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 2014年第S2期杂志 文档列表

煤中吸附气体的渗流规律研究-

摘要：随孔隙压力的增大,煤的渗透率呈"V"字形变化,渗透率最小值对应的孔隙压力为临界孔隙压力。研究表明:临界孔隙压力两侧是2种物理机制不同的渗流过程,当孔隙压力小于临界孔隙压力时,渗流以滑脱效应为主,滑脱系数与围压之间的关系呈"V"字形变化;当孔隙压力大于临界孔隙压力时,气体流动以线性渗流为主,渗透率的倒数与孔隙压力的平方呈线性关系。研究对于从机制上正确认识低渗透煤储层的渗流过程具有重要意义。

抗滑桩计算的综合刚度与三参数法数值解-

摘要：为更加可靠地计算抗滑桩的位移和内力,提出采用桩–土共同作用的综合刚度和地基抗力三参数法进行抗滑桩计算的方法,建立基于该方法的弹性地基杆系有限元数值解。根据某工程抗滑桩的推桩试验实测位移和弯矩,反演得到桩–土共同作用的综合刚度和地基抗力三参数,并将有限元数值分析结果与试验桩在各级荷载作用下的实测桩身位移和弯矩进行对比。研究结果表明:岩土体地基水平抗力参数表现为典型的非线性特性,当荷载增大导致桩身位移加大时,地基水平抗力参数明显减小,同时桩–土共同作用的综合刚度也存在一定程度地变小。

电力隧道先隧后井施工中简易井应用的若干问题研究-

摘要：针对电力隧道,提出一种无内支撑、节约高效的圆形简易工作井建设思路,开展简易工作井与常规方案对比分析,借助有限元法分析开口环管片变形对简易工作井参数的敏感性,探讨简易工作井结构设计中的关键技术。研究结果表明:简易工作井施工工艺、可行性及对周围环境影响等方面均优于常规工作井,其造价仅为常规方案的7%,极大节约了成本。简易工作井施工过程中,局部管片破除形成了开口的非稳定结构,导致管片变形显著增大,影响范围主要体现在开口环及其两侧2环管片上,故施工时需对开口环及影响明显的4环管片设置临时支撑,以确保结构安全稳定。管片变形受工作井壁厚与周围软弱土层影响显著,其中最大位移值随井壁厚度的增加近似呈二次方增长,而井的直径与管片开口环数则对管片变形影响较小,工作井尺寸应在满足整体刚度与净空要求的前提下不宜取大。

地下水平盐岩储库顶板交界层面滑移破损与强度破坏特性分析-

摘要：针对地下水平盐岩储库的结构特点,对其顶板交界层面处的滑移破损和强度破坏进行分析。从力学基础理论出发,对水平型地下盐岩储库周围的应力分布进行理论解析,并着重分析顶板交界层面上的应力;利用经典Mohr-Coulomb准则,综合考虑储库深度、储库半径、顶板厚度、内摩擦角、黏聚力以及内压等因素,建立顶板交界层面不产生滑移的条件表达式以及强度破坏的条件表达式;通过算例,分析各个因素与顶板交界层面破坏的关系,确定顶板交界层面处的破坏位置及范围,从而为水平地下盐岩储库的建造和运营提供一定的理论基础。

真空预压–电渗法联合加固软黏土地基试验研究-

摘要：利用自主研发的试验装置,进行电渗法与密闭式真空预压法联合加固软黏土地基的室内模型试验,通过实时监测真空预压膜下真空度、塑料排水板中真空度以及土体出流量变化情况,并对电渗法中电流强度、电势变化进行量测。试验结束后,量测土体表面沉降值,并对不同部位的土体进行十字板抗剪强度、含水率、土体p H值、土体电导率试验。试验结果表明:真空预压–电渗联合加固软黏土地基比真空预压单独加固软黏土地基处理效果好;真空预压加固软黏土地基的处理效果的好坏取决于膜下真空度与塑料排水板中真空度的大小;在联合作用下,真空预压与电渗法能够相互促进,显示出较好的契合度,阳极区总电阻增加值大于阴极区,阴极区总电阻的增加主要与阴极区土体成分变化及土体含水率变化有关,阳极区总电阻的增加主要与界面电阻以及阳极区土体的水分减少有关。针对温州地区吹填软黏土,塑料排水板与金属电极共同作用构成的电渗阴极能够有效实现水分的汇集与排出,加固效果十分显著。

基于GDS固结渗透试验参数的竖井地基固结非线性有限元分析-

摘要：介绍在GDS固结渗透联合测试试验条件下获得的且被广泛认可的土体非线性本构模型,包括分段线性e-lgp模型、线性e-lgk模型和Hansbo非达西渗流模型。结合宁波软土试样的GDS固结渗透联合测试试验,给出上述模型的参数获取过程及参数取值。在经典Biot固结理论基础上,推导考虑上述非线性本构模型的有限元方程,编制相应的计算程序。通过算例分析,验证理论和程序的可靠性,并获得透水边界、非达西流、涂抹效应和荷载大小对竖井地基非线性固结的影响。透水边界对竖井地基固结影响显著,非达西渗流和涂抹效应的影响均不显著,荷载大小对竖井地基非线性固结性状影响复杂,可加快亦可减缓竖井地基固结速率。

新近吹填淤泥地基真空固结排水系统现场研发-

摘要：新近吹填淤泥地基经无砂垫层真空预压技术加固后,土体强度增长有限、地基有效加固深度小。为此,对不同区域的新近吹填淤泥工程特性进行研究,发现:新近吹填淤泥中高含量黏粒和高含量强亲水矿物是真空固结排水系统排水机效低的主要原因之一。然后,依托珠海港高栏港区某软基处理工程,基于真空固结排水系统的设计原则,开展真空固结排水系统优化现场试验研究,研究结果表明:(1)基于排水系统内真空度传递特性方面考虑,方案3(PVC花管–穿插固定式连接–普通排水板)和方案4(水平整体式排水板–配套接头连接–竖向整体式排水板)最佳。(2)基于土体中的真空度传递特性方面考虑,方案4更适宜于新近吹填淤泥地基。最后,给出一些相关改进措施。

岩石结构面粗糙度系数JRC定量确定方法研究3489-3497

摘要：为了满足工程实际对结构面粗糙度系数JRC的测量要求,采用统计分析和数值模拟方法,以Barton标准粗糙度等级剖面曲线为基础,对大量结构面起伏曲线进行矢量化分析。在充分考虑工程现场结构面起伏形态的实际测量条件基础上,提出利用相对起伏度Ra和伸长率R共同反映结构面粗糙度系数JRC,并将Barton标准粗糙度等级剖面曲线按其与Ra和R的相关性和其几何形态分为平直状、波浪状、锯齿状三类。最终,建立JRC与Ra,R两个因素的经验公式和其图形化表达,分析JRC相对于Ra,R变化的敏感性与R和Ra在各类剖面曲线上的组合范围,并用函数模拟出Barton标准粗糙度等级剖面曲线的起伏形态。为JRC的定量确定及采用JRC-JCS模型快速计算结构面抗剪强度参数提供充足条件。

卸载条件下层状岩体力学特性研究3545-3554

摘要：以绿片岩和大理岩组成的层状岩体为研究对象,采用FLAC3D对其进行加载和卸荷条件下的力学特性的数值分析。研究结果表明:若进行峰前恒轴压卸围压试验时,卸荷初始偏差应力对岩石卸荷破坏时的应力水平和变形有着明显的影响;若进行峰前升轴压卸围压试验时,应力增量比对岩石卸荷破坏时的应力水平和变形有着明显的影响;应力途径对岩石的强度和变形的影响极小;应力途径对层状岩体的强度的影响极小,但对层状岩体的变形的影响比较明显。

沿软弱夹层滑动的地震滑坡分析3885-3890

摘要：考虑超孔隙水压和滑动面几何形状改变对地震滑坡滑动过程的影响,推导纽马克法与瑞典条分法结合起来的滑距计算方法(即改进的NS法)。该方法可计算沿软弱夹层滑动的大滑距地震滑坡。通过对比改进的NS法和改进的NJ法所得计算结果的异同,分析2种计算方法的特点。此外,还分析地下水位、内摩擦角和土条宽度对计算结果的影响。

玄武岩岩体围岩位移特征研究3924-3931

摘要：针对玄武岩岩体施工期围岩的变形、稳定问题,以一赋存于玄武岩岩体中水电站大型地下厂房为背景,以其三大洞室为研究对象,依据开挖施工期围岩位移监测成果,在对围岩的变形量级、空间分布规律分析的基础上,结合施工进度和地质资料分析围岩位移随时间的发展规律及深部发展规律,最后对施工过程中玄武岩岩体的位移特征进行归纳总结,进而探讨层间、层内错动带对围岩位移的影响。研究结果表明:玄武岩岩体结构面虽然发育,但处于镶嵌紧密状态下,结构面对围岩位移整体影响较小;围岩位移基本在20 mm范围内,15 m深度范围以外的岩体位移呈现弹性状态,变形随深度发展具有连续性,该类岩体可视为均匀介质。施工是变形发展的主要影响因素,随着分层开挖进行,围岩位移呈台阶状上升趋势。

地形因子对坡脚型地震滑坡运动参数的影响研究4056-4066

滨海相软土延拓邓肯–张模型的数值模拟研究4271-4281

摘要：引入控敛因子θ,提出能克服邓肯–张模型数学缺陷的延拓模型,证明邓肯–张模型是延拓模型在θ=2时的特例,并揭示延拓模型更适用于模拟具有强烈非线性变形行为的滨海相软土。基于传统的邓肯–张模型和新建的延拓模型,采用C++语言编制二维有限元程序,对滨海相软土常规三轴压缩试验进行数值模拟研究。研究结果表明:当初始切线模量和极限偏应力为定值时,控敛因子与延拓模型曲线的收敛速度呈负相关;延拓模型可通过改变控敛因子来模拟收敛速度大于或小于邓肯–张模型的应力–应变曲线;在轴向应变相同的情况下,减小控敛因子,会导致试样各单元的轴向应力值和中部单元的径向应变值增大,试样部分单元最小安全系数减小;同一围压下,控敛因子与体积应变呈负相关;围压越大,控敛因子对体积应变的影响也越大。