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岩石力学与工程学报 2007年第04期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志动态

《统一强度理论及其应用》代表该领域的一重大贡献761-761

摘要：2006年欧洲数学学会的《MATH》杂志对本刊编委俞茂宏教授的英文学术著作《Unifted streng ththeory and its applications》发表了评价。《MATH》是欧洲数学学会主办的《数学文摘》，创办于1931年，对象包括世界各国的数学和力学论著。现将《数学文摘》评论简介如下。

花岗岩和混凝土在单轴冲击压缩荷载下的动态性能比较762-768

摘要：采用黄铜波形整形器改进后的分离式Hopkinson压杆装置,分别对花岗岩和混凝土试件进行不同应变率（101～103）s-1下的单轴冲击压缩试验,有效地减少传统Hopkinson压杆试验中,岩石类脆性材料在内部应力达到均衡之前过早破坏以及输入波的高频震荡给试验数据带来的波动性。试验结果表明,应变率不仅影响这2种岩石类材料的强度,而且也影响材料的破碎程度和破碎形式,但对材料的初始弹性模量、破坏应变以及能量吸收率影响不大。从花岗岩和混凝土材料的微观结构特征和能量吸收能力等方面,对比分析这2种材料动态性能的共同特点和相互差异,合理地解释试验现象。该方法与结论对其他类型的脆性材料的动态性能研究具有一定的参考价值。

砂固结内锚头预应力锚杆试验研究及应用769-774

摘要：为将砂固结内锚头预应力锚杆推广应用到锚固工程中,在长江三峡工程砂石料场及湖南凤滩电站地下厂房开展应用试验研究。通过三峡工程砂石料场边坡12根φ32 mm高强材质锚杆现场试验研究,提出此类锚杆的设计方法和施工工艺,对其锚固的长期稳定性进行预应力监测。根据凤滩电站工程实际情况进行技术创新,研究出一种刚性封口的新型砂固结内锚头预应力锚杆,获得国家专利局授权发明专利。

非对称综放开采煤层三维应力分布特征及其层厚效应研究775-779

摘要：基于非对称综放开采布置特点,以谢桥煤矿1151（3）综放面地质技术条件为背景,采用计算机数值模拟,并结合现场实测研究,揭示非对称开采煤层三维应力分布及一次开采煤厚变化对应力分布的影响规律。研究结果表明,非对称开采工作面煤层应力呈非对称分布,煤柱侧工作面煤层应力峰值及其超前距离和应力降低区的范围最大;随一次开采煤厚的增加,煤层应力峰值降低,峰值距煤壁的距离增大,应力向煤层深部煤体转移。研究为煤柱合理留设、巷道合理布置、采场围岩稳定性控制、提高煤炭资源采出率、安全高效开采等方面提供理论依据。

裂隙岩体地区导热–对流型温度场垂向渗透系数的计算及分布特征研究780-786

摘要：阐述应用温度场方法研究裂隙岩体地区地下水渗流场参数的优点和存在垂向流作用下的导热–对流型温度场的地温特征。基于含水层导热–对流型温度场的地温曲线和渗流连续性方程,考虑受垂向流影响的温度场,建立地温与深度之间的函数关系,并建立不动点迭代方程,编制程序计算垂向渗透系数。针对渗透系数计算结果的统计特征分别构造满足正态分布、对数正态分布和均匀分布的3组新样本,构造减速膨胀曲线,对比分析渗透系数的概率分布特征。结果表明,同正态分布和均匀分布相比,裂隙岩体地区的垂向渗透系数更接近对数正态分布。利用温度场方法和统计学方法研究裂隙岩体地区地下水渗流场参数,如渗透系数,具有避免过多主、客观因素干扰,计算过程清晰,结果明确的特点。

锦屏高拱坝整体安全度评估787-794

摘要：锦屏高拱坝是目前世界上拟建的最高的双曲薄拱坝,水压力巨大,其设计和分析都超出现行规范。锦屏一级拱坝的环境条件存在明显的不对称特点：一是两岸地形不对称;二是两岸地质条件明显不对称;三是坝体的坝面受日照时间不对称。这些不对称性和高水压使锦屏高拱坝的安全性成为锦屏拱坝建设中最重要的关键技术问题之一。运用三维非线性有限元数值分析方法,研究锦屏拱坝在多种工况下的应力场和位移场以及左、右岸不利地质构造对拱坝工作性态的影响。坝体的应力和位移分布存在比较明显的左右不对称,引起不对称的原因除两岸地基刚度不对称外,拱坝坝体的不对称也是重要原因,因此应进一步优化拱坝体型。确定锦屏拱坝地基系统在不同破坏模式下的整体安全度：上游水压力超载引起系统失效的整体安全度约为5.0;坝基岩体抗剪强度降低使系统失效的整体安全度约为3.0;地震灾害引起系统失效的整体安全度约为6.0。根据屈服破坏区的分布,指出坝基加固处理的重点部位为左拱端下游侧1 800 m高程以上和右拱端上游侧1 630～1 800 m高程之间。

超高压双流道PDC钻头破岩机制研究795-803

摘要：基于岩石弹塑性力学、水动力学及运动学,采用动力接触法模拟射流或机械齿与岩石的交互作用,利用Hoffman失效准则控制岩石破碎的动态边界,采用单步Houbolt算法求解动力方程,建立整体超高压双流道PDC钻头破岩的三维动态数值模型。全面、系统地研究岩石内部应力、岩石的破碎体积、岩石破碎所需能量以及钻压和扭矩等在岩石破碎过程中的变化规律,并对不同刀翼数及超高压喷嘴在不同位置时钻头的破岩效率进行分析,得出最佳双流道PDC钻头的结构。

饱和多孔白垩岩的孔隙力学性质研究804-810

摘要：研究表明,白垩岩具有两种相互独立的塑性力学机制：塑性孔隙坍塌和塑性剪切变形。据此,一个基于Gurson准则和Pietruszczak准则的本构模型被提出用来描述其塑性力学特性。该模型包含2个屈服面方程和相应的塑性流动准则,在排水条件下进行验证并获得满意的结果。然而,白垩岩力学性质除受其矿物组成、结构以及饱和条件等因素的影响外,孔隙压力对其力学特征同样具有重要影响。因此,研究饱和多孔白垩岩的力学特性必须考虑孔隙压力的影响。基于这一认识,将Coussy孔隙塑性理论扩展用于研究饱和白垩岩的孔隙塑性力学特性,根据孔隙弹塑性力学的一般框架,讨论在弹塑性域上有效应力尤其是塑性有效应力概念的有效性。通过将本构模型中两种塑性力学机制的塑性加载函数和塑性潜能表达成塑性有效应力的函数,就能够研究饱和多孔白垩岩在考虑孔隙压力变化条件下的孔隙力学性质,研究在不排水条件下,特别是在不排水三轴压缩条件下白垩岩的塑性力学特性。数值模拟和试验结果之间存在很好的特性上的一致性。研究结果表明,通过采用塑性有效应力概念的方法提出的本构模型能用来描述饱和多孔白垩岩的孔隙力学特性。

基于岩爆破坏形迹修正隧道区地应力及岩爆预测的研究811-817

摘要：从苍岭隧道的构造应力场特征入手,结合现场开挖后岩爆实际发生状况,在前期研究资料的基础上,利用有限元计算分析,模拟现场实际施工步骤的同时不断改变模型边界上的构造应力来拟合实际岩爆区,以最接近实际破坏范围的计算结果界定区段构造应力值,据此对隧道各区段的构造应力进行修正。运用修正后的构造应力计算得出的理论值与现场实测值进行比较后认为,修正后的构造应力值基本符合正常规律。同时利用修正后的地应力场对后续未开挖段的岩爆状况进行重新预测,并通过与现场实际开挖后岩爆状况进行比较证实二者较为相近,从而证实文中分析在岩爆预测分析中的可行性、合理性。

基于微震监测技术的深井开采地压活动规律研究818-824

摘要：简要介绍微震监测技术基本原理及冬瓜山微震监测系统的组成和结构,运用微震监测系统对冬瓜山矿床首采区段不同时段的地压活动集中区进行圈定,采用量化地震学原理开展岩层应力变形强度分布研究,揭示开采诱发地压活动的时空变化规律,初步评价盘区隔离矿柱和回采采场的地压活动状况及稳定性。研究表明,地压活动相对集中区的变化与井下采掘活动紧密相关,各地压活动相对集中区与采掘工程施工位置相对应,在时空上随采掘活动的改变而发生变化。采场回采区内的地压活动相对较稳定,掘进活动区内的地压活动分布较分散且随采掘活动的结束很快减小或消失,目前首采区段岩层是稳定的。实践证明,微震监测技术为深井矿床开采地压活动规律研究提供一种有效技术手段,研究成果为指导矿山安全生产奠定重要的基础。

广义塑性梯度模型的数值模型和数值算法825-832

摘要：广义塑性梯度模型在双屈服函数中分别考虑塑性剪切应变和塑性体积应变的拉普拉斯项,用虚功方程和屈服函数的一致性条件建立控制微分方程。它有望在较全面地反映岩土介质基本力学性质的同时,也合理解释岩土介质的应变局部化现象。为得到上述控制方程的数值解答,同时对位移和塑性乘子进行离散,得到以节点位移和节点塑性乘子为基本未知量的非线性方程组,建立塑性乘子的边界条件,给出求解上述方程组的增量算法。数值算例表明：（1）发生应变局部化时,塑性剪切应变和塑性体积应变主要集中在应变局部化带中;（2）网格密度变化时,网格敏感性问题不再出现;（3）当模型的局部化参数增大时,应变局部化带的带宽也明显增宽。

岩石力学与工程学报杂志短文（研究进展与工程实录）

城市复杂条件下浅埋大跨双连拱隧道施工变形监测与控制833-839

摘要：城市公路隧道一般具有埋深较浅和周围建（构）筑物密集2个主要特点。以南京市九华山隧道施工为例,详细介绍复杂地质条件下城市公路浅埋大跨双连拱隧道施工过程中变形现场监控的项目、方法及手段,对隧道各施工阶段的变形进行监测与分析,并提出控制大变形的工程措施。结果表明：（1）隧道支护结构的变形和稳定时间与所处的地质条件有很大关系,围岩越差,变形越大,稳定时间也越长。（2）软弱地层中,变形存在滞后效应,且变形时间效应比空间效应明显。（3）封闭支护结构是改善结构受力和抑制隧道变形的有效途径,应尽早施作仰拱和形成封闭环。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

三峡库区新生型滑坡滑带土抗剪强度确定概率方法840-845

摘要：岩土体具有很强的空间变异性但又具有明显的区域性,三峡库区滑带土区域性特征也是其滑坡具有明显区域特点的重要原因之一。按岩土体特性把三峡库区分为坝址—庙河、庙河—奉节（秭归盆地除外）、奉节—重庆以及秭归盆地3个区域,并建立3个区域的滑带土抗剪强度参数分布概率作为先验分布,利用Bayes估计推断该区域新生型滑坡滑带土抗剪强度参数。对于有少量试验数据的新生型滑坡,可利用Bayes估计对其滑带土抗剪强度参数进行优化;对于缺乏试验数据的新生型滑坡,可利用周边滑带土性质相似的滑坡抗剪强度参数作为先验分布,利用Bayes估计确定其抗剪强度。最后以库区典型的新生型滑坡——千将坪滑坡为例证明这种方法是可行的。该方法对于开展新生型滑坡治理设计具有重要的实践意义。

基于孔压静力触探的连云港海相黏土的固结和渗透特性研究846-852

摘要：针对连云港海相黏土,分别进行室内试验和孔压静力触探原位测试,并通过现场监测资料进行反分析,比较固结参数的差异性。不同方法得到的结果比较表明：孔压静力触探消散试验确定的水平固结系数为（3.0～6.5）×10^-3 cm^2/s,通常比竖向固结系数高2～4倍;变水头渗透试验得到的水平渗透系数和孔压静力触探测试现场得到的水平渗透系数值一致性很好;反分析得到的水平固结系数值略低于孔压静力触探测试得到的的水平固结系数值。对连云港海相黏土,地基处理设计采用孔压静力触探方法确定的固结参数能很好地符合工程实际。

岩石力学与工程学报杂志动态

本刊2007年第1期被EI收录论文（31篇，收录率为100％）题录852-852

岩石力学与工程学报杂志短文（研究进展与工程实录）

桩土均质化横观各向同性模型理论研究853-859

摘要：在应变协调的假定基础上,将桩土地基进行均质化,结合横观各向同性材料的本构方程,给出均质化后复合地基弹性模量以及泊松比的求解方法。通过与有限元方法计算结果的对比,验证本方法的正确性。最后将该方法运用于一大型深基坑工程的坑底隆起问题分析,并分析工程桩对坑底回弹和围护结构变形的影响。通过与实测结果比较表明,本方法能很好地反映工程桩对坑底回弹和围护结构变形的影响,同时大大简化建模工作量与计算量。

岩石力学与工程学报杂志讨论

对“边坡演化评价的质量传输模拟方法”的讨论860-860

摘要：笔者怀着激动的心情拜读了徐则民教授等的“边坡演化评价的质量传输模拟方法”（以下简称原文）一文。把水文地球化学中的水–岩反应的质量传输模拟方法应用于工程地质领域的例子鲜见报道,特别是应用于边坡的加固与预报领域更是凤毛麟角。该文把质量守恒、化学热力学平衡和同位素地球化学等多个领域的知识用于滑坡预报,是滑坡预报和加固在理论上的一个突破。但笔者存在几个疑问,恳请徐教授释疑和解答。

关于“对‘边坡演化评价的质量传输模拟方法’的讨论”的回复861-864

摘要：1引言作者发表于《岩石力学与工程学报》2004年第23卷第7期的“边坡演化评价的质量传输模拟方法”一文引起了张明、胡瑞林先生的讨论。现就有关问题结合质量传输模拟的基本思想以及作者在相关领域的研究成果与两位先生商榷。