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岩土力学 2009年第08期杂志 文档列表

岩土力学杂志基础理论和实验研究

杭州湾浅层储气砂土应力路径试验研究2209-2214

摘要：利用GDS非饱和三轴试验系统开展了杭州湾储气砂土主动压缩、被动压缩、主动伸长与被动伸长等4种应力路径试验研究，以论证应力路径对非饱和砂土的变形性状与强度特性影响。结果表明，在卸荷应力路径被动压缩与被动伸长下非饱和砂土的应力．应变曲线呈明显的应变软化性状，而加荷应力路径主动压缩与主动伸长则分别表现为轻度应变软化及显著应变硬化变形特征；非饱和砂土的强度参数在卸荷与加荷应力路径中也存在差异，前者的有效凝聚力高于后者，而内摩擦角则相反；但其表观凝聚力与基质吸力关系在不同应力路径下均可用乘幂函数τus=a（ua-uw）^b有效描述，而试验参数a、b值不同，公式τ=c’＋（σn-ua）tanφ＇＋a（ua-uw）^b可合理地用于表述非饱和砂土的强度特性。

环境侵蚀下水泥土的强度及细观破裂过程分析2215-2219

摘要：研究了环境侵蚀下水泥土的细观破裂行为，利用中国科学院武汉岩土力学研究所的岩石破裂过程细观力学试验系统，对在各种侵蚀环境中侵蚀一定时间的水泥土细观试件进行了一系列破裂过程试验，实时观察并用显微数码摄像系统记录了水泥土试件的细观破裂全过程，得到了水泥土的应力．应变关系曲线及其对应显微图像。研究结果表明，环境侵蚀后水泥土的细观破坏特征主要有两类，即弹塑性破坏和脆性破坏。细观试验是研究环境侵蚀下水泥土破坏过程的有效手段。

黄土地基动力沉降特性试验研究2220-2224

摘要：路基工后沉降控制是客运专线路基工程研究的重点内容，其中地基在列车荷载长期重复作用下的累积沉降不可忽视。为揭示黄土地基在列车振动荷载长期作用下的沉降变形，通过对原状黄土试样的循环三轴试验，模拟实际列车荷载瞬时加载状态，采用不等向长持时加载，得出了在不同围压条件下黄土的动强度特性和循环应力-累积应变关系，并对较小循环应力下的循环应力-累积应变关系进行了归一化处理，得到了以下结论：①黄土的累积应变随时间的增加而增大，当循环应力不超过临界应力时，应变会最终达到稳定；反之，黄土结构遭到破坏，应变不能达到稳定；②不同围压下的黄土累积应变均随循环应力的增大而增大，且临界循环应力随围压的增大而增大。③在同一围压状态和同一应变破坏标准下，动强度随振次的增加而减小；④在不同围压、相同振次条件下达到相同的应变所需要的循环应力随围压的增大而增大；⑤在较小循环应力作用下，不同围压下黄土的累积应变随循环应力增加呈线性增长。

纤维加筋土中单根纤维的拉拔试验及临界加筋长度的确定2225-2230

摘要：纤维加筋土物理力学性质主要受纤维与土界面之间作用力大小的控制，了解界面的微观力学行为对研究纤维加筋土的机制及工程应用具有重要意义。首先，利用自行设计的纤维拉拔试验装置，对不同含水率和不同干密度的土样进行了单根纤维的拉拔试验，测试并计算了单根纤维与土接触面之间的剪切强度和残余剪切强度，分析了含水率和干密度大小对它的影响。结果表明，设计的试验装置和试验方法能较好地进行单根纤维的拉拔试验，具有较高的准确性和精度。获得了纤维加筋土中界面剪切强度和残余强度与土样含水率和干密度之间的定量关系；分析拉力．位移曲线表明，加筋土中纤维的拉拔特性取决于筋土界面的力学行为，曲线的形状受含水率和干密度的影响不明显。最后，利用测得的筋土界面强度导出了纤维加筋的临界长度。

单、双向塑料土工格栅与不同填料界面作用特性对比试验研究2237-2244

摘要：以上海某植物园加筋土工程为背景，通过一系列室内拉拔和直剪试验，研究了单、双向塑料土工格栅与不同填料（黏性土、砂土）的界面作用特性，对比分析了单、双向格栅的加筋效果和界面剪应力的不同发挥机制，探讨了填料密实度、垂直应力、拉拔速率对界面参数的影响，并就拉拔试验和直剪试验结果进行了对比分析。结果表明，对于单向格栅加筋工况，拉拔曲线和直剪曲线通常表现为应变软化型。然而对于双向格栅加筋工况，其曲线一般表现为应变硬化型；对于双向格栅加筋工况，填料对格栅的嵌锁咬合力增强，宏观上表现为较高的界面黏聚力，加筋效果优于单向格栅；填料密实度、垂直应力、拉拔速率对筋土界面特性具有影响，但其影响程度和机制与填料性质有关。

考虑温度损伤的盐岩蠕变本构关系研究2245-2248

摘要：根据统计力学原理，以分形岩石力学为桥梁，对盐岩在温度与应力耦合作用下蠕变特性进行了研究，导出了考虑围压效应的损伤变量表达式。综合前人的成果，推导出温度-应力耦合下的盐岩损伤方程。对盐岩在温度与三轴应力共同作用下的蠕变试验数据进行研究，分析了盐岩蠕变过程中衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段的各自特征。对于广义Binghanl蠕变模型在衰减和稳态蠕变阶段引入一非线性函数，在加速蠕变阶段引入损伤，建立了盐岩考虑温度损伤的蠕变本构关系。利用盐岩的三轴蠕变试验数据对新的蠕变损伤模型参数进行辩识与比较分析。结果表明，该模型能够很好地反映在不同温度作用下盐岩的衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段的规律，验证了该模型的合理性和正确性。

缺级粗粒土管涌类型的判别方法2249-2253

摘要：利用大型渗透变形仪，对不同最大粒径和细粒含量的缺级粗粒土的渗透破坏特性进行了系统的试验研究。研究结果表明，缺级粗粒土在细料含量小于30％的情况下都发生管涌型渗透破坏，基本符合前人提出的判别流土和管涌的准则。管涌破坏的类型可划分为发展性管涌和非发展性管涌两种，采用刘杰和康德拉且夫对发展性和非发展性管涌的判别方法都不能区分本次试验的管涌破坏类型。在康德拉且夫提出的判别粗粒土管涌类型的方法的基础上，考虑细料对粗料孔隙的填充程度及试样中缺级颗粒百分含量的影响，建立了缺级粗粒土管涌类型的判别式，为缺级粗粒土管涌类型的判别提供了新的思路和方法。

初始地应力对隧洞开挖爆生裂隙区的影响研究2254-2258

摘要：隧洞开挖过程中控制爆炸对岩体的损伤，减小爆破裂隙范围，对保证工程安全具有重要意义。基于爆炸应力波作用下爆生裂隙形成机制的研究，采用摩尔-库仑准则及最大拉应力准则，研究了初始地应力对爆炸应力波作用下爆生裂隙区比例半径的影响。研究结果表明，初始地应力对爆生裂隙范围有显著影响。在压剪破坏模式下，爆生裂隙区比例半径随地应力的增大而减小，地应力侧压系数影响爆生裂隙区比例半径在洞壁圆周的分布。考虑围岩应力卸荷影响后，沿隧洞径向的爆生裂隙区比例半径比不考虑卸荷的小。拉伸破坏导致的岩体爆生裂隙区比例半径一般比压剪破坏模式下爆生裂隙比例小，爆炸应力波作用下隧洞围岩更容易沿结构弱面发生压剪破坏。

底端嵌固桩与滑体相互作用的物理模型试验研究2259-2263

摘要：抗滑桩与滑坡体的相互作用是一个复杂系统。利用专门设计的安置有光纤和电测器件的物理模型试验装置，通过改变抗滑桩的几何尺寸、布置间距以及滑体的滑移面角等有关参数，研究抗滑桩与滑坡体之间的相互作用，获得了在不同桩体几何尺寸、间距以及滑体滑移面角β等参数情况下抗滑桩的受力状况和滑体作用在抗滑桩上的滑坡推力函数q（H），进一步揭示了抗滑桩与滑体之间的相互作用机制。

变荷载作用下轴对称饱和半空间均质地基Biot固结分析2264-2270

摘要：基于Biot固结理论，对随时间变化的变荷载作用下轴对称饱和半空间均质地基固结问题进行了分析。引入状态变量，利用Laplace-Haknel联合变换法，求解了状态方程，得到变荷载作用下饱和土骨架位移、应力、孔隙水压力及渗流量的一般积分形式解，通过算例详细分析了变荷载作用下二维地基固结问题。结果表明，对缓加荷载作用下地基，只有加载较快时，在地基较深处才有明显的Mandel—Cryer效应出现。在循环荷载作用下，多维固结情况下会出现负孔压现象。

平行于水平面表面渗流对生态边坡中客土稳定性影响研究2271-2275

摘要：设定平行于水平面表面渗流情况下客土破坏模式为一条沿平面网上表面的平行于原边坡坡面的直线滑动面。根据此破坏模式，采用无限坡模型进行客土的稳定性分析，推导出有地震、平行于水平面表面渗流作用下的客土稳定厚度的通式。通过对通式中参数取值的讨论，给出了各种情况下的客土稳定设计图表。利用平行于水平面表面渗流和平行于坡面表面渗流情况下的客土稳定设计图表，进行了两种情况下客土稳定性的对比。结果表明，客土失稳厚度相同时，平行于水平面表面渗流比平行于坡面表面渗流时的客土稳定性显著降低，且客土失稳厚度越小，客土稳定性的降低更为显著。

甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究2276-2280

摘要：季节冻土区含盐土公路路基在季节性冻胀、盐胀和融沉作用下，发生大量的道路病害，给道路的安全运营带来了严重的隐患。在考察大量现场道路病害的基础上，针对甘肃省季节冻土区公路沿线盐渍化道路病害比较严重的地段，选取几种典型的盐渍土进行室内冻融循环试验来研究它们在周期波动温度条件下冻胀、盐胀和融沉特性，进一步探讨盐渍土地区道路病害产生的机制。试验结果发现，含盐量对路基土冻胀、融沉和盐胀等变形过程有明显的影响，不同的含盐量路基土膨胀机制不同。含盐量较高的土体，变形主要由盐胀引起，没有明显的融沉变形；含盐量较低的路基土，变形主要由冻胀和融沉引起，可能存在盐胀；对于无盐但冻胀敏感性路基土，其变形主要由冻胀和融沉引起。另外，开放系统下盐渍土反复冻融循环后含水率重新分布，含水率普遍增加，且形成了两端含水率高、中间低的现象。

岸坡地下水控制技术的试验研究2281-2285

摘要：地下水赋存状态与渗流条件的改变及其造成的土体中孔隙水压力的变化是造成岸坡失稳的重要因素。通过模型试验和数值计算（EMU法）检验了降水速率对岸坡稳定性的影响，初步验证了虹吸排水法能够减小岸坡内地下水与库水位之间的水位差，并改善渗流路径，为其在工程中的应用提供了依据。

离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究2286-2290

摘要：利用离子土壤固化剂（ionic soil stabilizer，简称ISS）对河南安阳地区膨胀土进行化学改性试验研究，通过不同配比的自由膨胀率试验结果，结合施工成本，得出ISS溶液改良膨胀土的最优配合比为1：350。对ISS溶液最优配合比改性后土体进行收缩试验、膨胀性试验、固结快剪、高压固结及水浸泡试验。试验结果表明，改性土线缩率减小，膨胀性指标降低，抗剪强度增大，土体由亲水性变成憎水性，且能达到较好的水稳定性，即膨胀土经化学改性为非膨胀土。ISS改性膨胀土的机制可解释为，通过ISS溶液与土粒离子进行强烈的交换作用，打开土粒与水分子之间的“电化键”，降低土颗粒表面吸附水膜厚度，包裹在黏粒颗粒表面的疏水基团覆盖膜使土对水的敏感性减弱，从根本上减少了土体吸水性和膨胀性。

含水率对煤系土抗剪强度的影响2291-2294

摘要：煤系土具有遇水软化的特点，强度随含水率的增加急剧下降。以分布在广州一梧州高速公路沿线的煤系土为研究对象，在分析其物理特性的基础上，通过常规直接剪切试验测定了不同含水状态煤系土试样的抗剪强度，分析了含水率对煤系土抗剪强度的影响，并提出了实际工程中处治煤系土的建议。研究结果表明：煤系土抗剪强度与起始含水率具有明显的相关关系，且起始含水率越大，抗剪强度越小。随着含水率的增大，煤系土黏聚力总体呈减小趋势，但变化趋势具有显著的阶段性。当含水率小于某一值时，煤系土黏聚力随含水率增大变化幅度较小；当含水率高于该值后，煤系土黏聚力随含水率增大急剧降低，凝聚力对数与含水率呈线性关系。含水率变化对煤系土内摩擦角的影响较小，但在含水率增大过程中，煤系土内摩擦角先增后减，具有明显的峰值。

三江平原沼泽土微观特性试验研究2295-2299

摘要：从微观形态、微结构特征、粒度分析、土颗粒间的排列方式、孔隙大小分布、有机质含量以及矿物成分等方面对三江平原的两种沼泽土和北京翠湖湿地土进行了一系列微观结构的对比试验。结果表明：沼泽白土和翠湖湿地土与一般软土性质相似，但沼泽黑土含水率、液性指数、孔隙比、孔隙数量、孔径和孔隙体积远远大于沼泽白土和翠湖湿地土，有机质含量最大，特性明显突出。研究成果有助于提高对沼泽土特性的认识，可为沼泽地陷落体救助和沼泽湿地保护和合理开发等工程建设提供参考。

低频周期荷载下广义Kelvin-Voigt模型特性研究2300-2304

摘要：不考虑低频简谐荷载作用下材料的疲劳破坏，并假定周期应力幅值恒定，从材料流变特性的宏观角度建立了广义Kelvin-Voigt体的正弦加载蠕变模型，并对模型特性进行分析。结果表明：与相同静载应力下（与动荷载应力最大值相等）广义Kelvin—Voigt体蠕变模型相比，蠕变变化规律相似，但动载初始蠕变阶段和稳定蠕变阶段的变形值小于静蠕变，且初始蠕变段经历时间比静蠕变短，此结论与相关文献试验结果相似；动载周期越大，则初始蠕变段经历时间越长，蠕变长期应变值越大。

围压作用下型煤蠕变特性及本构关系研究2305-2308

摘要：对松藻煤电集团打通一矿7号软煤层制备的型煤围压作用下不同载荷水平进行了煤岩蠕变试验研究。通过改变蠕变载荷，得到了不同蠕变载荷作用下完整的蠕变3阶段曲线和各蠕变阶段的蠕变特征。根据试验分析结果，得到围压作用下煤岩蠕变规律和各蠕变阶段的蠕变参数。研究表明，随着蠕变载荷的增加，起始蠕变量和加速蠕变阶段的蠕变加速度均呈增加趋势，而过渡蠕变阶段和稳定蠕变阶段的持续时间与蠕变载荷关系不明显。黏弹塑性本构模型能够较好地反映围压作用下煤样的蠕变本构关系，通过计算得到了相关蠕变模型的参数。