岩土力学杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

岩土力学 2009年第10期杂志 文档列表

岩土力学杂志基础理论和实验研究

土的基本力学特性及其弹塑性描述2881-2902

摘要：Cam－clay模型是在等向加载试验基础上建立起来的且能够描述正常固结土在常规三轴试验条件下应力－应变关系的最简单弹塑性模型，是建立各种土的弹塑性本构模型的基础。文中分别按加载方式的不同和土组构的不同，对描述与应力状态、应力历史、应力路径、持荷时间等因素有关的加载方式下土应力应变特性的弹塑性本构模型进行了归纳。对反映不同组构所形成的结构性、各向异性和颗粒破碎等特性的弹塑性本构模型进行了综述，并着重介绍了描述应力状态的三维化方法、反映应力历史影响的超固结土模型和模拟渐近状态路径的渐近状态模型等典型研究成果。

粉质黏土图像的纹理特征分析2903-2907

摘要：粉质黏土通常为絮状结构，难以使用肉眼直接判别出颗粒的形状和大小。将现场拍摄得到的粉质黏土彩色图像转化为灰度图像，得到了灰度图像灰度直方图的6个纹理特征参数（均值、方差、平滑度、3阶矩、能量、熵）。在建立灰度共生矩阵的基础上，得到了像素平面分布关系的5个纹理特征参数（角2阶矩、对比度、相关度、逆差矩、熵）。对这些纹理特征参数与粉质黏土传统工程性质指标进行了多元线性回归分析，得到了相应回归方程。结果表明，粉质黏土图像的纹理特征参数与传统工程性质具有较好的对应关系，可以用于快速确定粉质黏土的工程性质指标，对软土地区岩土工程设计具有一定的参考价值。

三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究2908-2916

摘要：针对含结构面岩石的脆性破坏现象，探讨了三向应力条件下岩体破坏的单结构面控制效应。利用真三轴试验进行验证，系统研究了单结构面岩石试样在模拟工程岩体开挖卸荷与支护应力路径下的力学行为、结构控制规律及声发射（AE）特征等。研究表明，（1）三向应力下单结构面控制效应能够较好地描述工程岩体的结构控制规律和卸荷、支护作用，真三轴试验结果与理论分析较为吻合：（2）开挖卸荷与支护应力路径下，含结构面岩体的破坏模式、卸荷的影响和支护效果等均与应力状态、支护强度及结构面参数有关，可依据结构控制规律，从工程方位布置、提供合理支护等方面采取措施避免岩体发生结构控制破坏；（3）试样的AE活动和能量释放规律与完整试样相似，但结构面的存在降低了试样储能能力，且95％以上的应变能在破坏阶段突然释放。试验研究和结构面控制效应的探讨对地下工程岩体开挖支护有一定的指导意义。

岩土力学杂志简讯

“第五届国际岩石应力研讨会”第一号通知（征文）2916-2916

摘要：举办单位：国际岩石力学学会 承办单位：中国地震局地壳应力研究所 中国岩石力学与工程学会 中国地震学会 会议主题：地壳应力应变测量新方法、新技术。地应力在工程、石油、矿山、地热等方面的综合研究。岩石圈应力应变场及其动力过程模拟研究。应力应变观测与地震预测预报研究。

岩土力学杂志基础理论和实验研究

地裂缝对不同结构形式桥梁桥面的破坏试验研究2917-2922

摘要：根据相似原理，建立了两种支承形式的大比例尺桥梁模型，并在桥面板的上下表面分别布设应变片，通过人工模拟地裂缝的活动，采集了在地裂缝活动下桥面板上产生的应力和应变数据。对试验数据详细分析发现，简支桥由地裂缝引起的附加应力较小，地裂缝活动时主要破坏型式为落梁或落板破坏，因而地裂缝活动时，主要加强对桥梁梁、板位移量的监测，防止出现此类现象发生；固接桥作为一种超静定结构，在地裂缝的影响下产生较大的附加拉、压、剪等应力及扭矩，有可能导致结构性破坏。因此，笔者建议在地裂缝影响带范围内，桥梁以采用简支结构为宜。

土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析2923-2928

摘要：通过全面考虑土-结构动力相互作用体系中上部结构阻尼、地基土黏滞材料阻尼以及地基基础平动与转动时的辐射阻尼，推导了土-结构相互作用体系的耦合阻尼比公式。结合国内外关于阻尼调整系数的研究成果，提出了基于加速度反应谱的阻尼影响因子概念，建立阻尼影响因子η与《规范》中地震影响系数α的关系式。通过耦合阻尼比公式以及提出的η与α的关系式，对土-结构相互作用体系地震作用加以研究。结果表明考虑土与上部结构的相互作用后能够增大体系的阻尼性能，并大大降低上部结构的地震作用，提高体系的整体抗震性能。其成果为未来抗震防灾研究与工程的抗震设计提供了理论依据。

矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究2929-2934

摘要：利用MTS岩石力学试验系统和PAC声发射信号采集系统，研究了单轴循环加卸载作用下矽卡岩强度变化及声发射特征。在矽卡岩循环加卸载过程中，若加载过程中岩样没有明显局部破坏，则随着循环次数的增加，弹性模量逐渐增大，岩样强度略有提高：若加载过程中岩样内部已经出现明显的局部破坏，产生了不可恢复的宏观裂纹，则循环加卸载会促进宏观裂纹层面间的滑移，从而加速岩样失稳破坏。矽卡岩在单轴压缩作用下声发射曲线大体可分为压密、弹性、塑性、峰后屈服4个阶段，并伴随有不同的声发射情况。此外，矽卡岩在循环加卸载作用下具有反凯塞效应，并且随着加卸载循环次数的增加，费拉西蒂比逐渐变小；岩样卸载阶段仍然有大量声发射产生。

淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律2935-2939

摘要：针对土坝黏土铺盖裂缝的淤填固结问题，在充分考虑固相、液相连续性条件和平衡条件的情况下，建立了以孔隙比为控制变量的微分方程。选用两种黏性土进行渗透诱发固结试验，确定各自的孔隙比、渗透系数、有效应力之间的关系。采用软件Matlab的内置函数求解微分方程，得到孔隙比的时空分布曲线。通过试验对数值计算结果进行了验证，结果表明，数值计算得到的孔隙比分布曲线与实测的孔隙比分布曲线基本吻合，具有相同的分布规律，为研究土坝铺盖裂缝处淤填土的固结问题提供了科学依据。

复合加载模式下地基失效机制研究2940-2944

摘要：在土体极限平衡定理的基础上，利用有限元数值分析软件ABAQUS对复合加载模式下地基失效机制进行了详细地研究。结果表明，竖向荷载矿控制着地基破坏滑裂面的深浅程度，水平荷载H和力矩荷载M造成了地基破坏模式的非对称性；文中提出的前倾勺形破坏模式和后仰勺形破坏模式，合理地解释了H-M荷载空间中破坏包络面的非对称性，并给出了H-M荷载空间中不同的地基失效模式与荷载分量间的关系和地基土体中出现极限力矩荷载时的经验判断公式。

声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型2945-2949

摘要：从煤层气单相流动的吸附平衡质量守恒、声场作用下的热平衡及应力平衡等方面入手，建立了声场作用下煤层气流动的应力-温度-渗流压力场流固动态耦合数学模型。利用数值模拟，分析了声场促进煤层中甲烷解吸．扩散．渗流的机制。分析得出，声场作用可明显地提高煤．气系统的温度，提高煤层的孔隙度，增大煤层气流动的渗透率，降低煤层骨架的应力；超声在煤层中衰减形成热效应和超声振动，超声振动影响范围与超声衰减距离一致，超声热效应向煤层纵深传播，转化为煤．气层系统的热能，提高系统的温度。

崩落矿岩散粒体流动性能试验研究2950-2954

摘要：崩落矿岩散粒体的流动性能对于降低损失贫化具有重要的意义。分析了影响散粒体流动性能的因素，采用标志颗粒法进行了崩落矿岩散粒体流动性能试验，主要考虑的因素有放矿口大小、散体颗粒的粒径以及不同的散体材料。试验内容有放矿口大小与散体移动带试验；不同散体粒径与散体移动带试验、不同散体材料与散体移动带试验；平面和立体模型时放矿口尺寸对放出量影响试验；散体堆积高度与散体移动带试验。研究结果表明，（1）移动边界与散体的材料、颗粒的尺寸大小、放矿口大小等因素有关，而散体堆积高度对其影响不大；（2）散体的流动速度与散体颗粒的大小和放矿口尺寸有关。根据所得试验结果，提出了采矿设计参数的确定方法。

公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价2955-2960

摘要：结合某公路隧道工程，以现场地质调查和监测资料为基础，在结构面发育且可能发生大规模塌方的围岩洞段，根据现场实际统计的优势结构面产状，采用关键块体理论、非连续变形方法（DDA）首先确定围岩主要的失稳破坏模式，然后运用连续介质分析程序FLAC，在DDA方法确定的围岩实际变形破坏塌方形态的基础上进行计算分析，评价围岩的整体稳定性及加固措施的有效性。分析表明，围岩破坏的主要模式为受结构面控制的局部块体的失稳，工程开挖后围岩不会发生大变形，这与实际情况基本一致，为安全施工提供了保证。采用非连续变形方法和连续介质计算相结合的分析方法对隧道工程塌方稳定性进行研究，取得了较好的效果，研究方法和经验可为类似工程参考并借鉴。

岩石（体）渗透性测试的体变量法研究2961-2964

摘要：渗透性测试试验一般采用直接测渗流量的方法，难以对低渗透岩有效测定流量。利用新开发的高压渗透仪，采用“体变量法”进行渗透性测试，该法是通过精确计量渗透出水端水体积的变化量（最小有效测试精度可达0．03mL）度量岩石（体）渗流量的大小。保持渗透水压差不变，当出水端水体积变化与时间呈线性关系时，即该时段渗透速度保持不变，则该时段试样渗透特性符合达西定律，可利用达西公式对试样渗透性指标进行分析计算。采用这种方式，即使是针对超低渗透性岩石（渗透系数小于10^-9cm／s），在整个渗透端面形成以后，某一条件下渗透性测试仅需十几分钟甚至几分钟，大大缩短了测试时间，提高了测试精度。试验证明该方法是一种有效的测试方法。

公路交通荷载作用下分层地基的三维动响应分析2965-2970

摘要：根据高速公路路基的实际情况，建立了三维分层地基模型，分别考虑了刚性路面和柔性路面的情况，利用传递矩阵法获得了置于刚性基岩上的层状地基和分层半无限地基的刚度矩阵，将车辆荷载简化为矩形均布移动荷载，利用Fourier变换方法得到了层状地基系统在交通荷载作用下的三维振动解，并用快速傅立叶逆变换方法得到了数值结果，与模型试验结果进行了比较，显示出了较好的一致性，同时分析了荷载大小、土层性状对响应结果的影响，得出了一些有意义的结论。研究结果可为路面施工设计及路基动力响应分析提供参考。

滑坡面下双排抗滑结构的计算方法研究2971-2977

摘要：将道路桥梁水平受力多排桩计算的结构力学方法引入到双排抗滑结构的计算中。与其不同的是，滑动面以上存在滑坡体，而桥梁的最大冲刷线以上没有考虑这种土体的存在对滑动面以下m法的影响。提出了滑动面以下考虑滑坡体存在的两种新的m法，还对滑动面以上排桩间土体作用在前后排桩的土压力进行了试验和理论分析，给出了计算公式。同时，用有限杆单元法，对双排桩的连梁刚度和用文中提出的方法以桩梁连接方式进行了试验和理论分析得出如下结论：在满足不相互影响排桩间距的情况下，桩顶连梁与桩的刚度比不小于0．48是合适的，此时再增加连梁刚度无意义；桩梁连接为铰结时双排桩受力变形性质最差，刚结时受力变形性质最好；不论是单排桩还是双排桩，桩前（单排桩）和前排桩桩前（双排桩）土体需要开挖时应慎重，因为这种开挖对支护结构影响很大，造价增加很多：双排桩省钱，而且抵抗变形的能力强，值得在工程中研究和广泛应用。

支护结构作用的箱基沉降计算新方法2978-2984

摘要：现行规范在计算箱基沉降时，没有考虑支护结构的作用，使得理论计算与实际沉降之间存在误差。通过物理模拟、理论分析和数值模拟，研究箱基与支护结构结合、分离下，不同墙体材料、不同墙体厚度、不同插入深度比等工况下侧摩阻力对箱型基础沉降的影响，试验结果显示，摩擦力在箱基沉降中的作用很明显，它与墙体与土体之间的摩擦系数、墙体与土体的接触面积密切相关。在此，提出了一种计算箱基沉降的新方法，该法将箱基沉降分为3部分：箱型基础底上段回弹再压缩变形带来的地基变形、箱型基础底上段压缩变形、箱型基础的下段土体变形。以青岛中银大厦为实例，应用FLAC^3D对基础沉降进行了数值分析。数值分析中按文中方法以及按前人方法的计算结果与实测数据进行了对比，结果表明文中的方法具有更好的可行性，对修订规范具有借鉴意义。

基于形状改变比能对M-C准则与D-P系列准则匹配关系的研究2985-2990

摘要：在一定前提下可导出与Mohr-Coulomb（M—C）屈服准则相匹配的Drucker-Prager（D-P）系列准则。首先解释了基于M-C准则与D-P系列准则匹配关系的能量含义，在此基础上重点研究了刀平面内，在Lode角相同的情况下进入M-C屈服面与D-P屈服面所需形状改变比能的差值，并应用最小二乘法，推导了在所有可能的加载方式下到达屈服面所需形状改变比能差值平方和最小时M-C准则与D—P准则的参数匹配关系。结果表明，在此能量偏差极小意义下的匹配与等面积匹配等价，由此给出了等面积匹配的力学意义。

岩土力学杂志简讯

南京长江隧道贯通 六大世界级施工难题全攻克2990-2990

摘要：2009年8月22日上午9：50，江心洲长江隧道盾构机接受井施工现场，在机器的轰鸣声中，右线隧道“扬子一号“盾构机前端刀盘旋转着，钻出了接受井“洞门”。至此，继今年5月20日左线贯通后，南京长江隧道实现了全线贯通。“南京长江隧道被誉为‘长江第一隧’，是截至目前长江流域地质条件最复杂、施工难度最大的工程，存在诸多世界级施工难题，