膨胀土裂隙的工程特性研究
摘要：裂隙是膨胀土的重要特征之一，长期以来，人们常常把分布于膨胀土大气影响深度范围内受干湿循环影响而产生的干缩裂隙与膨胀土地层中特有的原生裂隙混为一谈。在对膨胀土边坡失稳机制的研究中，也忽视了原生裂隙对边坡稳定的重要影响。为研究南水北调中线工程膨胀土地段渠道破坏机制，在河南省南阳市郊建设了一条长为2.05 km试验渠道，通过渠道开挖期间的地质勘察、现场观测和取样试验，以及对现场滑坡体的取样分析，研究了膨胀土裂隙及周边土体的物质成分、密度、含水率和强度特性，结合现场观测资料分析了裂隙与渠道滑坡的关系。研究表明，膨胀土地层中的原生裂隙有两种类型：光滑蜡状裂隙和有一定厚度充填黏土的裂隙。裂隙面上的物质成分与两侧土略有不同，且天然密度低、含水率高，强度远低于相邻土体的强度，一旦地层与边坡倾向一致，将产生沿裂隙面的滑动。天然饱水-失水对三峡库岸边坡土体的影响研究
摘要：三峡水库运行后水位周期性涨落，导致边坡土体在天然条件下长期处于被库水饱和-失水-再饱和的交替过程。分析2005-2009年库区水位变化，以及边坡土体在库水涨落被饱水-失水的次数与时间长度，分时段采集三峡库区库岸石榴树包滑坡堆积土样，分析其化学和矿物成分，观察土体微观结构，探索天然饱水-失水过程中水-岩相互作用对库岸边坡土体的影响和力学效应作用规律。研究结果表明，天然饱水-失水过程对库岸不同高程土体的化学组成和物理结构影响显著，其中172 m高程比168 m高程处受饱水-失水过程的影响较大。饱水-失水作用后，土体中SiO2、Al2O3、Na2O成分的含量上升，CaO、烧失量含量下降，土体的结构由致密的斑块状结构逐渐变成散乱的絮凝状结构，对库岸土体的力学效应产生了巨大的影响。低塑性粉土液化重固结后剪切强度研究
摘要：通过室内三轴试验研究美国中部密西西比河流域低塑性粉土的液化重固结后剪切强度。研究成果表明，正常固结低塑性粉土液化后不排水剪切强度 Su随重固结度的增加而提高，而且呈现类固结现象。类似于未受震动的情况，液化完全重固结后不排水剪切强度比Su,OC/Su, NC与固结比OCR呈幂指数关系，只是幂指数相对于未受震动情况稍大。随着OCR的增加，完全重固结引起的不排水剪切强度变化ΔSu, recon先提高后降低，当OCR=3.42时，ΔSu, recon达到最大值。液化完全重固结后不排水剪切行为不具有准稳态现象，随着轴应变增加，应力逐渐增加直至达到临界状态。另外，液化完全重固结后不排水剪切应力-应变曲线可被有效固结应力？′c归一化。最终提出了计算液化完全重固结后低塑性粉土不排水剪切强度的计算公式。含交叉裂隙节理岩体单轴压缩破坏机制研究
摘要：对含交叉裂隙相似材料试件进行单轴压缩试验，用Abaqus对含交叉裂隙节理岩体进行应力分析，研究了含交叉裂隙节理岩体单轴压缩下的破坏机制。结果表明：交叉裂隙的主裂隙与加载方向呈30°、45°时，主裂隙是裂隙扩展及破坏的控制裂隙，此时含交叉裂隙岩体强度高于含单向裂隙岩体，是由于主裂隙裂尖最大环向应力σθmax低于单向裂隙；主裂隙与加载方向呈0°或90°时，次裂隙是控制裂隙；主裂隙与加载方向呈0°时，大部分次裂隙裂尖σθmax及裂尖最大应力强度因子KⅡmax高于单向裂隙，因此，此时大部分含交叉裂隙岩体强度低于含单向裂隙岩体；在主裂隙与加载方向呈90°工况组中，主、次裂隙夹角为45°时，次裂隙裂尖KⅡmax最大，所以此工况组中此时强度最低。戈壁地基扩底掏挖基础抗拔试验及其位移计算
摘要：在甘肃和新疆7个戈壁碎石土场地完成了46个扩底掏挖基础抗拔现场试验，分析了基础抗拔荷载-位移曲线的阶段特征，应用L1-L2方法确定了所有基础抗拔承载力和位移。采用归一化荷载-位移双曲线模型对实测荷载-位移曲线进行拟合，得到了各试验基础归一化荷载-位移双曲线模型拟合参数取值及其统计规律，给出了同时考虑抗拔基础极限承载力计算理论模型误差和归一化荷载-位移双曲线模型不确定性时基础荷载和位移的计算方法。结果表明：戈壁碎石土扩底掏挖基础抗拔荷载-位移曲线呈初始弹性直线段、弹塑性曲线过渡段和直线破坏的3阶段变化规律，归一化荷载-位移双曲线模型可较好拟合基础实测荷载-位移曲线，归一化荷载-位移双曲线模型不确定性可转化为该双曲线模型拟合参数的不确定性，基于强度和变形统一的工程设计更有利于工程安全。颗粒大小对颗粒材料力学行为影响初探
摘要：利用一种特殊颗粒材料-玻璃珠进行了一系列室内直剪试验，研究颗粒大小对颗粒材料力学行为的影响。试验一共考虑了3条近乎平行的级配曲线和4种颗粒摩擦情况：干燥状态、水浸润状态、水淹没状态和油浸润状态。试验结果表明，颗粒大小对颗粒材料的力学行为有显著影响，剪胀性随着粒径的增大而增强。为考虑颗粒大小对剪胀性的影响，提出了一种新的剪胀关系式。在该剪胀关系式中，剪胀系数为依赖于颗粒大小和颗粒摩擦等颗粒基本性质的变量。试验研究同时表明临界状态摩擦角随着颗粒大小的增加而增加。此外，从颗粒细观运动的角度提出了颗粒滑动的功能模型，推导出了功能方程，并以此揭示了颗粒大小对临界状态摩擦角影响的细观机制。路基施工技术
摘要：著者：刘志，16开本，平装，定价：23元，出版单位：人民交通出版社，版次：第1版第5次，出版时间：2014-06-16，标准书号：ISBN 978-7-114-08850-6。非饱和残积土的土-水特征曲线试验及模拟
摘要：土-水特征曲线是指基质吸力与含水率或饱和度的关系曲线。土-水特征及其相关数学模型可用于非饱和土性质如渗透系数和抗剪强度模型的建立。通常，土-水特征曲线仅有脱湿曲线。笔者详细讨论了初始含水率、干密度、竖向应力及干湿循环对脱湿曲线的影响。采用滤纸法测试了厦门地区残积土的土-水特征曲线（SWCC）及滞回环。结果表明，初始含水率对SWCC影响较小，最优含水率干侧试样SWCC的进气值小，滞回环小；湿侧试样的进气值大，滞回环大；最优含水率试样的滞回环居中。初始干密度对SWCC有显著影响，低干密度试样SWCC进气值小，脱湿速率快；高干密度试样SWCC进气值高，脱湿速率低。滞回环的大小随着初始干密度的减小而增大。不同竖向应力下SWCC变化较大。随着竖向应力的增加，进气值增大，脱湿速率减小，滞回环减小并趋于稳定。第1次干湿循环对SWCC影响最大，随着循环次数的增加，进气值减小，滞回环减小并趋于稳定。由于残积砂质黏性土 SWCC 的过渡区和残余区不易区分，残余含水率难以确定，因此，提出5种剔除残余含水率参数的修正SWCC模型，计算分析得出，修正Gardner模型最适合厦门地区残积土的SWCC建模。加荷模式对海积软黏土结构损伤性状的影响分析
摘要：以天津海积软黏土为研究对象，对原状土及重塑土进行了不同固结压力、应力路径、加荷速率、排水条件下的三轴剪切试验，以应力比结构性参数与应变的关系来描述结构性衰减，研究了不同加荷模式下的结构损伤特性。结果表明，固结压力小于结构屈服应力时，剪切阶段的初始结构性和损伤速率基本不受固结压力影响，固结压力大于结构屈服应力时，初始结构性和损伤速率则随固结压力的增大而减小；在0〈θ〈π/2、π〈θ〈3π/2区间内，损伤速率随着应力路径方向角θ的增加而增加，在π/2〈θ〈π、3π/2〈θ〈2？区间内，损伤速率随着？的增加而减小，在每个π/2区间内，初始结构性随着？的增加先减小后增大；初始结构性和结构损伤速率随着加荷速率的增大而增大；排水剪切时的初始结构性和结构损伤速率都要比不排水剪时大。黄土斜坡桩基竖向荷载传递规律现场试验研究
摘要：结合某黄土斜坡桥梁桩基工程，对同一坡度相近位置的两根桩基开展现场试验，研究其在不同竖向荷载工况下的桩身上、下坡面两侧的轴力、桩侧摩阻力及桩侧土压力的传递规律与分布特征。试验表明：桩基荷载传递具有明显的区域性，第1区域是从桩顶至约3倍桩径深度处，此区域上坡面桩侧轴力较下坡面相应位置小，且其轴力随深度递减幅度及侧摩阻力发挥程度均较下坡面桩侧大；第2区域是从约3倍桩径至10倍桩径深度处，桩身上坡面一侧竖向受力减小幅度小于桩基下坡面一侧，但此时下坡面桩侧摩阻力发挥幅度大于桩基上坡面一侧；第3区域是从约10倍桩径直至桩端，该区桩身两侧轴力差异不大，摩阻力发挥幅度相近，荷载平衡协调且向下传递稳定。针对斜坡桥梁桩基上、下坡面两侧所受土压力的不均匀性，对设计桩基竖向承载力进行了一定程度地折减，并对计算公式作了相应修正，研究结论可供类似工程参考、借鉴。煤矿井下水力压裂钻孔封孔力学模型及试验研究
摘要：针对目前煤矿井下水力压裂钻孔封孔理论缺乏，封孔材料密封效果差、成本高，封孔长度不合理等问题，建立了水力压裂钻孔封孔力学模型，得出封孔材料能够承受的最大水压与封孔材料性质、封孔长度等参数之间的关系。综合分析了密封条件、抽采条件以及施工条件下压裂孔的合理封孔长度，并进行现场试验验证。结果表明：封孔材料性质和封孔长度是影响封孔材料能够承受最大水压的主要因素，封孔材料能够承受的最大水压随封孔材料强度、弹性模量以及封孔长度的增大而增大；当封孔长度达到某一定值后，封孔材料能够承受的最大水压随封孔长度的增大而趋于定值。以重庆松藻矿区为例，确定出穿层压裂孔的合理封孔长度为10 m，本煤层压裂孔的合理封孔长度为13 m，现场试验结果与理论分析基本一致。隧道仰坡地震动力响应特性振动台模型试验研究
摘要：为研究地震作用下山岭隧道仰坡的动力响应特性及仰坡坡体和衬砌结构的相互作用，设计并完成了隧道洞口段大型振动台模型试验。试验结果表明，地震作用下仰坡的加速度反应存在显著的非线性放大效应和趋表效应；当输入地震波幅值超过0.6g 时，土体的非线性反应明显增强，加速度放大系数显著降低，表现出放大效应饱和的特性，且沿坡体竖直向上，加速度分布逐渐表现出平均化的趋势；隧道洞口段仰坡水平向动力反应受隧道结构存在的影响较小，可简化为自然边坡进行分析；仰坡的动力失稳是影响衬砌结构安全性的重要因素，当输入地震波幅值较小时，竖直向地震作用下衬砌主要受力部位受力要大于水平向地震作用，当幅值较大时，水平向地震动对衬砌结构的影响则明显大于竖向地震动；均质仰坡的破坏部位主要位于仰坡坡肩至坡面上部，破坏过程表现为地震力诱发-坡肩土体拉裂张开-坡肩土体倾倒崩塌-崩塌的土体沿坡面滑落碰撞-形成碎屑流堆积于坡脚。模型试验的结果能为山岭隧道洞口段的理论分析、计算和设计提供指导和依据。非对称开挖条件下基坑变形性状分析
摘要：根据现场实际情况，采用有限元分析软件PLAXIS，对基坑在不同挖深差和挖深分界面位置不同条件下的非对称开挖进行了模拟。通过对实际工程进行模拟研究发现，随着挖深差的增加，基坑两侧的地表沉降均增加，开挖深部位的地表沉降和沉降影响范围均大于开挖较浅处；坑底隆起在界面处发生较大的差异变形，挖深差越大，界面处的差异变形越明显；随着开挖分界面向较浅侧移动，开挖深部位的隆起变形逐渐趋于稳定，隆起曲线变化趋势向挖深较浅侧增加。通过研究，可以了解不对称开挖基坑受力及变形的性状和不利因素，从而指导施工，控制不对称开挖的挖深差和界面位置，减少工程风险。基于波速测试的裂隙岩体固结灌浆效果分析
摘要：以福建某坝基固结灌浆工程实例为研究对象，采用单孔、跨孔声波测试及地震波测试技术对灌浆前、后岩体纵波波速进行检测。采用弹性理论计算动弹性模量，研究灌浆前、后变形参数的变化；对Hoek-Brown准则进行修正，用波速计算Hoek-Brown 准则的强度参数，研究灌浆前、后强度参数的变化。研究结果表明，固结灌浆效果受岩体本身的可灌性控制，并受岩体结构影响。不同方向的固结灌浆效果是不同的，对于强风化岩体，垂直向固结效果优于水平向；对于具有缓倾结构面的中风化岩体，水平向固结效果优于垂直向。动弹性模量提高率与波速提高率呈二次函数关系。强风化岩的 m（为Hoek-Brown常数）和s（为与岩体质量有关的常数）值提高率与波速提高率均呈一次函数关系，中风化岩则均呈三次函数关系。研究成果对灌浆设计和施工有重要的指导意义。基于综合变异系数的地基承载力可靠性分析
摘要：采用一次二阶矩法，考虑岩土参量变异系数的试验及历史数据，提出了基于综合变异系数的地基承载力简化可靠性与风险分析方法。利用提出的简化可靠性与风险分析方法，可在传统确定性分析的基础上，采用合理的变异系数，分别得到与地基承载力有关的可靠度、破坏概率和平均期望损失的最可能值及其变化范围，为提出优化的地基基础设计方案和工程决策奠定基础；相对于土重度和黏聚力，地基承载力可靠度对于内摩擦角的变化更加敏感；设计时可以综合考虑所需的安全系数、可靠度和破坏概率，确定合适的基础宽度或基底面积。当地基土的场地勘察统计结果的变异系数权重逐渐增加时，综合变异系数不断减小，其相应的地基承载力的可靠度逐渐增加，而相应的破坏概率逐渐减少。《岩土力学》2014年第2期被EI收录论文（39篇，收录率100％）
深部岩巷分区破裂围岩稳定性控制方法及应用
摘要：深部高地应力岩巷开挖后围岩内出现分区破裂现象，采用传统的原设计方案巷道稳定性差。根据巷道围岩变形破坏的现场监测结果，经过理论分析和支护试验，提出了“提高法向约束、锚杆增韧止裂、协调耦合支护、应力内部转移、分区充填注浆、增强围岩强度”的锚注一体化综合控制方法理念。并提出了相对应的综合支护技术，即首先采用高预紧力超强锚杆及时支护围岩，锚杆的长度和数量分别由监测结果和分区支护能量判据确定；其次采用高强锚索让压梁支护巷道顶板，实现锚杆、锚索的协调耦合支护和围岩应力内部转移；最后采用中空分段螺旋式注浆技术进行滞后加固。最后针对监测巷道采用锚注一体化综合控制方法和技术进行了支护优化设计并进行现场支护试验，监测结果表明，优化支护的巷道稳定性良好。基于巷道围岩自承特性的锚杆锚固效果研究
摘要：现有锚杆锚固效果研究很少关注整体锚固围岩的自承载特性。巷道围岩切向应力σθ对围岩承载结构的力学变化反应灵敏，研究了锚杆长度和锚杆强度对切向应力σθ曲线变化的影响，可为研究锚杆锚固效果提供重要参考依据。整体锚固巷道围岩σθ曲线形状与锚固端所处弹塑性围岩位置有关，当锚固端在塑性区内，对σθ曲线的峰值位置和大小影响不大；随着锚固端向弹性区深入，σθ分布曲线形成内外两个峰值，锚固巷道围岩出现弹塑性交替的现象。同时，锚杆强度与围岩自承强度存在一定程度的匹配关系，相应地提出了通过锚固σθ曲线的双峰值来判别锚杆锚固效果的新方法，该方法能较好地解释软弱地层条件下取消系统锚杆布置的问题。
