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岩石力学与工程学报 2006年第09期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志动态

本刊2006年第6期、增刊1被EI收录论文100％1744-1744

基于改良型平面应变仪的砂土特性研究1745-1754

摘要：平面应变试验是研究开发时间较早但仍未完全成熟的一种土力学试验。近年来该试验方法在许多新的方向中得以应用，显示其仍具有相当的重要性。回顾国内外平面应变仪的研究历程，对几种主要类型的平面应变仪各自的优缺点作了阐述，指出仍有必要进一步提高其试验精度和可靠性。以此为目的，从装置构造、量测方法、控制精度及数据整理方法等方面进行革新，开发改良型平面应变仪，并对影响试验结果的各因素进行详细深入的探讨，在此基础上对砂土试验结果进行分析，表明该试验仪的精度和可靠性。同时，以建立在该试验仪试验结果上的砂土破坏准则为依据，对应于平面应变状态下的应力关系，推导平面应变条件下的砂土强度参数与三轴条件下参数的换算关系，并与类似的关系式进行比较。

综放沿空巷道围岩系统混沌动力学特征研究1755-1764

摘要：厚煤层综采放顶煤开采的沿空巷道顶、帮均为煤体或煤柱，其稳定性问题十分突出。以南屯煤矿综放沿空巷道为原型，进行围岩稳定性的离散元数值模拟，提取表征系统动力学性态的变量及时间序列，通过功率谱分析、分维数提取和最大Lyapunov指数计算，研究围岩系统的混沌动力学特征。综放沿空巷道围岩变形力学过程是一个混沌力学过程，具有对煤柱宽度及支护条件等初始条件的敏感依赖性。当煤柱宽度小于3m时，功率谱具有连续的噪声背景与宽峰特征，关联维数均为分数，最大Lyapunov指数一般大于0，系统处于混沌运动状态；当煤柱宽度为3～4m时，锚杆支护后功率谱的宽峰特征消失，频谱成分也不丰富，关联维数均为分数，最大Lyapunov指数由正变负，系统由混沌运动向定常运动转变，是系统动力学性态变化的拐点：当煤柱宽度大于5m时，系统处于定常运动状态。采用功率谱分析法和最大Lyapunov指数法，可以评价综放沿空巷道的混沌动力学特征。

软岩类材料冻融过程水热迁移的实验研究初探1765-1770

摘要：进行软岩类材料-水泥砂浆的冻融水热迁移实验，对两种不同类型的软岩类材料进行开放系统下具有温度梯度的水热迁移实验研究。实验结果表明：不同类型的软岩类材料水热迁移程度不同，试样中的石英矿物含量越高，温度场重新分布时间越长；温度梯度是水分迁移的主要驱动力，当温度梯度越大时，水分场越快达到重新分布状态；孔隙率越高，冻结过程越长。

深部巷道围岩的分区破裂机制及“深部”界定探讨1771-1776

摘要：通过分析巷道围岩的应力状态和变形破坏多阶段、多水平的性状，揭示巷道围岩最大支撑压力区的体积变形状态及其后果，得出深部围岩区域破裂现象的发生条件、岩体的初始压力和围岩全过程变形状态，尤其是围岩峰值后状态下材料的残留强度芙系。根据分区破裂现象的出现条件，提出界定浅部及深部工程活动的标准：浅部工程——坑道最大支撑压力区不破坏的深度：深部工程——坑道最大支撑压力区发生破坏的深度。

中国岩石力学与工程学会废物地下处置专业委员会成立大会暨首届学术交流大会在北京召开1776-1776

摘要：由中国岩石力学与工程学会废物地下处置专业委员会主办、核工业北京地质研究院承办、东华理工学院和中国科学院武汉岩土力学研究所协办的“废物地下处置专业委员会成立大会暨首届学术交流大会”于2006年7月12日在北京召开，来自国防科工委、国家环保总局、国家自然科学基金委员会等政府部门以及中国核工业建设集团公司有关院所、中国科学院所属研究所和大学共42个单位90余名代表参加了会议。大会主席、中国岩石力学与工程学会钱七虎院士致开幕词，潘自强院士、王思敬院士、李焯芬院士和国防科工委系统工程二司林森副司长在开幕式上讲话，对“废物地下处置专业委员会”的成立表示热烈祝贺，有关单位还发来了贺信。本次会议是以废物地下处置为中心主题，研讨废物地下处置的理论、实践探索、工程实例、新技术与新方法等。会议收到论文全文28篇，会上交流了18篇，涉及高放废物地质处置、中低放废物处置、有害废物处置等领域。

中膨胀土路堤包边方案及其试验验证1777-1783

摘要：中膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性，其CBR值低于3％，不能满足路基对填料的强度要求，若用作路基填料必须进行处理。对中膨胀土路堤包边方案进行深入论证，对中膨胀土包边路堤边坡稳定性、路基强度与变形及石灰包边层的保湿作用进行分析。分析结果表明：中膨胀土包边路堤具有较好的浅层稳定性和整体稳定性；包边条件下，填土具有较高的强度和较低的变形，满足路用要求；包边层具有良好的防风化和保湿作用。在此基础上，提出中膨胀土路堤包边方案，并通过现场试验进行验证，试验验证表明，石灰包边方案能经受当地自然条件和气候条件的影响，能保证路基的稳定和安全营运。

西藏布达拉宫西印经院稳定性研究1784-1789

摘要：西藏布达拉宫建筑群是著名的世界文化遗产，西印经院是该古建筑群的重要组成部分，为保护布达拉宫建筑群的完整性，对西印经院的稳定性开展研究。在进行详细现场调查和工程地质勘察工作的基础上，分析结构破坏的特征和变形力学机制。应用三维模拟技术，分析西印经院在结构荷载作用下的差异性沉降规律，研究西印经院在自重和地震组合作用下的破坏机制，验证对西印经院变形破坏力学机制分析的准确性。根据上述工作确定对结构稳定性进行定性分区评价的原则，研究结果可为该文物建筑工程的防护对策提供科学依据。

岩土材料破损过程的细观数值模拟1790-1794

摘要：探究岩士材料破损机制必须考虑其非均质性。岩土破损力学将岩土材料抽象成由胶结元和摩擦元组成的二元结构体，在细观尺度上分别把胶结元看成理想弹脆性的和把摩擦元看成理想弹塑性的材料，通过受荷过程中胶结元破损并逐渐向摩擦元转化来模拟岩土材料的破损过程，最后给出平面应变单轴受压应力状态下的数值算例。数值算例结果表明，基于岩土二元介质概念的细观有限元方法可较好地模拟岩土材料的破损过程和变形特性。

岩石破裂过程分析系统并行计算方法研究1795-1801

摘要：岩石工程灾害与岩石破裂过程失稳密切相关。大型岩石工程破裂过程数值分析需要高效、准确、强大的计算能力支持。一般传统串行计算方法难以满足要求，大规模并行计算是解决这一难题的有效途径。岩石破裂过程分析系统是研究岩石破裂过程的一个重要数值分析工具。代有限元方法和数值计算方法，在消息传递并行环境下，在岩石破裂过程分析系统串行单机版的基础上，结合现利用区域分解和主从编程模式，采用分布存储稀疏线性迭代并行求解方法，在Linux机群上实现应力分析模块中有限元计算的并行处理。通过Windows和Linux协调处理策略，有效地把原有的前后处理功能和机群系统强大的计算能力结合起来，建立岩石破裂过程分析RFPA^3D．Parallel并行分析系统。算例结果表明，并行程序具有很高的加速比和并行效率，能够快速完成三维条件下300万单元的大规模岩石破裂过程分析。应用RFPA^3D-Parallel并行分析系统模拟地壳介质中广泛存在的龟裂现象，再现非均匀介质破坏和裂纹演化过程，从而显示该系统广泛的应用前景。

连拱隧道动态施工模型试验与三维数值仿真模拟研究1802-1808

摘要：连拱隧道作为公路隧道新的结构型式，理论上还不成熟。以云南省元磨高速公路的一座连拱隧道作为工程背景，按弹性阶段相似原则进行连拱隧道室内模型试验，模拟连拱隧道的施工工况，采用压力盒、数码摄像、沉降板等仪器量测施工过程中隧道围岩应力和位移分布，采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟连拱隧道的施工工况，得出施工过程中隧道围岩位移、应力和塑性区分布规律，其结果与模型试验所得结果基本一致。

二维动静组合加载下岩石破坏的试验研究1809-1820

摘要：为模拟地下深部开采中二维应力状态下矿岩采掘及某些矿柱的稳定性问题，将特制的一维水平静压装置和Instron电液伺服材料试验机组合进行二维动静组合加载下红砂岩破坏的试验，研究当动载固定不变时红砂岩在不同水平静载和不同竖向静载下破坏的基本规律和特征，为深部采矿和矿柱等的稳定性分析提供理论与试验依据。

厚硬顶板硬顶煤压缩性分析与综放开采方案选择1821-1827

摘要：顶煤的运移与垮落，尤其是内部微观裂隙的扩展，与其直接项和老项岩层的活动规律密切相关。张双楼煤矿主采煤层为7煤和9煤，两层煤之间赋存唯一一层厚硬岩层，即9煤层的直接项也是7煤层的直接底。9煤较硬，其项煤的可放性和开采方案的选择是其成功应用综放开采技术的关键。采用实验室物理模拟，分析厚硬岩层的破断特征，并根据开采不同布置方式与厚硬岩层的不同断距提出9种上层煤与下层煤不同开采方案，系统分析下层煤项煤压缩量的变化及其可放性。计算机数值模拟与现场实践表明，7煤与9煤的工作面成交错布置方式，先采7煤后采9煤，一次采全高，最有利于9煤工作面的顶煤冒放，保证9煤综放开采的成功。研究结果可为类似条件下的厚硬煤层推广综放开采工艺提供设计指导。

中国土木工程学会第十届中国土力学及岩土工程学术会议定于2007年在重庆召开1827-1827

摘要：由中国土木工程学会土力学及岩土工程分会主办，中国人民解放军后勤工程学院承办的中国土木工程学会第十届中国土力学及岩土工程学术会议定于2007年11月1～4日在重庆召开。会议期间将举行中国土木工程学会土力学及岩土工程分会成立50周年庆典等活动，“第三届中日岩土工程学术研讨会”将同时举行。岩土工程界的老前辈和中外著名专家学者将出席会议，这是岩土工程界的又一次学术盛会。

高地应力环境下乌鞘岭深埋长隧道软弱围岩流变规律实测与数值分析研究1828-1834

摘要：在高地应力环境下的软弱围岩中修建深埋长隧道，软弱围岩流变一是个突出的工程地质问题。位于兰新铁路上的乌鞘岭深埋长隧道工程在穿越宽达785m的断层F7时，软弱围岩发生了显著流变，围岩最大收敛变形超过1m，对支护结构造成严重破坏。首先，在对乌鞘岭深埋长隧道进行长期围岩收敛变形的基础上，分析乌鞘岭深埋长隧道左、右主洞的收敛变形规律，其研究结果表明左线主洞的收敛变形均大于右线主洞，这是由于进行右线主洞施工时吸取了左线施工的经验；然后，利用FLAC^3D对乌鞘岭深长隧道软弱围岩流变进行数值研究，数值分析结果与实测结果较为一致；最后，提出对软弱围岩流变进行工程治理的6条原则。

双平行圆形隧道稳定的塑性极限分析上限解1835-1841

摘要：从塑性极限分析上限法的基本原理出发，通过分析单圆形隧道4种类型垮落机制所获得的稳定率上限解，构建黏土层中双平行圆形隧道的垮落机制，阐述双平行圆形隧道稳定与垮落间的临界稳定分析过程，导出浅土层中双平行圆形隧道稳定率的上限方程。该方程根据隧道间不同距离，综合两隧道重叠（单隧道）、两隧道相接触、相互影响的双隧道以及互不影响的两单隧道的稳定特征。通过该方程进一步讨论土重对双隧道稳定率上限解的影响。最后，由离心模型试验结果证实其上限解的正确性。

新型地质力学模型试验相似材料的研制1842-1847

摘要：正确选择相似材料是能否正确模拟工程原型的关键。在调研相似材料研究现状的基础上，分析相似材料选择与组合的原则。借鉴前人的经验，通过大量的配比试验，研制出一种新型的相似材料铁晶砂胶结料（IBSCM），这种材料用铁精粉、重晶石粉、石英砂作为骨料，松香、酒精溶液作为胶结剂，石膏作为调节剂混合而成。材料力学试验表明，新材料具有容重高、抗压强度与弹性模量低、性能稳定、易于购买，价格便宜、易干燥、易于加工堆砌以及可重复使用的特点，可模拟范围较广的岩体材料，是一种比较理想的地质力学模型相似材料。

破碎岩质边坡预应力锚固机制数值模拟研究1848-1856

摘要：以金华-丽水-温州高速公路破碎岩质边坡预应力锚固工程为例，对破碎岩质边坡的预应力锚固机制开展系统的数值模拟分析。首先，依据现场实测预应力锚索张拉吨位与岩体变形的关系曲线，通过数值反分析，确定边坡岩体的力学参数，建立岩体力学计算分析模型。结合现场监测数据和室内试验研究成果，重点分析锚索预应力的扩散方式，探讨岩体质量、锚索张拉吨位以及外锚固结构对加固坡体应力和变形分布的影响规律，揭示预应力锚索体系的应力传递规律和坡体变形响应规律，从力学机制上揭示预应力锚索加固该类破碎岩质边坡的机制。