岩石力学与工程学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

岩石力学与工程学报 2007年第12期杂志 文档列表

土石混合体力学特性的原位试验研究2377-2384

摘要：土石混合体是由土体与不规则岩块混合形成的一种特殊地质介质，在我国山区广泛分布，但人们对其力学特性了解甚少。野外大尺度原位试验是揭示这类高度非均质和非均匀性复杂地质介质力学特性的一种有效办法。参照土体与岩体现场原位试验方法，首先提出并规范针对土石混合体的原位椎剪与压剪试验仪器、方法、步骤及其关键问题等。结合三峡库区自农庵滑坡典型的土石混合体，共进行23个大尺度的土石混合体原位推剪和压剪试验，获得不同含石量、不同尺寸大小和不同应力状态下士石混合体的剪应力与剪切位移曲线、翦切强度曲线、破坏模式以及相应的抗剪强度参数。试验结果表明，土石混合体具有典型的伞应力一应变曲线、应变软化、高内摩擦角等特有特征，这也是其特殊的物质组成结构特征的体现。试验结果还表明，含石量是影响土石混合体强度与破坏形式的重要因素；而尺寸效应也是土石混合体的一个重要力学特性。该研究从试验方法与科学数据积累等角度为进一步研究这种非岩非土复杂介质的力学特性奠定了基础。

地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数分析2385-2394

摘要：结合强度折减法的思想，并考虑到地震荷载特征以及离散元法和顺层岩质边坡的特点，提出一种求解地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数的方法。采用关键点位移／速度时程曲线的变化趋势对边坡的临界状态进行判断，采用失稳状态时坡体的速度／位移矢量图来判断与安全系数对应的滑动面。将上述方法运用到钟家湾顺层边坡的稳定分析中，并将所得结果与极限平衡法计算结果进行对比，发现二者的计算数值相差较小，对比结果表明该方法是合理可行的。在此基础上，利用UDEC初步分析地震荷载作用下坡高、坡度、岩层倾角以及地震波参数包括振幅、频率等因素对顺层岩质边坡安全系数的影响规律。

非饱和岩石温度-渗流-应力耦合模型研究2395-2403

摘要：以研究岩石孔隙比和含水量两个基本量为出发点，考虑温度对渗流黏滞系数和孔隙比的影响、温度梯度引起的流体流动以及流体流动引起的热对流的影响，应用修正的Darcy定律、Fourier定律等，推导出非饱和岩石在温度-渗流-应力耦合作用下的平衡方程、流体物质守恒方程、气体质量守恒方程和能量方程。并将建立的多场耦合力学模型应用于一泥岩竖井的开挖、支护过程，重点分析罔岩和衬砌内温度场、渗流场的变化规律，以及泥岩竖井在开挖、支护和运行过程中饱和度的变化规律。研究成果对我国地下石油、核废料储存以及高寒地区的隧道工程设计与施工具有重要的指导意义。

袁海平博士致歉信2403-2403

TBM施工遇险工程地质问题分析和失误的反思2404-2411

摘要：当遇到不良工程地质条件，隧道工程施工选择全断面隧道掘进机（TBM）且对其选型和配置上未做充分考虑时，则往往出现各种工程地质问题。这些问题表明该施工技术对复杂地质条什适应性较差的先天不足。印度克什米尔、中国云南和台湾省3个TBM遇险并被常规钻爆法所取代的实例说明，过分依赖TBM而对后果估计不足往行造成决策性失误。此种情况下TBM的缺点充分暴露，其相对于钻爆法施工速度快的优势大大抵消，结果延误工期1～8a。在现代构造作用活跃、岩体破碎且地下水较丰富的复杂工程地质条件区选择掘进方式时，面临的最大问题是地质条件的不确定性和不可预知性。单靠现有技术改进和工程经验已不能很好地觯决问题，需对此进行详细的风险分析并在设计中制定应对这种风险的工程措施。进机几乎不可能。是否选用TBM需经多学科专家论证，想得到1台适用于多种复杂地质条件的混合型多功能掘以便科学决策。

现场环境下混凝土冻融耐久性预测方法研究2412-2419

摘要：已有的冻融研究积累了大量标准试验数据，但由于现场冻融环境和室内冻融环境间的巨大差异，大量标准冻融试验数据难以直接应用于现场混凝土冻融耐久性预测。如何利用混凝土冻融标准试验数据模拟现场冻融环境下混凝土的冻融过程并给出冻融耐久性预测是工程实践中迫切需要解决的问题。首先分析室内外冻融环境的差异，在室内外混凝土材料性能（包括微孔结构性能）一致的前提下，对现场混凝土频繁接触水的情况进行研究。从疲劳损伤机制出发，利用Miner损伤累积法则和损伤等效原则，结合现场实测气温资料模拟现场混凝土冻融过程，建立能够联系实验室冻融和现场冻融的等效室内冻融循环次数公式，提出利用等效室内冻融循环次数和标准冻融试验数据预测现场混凝土冻融耐久性使用年限的方法。预测值与十三陵水库现场数据和北方部分港口工程现场数据的比较表明预测方法能够得到符合工程预测需要的结果。

大理岩孔道试样的强度及变形特性的试验研究2420-2429

摘要：利用中晶和细晶两种人理岩的不同内径孔道大理岩试样，在内孔压力为0时进行常规三轴压缩试验，分析试样内非均匀应力分布对试样承载能力和变形特性的影响。孔道试样的变形特征在轴向变形较小时与完整试样大致相同；在变形较大时孔壁附近材料因最小主应力较低而破坏，承载能力逐步下降。以线弹性力学分析孔道试样的应力状态，假设试样内材料同时达到承载极限，Coulomb准则给出的试样强度是一个偏低的估计，而不是偏高的估计。围压和轴向载荷在给定倾角剪切滑移面上的正压力和剪切力由整体力平衡确定，与孔道存在与否没有关系，孔道只是造成应力分布的不均匀，使试样的承载面积减小，引起围压对强度的贡献增加；另一方面，试样内部的破坏是逐步发生的，达到峰值承载能力时试样由黏结力构成的承载能力随围压、孔径的增大而减小。这两种不同趋势的变化决定孔道试样的强度特征。孔道对试样变形破坏的影响随大理岩结构特征而不同。

本刊2005-2006年各项计量指标统计表2429-2429

湖北省云应地区盐岩溶腔型地下能源储库密闭性研究2430-2436

摘要：着眼于我国深部盐岩能源地下储备可行忡分析，针对湖北省云应盐矿盐岩层溥、富含不可溶或难溶夹层的沉积特点，开展该地区层状盐岩构造中能源储库密闭性综合研究。其一是层状盐岩体中盐岩-硬石膏界面力学特性室内试验研究，包括直剪试验、间接拉伸试验和界而微观分析试验。结粜表明，层状盐岩体中盐岩-硬石膏界面只有较强的黏结力，不是一个弱面，这十分有利于盐岩溶腔的密闭性和稳定性。其二是现场盐岩层钻孔高压压水试验，对盐岩层渗透的规律忤、盐岩的封闭性以及围岩的承载能力开展研究。综合层状盐岩室内和现场试验的成果表明：湖北省云应地区层状盐岩构造满足盐岩溶腔型地下能源储库的密闭性要求。

岩土材料能量屈服准则研究2437-2443

摘要：比较岩土类材料与金属的材料特性的差异及由此导致的力学性质差异认为，岩土类材料属于多相体的摩擦型材料，具有内摩擦性质。分析两类材料的力学单元，认为摩擦体力学单元中存在摩擦力。从能量角度对岩土材料的屈服进行研究，分别将Tresca准则和Mohr-Coulomb准则进行推广，推导出只考虑单一剪切面的两类材料单剪能量屈服准则，证明Tresca准则既是金属材料的单剪应力屈服准则，也是金属材料的单剪能量屈服准则，而Mohr-Coulomb准则既是岩土材料的单剪应力屈服准则，也是岩土材料的单剪能量屈服准则。对考虑3个剪切面的能量屈服准则进行探讨，建立适用于岩土类材料的三剪能量屈服准则及其相应的Drucker-Prager准则。结合岩石真三轴试验结果，分别采用Mohr-Coulomb准则及三剪能量准则进行验证。结果表明，三剪能量准则比M0hr-Coulomb准则误差小，更接近试验结果，证明能量准则是可行的。最后利用一个简单的算例进行验证，计算结果表明，只考虑单剪切面的Mohr-Coulomb准则比考虑三剪切面的能量准则偏于保守。

温度-拉应力共同作用下砂岩破坏的断口形貌2444-2457

摘要：通过扫描电镜研究温度一拉应力共同作用下砂岩破坏的断口形貌。通过研究不同温度影响后的解理断口、准解理断口、疲劳断口、非主断裂面的二次裂纹和碎裂断口、局部延性断口、沿晶断口及一些奇特的断裂花样，证实温度对砂岩断裂的微观机制产生了影响，随着温度的升高，砂岩的断裂机制由以局部脆性断裂机制为主向局部脆性和延性耦合断裂机制转变。低温下的断口较为光滑平坦，高温下的断口较为粗糙，表明发生过塑性变形，并且高温断口形貌更为多样和更为复杂，这主要是受到高温影响后，岩石内部矿物颗粒、晶体和原子热运动加剧，当岩石受到外部载荷作用时断裂就有可能出现在更大范围的位置。通过一些简单的断裂机制示意图对部分断口形貌进行解释，并报道了一些特殊的岩石断口形貌。综合认为金属断口学研究中所发现的微观断口形貌特征几乎都可以从岩石断口形貌中找到，但由于岩石是多晶体地质材料，高温影响下岩石的断口形貌还将更为多样和更为复杂。

基于精细结构描述及数值试验的节理岩体参数确定与应用2458-2465

摘要：岩体参数是岩体工程设计与优化的重要依据。以现场精细结构测绘为幕础，借助数值计算工具，进行大样本岩体力学试验为岩体参数的确定提供了一种新思路。精细结构描述的重点在于现场地质测绘工作的细致。以统计窗为基础，结合地质素描和数码擞像技术，补充发展了一套岩体精细结构测绘的现场工作方法。以现场测绘为基础，建立岩体结构模型。同时，通过离散元数值试验与物理模型试验的对比，验证数值试验的精度，并以锦屏一级水电站为例对坝区岩体进行人样本岩体数值试验，给出应力一位移令过程曲线、应力分布、位移分布及靼性区分布等分析成果。对比发现，数值试验结果与岩体质量评价结果基本吻合，计算结果可靠。数值试验细化了岩休参数的分布特征，人样本试验将会促进工程参数风险预测和可靠度分析的发展。

青藏铁路沿线冻土场地地震动特征研究2466-2472

摘要：基于对青藏铁路沿线多年冻土区的现场地质考察、14个典型钻孔的地质编录以及现场测试，获取了青藏铁路沿线多年冻土区土层波速的基本特征。而后结合室内动三轴有关冻土动强度的试验结果，使用该地区50a超越概翠为62.5％，10.0％和2．0％的人造基岩地震波输入，通过土层地震反应计算，分析研究青藏铁路沿线冻土区10个冻土场地的内地震动加速度时程与加速度反应谱的基本特征及其影响闵素，同时，统计研究地温对场地的地震动加速度反应谱的影响。结果表明，青藏铁路沿线多年冻土区土层波速及横波与纵波之波速比值较非冻土区大，地震强度对冻土区场地的地震动加速度幅值具有决定性影响，冻土区典型地震动加速度反应谱的中、短周期成分所占比例较大，冻土场地的地震动加速度反应谱的幅佰随地漏的降低而普遍减小。

大型基岩顺层滑坡滑带形成演化过程与模式2473-2480

摘要：大型基岩顺层滑坡是对人民生命财产及国家重要基础设施安全危害较为严重的滑坡类型，滑带的性质对于这类滑坡具有控制作用，大型基岩顺层滑坡滑带形成演化过程与模式成为这类滑坡研究的重要科学问题。以三峡库区为例，在分析基岩顺层滑坡分布与滑带发育特征的基础上，将滑带形成演化过程划分为3个阶段：原生软岩、层间剪切带和滑带；通过滑带形成过程中原生软岩、层间剪切带和滑带的性质对比，研究滑带形成过程中的物理性质、岩石矿物组成和含量、微结构和连接特征、矿物微观演变、物理化学性质和物理力学性质的演化过程，最后总结得出滑带形成演化模式。

结构-地基动力相互作用时域数值分析的 显-隐式分区异步长递归算法2481-2487

摘要：动力相互作用时域数值分析的精度与效率是面向大规模工程问题解决的重要问题。在阻尼溶剂抽取法模拟地基无限域动力性质的基础上，提出并发展了结构一地基动力相互作用时域数值分析的显一隐式分区异步长递归算法，分别在结构、地基分区计算中进行大步长隐式与小步长显式求解，而且采用预报一校正显式积分与Newmark隐式积分，具有相同的运动量数值积分假定，可自然满足分区交界面位移协调性条件。在满足工程精度要求的条件下，分区异步长显一隐式求解算法使动力相互作用时域数值计算效率较传统小步长显式积分算法得到大幅度提高，可明显促进阻尼溶剂抽取法在大规模工程问题分析中的应用。并就积分时间步长、结构一地基交界面异步长内插格式及位移协调性关系对结构动力响应的影响进行数值对比研究，可为具体计算中的参数选择提供依据。

裂隙化岩体应变软化损伤本构模型探讨2488-2494

摘要：首先，针对基于Lemaitre应变等价性假说之岩石损伤模型的局限性与不足，在深入探讨裂隙化岩体变形损伤机制的基础上，考虑裂隙化岩体受载后体积发生变化的影响，采用窄隙率反映裂隙化岩体变形过程中的空隙或岩体体积变化，并通过裂隙化岩体微观受力分析，建立裂隙化岩体损伤模型；然后，通过深入研究裂隙化岩体有效应力与宏观名义应力的关系，并引进统计损伤理论，建立裂隙化岩体应变软化损伤统计奉构模型，同时提出其参数确定方法，该模型能够充分反映裂隙化岩体的应变软化特性，尤其是能较好地模拟裂隙化岩体变形初期空隙的压密阶段，同时，模型参数确定无需通过非常规岩石力学试验，且参数物理意义明确，应用将较为方便；最后，通过与前人研究成果和实测结果的比较分析，表明该模型的合理性与可行性。

大岗山水电站坝区辉绿岩脉压缩蠕变试验研究2495-2503

摘要：压缩蠕变试验是了解坝区软弱岩体蠕变变形特性的重要手段，是建立岩体压缩蠕变本构模型的基础。详细介绍大岗山水电站坝区辉绿岩脉大型刚性承压板压缩蠕变试验过程、方法和试验成果，深入分析压缩蠕变变形随时间的变化规律；利用蠕变试验数据回归拟台得到坝区辉绿岩脉的压缩蠕变经验方程，为深入认识和了解大岗山水电站坝区辉绿岩脉的流变力学特性提供重要的试验和理论依据。

本刊2006年度被引（次数大于10次）作者排序2503-2503