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岩石力学与工程学报 2008年第05期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志动态

书评——《盐类矿床控制水溶开采理论及应用》（作者：梁卫国）970-970

摘要：盐类矿床是一类蒸发结晶型矿床，作为人类生活必需品的岩盐矿床，在我国四川自贡已有2000多年的开采历史。由于岩盐易溶于水，盐类矿床采用水溶开采的方法。该方法最早始于中国，之后传到国外并广为应用。尽管盐类矿床水溶开采已有数千年的历史，但关于盐类矿床水溶开采理论方面的研究国内外较为鲜见。中国有1977年由轻工业出版的《盐矿开采基本知识》、

四川省丹巴县城滑坡失稳及应急加固研究971-978

摘要：四川省丹巴县城坐落在古滑坡体上，自20世纪90年代以来，新城迅速扩展，建设用地严重不足，致使在滑坡前缘开挖要地，最高切坡达28m。由于未采取科学合理支护，诱使古滑坡复活，位移量达50mm／d，滑移体积达2．5×10^6m^3，新城面临被摧毁的危险。对丹巴县城滑坡治理提出了一种新型结构类型，并给出土石混合体滑坡变形破坏、稳定性评价和治理措施。在应急治理中，及时在滑坡前缘堆载约4000m。的沙袋压脚，位移量明显降低为5mm／d，有效控制了整体滑动，同时，在滑坡中前部施加了6排1300kN级的预应力锚索，明显提高了整体稳定性。运用FLAC^3D分析了未切坡开挖、切坡开挖、前缘堆载压脚和施加预应力锚固工程4种工况下的滑坡变形破坏特征。运用强度折减法求解了不同工况下的滑坡稳定系数，与常用的Janbu简化法、Morgenstern—Price法和Sarma法对比表明，其误差为0．1％～4．1％，可以满足工程设计的要求。但是，用强度折减法对堆积层滑坡滑带的确定误差较大，不能满足设计要求。由于常用的滑坡稳定性分析方法应用于土石混合体结构类型的滑坡中存在滑带的残余抗剪强度估计和摩擦滑动失真，因此在应急治理工程设计中，采用了φ=29°的值。从经验上来看，对巨石土混合体，反演所采用的内摩擦角应该比滑带土的残余抗剪强度试验值高20％-30％。在考虑滑带土性状时，应研究滑体结构对滑坡稳定性的影响。

基于滑面上应力控制的边坡主动加固计算方法979-989

摘要：根据边坡加固的内部机制，建立边坡非线性有限元计算模型；在给定控制点上，以边坡加固后应力状态与边坡未开挖时应力状态为边界条件，提出了基于滑面上应力控制的边坡主动加固计算方法。该方法给出了滑面上应力控制点选取模型，并以等效应力作为应力控制的判别准则，建立了边坡加固应力控制函数。以应力控制函数为目标函数，以外部加固荷载及分布为约束条件，借助遗传算法建立边坡应力控制智能优化模型，实现了基于滑面上应力控制的边坡主动加固设计计算。最后，经过实例计算及模型试验表明，该方法通过优化控制外部加固荷载大小与分布，可有效地控制和修复边坡内滑面上应力损失。所提出的方法是一种以稳定性为前提的边坡主动加固计算的新方法，具有可行性和合理性，所得结论可为边坡加固治理及施工方法提供重要依据。

基于声发射及其定位技术的岩石破裂过程研究990-995

摘要：应用声发射及其定位技术，采用实验手段研究了不同加载方式（单轴加载、巴西劈裂及三点弯曲条件下）不同尺寸岩石以及不同岩样破裂失稳过程。实验结果表明，在岩石弹性变形阶段，声发射事件定位位置为岩样内部的应力集中位置；随着加载的进行，声发射仪器精确地定位出其裂纹初始位置、扩展方向，并直观地反映出其内部裂纹稳定扩展过程。从巴西劈裂实验的声发射事件定位结果可以看出，初始裂纹产生的位置具有随机特性，且初始裂纹产生是诱发岩石破裂失稳的首要因素。岩样尺寸影响其破坏模式，受加载过程裂纹初始时序不同影响其声发射活动规律表现不一致；不同岩样声发射活动随应力变化呈一定的规律性，其中砂岩在加载过程其声发射活动具有突跳特性，这主要与岩石均质程度相关。声发射定位结果直观地反映岩样内部裂纹初始、扩展的空间位置，这对于深入研究岩石破裂失稳机制具有一定的意义。

基于数字图像分析及大型直剪试验的土石混合体块石含量与抗剪强度关系研究996-1007

摘要：随着现代岩土力学的发展及各类大规模工程建设的需要，土石混合体己经逐渐被作为一种有别于常规的土体及岩石的特殊岩土材料受到国内外研究者的高度关注。土石混合体内部的块石含量及粒度组成很大程度上控制了其相应的物理力学性质。基于现代数字图像处理技术，通过对土石混合体内部块石的形态分析，获取其相应的粒度组成及块石含量，并将其作为土石混合体大尺度直剪试验的制备试样的基础，为这类岩土体的试验研究开辟了新的思路。通过大尺度直剪试验的研究结果表明，土石混合体的内部块石含量特征在很大程度上控制了其变形破坏机制，其剪应力-水平位移曲线及垂直位移-水平位移曲线均较常规的土体及岩石有很大的差别。土石混合体的剪切带将随着块石含量的增加而变宽，其内摩擦角增量与块石含量（25％～70％）近似成线性增长的关系，黏聚力较相应土体有很大程度的降低，但当块石含量大于30％时，其黏聚力随着块石含量的增加而缓慢降低。

不同围岩条件玻璃纤维增强塑料锚杆结构破坏机制现场试验研究1008-1018

摘要：锚杆支护方法在岩体加固工程中应用较为广泛，锚杆作为支护结构的核心应具有足够的安全度和耐久性。由于钢材易腐蚀，钢锚杆的耐久性受到极大的关注。玻璃纤维增强塑料（GFRP）锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料，与钢筋锚杆相比，它具有较好的力学性能和耐腐蚀性能。通过现场原型试验，系统分析了不同围岩环境和受力条件下GFRP锚杆的抗拉特性，论证GFRP锚杆使用的适宜性，为GFRP锚杆的推广应用提供了较充分的基础数据。根据现场锚杆结构拉拔破坏性试验，研究了GFRP螺纹锚杆破坏机制和应力应变规律，为GFRP锚杆的工程应用提供了理论依据。试验结果表明，GFRP锚杆结构破坏形式有3种：杆体自由段脆性劈裂破坏、锚杆和砂浆界面剪切破坏及砂浆和围岩界面剪切破坏；GFRP锚杆的锚固机制因围岩风化程度不同而异：锚杆应力应变在锚固体内的传递深度随围岩风化程度的增加而增加；围岩风化程度越高，围岩和砂浆接触面强度较低，随着荷载的增加，围岩和砂浆界面出现剪切滑移破坏。

基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法1019-1027

摘要：在砂土或粉土分布广泛的地区，地震液化是导致地基失稳和上部结构受损的直接原因之一。因此，判定地基土液化可能性是抗震勘察设计中的一个重大课题。由于获得高质量“未扰动”砂土样的困难和试验成本的限制，基于静力触探（CPT）的原位测试方法通常用于砂土液化势的评价。孔压静力触探（CPTU）作为一种新型的原位测试技术，采用其测试指标进行砂土液化势的评价日益受到人们的重视。目前，基于CPT测试资料已经提出了许多砂土液化势的评价方法，但国内外采用CPT判别砂土液化的方法是不同的。在对我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）中砂土液化判别方法与国外修正的Seed简化法的原理、方法及参数进行分析的基础上，将其2种方法进行比较，进而讨论了2种方法的差异。由于这些差异的存在，采用不同方法判别砂土液化可能性时会得出不同的、甚至是相反的结果。结合济宁-徐州高速公路砂土场地的CPT和CPTU测试资料，采用我国规范判别法、Seed简化法进行了液化判别分析，并进行了对比验算。其中Robertson法与Olsen法所得到的结论基本一致，而且Robertson法似乎比Olsen法稍微精确一些，而采用规范法所判定的结果偏于保守，这与锥尖阻力基准值的取值大小有关。

黏弹塑性普适组合模型及其工程应用1028-1035

摘要：用合适的流变模型描述岩石工程的流变特性是岩石流变研究的重要内容之一，而数值软件包含的流变模型不足，影响了流变本构模型在全局范围内识别的发展。为此，首先证明了在Maxwell体上并联n-1个Maxwell体的广义Maxwell模型和串联相同数目的Kelvin体的广义Burgers模型是等效性，并提出了黏弹性模型等效的必要条件：从黏弹性等效原理出发，论证了广义Burgers模型的普适性，提出了黏弹塑性普适组合模型，进而推导了其有限差分方程。最后用紫红色黏土岩的室内试验数据证实了黏弹性组合模型等效性的存在，并用锦屏二级水电站辅助洞验证了黏弹塑性普适组合模型二次开发的可行性、正确性和普适性，为复杂材料流变模型辨识提供了一条新途径，为模型惟一性论证提供了依据。

初始地应力场对钻爆开挖过程中围岩振动的影响研究1036-1045

摘要：采用动力有限元方法，通过分析爆破过程中开挖边界上初始地应力的高速（动态）卸载过程，研究了初始地应力场对围岩振动的影响。研究结果表明，爆破开挖过程中，在地应力较大的方向上动态卸载振动较大，因而此方向上围岩总体振动值也较大；且侧压力系数越大，影响越明显；同时，初始地应力场对爆源中远区的围岩振动值影响较近区显著，这是因为虽然在爆源近区爆炸荷载所诱发的振动比地应力动态卸载所诱发的振动大，但前者的峰值衰减速度比后者振动要快的多，故在爆源中远区，地应力卸载振动在围岩总体振动中占据主导地位。正在施工的瀑布沟水电站地下厂房处于花岗岩山体中，施工区地应力值约为20MPa。利用小波变换突出信号奇异点的特性，并采用小波模极大值方法，识别了该地下厂房开挖过程中实测围岩振动曲线的地应力动态卸载振动到达时间；初步分离了围岩总体振动中的地应力卸载振动，对数值模拟结果进行了验证。

任意干湿路径下非饱和岩土介质的土水特征关系模型1046-1052

摘要：土水特征曲线（SWCC）代表着基质吸力与含水量关系不是一一对应的，在反复干湿循环路径下该曲线呈现出循环滞回特性。岩土介质在经历反复干湿循环之后，部分气体会以气泡的形式残留于孔隙中；这种残留的气体会对土水特征关系和流体的渗透系数产生重要影响。基于毛细循环滞回的内变量理论和传统的土水特征关系经验模型，提出了一个能模拟在任意干湿循环路径下土水特征关系的数学模型。特别地，该模型考虑了介质中的残余含气量对循环土水特征关系的影响。在循环滞回边界给定的情况下，该模型只包含一个材料参数；该材料参数可以由任意一条一阶扫描线（或其上的一个数据点）来确定。利用所提出的数学模型结合欧拉迭代计算方法，对已有文献中的粉土、烧结玻璃珠、石灰岩及白云岩等不同岩土介质在任意干湿循环路径下的SWCC试验曲线进行了模拟。通过将预测结果与现有试验数据进行对比，验证了该模型对描述复杂干湿循环路径下的土水特征关系的有效性。

煤矿深部采场爆破地震波传播规律的微震原位试验研究1053-1058

摘要：采用本质安全型微震监测系统，在煤矿深部采场布置了微震监测台网，对测区内的爆破波信号进行了原位采集试验。提出了地震波“穿层”和“顺层”传播的概念，得到了地震波振幅的衰减曲线和回归方程。试验结果表明，振幅随传播距离的增大呈幂级衰减；“穿层”传播的衰减速率远大于“顺层”传播；地震波“穿层”传播200m后，振幅损失严重，初始到时点开始模糊，需对到时进行补偿后方可参与震源定位。该结果进一步证实了该监测台网布置的合理性（测点平均问距60m）。微震监测和音频电透视结果证明，岩体破裂区和富集水区的存在加速了波的衰减。这些定性和定量的研究结论将为进一步研究微震监测台网布置的优化方案提供理论依据，也可为其他地球物理监测或探测手段提供实测的基础参数。

基于LS-SVM的岩石细观图像分析方法探讨1059-1065

摘要：为了解决岩石细观力学试验中图像处理过程复杂、质量不高及操作效率低等问题，将LS-SVM的分类方法与数字图像处理的闽值分割法相结合，提出了人机结合的岩石细观结构图像系统分析方法。该方法将图像分割问题转化为分类问题，通过对训练样本的学习，生成可将试验图像分类的LS-SVM分类机，从而提取岩石细观力学试验中得到的感兴趣区域的特征图像以及量化细观结构。对花岗岩图像进行处理，处理后的结果表明，该方法可以获得高质量的岩石细观图像处理结果，处理准确率达到96．82％。采用三步搜索法选取参数，能在保证图像处理质量的前提下提高参数选取速度；对训练样本进行稀疏化处理，可以提高分类效率，缩短分类时间；为了减小人为因素的影响，训练图像的选取应具有代表性，且在生成训练目标前需进行图像后处理。

岩石力学与工程学报杂志短文（研究进展与工程实录）

微震监测技术在深井矿山中的应用1066-1073

摘要：冬瓜山制矿是目前国内地下开采最深的金属矿山之一，岩石具有典型的岩爆倾向性。为了掌握岩爆发生规律，评估其危险性，保证生产安全，2005年8月矿山安装了南非ISS公司的微震监测系统。通过对现场定点爆破的测试，校验了系统的定位参数，实现了对采矿活动过程中围岩应力状态的实时监测。简单介绍了冬瓜山微震监测系统的组成及嘲络布置，基于对2a多微震事件数据的处理，研究了波形的分析方法，对比了手动处理与系统自动处理的定位精度；依据波形与生产活动的对应关系，对检测到事件的波形进行了分类研究，确保了事件的及时识别和分类保存。基于量化的地震参数，特别是利用等值线、回归曲线和时间变化曲线与采矿活动的对应关系，重点分析研究了2006年8-10月3个月内发生在54#勘探线隔离矿柱的微震事件参数，对隔离矿柱内出矿巷道破坏机制进行了研究。研究结果表明，发生破坏前岩体刚度先逐步增大然后又下降，应力水平先下降后又转而增大，微震事件活动率增加，累积视在体积急剧增大等，这为井下矿山巷道和矿柱破坏机制以及破坏的预报预测研究提供了一种新方法。

差异环境保护等级下基坑变形计算方法探讨1074-1080

摘要：当后建地铁车站深基坑两侧环境保护等级不对称时，地铁车站设计若按环境保护等级较高一侧进行设计，无形中增加了建设成本。为此，引入按照两侧围护结构保护等级对深基坑进行设计的新思路，提出了实现深基坑围护结构非对称变形的设计方法，建立了该类地铁深基坑设计的整体结构荷载模型和分离结构荷载模型，并比较了2种计算模型的优缺点；同时给出了计算模型中相关参数的取值方法。针对上海地铁8#线人民广场站深基坑的工程特点，采用分离结构荷载模型，从土的工程性质以及力学角度对平行换乘枢纽中后建车站深基坑施工引起的已建运营车站的变形计算方法进行了探讨。模拟了后建车站深基坑工程施工对已建运营地铁车站的影响，并与监测结果对比验证了运营地铁车站变形计算模型的合理性。研究结果表明，所提出的环境保护等级不对称基坑设计方法是可行的，可以用来模拟和预测平行换乘节点中紧贴运营车站基坑施工对已建运营车站变形的影响。

岩石力学与工程学报杂志博士学位论文摘要

黄土地区桩基桩土共同作用性状仿真与试验研究1081-1081

摘要：黄土的工程特性和地层分布具有其自身的特点，黄土地区桥梁桩基桩-土-承台共同工作的研究越来越受到工程界和学术界的关注。在总结国内外研究现状的基础上，通过现场测试和离心试验研究，利用数值仿真技术，结合理论推导，对黄土区桥梁桩基桩-土-承台共同作用进行系统分析： （1）基于Visual Fortran平台，对大型通用有限元软件Marc进行二次开发，研发了更适用于分析桩基和岩土问题的系列用户子程序包，主要包括：模拟地基初始应力及其释放子程序、移动分布荷载子程序、参数随工况变化的非线性弹性本构关系子程序、接触面单元子程序和动态接触状态子程序等。

城市隧道施工地层变形时空统一预测理论及应用研究1082-1082

摘要：随着中国城市建设的快速发展，城市地铁、市政道路隧道、各种市政地下隧道在城市中也得到了很大的发展。由于城市中建筑物和地下管线密布，隧道施工将不可避免的引起周边地层的移动和变形，并可能对已有建筑管线设施产生不利影响。在前人研究的基础上，从隧道施工引起的地层移动与变形的机制出发，以随机介质理论为基础，并结合土体固结压密理论以及Mindlin弹性理论等，考虑隧道开挖地层移动与变形的时间-空间发展过程，系统的对城市隧道矿山法及盾构法施工引起的地层移动与变形的相关问题进行了研究，推导了相应的计算公式，并从理论角度探讨了隧道施工地层变形的影响因素及其影响程度。最后结合概率理论探讨了地层变形计算的可靠性，主要完成了以下研究内容：

三峡大学地质灾害防治研究院F0003-F0003

摘要：三峡大学坐落于世界水电名城湖北省宜昌市，以建设“水电特色鲜明的高水平地方综合性大学”作为发展目标。

《岩石力学与工程学报》征稿简则I0001-I0001