岩土力学杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

岩土力学 2008年第06期杂志 文档列表

岩土力学杂志简讯

高速公路海相软土地基水泥搅拌桩加固技术1439-1439

表面渗流对生态边坡中客土稳定性影响研究1440-1445

摘要：讨论表面渗流对生态边坡中客土稳定性的影响,设计并进行了同一种客土的无渗流和表面渗流情况下的稳定性试验。表面渗流情况下客土的破坏模式与无渗流情况下相同,即一条沿平面网上表面的平行于原边坡坡面的直线滑动面。利用表面渗流情况下的客土稳定性试验结果,验证了杨俊杰等提出的客土稳定设计图表的适用性。试验结果和理论分析均表明,渗流使客土的稳定性显著降低。

塑性梯度体元及应变局部化启动机制分析1446-1450

摘要：利用代表性体元可较好地反映出并非理想连续均匀的岩土介质破坏前强度和变形行为。但当材料出现高的应变梯度（应变局部化）时,在体元上的应力、应变呈现高次非线性变化,代表性体元不能如实地反映出介质的力学性能。提出一种可包含局部化变形的研究基元——塑性梯度体元（Plasticity Gradient Volume Element）,塑性应变在其内可用微分形式表达。该体元不但可反映介质的平均力学响应,而且可反映应变呈高次非线性变化时的影响。随着硬（软）化模量从正值变为负值,变形模式将由均匀变形模式变为局部化变形模式,这就是应变局部化的启动机制。

一个新的全局优化算法在岩土工程反分析中的应用1451-1454

摘要：DCD（dynamic canonical descent）算法是一个新的全局优化算法,运用该法进行优化时,无需考虑目标函数的可微性,只要正确给定优化变量的优化区间,且该区间具有凸性,那么此算法就能很好地收敛于该区间的全局极小点。针对该算法,建立了相应的算法迭代格式。对数值试验和在岩土工程位移反分析的应用中引入该算法的迭代格式进行全局优化反演,其结果表明：该算法稳定性强,优化结果的可靠度高,收敛速度较快。

极限保土状态下的反滤机制试验研究1455-1460

摘要：提出了反滤系统极限保土状态的概念,分别采用4种不同孔径的钢丝编织网进行粉土反滤试验,研究反滤系统的极限保土状态。试验表明,当滤网孔径O和粉土特征粒径d85的比值等于12时,反滤系统才达到极限保土状态。极限保土状态下的反滤系统,在淹没式出流条件下,经往复水流作用26 h后改为单向水流,水力梯度从3.8逐渐增加到9.1,并在9.1的水力梯度下持续渗透453.25 h,反滤系统仍保持稳定,未发生失稳破坏;在非淹没式出流条件下,水力梯度从5.3逐渐增加到12.7期间,反滤系统保持稳定,但在维持12.7的水力梯度下持续渗透261.83 h后,反滤系统发生失稳破坏。对极限保土状态的研究有助于工程设计中更加合理地确定织物滤层孔径上限,减少淤堵。

中国科学院武汉岩土力学研究所承担研究的“通透肋式拱梁隧道”顺利建成1460-1460

摘要：“通透肋式拱梁隧道”是中国科学院武汉岩土力学研究所与安徽省交通投资集团、安徽省公路勘测设计院共同提出的一种全新的半明半暗、肋式拱梁异型隧道结构型式,已成功应用于安徽黄（山）—塔（桃）高速公路龙瀑隧道的建设。该隧道以“融入山水间,承载徽州文化,构筑新走廊”为设计目标,采用国内先进的“零开挖”进洞技术,避免了山体的切削和大量植被破坏,坚持“安全、环保、舒适、和谐”理念,创新生态保护措施,成为交通部建设生态高速公路的一个典型示范工程。

南京砂强度特征与静态液化现象分析1461-1465

摘要：在松散、中密和密实状态下,以南京粉细砂三轴固结不排水试验结果为基础,进行了强度、变形与静态液化特征的分析。松散南京砂强度特性表现出典型的应变软化,当轴向变形小于1%时强度达到最大值,而后急剧降低;在50,100 kPa围压时发生了静态液化。但随着固结压力的增大,静态液化消失。与南京砂具有相同土骨架的松散纯净砂却在低围压下未出现静态液化,其形成机制是：粉粒的存在未使土体孔隙比发生较大变化,却引起更大的体缩性;中密和密实南京粉细砂表现出加工硬化的强度特征,临界应力状态线倾角高达55°,具有较高的抗静态液化能力。

桩承式路堤土拱效应有限元研究1466-1470

摘要：路堤下设置的带承台桩,除了承担承台上方的填土重量外,通过土拱效应还承担桩间土上方的部分重量。将填土重量的大部分传递到地基深部,既增加了路基的稳定性,又减小了路基的沉降。上海国际赛车场建造在软土地基上,为了满足工程需要,除使用了EPS轻质填筑材料外,还在填筑高度较高的地段采用了桩承式路堤作为地基加固方式。为了深入研究土拱效应的工作机制,对上海国际赛车场路堤桩的承台与承台间土压力分布进行了原位测试,并结合实际工况进行有限元分析。结果表明：除了承台上方的土压力相对承台间土有应力集中现象外,承台边缘相对承台中部也有应力集中现象。对EPS的加入和桩体性质的各项参数对于土拱效应产生的影响进行了分析。

基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法研究1471-1476

摘要：在分析Sloan建立的有限元塑性极限分析线性规划数学模型存在的局限性基础上,提出了基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法数学模型。采用非线性屈服条件构建了下限法静力容许应力场,建立了求解超载系数、强度储备系数的下限法数学模型,并提出了针对塑性极限分析非线性规划数学模型的求解策略;最后对一个经典算例进行了深入分析,验证了方法的正确性。

温度和应力耦合作用下砂岩破坏的细观试验研究1477-1482

摘要：针对矿产资源深部开采以及核废料处置等重大工程实际需求,对温度-应力耦合作用下岩石变形、强度的理论和试验进行研究具有十分重要的意义。通过试验研究了不同温度影响下砂岩的变形破坏特性,发现对于小尺度下的砂岩试件,当温度从室温升到150℃,抗拉强度有所升高;而温度由150℃升高到300℃,抗拉强度又有所下降,这是以往研究中没有观察到的现象,详细分析了其原因。并通过比较宏观断口位置图和名义应力-应变曲线,认为温度对砂岩的局部变形破坏机制有明显的影响。随着温度升高,断裂机制呈现脆性机制向延性机制转变的趋势。

扩建城市垃圾填埋场的地震稳定性分析1483-1488

摘要：结合现场剪切波速试验、室内常规及动三轴试验结果,给出了扩建城市垃圾填埋场地震稳定性的有限元分析方法,并分析了扩建垃圾填埋体沿填埋体内部圆弧滑动面、新老填埋体交界面及底部和背部衬垫系统的地震稳定性。当填埋场中渗滤液水头较低时,扩建填埋体最易发生沿新老填埋体交界面的滑动。与总应力法计算结果相比较发现,总应力法只适合分析输入地震动较小的情况,而当输入地震动较大时,由于它不能考虑动孔压上升所导致的MSW软化而使得其计算的扩建填埋体沿圆弧滑动面的安全系数偏保守。另外,采用Newmark法分析了不同输入地震动时不同横、竖向扩建方案的永久位移,分析表明：扩建填埋体沿新老填埋体交界面的地震永久位移的对数近似与屈服加速度同最大水平加速度的比值呈线性关系,并给出了其永久位移的拟合公式。

基于RES的地下巷道工程稳定性全耦合分析方法1489-1493

摘要：针对地下巷道工程稳定性问题,基于岩石工程系统（RES）理论,提出了全耦合分析法及优化设计思想。首先简要地叙述了全耦合分析过程的思想及流程,并在收集的27个样本的基础上,应用神经网络编码法建立了地下巷道工程的综合交互作用矩阵（GIM）,分析了主要因素影响和作用机制。根据本巷道工程系统的稳定性能分析结果,提出了稳定性评价参数,给出了稳定状态范围。针对沙曲煤矿顺槽进行了优化支护设计举例,并用Q系统岩体质量评价法对其进行对比分析及验证。现场监测及对比分析结果表明,提出的全耦合分析法对稳定性分析及支护设计方法有实用价值。

黄河水下三角洲粉质土扰动土层特征及成因探析1494-1499

摘要：黄河水下三角洲上分布着大量的扰动土层,其性质与周围未扰动土相比有很大的差异。在老黄河口区选择扰动土层的典型分布区,利用工程地质钻探取样、原位静力触探试验和浅地层剖面探测对海底扰动土层的厚度及工程地质特征进行了调查分析。结果表明,与未扰动土相比,扰动土的重度较大、孔隙比较小、含水率较低、强度有一定程度的提高。同时,分别对风暴潮作用下黄河水下三角洲粉质土的瞬时液化极限深度和残余液化极限深度进行了计算。计算结果表明,残余液化极限深度较大。将残余液化极限深度、通过浅地层剖面探测结果所得的扰动土层厚度以及通过土工试验统计结果所得的扰动土层厚度进行了对比,发现三者对应很好。对黄河水下三角洲粉质土中扰动土层的形成机制进行了探讨,认为风暴潮作用过程中产生的土体液化是其主要诱因。

煤岩突出中单个煤壳失稳前兆阶段的能量分析1500-1506

摘要：在不计突出前兆阶段煤壳动能的条件下,建立了地应力、瓦斯压力与渗流耦合作用下孔隙介质球对称力平衡方程;根据球对称性质使弹性与塑性阶段应变Lode参数相同,满足单一曲线的物理关系条件,将单轴本构模型推广,得到煤壳中应力强度σi与应变强度εi之间的物理关系式;求得煤壳弹、塑性区径向位移u的表达式,并发现其可分解为相应偏应变的位移ud与平均应变的位移um。综合运用几何方程、力平衡方程、几何方程和应力强度与平均应力的关系,对突出前煤壳进行的能量分析表明：煤壳位移、形变时的外力功变化可分解为相应偏应力、平均应力和渗流力的外力功δWd,δWv,δWs,它们分别与煤壳偏应力应变能、体积应变能和孔隙体积能的变化的δUd,δUv,δUs相对应,得到三个功、能增量关系的研究结果。为建立单个煤壳失稳的突变模型,对地应力、瓦斯压力与煤介质三因素在煤壳解体、瓦斯膨胀内能释放及高压瓦斯流对碎煤喷射的突出过程进行研究提供了基础。

低温条件下塑料土工格栅拉伸特性的试验研究1507-1511

摘要：通过对塑料土工格栅在低温条件下的拉伸试验,得到拉伸屈服力、屈服伸长率、不同伸长率对应的拉伸力等数据,试验数据分析表明：（1）塑料土工格栅在低温状态下抗拉伸能力明显提高;（2）低温条件下,塑料土工格栅肋条截面积越大,拉伸力随温度降低而提高的幅度越大,屈服伸长率随温度的降低而下降的趋势越明显;反之,拉伸力受温度降低的影响逐渐减弱,屈服伸长率受温度降低的影响越小;（3）塑料土工格栅冻融循环后,与未冻融试样对照,拉伸特性没有降低。

公路挡土墙设计与施工技术细则1511-1511

注浆抬升地层的机制、解析解及数值模拟分析1512-1516

摘要：注浆抬升地表是地下工程施工控制地层和邻近建筑物沉降的常用工法。目前,注浆设计主要依靠现场监测和工程经验。数值方法模拟注浆效果通常是通过提高注浆区域的土性参数来实现的,但该方法忽略了注浆抬升对地层的补偿作用。通过研究注浆引起的土体体积膨胀的机制,将注浆体积、土体体积应变增量、位移大小三者联系在一起。采用了一种模拟注浆抬升地层的数值方法。在该数值方法中,给出了土体体积应变的计算方法,提出了施加＂虚拟＂膨胀压力来增加单元体积,并通过判断单元体积应变增量是否达到土体体积应变增量来控制模拟注浆的过程。其方法的优点在于：施加在单元上的膨胀压力可以是一个虚拟的压力,而无需是实际注浆压力。通过解析解与数值解对比分析,验证了这种数值方法的正确性和可行性。

压力型锚杆锚固段的应力分布规律研究1517-1520

摘要：根据Kelvin解,推导了压力型锚杆锚固段的弹性黏结应力和正应力分布方程。在推导过程中,考虑了三向应力状态对锚固段黏结应力的提高作用。经过与现场试验实测数据的对比分析,验证了理论计算公式的可靠性。采用软质岩体条件下的参数,对锚固段应力分布进行了计算,总结了岩石条件下锚固段应力分布特点,并分析了各种岩土参数变化对锚固段应力分布的影响,为压力型锚杆的进一步理论研究和工程实践提供了基础。