Vol.37(2) 59-64[摘要](9)    [PDF   7571k] (6)
    李文斌,謝康,周坤,豐土根,王超然,張箭,張福海

    試驗以海泥，山土，10%、15%、20%三種水泥摻量的海泥攪拌水泥（樁）土作為海堤填筑料。從固結特性方面研究出最適用于海堤填筑的材料，通過基本物理力學性質試驗和標準固結試驗獲取試樣的基本物理力學參數、壓縮系數和固結系數，再從固結壓縮變形和固結速率的角度對試樣作出分析。結果表明：（1）天然海泥壓縮變形最大，固結速率最小。（2）天然山土的壓縮變形最小，但固結速率低于海泥攪拌水泥（樁）土。（3）隨著水泥摻量的增加，海泥攪拌水泥（樁）土的壓縮變形最小，相比海泥、山土，固結速率也最小，但水泥摻量對海泥攪拌水泥（樁）土的固結速率影響不大。故從固結特性角度得出，水泥摻量為20%的海泥攪拌水泥（樁）土是最適用于海堤填筑的材料。
    基于數值模擬及反分析研究施工因素對滲流特性的影響
    2020 Vol.37(2) 65-75[摘要](10)    [PDF   16458k] (4)
    曾乾坤,林日東,倪小東

    通過現場調研大量病險水庫大壩防滲加固案例，結合文獻介紹，歸納總結了勘察設計及施工階段可能影響防滲墻防滲效果的諸多因素，并對其可能導致的不良效果進行合理歸并分類?；谏鲜龇诸?，建立簡化物理模型，采用Geostudio中seep/w模塊開展滲流模擬，評估土石壩防滲墻加固后的防滲效果。最終以某水庫防滲加固的效果為例，針對存在質量缺陷、防滲結構形式差異、水位變動引起非穩定滲流等工況進行分析，通過出逸點水力坡降、滲流量等要素評估各工況因素對防滲效果的影響程度，結合浸潤線形態開展防滲體防滲效果不良原因初判，并對穩態下不同庫水位水平及庫水位變動工況進行數值模擬，比較分析其浸潤線形態差異，結果顯示貫穿缺陷嚴重削弱了防滲墻防滲效果，不同庫水位驟升驟降速率下的浸潤線變化與穩態庫水位相比在上游出現了"延緩上升"與"延緩下降"現象，通過以上研究為病險水庫防滲加固整治提供參考。
    深井排水系統井筒管路托管梁力學分析
    2020 Vol.37(2) 76-79[摘要](10)    [PDF   5389k] (6)
    李建光

    針對深井開采給井筒排水系統管路托管梁設計帶來的托管梁承受載荷大、選型困難、不易安裝等問題。采用理論和實際相結合的方法，以某深井副立井為例，采取措施取消了溫度力載荷；研究U型管卡對托管梁載荷的分擔作用；通過PROE軟件，運用ANSYS對托管梁進行有限元分析，創造性地將梁的加強措施融入選型過程。從三個方面對深井排水系統井筒管路托管梁進行力學分析，在保證系統安全的基礎上，達到了降低托管梁載荷的效果，托管梁的規格也隨之下降。
    低溫下膠結充填體溫度場和強度時變規律研究
    2020 Vol.37(2) 80-87[摘要](8)    [PDF   15982k] (4)
    戴元志,李平,白銀,唐建輝

    為了認識礦山低溫充填環境對膠結充填體的強度影響機理，采用基于成熟度理論的b4cast有限元軟件，對大尺度充填體進行建模分析，獲得低溫充填環境下膠結充填體溫度場和強度的時變規律。通過對膠結充填體進行X射線衍射（XRD）和掃描電鏡分析（SEM），揭示了低溫下膠結充填體的固化機理。結果表明：在5℃的初始充填溫度下，從充填體中心至圍巖處，充填體的溫度和強度呈現逐漸增大的規律；大尺度充填體內部溫度上升的十分緩慢，充填28 d時的中心溫度僅達到12.5℃；通過XRD和SEM分析發現，膠結充填體內的主要水化產物是鈣礬石和C-S-H凝膠，低溫下鈣礬石的生成速率決定著膠結充填體早期強度的發展。
    南祁連盆地西段中上侏羅統沉積相特征與沉積演化
    2020 Vol.37(2) 88-99[摘要](7)    [PDF   53090k] (6)
    謝志清,劉志武

    為明確南祁連盆地西段中上侏羅統沉積相特征及其演化過程，在對向陽煤礦、新溝煤礦以及瓦烏斯多索卡等剖面詳細觀察的基礎上，進行了研究區中上侏羅統巖石學特征、古生物特征以及巖性組合分析，劃分了沉積相，并探討了研究區中晚侏羅世的沉積演化過程。研究表明：研究區中上侏羅統主要發育河漫、堤岸、河床沉積、扇三角洲平原、三角洲前緣以及濱淺湖亞相沉積。侏羅紀，南祁連盆地西段新溝-向陽煤礦與瓦烏斯多索卡分屬不同的沉積盆地，沉積相差異明顯，呈現不同的沉積演化過程。中侏羅世，向陽煤礦一帶主要為曲流河沉積，新溝煤礦一帶主要為扇三角洲平原沉積，瓦烏斯多索卡一帶為淺湖沉積；晚侏羅世，向陽煤礦一帶隆起不接受沉積，新溝煤礦主要為濱淺湖沉積，瓦烏斯多索卡一帶為濱湖沉積。
    基于Sentinel-2A的太行山區土地覆被分類方法研究
    2020 Vol.37(2) 100-106[摘要](8)    [PDF   10329k] (6)
    宋宏利,雷海梅,霍志敏,尚明,邵明超,史宜夢,孫慶松

    以太行山區為研究對象，基于Sentinel-2A遙感影像數據，采用基于像元和面向對象分類兩種策略，定量分析不同特征組合模式下，最大似然法（ML）、貝葉斯（Bayes）、支持向量機（SVM）、決策樹（Decision Tree）以及隨機森林（RF）5種分類方法在該區域地表土地覆被信息分類中的表現差異。結果表明：（1）基于像元的RF分類器取得了最高精度，僅使用光譜特征參與分類和使用光譜、紅邊、指數特征參與分類的總體精度分別為96.85%和96.64%。（2）紅邊和指數特征的加入能夠對各分類器分類精度產生不同程度的影響，即使基于像元的RF和面向對象的CART決策樹總體精度有所下降，但降幅均在0.5%左右，其他分類器精度均有所提升。
    京津冀綠色創新效率與環境規制關系研究——以高技術產業和高耗能產業為例
    2020 Vol.37(2) 107-112[摘要](10)    [PDF   1589k] (4)
    王超,張玉麗,李鴻旭

    以高技術產業和高耗能產業為例，利用考慮非期望產出的超效率SBM模型測算了2009-2016年京津冀各城市高技術產業和高耗能產業綠色創新效率。在此基礎上，用最小二乘法回歸模型研究了京津冀綠色創新效率與環境規制的關系。結果表明：北京和天津高技術產業和高耗能產業綠色創新效率均高于河北各城市，河北省高耗能產業綠色創新效率高于高技術產業；高技術產業綠色創新效率與環境規制存在顯著負相關關系，與對外開放度存在負向關系，與企業規模和研發強度存在正向關系；高耗能產業綠色創新效率與環境規制呈正相關關系，與對外開放度存在負向關系，與企業規模和研發強度存在正向關系。