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岩土力学 2008年第11期杂志 文档列表

隧道应力扰动区地应力测试及反演研究2887-2891

摘要：通过对隧址区地应力的调查和现场测量，初步确定该区域存在较大的构造应力，但因岩芯破碎，只获得隧道应力扰动区的应力实测值。为此在三维数值模拟过程中模拟了河谷的下切过程，以反映地形对应力场的影响，并采用试算的方法调整侧压系数，从而确定合理的初始应力，使试算结果与现场测量的数据基本吻合，最终确定出合理的侧压系数和初始地应力的数值，弥补了现场测量的不足。研究结果表明，隧道轴线各点的地应力与隧道的埋深、地形地貌有关，且在K42段处于极高的应力状态，为隧道的开挖、支护及稳定性分析提供了科学依据。

非稳定渗流条件下非饱和土边坡稳定分析2892-2898

摘要：大量的滑坡灾害表明，水的作用是影响边坡失稳的重要原因，合理地评价边坡的稳定性，需考虑边坡基质吸力场的变化与水的渗流作用。通过稳定与非稳定渗流条件下的非饱和土堤算例，探讨了Bishop和Fredlund非饱和土抗剪强度公式应用于强度折减有限元法的差异，并与极限平衡法的结果进行对比。结果表明，Bishop和Fredlund非饱和土抗剪强度公式的本质是相同的，而从非稳定渗流条件下的分析结果来看，强度折减有限元法分析的安全系数与极限平衡法分析临水坡和背水坡安全系数的最小值相当接近，强度折减有限元法更适合分析边坡的整体稳定性。此外，采用Bishop强度公式可以通过用饱和度代替基质吸力参数来体现基质吸力对强度的影响，在分析饱和度较高的非饱和土边坡稳定性时较为方便。

国外岩土工程期刊2898-2898

基于颗粒元模拟的含软弱夹层类土质边坡变形破坏过程分析2899-2904

摘要：采用基于离散单元法的颗粒元程序，引用平行连接模型，通过数值试验，确定土体细观参数与宏观力学性质的关系，并据此建立含软弱夹层的类土质边坡模型。通过路堑开挖卸荷过程模拟，再现了大变形条件下坡体渐进性破坏的完整过程，并对裂隙的发展演化过程进行实时监测。模拟结果显示，含软弱夹层类土质边坡的破坏过程历经裂隙的形成、扩大、发展直至贯通，最终发生大规模滑移破坏；裂隙从滑坡体前缘和软弱层面开始，范围逐步扩大，呈现典型的类土质边坡的渐进性破坏形式；滑坡发生后，土体结构破坏严重，承载能力大幅下降。边坡滑移过程模拟和最终滑移结果与现场滑坡状况完全吻合，表明该方法适用于类土质边坡变形破坏过程分析及其机理研究。

Y型桩桩侧摩阻力产生附加应力的分析计算2905-2911

摘要：Geddes的应力解求解过程中将桩侧摩阻力简化为集中力，导致无法考虑桩径、桩长变化对桩侧摩阻力在地基内产生附加应力的影响，通过分析得出，对于长径比较小的短桩，由Geddes应力解计算的竖向应力系数与实际考虑桩径影响的结果相差甚远。通过首先在Y型截面上沿周边的9个积分区间线积分，然后再沿桩长进行积分的方式，借助数学分析软件Mathematica的NIntegrate数值积分功能，得出了Y型沉管灌注桩沿桩身矩形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力及沿桩身三角形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中竖向应力分量的数值计算方法。分析了Y型截面4个独立变量外包圆半径R、模板弧度θ、开弧间距s、夹角度数δ对Y型桩侧摩阻力产生附加应力系数的影响及采用Geddes应力解计算产生的误差，并对桩长及计算深度对产生误差的影响也进行了分析，得到了一些有益结论。

竖向荷载作用下桩筏基础可视化模型试验研究2912-2918

摘要：进行了群桩基础可视化模型试验。在试验过程中对各级竖向荷载作用下群桩基础桩、土的变形采用高清晰数码相机拍摄了照片。通过对照片进行后处理分析，得到了桩、土的位移场，也对桩身轴力也进行了量测，在该基础上研究了群桩基础的变形性状和破坏模式，重点分析对比了桩间距和桩长对桩端土体沉降以及桩身侧摩阻力的影响。试验发现，桩距是影响桩土相对滑移量的主要因素，桩距越大，桩身与土的相对滑移量就越大，桩端刺入量也越大。在柔性筏基下，随桩距增加中桩的桩土相对滑移量可能会大于边桩。桩端刺入量是大桩距桩基础主要的沉降构成，以桩端刺入量为研究对象建立一套大桩距基础新的沉降计算理论，似乎值得进一步研究。桩项向上刺入（可通过设置褥垫层、桩顶预留净空或设置可压缩垫块来实现）有利于桩间土的压密，减小桩端刺入量，甚至改变破坏模式。

利用全概率方法分析岩土力学数值模拟结果的变异性2919-2926

摘要：提出了一种用于分析在多参数随机情况下岩土力学数值模拟结果变异性的全概率方法。以特定数值模拟结果为随机隐式响应量，根据多维高效数值求积理论，计算出响应量特定函数的均值，利用快速傅里叶变换数值概率分析方法及笔者开发的最大熵分布，求解器软件一次性求解出响应量的全概率分布，用于定量评估数值模拟结果的变异性。算例表明该法具有精度和计算效率较高的优点。

中美地基处理联合研讨会2926-2926

摘要：中国土木工程学会土力学及岩土工程分会（CISMGE—CCES）与美国土木工程师学会岩土分会（Geo—Institute of ASCE）就两个学会之间的交流与合作进行了积极协商，双方决定将于2009年3月在美国Orlando，佛罗里达召开中美地基处理联合研讨会（Sino—US Workshop on Ground Improvement Technologies）。

球形颗粒紧密堆积状态时的吸力分析2927-2932

摘要：根据圆液面假设和热力学基本原理，研究了球形颗粒紧密堆积模式在水封闭状态（状态2）时的吸力特性，得到了状态2中3类吸力和3类等效吸力与饱和度的定量关系和以接触角和饱和度或饱和半径为参数的吸力比表达式。进一步的研究表明，在状态2中吸力比都小于1，与基于松散堆积模式在水封闭状态（状态1）时得到的结果比较后可知，随着颗粒排列密实度的增大，相对于基质吸力，张力吸力的作用将有所降低但仍然不可忽视。另外，随饱和度变化，状态2中的3类吸力，特别是3类等效吸力的变化趋势与基于状态1得到的结论基本一致。在状态2中，对数吸力比与饱和半径呈明显的线性关系，吸力比与饱和度也呈明显的线性关系，前者与状态1中的吸力演化规律一致，而后者则存在较大不同。

沥青混凝土心墙堆石坝三维地震反应分析2933-2938

摘要：基于沥青混凝土的动力三轴试验资料，建立了相应的动力计算模型。采用三维有效应力动力分析方法，结合即将开工的某沥青混凝土心墙堆石坝，利用TSDA程序计算分析了坝体的加速度、动应力反应和大坝的地震永久变形，并对坝基细砂层在地震过程中的液化问题进行了研究，认为沥青混凝土心墙具有良好的抗震性能，大坝在地震过程中是安全的；坝基砂Ⅲ层可能发生液化，需要进行加固处理，分析结论可供同类工程建设参考。

剪胀性砂土本构模型的研究2939-2944

摘要：对于中密砂和密砂，剪胀现象是一个比较显著的特征，相变线是描述剪胀现象的一条特征线，它比较容易确定。因此，以相变线作为状态参考线，提出并定义了一种状态参量，在已有弹塑性模型基础上，将状态参量引入剪胀方程和塑性硬化模量表达式中，建立了一个新的考虑砂土剪胀性的本构模型。该模型尤其适合于中密砂和密砂，对于松砂则退化为原弹塑性模型。模型形式较简单，包含9个材料参数，且比较容易确定。数值模拟结果与试验数据吻合较好。

岭澳核电站二期工程基岩爆破安全阈值分析2945-2951

摘要：核电站基础爆破开挖过程中必须严格控制岩体爆破损伤深度，确保建基面安全。以广东岭澳核电站二期工程基础爆破开挖为例，通过现场爆破振动监测、岩体声波试验以及数值模拟，综合分析了岩体爆炸振动衰减规律和损伤特征，研究了距爆源一定距离处岩体振动速度与损伤特征的关系，提出了岭澳核电站二期工程岩体爆炸损伤深度的控制方法，确定了相应的安全闽值。分析结果表明，岭澳核电站二期工程基础爆破开挖时，当距爆源30m处的岩体质点振动速度不超过5．cm／s时，可保证下卧基岩的损伤深度小于2m，确保建基岩完整性。

岩石损伤软化统计本构模型及参数确定方法的新探讨2952-2956

摘要：基于现有岩石损伤软化统计本构模型研究，通过探讨岩石损伤软化统计本构模型参数与岩石应力-应变全程曲线特征参数即峰值应力与应变的关系，建立起特定围压下模型参数与围压的解析表达式。引进岩石Mohr-Coulomb强度准则，建立不同围压下岩石应力。应变全程曲线峰值应力与围压之间的关系，再通过探讨不同岩石应力-应变全程曲线峰值应变与围压的关系，导出了具有普遍意义的不同围压下岩石峰值应变计算公式，从而建立岩石损伤软化统计本构模型参数确定的新方法，由此得到能够模拟不同围压下岩石应变软化全过程的统一损伤软化统计本构模型。该模型较同类模型具有参数少和易于确定等特点，理论计算和实测结果比较分析表明了该方法与模型的合理性。

偏心荷重下转动浅基承载力的严密解法2957-2960

摘要：根据偏心荷载作用下地基失稳的特征，构建了偏心荷重下地基极限状态时土体中不连续应力场和速度场，分析了土体中不连续应力场和速度场的特点。基于上、下限原理的推论，建立计算模型，构建求解地基极限承载力的算法，通过解三类边值问题，求得偏心荷重下转动浅基极限承载力的严密解，该解满足刚性基础转动的速度边界和其他已知的边界条件。算例表明解垂直偏心荷载下地基极限平衡问题的解法是可行的，且结论可靠。

混凝土混合硬化黏塑性损伤统本构模型2961-2966

摘要：传统的黏塑性统一本构模型只能用于金属类材料的本构分析，而不适用于混凝土的本构分析。基于此，以不可逆热力学理论为基础，选定了涉及混合硬化参量的Helmholtz自由能函数，推导出混凝土的黏塑性损伤耦合本构模型。通过对混凝土硬化模型的分析，构造了含运动硬化和等向硬化内变量的非相关流动势函数，又推导出流动方程以及内变量演化方程。所建模型对混凝土试验曲线的数值模拟显示，其能够正确描述混凝土的率相关性、非弹性体积膨胀特性、加载过程的软硬化特性以及由断裂和损伤引起的应力软化现象。

粉砂地基深基坑工程土体渗透破坏机理及其影响研究2967-2972

摘要：在砂土和粉土地区，渗透破坏是威胁基坑稳定性和周围环境的主要因素。基坑工程是由土、水以及围护结构组成的一个复杂系统，影响基坑工程渗透破坏的因素很多。在总结前人对土体渗透破坏与基坑工程渗透破坏模式的研究基础上，结合渗流对土体性质影响的试验成果，提出了考虑渗流、开挖卸荷以及围护结构变形共同作用的基坑工程渗透破坏分析方法，并分析了均质地基基坑工程的渗透破坏模式。将该方法运用于某粉砂地基基坑渗透破坏工程实例，通过有限元数值模拟，揭示了渗透破坏过程及其对围护结构的影响。通过对该基坑工程实例的分析认为，在进行基坑工程设计时不仅需要进行防止流砂、管涌等验算，还需考虑基坑工程整体破坏的可能性。

路基沉降预测的Usher模型应用研究2973-2976

摘要：基于线性或近似线性加载情况下路基沉降过程和Usher曲线，将广泛用于经济和资源预测的Usher模型应用于路基沉降预测。对Usher模型微分方程式的分析表明，目前用于沉降预测的Logistic模型和Gompertz模型是Usher模型的两种简化形式，但Usher模型对于实际情况具有更强的适应性。阐述了Usher模型参数的计算方法，并结合某工程实例进行了计算分析，对比结果说明Usher模型用于沉降预测的效果较好，且比Logistic模型和Gompertz模型具有更高的预测精度，可供工程应用参考。

非饱和土化学-水力-力学耦合行为数值模拟2977-2982

摘要：在描述非饱和土力学本构行为的Gens—Alonso模型的基础上，结合化学浓度对前固结压力的软化公式，并考虑了化学浓度对黏聚力的软化作用，建立了描述非饱和土化学-水力-力学耦合行为的本构模型。对包括化学-水力-力学本构关系、流体流动和污染物传输的控制方程的平衡方程组进行有限元离散，并采用此非饱和土化学-水力-力学耦合行为的数值模型对非饱和土中隧道周围化学-水力-力学耦合过程进行了模拟，对纯粹的力学响应、弹性化学力学响应、弹塑性化学力学响应3种情况进行了分析，数值结果显示了化学浓度作用下隧道周围的体积变化量和应力状态比单纯的力学响应有较大的提高，隧道表面的收缩量也有明显的增大。数值模拟的结果显示了该方法对模拟非饱和土复杂的耦合行为的可行性。