Please wait a minute...
在线办公
期刊信息
  • 岩土力学
    Rock and Soil Mechanics
    (月刊,1979年创刊)
    主管:中国科学院
    主办:中国科学院武汉岩土力学研究所
    主编:孔令伟
    编辑:《岩土力学》编辑部
    ISSN 1000-7598 CN 42-1199/O3
访问统计
  • 总访问量
    今日访问
    在线人数
目录列表
2009年, 第30卷, 第2期 刊出日期:2009-02-10
基础理论与实验研究
基于试验的花岗岩渐进破坏本构模型研究
刘泉声,胡云华,刘 滨
. 2009 (2):  289-296. 
摘要 ( 15278 )   PDF(1086KB) ( 1355 )  

对取自大渡河流域大岗山电站的花岗岩进行了系统的试验研究,得到了不同围压下的应力-应变曲线。根据岩样受力过程中内部微裂纹的活动状态,定义了4个特征应力,即闭合应力、起裂应力、破损应力、峰值应力,来反映花岗岩的渐进破坏过程,特征应力也反映了岩石内部的损伤程度。依据特征应力,将试验曲线分为4个阶段,并对每一阶段分别求取变形模量和泊松比。结果表明,变形模量不仅与围压有关,且与岩石的损伤程度有关,而泊松比只取决于岩石的损伤程度。特征应力可由体积应变曲线结合线性回归技术准确求取。在此基础上,提出了一个考虑花岗岩渐进破坏的本构模型。在该模型中,变形参数(弹性模量、泊松比)是应力状态的函数,强度参数(凝聚力、内摩擦角)是塑性变形的函数。将该模型嵌入大型有限元分析软件ABAQUS,对不同围压下的花岗岩室内压缩试验进行模拟,结果表明,模拟所得的应力-应变曲线与试验曲线的吻合程度较高,模型能反映花岗岩等脆性岩石的峰前非线性力学行为。

相关文章 | 计量指标
Y型沉管灌注桩加筋路堤力学性状试验研究
刘汉龙,王新泉,陈永辉,陆见华
. 2009 (2):  297-304. 
摘要 ( 3467 )   PDF(722KB) ( 1126 )  

结合申嘉湖杭(上海―嘉兴―湖州―杭州)高速公路嘉兴段Y型沉管灌注桩处理桥头软基实体工程,通过路堤填筑荷载下Y型沉管灌注桩加筋路堤路基表面及桩帽上下应力分布的现场试验研究,获得了路堤荷载下桩帽间土体表面应力、桩帽上应力及桩帽下土体表面应力的分布及变化规律,比较了距桩不同位置处桩帽间土体表面应力差别、桩帽上与桩帽下应力差别、桩帽下与桩帽间土体表面应力差别、桩帽上与桩顶上应力差别,分析了桩-土应力比及荷载分担比在路堤填筑荷载下变化趋势及规律。通过特殊加载时间段,分析了路堤填筑加载后应力及桩-土应力比调整规律。通过路堤进入预压期后的观测数据,分析了路堤进入预压期后桩-土应力比及荷载分担比变化规律。

相关文章 | 计量指标
含盐量对石灰固化滨海盐渍土微结构参数的影响
柴寿喜,王晓燕,王 沛,魏 丽,仲晓梅,李 芳
. 2009 (2):  305-310. 
摘要 ( 3182 )   PDF(433KB) ( 1030 )  

因土中含有较多的氯盐,引起了石灰固化滨海盐渍土的微结构变化。采用Leica QWin5000图形处理软件对石灰固化滨海盐渍土的SEM照片进行统计,证实随着含盐量的增加,固化土颗粒的等效直径、扁圆度、面积比和充填比等微结构参数呈近线性变化。含盐量增加使得固化土颗粒的粒度分维值增加,颗粒的均一化程度越来越差;而颗粒定向分维则先升、后降、再逐渐趋于一个稳定值,即固化土颗粒的排列方向保持不变。固化土颗粒级配测试结果也与上述变化规律相吻合。

相关文章 | 计量指标
基于敏感性分析的裂隙岩体渗流与应力静态全耦合参数反演
王 媛,刘 杰
. 2009 (2):  311-317. 
摘要 ( 3309 )   PDF(560KB) ( 1049 )  

基于求解稳定渗流场与弹性位移场耦合问题的全耦合分析方法,应用提出的混合遗传算法作为优化算法,同时利用水头、位移等多类型量测资料,提出了裂隙岩体渗流与应力静态全耦合的参数反演方法。在目标函数建立中考虑了实测水头对渗流参数的敏感性,在待反演力学未知参数的选取中,依据提出的相对灵敏度概念,考虑了实测位移对力学参数的敏感性。针对某裂隙岸坡算例,研究了水库蓄水过程中位移场对力学参数敏感性,据此实现位移测点的优化布置,并以渗流场与位移场全耦合正分析计算结果作为假想实测值,进行该岩坡的全耦合参数反演分析,从而验证了所提出理论与研制程序的正确性和可行性。

相关文章 | 计量指标
模型机航空近景摄影测量系统的开发和应用
李小春,杜学飞,秦子建,白 冰,任 伟
. 2009 (2):  318-322. 
摘要 ( 2750 )   PDF(681KB) ( 1492 )  

对于通行困难或作业危险地区的工程,现有大多数位移监测技术耗时耗力,甚至无法实施。卫星遥感、航空摄影测量等技术虽然不受场地条件限制,但测量精度较低,后者还受航空管制等政策的限制。既不受场地条件制约,又有较高精度,且不受航空管制的高效、低成本的位移测量技术具有广泛的应用领域和前景。为此,开发了基于微型模型机的航空近景摄影测量系统。该系统已成功用于阳朔月亮山的低空航拍和大冶铁矿东露天高陡边坡地质调查以及地形测量,取得了良好的效果。

相关文章 | 计量指标
地基沉降修正系数的Bayes概率推断
王永和,李珍玉,胡 萍,杨果林
. 2009 (2):  323-327. 
摘要 ( 3273 )   PDF(1801KB) ( 897 )  

通过分析常规方法在沉降修正系数的选取中具有的定值性和随意性,引入建立在过去信息和现在样本信息之上的Bayes理论,结合某客运专线红黏土路基工程,提出用后验分布得到修正系数的取值范围。实例研究表明,用以往经验综合样本信息,估计修正系数的先验概率在某一区间上服从均匀分布。由现场载荷试验实测沉降量与理论计算沉降量分析所得的修正系数,将现场量测的沉降变形信息与先验信息结合起来,利用Bayes统计理论,由小样本试验数据推算得到修正系数的后验概率服从正态分布。对后验分布所得参数进行区间估计,得到该区域红黏土地基沉降修正系数的取值优化区间为 [1.0, 1.7],分析了不同荷载作用条件下沉降修正系数的概率分布模型。

相关文章 | 计量指标
岩体结构面强度的可靠度分析
刘东升,张 浪,宋强辉,杨 凯
. 2009 (2):  328-332. 
摘要 ( 3336 )   PDF(457KB) ( 1125 )  

基于岩体结构面破坏的Mohr-Coulomb准则和可靠度理论,视结构面和岩块强度参数以及结构面倾角为随机变量,分析了结构面强度参数的变异性对结构面破坏概率的影响,探讨了结构面破坏概率随结构面倾角的变化规律,提出了结构面和岩块破坏概率的计算公式,找出了影响结构面破坏概率的主要因素。结果表明,岩体结构面强度的可靠度分析比传统的定值分析方法更为客观合理。

相关文章 | 计量指标
嵌岩抗拔桩作用机制研究
何思明,吴 永,李新坡
. 2009 (2):  333-337. 
摘要 ( 2757 )   PDF(403KB) ( 989 )  

嵌岩抗拔桩广泛应用于现代化建设的各个领域,但就其作用机制研究来说还有待进一步完善,关于其荷载传递特性、侧阻力分布规律及其影响因素等还存在许多模糊认识。以剪滞模型为基础,通过理论分析和验算,讨论了抗拔桩侧阻力分布规律、荷载-变位特性。结果表明:当抗拔荷载低于弹性极限抗拔时,桩侧阻力呈指数规律分布,荷载-变位曲线呈线性变化;当抗拔荷载大于弹性极限抗拔荷载时,桩侧阻力分为两段,其中脱黏段上侧阻力均匀分布,黏结段上侧阻力呈指数规律分布,荷载-变位曲线呈非线性规律变化。

相关文章 | 计量指标
化学侵蚀下硬脆性灰岩变形和强度特性的试验研究
姚华彦,冯夏庭,崔 强,申林方,周 辉,程昌炳
. 2009 (2):  338-344. 
摘要 ( 3793 )   PDF(511KB) ( 1042 )  

 通过硬脆性灰岩在不同pH值、0.1 mol/L和Na2SO4和CaCl2溶液以及蒸馏水浸泡后的的常规三轴压缩试验,分析了受化学腐蚀作用的灰岩在不同围压下的变形及强度特性,探讨了三轴强度参数及变形参数的变化规律,并对浸泡岩石的化学溶液进行水质检测,得到了化学溶液中各离子浓度的变化规律,初步分析了化学溶液对灰岩力学特性影响的机制和规律。试验表明:化学溶液浸泡后,灰岩有从脆性向延性转化的趋势;灰岩的强度参数 , 值及弹性模量E均有不同程度的下降,而泊松比则增大;在相同的化学溶液侵蚀下,弹性模量和凝聚力降低幅度最大;灰岩力学参数劣化的程度与从灰岩中溶出的离子浓度的大小具有一定的对应关系:从灰岩中溶出的离子浓度越高,其力学参数劣化程度越大。

相关文章 | 计量指标
基于原位试验成果的地基非线性沉降分析
李仁平
. 2009 (2):  345-351. 
摘要 ( 3354 )   PDF(574KB) ( 825 )  

提出了利用小尺寸载荷试验(PLT)及标准贯入试验(SPT)成果准确求解地基非线性沉降的新方法。首先利用压板载荷试验成果经过双曲线拟合,确定出某一土层地基土的修正切线模量;然后根据不同深度的SPT标贯击数按照线性相关关系,确定该土层不同深度各分层土的修正切线模量;最后依据分层总和法求解地基或基础的非线性沉降。该方法的特点是能进行加载至极限状态的全过程非线性沉降分析,而计算原理简单,计算参数全部来自现场原位测试,附加应力依据压板试验成果进行自动修正。分析广东某大型油罐地基及某高层建筑筏板基础的沉降结果表明,该方法计算结果准确可靠,能满足以沉降控制为目标的地基基础工程设计要求。

相关文章 | 计量指标
加筋陡坡临界高度的影响因素敏感性研究
杨 庆,冯晓静,栾茂田,肖成志
. 2009 (2):  352-356. 
摘要 ( 2605 )   PDF(538KB) ( 572 )  

基于塑性极限分析的上限定理,利用自编程序,分别计算了不同坡脚、顶面倾角、内摩擦角、黏聚力、筋带抗拉强度、加筋间距、格栅布置方式、填土重度、地震烈度、顶部荷载共10种影响因素作用下加筋陡坡的临界极限高度。根据正交分析方法给出了各个因素的敏感性顺序。结果显示,土的内摩擦角和地震作用对陡坡临界高度的影响最为显著,黏聚力敏感性则较缓坡有所下降。因此,对陡坡应重视对土的内摩擦角的选取,并在设计中对地震作用予以重视。

相关文章 | 计量指标
基于LSSVM与MCS的路基沉降可靠度分析
王保田,汪莹鹤,李守德
. 2009 (2):  357-361. 
摘要 ( 4321 )   PDF(473KB) ( 668 )  

提出了一种计算路基沉降可靠度的新方法。基于FLAC中的修正剑桥模型,以最小二乘支持向量机为核心技术,结合蒙特卡罗法构建计算模型。由于修正剑桥模型参数较多,对模型参数进行了敏感性分析,将对沉降影响较大的参数确定为随机变量。选取训练样本对支持向量机进行训练,按照随机变量的概率分布进行抽样,馈送到最小二乘支持向量机得到相应的响应值,用Matlab编制程序完成可靠度计算,并进行了算例分析。计算结果表明,蒙特卡罗法结合支持向量机的沉降可靠度计算方法应用于公路软基沉降可靠度计算是可行的。

相关文章 | 计量指标
岩土工程监测信息管理与数据分析网络系统开发及应用
张强勇,陈晓鹏,刘大文,胡建忠,李 杰,蔡德文
. 2009 (2):  362-366. 
摘要 ( 3136 )   PDF(1755KB) ( 916 )  

针对目前水电边坡工程海量的监测信息和监测数据,为减轻监测信息管理与数据分析的劳动强度,提高劳动生产率,采用Microsoft Visual C++网络编程技术和SQL Server网络数据库开发出具有先进性、可靠性、通用性和可扩充性的岩土工程安全监测信息管理与数据分析远程可视化网络系统。将该系统应用于龙滩水电站大坝左、右岸边坡及导流洞监测资料的分析处理,实现了监测信息和数据的远程实时共享及网络化的管理和分析,使监测分析成果能够及时、准确地反馈给设计人员,对规避设计和施工风险、保证边坡施工和运行安全起到了重要的作用。

相关文章 | 计量指标
黏弹性地基上路面板在多轮荷载作用下的响应分析
姚海林,卢 正,刘干斌,骆行文
. 2009 (2):  367-373. 
摘要 ( 2846 )   PDF(644KB) ( 737 )  

将内配纵向钢筋的路面视为置于黏弹性Winkler地基上的正交各向异性薄板,假设板在荷载运动方向上为无限长,车辆轮载被简化成包含自振频率的矩形均布移动荷载。应用三角级数及Fourier变换方法,得到了单轮荷载作用下路面竖向位移的表达式。在Fourier变换域内,利用叠加原理分别得到了前后双轮荷载和平行双轮荷载作用下路面竖向位移的解析解答。在此基础上,推导出连续配筋混凝土路面上受4轮车辆荷载作用时轮载附近位移的稳态响应表达式。利用数值积分方法对表达式进行Fourier逆变换,得到了数值结果,并全面地分析了多轮荷载作用时荷载间距、相位差、荷载速度、频率、地基阻尼以及配筋率对路面竖向位移响应的影响。

相关文章 | 计量指标
反滤系统渗透流失土颗粒级配的显微图像分析法
庄艳峰,陈 轮,许 齐,王 钊
. 2009 (2):  374-378. 
摘要 ( 3268 )   PDF(392KB) ( 1108 )  

在反滤系统渗透稳定性的研究中,提出采用数码显微镜和图像分析软件测定渗透流失土颗粒级配的方法。该法可对渗透流失的少量土颗粒进行级配分析,测定成本低,但对取样要求较高。针对所用的粉土,采用异丙醇作为分散剂,颗粒浓度取4 g/L,可获得良好的测定效果。与比重计法测定结果的对比分析表明,显微图像分析法是可靠的。误差分析表明,对于扁平不规则的土颗粒,显微图像分析法测定的级配曲线粒度偏大,细颗粒产率偏低,而比重计法则相反。显微图象分析法可为反滤系统渗透稳定性研究提供有效的手段。

相关文章 | 计量指标
挡土墙主动土压力的库仑统一解
彭明祥
. 2009 (2):  379-386. 
摘要 ( 3556 )   PDF(4114KB) ( 956 )  

基于极限平衡理论,视墙后填土为服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性材料,指出库仑土压力理论存在的一些缺陷,明确提出极限土压力是由墙后塑性土体产生,并假定塑性区的一族滑移线为直线,即平面滑裂面,建立了更为完善的滑楔分析模型,求解了在一般情况下考虑黏性土作用的挡土墙主动土压力、滑裂面土反力以及它们的分布,而经典库仑和朗肯主动土压力为其特例。

相关文章 | 计量指标
超大型箱涵顶进引起的地层位移规律研究
黄生根,张 健,张晓炜
. 2009 (2):  387-392. 
摘要 ( 5110 )   PDF(619KB) ( 722 )  

郑州市下穿北京―珠海高速公路立交工程是目前亚洲在软土地层中施工的横截面最大的管棚内箱涵顶进工程,如何控制地层位移以及保证公路的安全,是设计和施工中必须考虑的主要问题。对现场的实测数据进行了分析,并应用FLAC数值方法对顶进过程中引起的地层位移进行模拟计算。现场监测和数值模拟结果对比表明,两者基本接近。总结出的地层移动规律如下:①路面发生最大沉降的位置不在轴线处,而是在箱涵跨度的一半处;②最大的水平位移出现在与箱涵中心同一标高掌子面正前方的土体中。管棚复合体的水平位移与路面大致相当,基底的水平位移略小。③孔隙水压力对箱涵顶进引起的周围土层的扰动更为灵敏。

相关文章 | 计量指标
考虑椭圆化地层变形影响的浅埋隧道弹性解
童 磊,谢康和,程永锋,卢萌盟,王 坤
. 2009 (2):  393-398. 
摘要 ( 4161 )   PDF(480KB) ( 907 )  

研究了浅埋隧道周围地层最终变形的计算问题,提出了考虑椭圆化变形影响的计算模型和浅埋隧道位移边界条件,并利用Airy应力函数得到了该问题弹性解析解。在此基础上,通过算例分析了椭圆化变形对竖向位移和水平位移的影响。结果表明,椭圆化变形对水平位移的影响远大于竖向位移。

相关文章 | 计量指标
提速条件下粉土铁路路基动态稳定性研究
刘建坤,肖军华,杨献永,陈立宏
. 2009 (2):  399-405. 
摘要 ( 3984 )   PDF(773KB) ( 870 )  

路基的动态响应及稳定直接决定了提速列车运行的舒适度和安全性。通过室内循环三轴试验,模拟了路基在湿度变化与提速列车动荷载作用下的动态特性。根据试验结果,结合既有线提速路基的动应力变化规律发现:在最优含水率附近,当压实系数为0.90,提速情况下路基可保持稳定状态;若压实系数为0.85,在动应力不超过70 kPa时,路基稳定性较好,但随着动应力水平增加和加载频率增大,路基的累积变形加剧并产生动强度破坏。列车提速使路基的弹性变形增大,但对路基的回弹模量影响较小。路基湿度增加导致临界动应力、回弹模量显著降低,而回弹应变、循环累积应变迅速增加,有可能导致路基产生动强度破坏,因此,雨季时应限速行车。

相关文章 | 计量指标
内表面补强对缺陷病害隧道结构承载力影响的模型试验研究
何 川,唐志成,汪 波,汪 洋,佘 健
. 2009 (2):  406-412. 
摘要 ( 3466 )   PDF(1197KB) ( 866 )  

以重庆市在建的笔架山隧道为现场原型,采用几何比为1: 25的大比例室内模型试验,选取Ⅲ级类围岩拱顶空洞60?的缺陷隧道为研究对象,重点研究在相同围岩级别、缺陷形式及加载方式下结构产生病害后,采用不同的内表面补强材料刚度并考虑补强范围对结构最终承载力的影响,得出了相应补强形式条件下结构最终破坏时的形式、内力分布等状况,并通过对比不同补强方式时的结构破坏及受力状况得出合理的结论,以期对隧道的维护管理提供重要的参考依据。

相关文章 | 计量指标
侧压系数对圆孔周边松动区破坏模式影响的数值试验研究
张 哲,唐春安,于庆磊,段 东
. 2009 (2):  413-418. 
摘要 ( 4392 )   PDF(2362KB) ( 1063 )  

利用岩石破裂过程分析软件RFPA2D,对岩体中的圆孔周边的变形及非线性渐进破坏特征、巷道周边关键部位的应力变化进行了分析,研究了应力场中侧压力系数对围岩应力场分布的影响。研究指出,侧压系数 对应力场分布及圆孔周边松动区的破坏特征起决定作用。当 ≤1时,顶板的塑性区和卸压范围较大,但顶板挠度却较小;当 时,顶板的塑性区和卸压范围较小,但顶板挠度却较大。对于进一步深入理解深部岩体中巷道破坏失稳机制并采取有效的加固措施等具有重要的理论和实践意义。

相关文章 | 计量指标
挡土结构上水-土压力分算的进一步探讨
李兴高,刘维宁
. 2009 (2):  419-424. 
摘要 ( 2829 )   PDF(1858KB) ( 2205 )  

挡墙上作用的水-土压力计算方法与土压力计算方法有着密切的关系。在水-土压力分算的前提下,研究了土压力计算方法对水-土压力计算方法的影响。研究结果表明,挡墙背后土体存在着沿平面滑动和绕对数螺旋柱面转动两类临界状态,对应有两种不同类型的水-土压力分算方法。与测试结果的对比表明,得到的两类水-土压力计算结果可以作为挡墙上水-土压力的一个区间估计。

相关文章 | 计量指标
紫金山金铜矿初始地应力场反演分析
许传华,刁 虎,任青文,李如忠
. 2009 (2):  425-428. 
摘要 ( 2954 )   PDF(532KB) ( 845 )  

初始地应力是影响工程边坡、硐室和地基岩体稳定性的重要因素之一,也是工程设计需要的基本指标之一。根据紫金山矿区地应力的实测资料,利用支持向量机和模拟退火算法对初始地应力场进行反演分析,一方面用支持向量机代替有限元计算,提高了计算分析速度;另一方面用模拟退火算法代替传统的优化算法,避免优化过程中目标函数陷入局部极小值而无法继续寻优的状态,提高了反演的效率精度。通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值和方向上接近,表明该方法较合理地反映了初始地应力场的分布规律,能够满足矿区设计和研究的需要。

相关文章 | 计量指标
边坡治理群决策的二维足码定位法研究
谢全敏,王红彬,吴定洪,赵 涛
. 2009 (2):  429-432. 
摘要 ( 3166 )   PDF(390KB) ( 711 )  

在边坡治理决策过程中,不仅涉及边坡本身的条件和状态等因素,而且涉及经济、技术、环境及专家和决策者的个人素质等因素,因此边坡治理方案选择是一个复杂的系统工程。在实际工程中,往往同时有几个治理方案供选择,必须对它们进行优化评价,从中选出较满意的方案。针对边坡治理方案评价是一个群决策问题,提出了边坡治理群决策的二维足码定位法,利用简单的二维足码坐标图或评价函数,可以确定边坡治理的最优方案。以溪沟口滑坡治理为例,分析了该方法的实际应用情况。

相关文章 | 计量指标
微气候能量分析法在岩土工程分析中的应用
高彦斌,崔玉军
. 2009 (2):  433-439. 
摘要 ( 3552 )   PDF(707KB) ( 832 )  

随气候条件而变化的边界条件的确定是岩土工程中非饱和土数值分析的一个难题。介绍了农业学中的土与大气相互作用分析中的一些应用较为广泛的方法,并采用空气动力学法和微气候能量平衡法相结合的方法确定土-气界面的边界状态,分析了法国鲁昂试验路堤的路堤填土与大气在2005年1月的能量交换,以及在此期间填土内的温度、含水率和吸力的变化,并与实测结果进行了对比。结果表明,农业学中所采用的能量平衡以及能量计算方法可以有效地应用于岩土工程非饱和土的数值分析中,解决随气候而变化的边界条件的确定问题。

相关文章 | 计量指标
改进的非线性徐变模型及其在混凝土坝施工期温度应力仿真分析中的应用
刘杏红,周 伟,常晓林,周创兵
. 2009 (2):  440-446. 
摘要 ( 4231 )   PDF(509KB) ( 739 )  

在目前的混凝土坝温度应力仿真计算分析中,一般采用弹性徐变模型考虑施工期混凝土徐变对温度应力的影响。当坝体内的温度应力比较小时,采用弹性徐变模型计算温度应力是可行的,但当坝体的温度应力超过相应龄期的抗拉强度一半时,混凝土的徐变变形不再与坝体的应力呈线性关系,而是呈现出剧烈的非线性变化趋势。温度应力与抗拉强度越接近,相应的非线性徐变变形越大。根据已有的混凝土徐变试验成果,提出了一个用于混凝土坝施工期温度应力仿真计算的混凝土非线性徐变模型,给出了相应的计算方法。算例表明,采用传统的弹性徐变模型与提出的非线性徐变模型计算的温度应力存在一定的差别,采用传统弹性徐变模型计算的温度应力偏大。

相关文章 | 计量指标
岩层及地表移动与冲击地压相关性研究
郭惟嘉,孔令海,陈绍杰,孙庆国
. 2009 (2):  447-451. 
摘要 ( 2935 )   PDF(481KB) ( 893 )  

对岩层及地表移动规律的观测、室内试验和数值计算分析表明,采动覆岩层沉陷运动的不协调性造成裂隙带上部弯曲带岩体中产生大范围的离层空隙。随着工作面的推采,离层空隙周期性悬露垮断构成了上覆岩层及地表移动变形运动的不同特征。根据现场观测,砾岩层运动是矿井冲击地压发生的主要力源,地表下沉速度发生剧烈变化,冲击地压发生的频率较高,地表产生反弹时更为危险,且随着砾岩层的运动,冲击地压发生周期性变化。

相关文章 | 计量指标
大直径超长桩打桩过程中桩周土体的疲劳与强度恢复
刘 润,闫澍旺
. 2009 (2):  452-456. 
摘要 ( 3510 )   PDF(420KB) ( 1311 )  

大直径超长桩的出现给海上的打桩施工增加了难度和复杂性,也使得打桩分析和预估锤击数具有重要的意义。研究表明,当连续进行打桩施工时,桩长时间连续运动导致桩侧土体强度降低,土体产生了疲劳,沉桩相对容易,使得桩体的贯入度与锤击数较预测偏低;当施工停止一段时间后,土体固结排水,强度得到恢复甚至提高,导致继续打桩时难度增加,锤击数增高或出现无法继续贯入的现象。结合一维应力波动理论、桩-土相互作用模型、土体的有效应力原理和固结理论,提出了模拟土体疲劳和强度恢复的数值分析方法,对采油平台的桩基工程进行了打桩分析,计算结果与实测数据吻合较好,说明提出的数值模拟方法具有可靠性。

相关文章 | 计量指标
畸变补偿法在滑坡模型试验中的应用可行性探索
牛恩宽,罗先启,张振华
. 2009 (2):  457-462. 
摘要 ( 4456 )   PDF(1820KB) ( 982 )  

传统的滑坡模型试验必须进行大规模的相似材料配比试验研究,要花费大量的人力物力,工作量是惊人的,并且常常伴随着由于介质性质难以控制或模拟所必然产生的畸变,这种畸变用传统的方法难以考虑,却在很大程度上影响了试验的精度。以调整滑坡物理模型渗透系数为例,探索了模型畸变补偿的方法,为采用与原型相同的材料开展滑坡物理模型试验提供了一种新的思路。该方法在滑坡物理模型试验中具有良好的应用前景。

相关文章 | 计量指标
考虑岩体扩容和塑性软化的软岩巷道变形解析
姚国圣,李镜培,谷拴成
. 2009 (2):  463-467. 
摘要 ( 3999 )   PDF(553KB) ( 896 )  

考虑岩体的扩容和塑性软化特性,引进扩容梯度和软化模量的概念,推导出均匀介质中软岩巷道应力和变形的理论解答。与其他理论模型进行比较,验证了理论模型的正确性。通过算例分析了岩体的扩容梯度和软化模量对围岩塑性区、破裂区半径以及围岩变形和压力的影响。分析结果表明,考虑岩体的扩容和塑性软化特性使得分析更加准确,研究成果对软岩巷道支护设计与施工具有一定指导意义。

相关文章 | 计量指标
岩质边坡渐进破坏的三维随机分析
杨令强,马 静,陈祖坪
. 2009 (2):  468-472. 
摘要 ( 3666 )   PDF(744KB) ( 783 )  

层间错动带是岩体结构中普遍存在的一种地质现象,含错动带的岩质边坡三维分析更是岩土工程关注的难点问题。结合国内某高拱坝工程,根据岩体层间错动带的分布状况,利用等厚度节理单元模拟了坝区22层错动带和软弱夹层,利用Mohr-Coulomb准则确定节理单元的破环方式,提出了岩质边坡三维滑动面的确定方法,该方法考虑了岩石和错动带(软弱夹层)的随机性。利用弹塑性理论、可靠度理论和破坏追踪相结合的方法,通过3 000多次有限元的计算,得到了边坡滑动面的位置、形态、破坏的先后顺序、滑动的方向以及滑动到任何程度的概率度量。含层间错动带的岩质边坡渐进破坏模式可概括为边坡的破坏起始于层间错动带的剪切破坏。随着各层间错动带的破坏、边坡结构性能恶化,部分较薄的岩层变成不同支撑形式的板,然后部分岩层开始破坏,边坡开始滑动,形成一个或几个破坏台阶,直至失稳。

相关文章 | 计量指标
水泥土抗压强度和变形模量试验研究
李建军,梁仁旺
. 2009 (2):  473-477. 
摘要 ( 4090 )   PDF(438KB) ( 3272 )  

采用DWD-100型微机控制电子万能试验机,对不同水泥掺入比的棱柱体和立方体水泥土试块进行了单轴抗压试验,获得了水泥土材料抗压强度与养护龄期以及棱柱体抗压强度与立方体抗压强度之间的关系,并进一步结合三轴试验、水泥土梁的弯曲试验和引用已发表的现场静载荷试验数据,讨论了不同试验手段对测定水泥土变形模量的影响,认为采用棱柱体抗压强度测定水泥土变形模量比较简单、合理,并得出了水泥土变形模量与抗压强度的关系。

相关文章 | 计量指标
短桩基础桩-土共同作用的原位测试与数值分析
陈锦剑,王建华,范 巍,王恺敏
. 2009 (2):  478-482. 
摘要 ( 3921 )   PDF(448KB) ( 790 )  

通过对湖沼平原一个6层建筑的短桩原位测试和数值分析,研究了短桩基础的荷载传递与变形特性。试验结果表明,桩基的实际承载力大于计算值,而沉降远小于计算值。桩顶反力和基底土压力的观测结果显示:地基土所分担的荷载较小。对短桩基础的桩-土共同作用进行数值分析,得到了地基土层内的附加应力和分层沉降变化情况。研究结果表明,湖沼平原短桩基础的沉降以桩端以下土层的压缩变形为主。浅部硬土层既作为短桩的持力层,又有利于附加应力的扩散,从而减小了沉降。

相关文章 | 计量指标
条形药包在隧道爆破中产生的应力场的实测分析
傅洪贤
. 2009 (2):  483-486. 
摘要 ( 3174 )   PDF(508KB) ( 678 )  

基于条形药包的爆破特性,针对隧道爆破的装药形式,把隧道爆破简化成几个条形药包的微差爆破,在隧道爆破区域的径向应力波为柱形,隧道掘进的轴向应力波为几个并列半圆形。应力波强度分布很不均匀,爆破区域的径向应力强度最大,向爆区端部延伸径向应力强度逐渐减小。进入爆区端部后,应力强度减小更明显。随着与爆区轴线夹角的减小,端部应力强度再次减小,爆区端部轴线方向应力强度最小。

相关文章 | 计量指标
非稳定温度场的三维p型有限元方法研究
张 杨,强 晟
. 2009 (2):  487-491. 
摘要 ( 3428 )   PDF(4113KB) ( 823 )  

非稳定温度场的边界往往是温度梯度较大的区域,需要划分较密的网格。但在三维温度应力的计算中太密的网格往往使得计算成本很高。将p型阶谱有限元方法引入温度场的计算,则可以开拓一条解决这类问题的有效途径。研究了p型有限元中的温度边界条件和初值,编制了有关程序,对同一个算例,采用不同网格密度的常规有限元法和p型有限元法进行了温度场计算分析和对比。研究结果表明,用p型有限元进行非稳定温度场计算,在网格稀疏的条件下能够达到较高的精度。

相关文章 | 计量指标
指标动态权重对边坡稳定性的影响研究
李克钢,侯克鹏,李 旺
. 2009 (2):  492-496. 
摘要 ( 4234 )   PDF(423KB) ( 952 )  

从权重的涵义出发,分析了传统权重评价方法存在的问题,认为指标权重计算结果应是动态变化的,即会随着指标实际取值的变化而变化。以此为出发点,引入了可拓理论的简单关联函数对传统权重求解的AHP(层次分析法)进行了改进。改进的方法一方面减少了边坡稳定性多因素评价方法中由于主观因素过多对指标权重结果合理性的影响,使指标权重的求解结果更加客观;另一方面,充分反映了相同指标在不同取值的情况下对边坡系统稳定性影响程度的变化,使评价结果更趋合理。对某具体边坡工程实例进行了分析,研究结果表明:指标权重具有动态变化的特征。也就是说,即使评价指标相同,指标权重值也会随着指标具体取值的不同而发生变化,从而对边坡稳定性的评价结果产生影响。

相关文章 | 计量指标
浅埋大跨度隧道拆撑对初支安全性影响分析
张建国,王明年,罗禄森,吉艳雷
. 2009 (2):  497-502. 
摘要 ( 4405 )   PDF(612KB) ( 906 )  

针对浅埋大跨度隧道拆撑对初期支护安全性影响,对厦门东通道(翔安隧道)陆域CRD法施工段采用现场监测和数值模拟两种方法。对比分析表明,两种方法所得结果吻合良好。研究结果表明,在纵向一次性拆撑长度为10 m的情况下,对拱顶下沉的影响在5 %~10 %左右,初期支护安全系数降低约5 %~15 %,初期支护的安全性受临时支护拆除的影响较小,这为实现隧道的信息化施工提供了依据,也为今后的相关工程积累了经验。

相关文章 | 计量指标
基于非线性破坏准则的主动土压力上限计算
杨建民
. 2009 (2):  503-508. 
摘要 ( 3099 )   PDF(528KB) ( 901 )  

主要叙述了一种基于非线性破坏准则下的主动土压力计算分析方法。引入Power-Law非线性破坏准则,并根据切线法引入了变量 ,建立了一个统一的容许速度场,通过上限分析得出了主动土压力的计算表达式。由于主动土压力计算表达式中自变量个数繁多,为实现对上限解的最优化,应用了大型的数学规划软件,采用了目前广泛使用的SQP算法,得出了最优的上限解。通过与同样引入Power-Law非线性破坏准则后的朗肯土压力理论解的比较,发现所述的方法切实有效,并且适用范围更加广泛。

相关文章 | 计量指标
垃圾填埋场传统封顶和ET封顶的比较研究
陆海军,栾茂田,张金利
. 2009 (2):  509-514. 
摘要 ( 3130 )   PDF(581KB) ( 861 )  

针对传统压实黏土封顶系统存在易干燥开裂的问题,提出了一种新型的ET(蒸发传输)封顶系统。分析了压实黏土封顶系统和新型ET封顶系统的工作机制。在降水和蒸发循环补给的条件下,建立了水分在两种封顶系统中迁移的一维数学模型。以9次降水和蒸发循环补给为边界条件,分别模拟了576 h的水分在两种封顶系统中迁移变化规律。计算结果表明,距补给边界越近,含水率受降水、蒸发的影响越显著,且随着深度的增加出现明显的峰值滞后现象。传统封顶中的压实黏土层由于具有低渗透性,致使整层不能得到有效的水分补给。ET封顶中整个土层可以有效地从边界降水中得到补给,同时在蒸发的条件下,把土层中的储水释放。数值计算结果与试验数据的对比表明,计算值和试验数据基本吻合。这些研究成果有助于垃圾填埋场封顶系统的设计作进一步的改进。

相关文章 | 计量指标
分离式隧道非同步开挖岩爆预测研究
邱道宏,陈剑平,肖云华,秦胜伍
. 2009 (2):  515-520. 
摘要 ( 3210 )   PDF(523KB) ( 831 )  

分离式隧道是深埋长大高速公路隧道施工的主要方式,鉴于两洞的施工进度不同,利用先开挖洞的岩爆发生情况,对后开挖洞的岩爆发生情况进行了预测,并采用有限元数值模拟进行计算分析。结果表明,当初始应力场中的水平应力和竖向应力相当时,随着研究区侧压力系数的增大和净距的减小,后开挖洞拱底发生岩爆的强度会随之增大。当初始应力场中的水平应力占主导地位时,随着研究区侧压力系数的增大和净距的减小,后开挖洞拱顶发生岩爆的强度会随之减少。通过实际工程对计算分析结果进行了验证,结果表明,隧道实际发生岩爆的情况和计算结果较为吻合。

相关文章 | 计量指标
岩体结构控制下的斜坡变形特征
柴 波,殷坤龙,陈丽霞,李远耀
. 2009 (2):  521-525. 
摘要 ( 3150 )   PDF(762KB) ( 1377 )  

为了分析岩体结构与斜坡变形的作用关系,以巴东城区为例,探讨了区内主要地层(三叠系巴东组第2段T2b2、第3段T2b3)岩体结构在内、外动力地质作用下的演化过程,进而分析了不同类型岩体结构控制下的表层斜坡的变形特征。结果表明:内动力地质作用过程中形成了岩体结构,而外动力地质作用改造着岩体结构;根据沉积成岩、构造作用过程中所形成层理、节理、劈理的发育程度,可将岩体划分为层状结构、块裂结构和碎裂结构;风化、水等外动力地质作用对岩体结构的改造结果受控于原岩结构;巴东组第3段层状岩体多沿层间软弱夹层顺层滑动;巴东组第2段互层状岩体,层间差异崩解作用易形成崩塌;结构面的组合关系、发育规模控制着块体失稳的形式和规模;密集发育的劈理将岩体分割呈碎裂状结构,卸荷松动下呈膝状弯曲。这些认识对巴东地区斜坡灾害分析、防治具有一定的指导意义。

相关文章 | 计量指标
SVM在地下工程可靠性分析中的应用
赵洪波,茹忠亮,张士科
. 2009 (2):  526-530. 
摘要 ( 3753 )   PDF(475KB) ( 1050 )  

将支持向量机应用到地下工程可靠性分析中,通过将支持向量机分别与一阶二次矩和蒙特卡洛结合,提出了基于支持向量机的可靠性分析方法,利用数值模拟构造学习样本,通过支持向量机学习,建立变形与随机变量之间映射关系的支持向量机表达,进而实现隧道极限状态函数及其偏导数的显式表达,从而计算隧道的可靠性指标。该方法避免了传统可靠性分析的缺点。算例分析结果表明,该方法计算效率高、结果可靠,对含有大量随机变量的复杂岩土工程可靠性分析具有很大的潜力,具有广泛的应用前景和工程价值。

相关文章 | 计量指标
基于坡面稳定的黄土路堑高边坡优化设计
叶万军,杨更社
. 2009 (2):  531-535. 
摘要 ( 4324 )   PDF(4621KB) ( 850 )  

通过室内外黄土边坡的冲刷试验结果发现,随着坡度的增加,坡面上的最大冲沟深度呈先减少、后增大的趋势。黄土边坡坡角值越接近临界坡角,坡面产生破坏的可能性越小。根据坡面流理论,导出黄土路堑高边坡抗冲刷的临界坡角。根据调查发现,当边坡的坡角相同时,单级坡体越高,坡体(即坡长越长)越易形成明显的冲沟。根据坡角、坡面长和坡面冲刷量之间的关系,建立了基于坡面稳定的黄土路堑高边坡优化设计模型。用该模型对典型路堑高边坡进行计算验证,优化结果和实际情况吻合较好。

相关文章 | 计量指标
基于哈密顿体系辛几何算法求解空间地基问题
杨有贞,葛修润,黄 铭
. 2009 (2):  536-541. 
摘要 ( 2908 )   PDF(473KB) ( 825 )  

地基应力和位移场的求解是岩土工程中的基本问题之一,以往的求解方法是在一类变量范围内求解,属于拉格朗日体系。利用弹性力学的哈密顿理论,通过适当的变量代换,由力学的控制方程引入对偶变量,直接将方程导入到哈密顿体系,应用分离变量法求解。在哈密顿体系下,利用辛几何的性质,在完备的解空间内将方程的解用本征向量函数展开,讨论零本征值和非零本征值对应的不同本征解及其物理意义。数值算例表明,所得结果同以往结果一致。该方法不同于传统方法,为地基的研究提供了一条新途径和思路。

相关文章 | 计量指标
非饱和土弹塑性模型参数的试验确定及有限元法
陈 勇,刘德富,王世梅
. 2009 (2):  542-546. 
摘要 ( 3717 )   PDF(699KB) ( 774 )  

简要介绍广泛应用的非饱和土Alonso模型的原理与发展,并通过3组共7个试样的非饱和土三轴试验,得到模型的11个参数。在饱和土Cam本构关系的基础上,推导出一个基于非饱和土Alonso模型的应力-应变增量方程的计算公式,该方程与饱和土的本构方程形式相同。编制了能够考虑净应力和吸力二者对土体硬化规律影响的有限元程序,从而为非饱和土弹塑性计算提供一条途径,便于进一步应用于实际工程。

相关文章 | 计量指标
邻近建筑物的暗挖隧道施工数值模拟
魏 纲,裘新谷,魏新江,丁 智
. 2009 (2):  547-552. 
摘要 ( 4442 )   PDF(506KB) ( 1056 )  

软土中采用暗挖法开挖隧道往往会引起土体变形,由于城市中暗挖隧道多建在建筑物高度集中的地区,土体变形对邻近既有建筑物的损伤不容忽视。采用二维有限元方法对邻近中、低层建筑物(采用整体基础)工况下的暗挖隧道施工进行了模拟和分析,建筑物长15 m。研究结果表明:建筑物的存在会增大隧道开挖引起的地面沉降和衬砌的受力与变形,同时隧道开挖也会使邻近建筑物产生附加应力和变形。当隧道轴线与建筑物轴线的水平距离 0 m时,建筑物相对安全;当 时,建筑物会产生朝向隧道一侧的倾斜。当 为2.5~20 m时,产生较大的地面沉降,建筑物的首尾沉降差较大,建筑物较危险;当 为30~40 m时,建筑物的存在对隧道施工的影响较小;当 40 m时,建筑物的存在对隧道施工的影响可以忽略不计。由于基础的存在,建筑物的最大弯矩、轴力和剪力的变化量较小,增大量在10 %以内。

相关文章 | 计量指标
考虑位移影响的主动土压力近似计算方法
卢坤林,杨 扬
. 2009 (2):  553-557. 
摘要 ( 3485 )   PDF(384KB) ( 1070 )  

分析了位移对主动土压力的影响规律,发现主动土压力的大小取决于松弛应力与位移的关系。已有的研究表明:可以用双曲线函数模拟松弛应力与位移的关系,据此建立了考虑位移影响的主动土压力的近似计算方法。对两例离心试验数据拟合分析后,总结了公式中参数的近似表达式。模型试验和数值分析验证了该方法的正确性与合理性。在此基础上,推导了考虑位移影响的朗肯主动土压力理论,为主动土压力的计算提供了一种新的方法。

相关文章 | 计量指标
越南大翁桥桩基承载性能试验研究
龚维明,于清泉,戴国亮
. 2009 (2):  558-562. 
摘要 ( 2761 )   PDF(628KB) ( 1152 )  

越南某开发区大瓮桥、芹玉桥4根试桩均为钻孔灌注桩(其中两根试桩采用了桩端后压浆技术),用自平衡法进行了静载试验。简要介绍了测试方法的基本原理和桩端后压浆技术,并对试验数据进行了分析。试验结果表明,越南规范高估了桩端承载力,桩端后压浆可以大幅度提高承载力。

相关文章 | 计量指标
开挖卸荷对下卧初支隧道的纵向变形的影响研究
李东海,刘 军,牛晓凯,丁振明,赵智涛
. 2009 (2):  563-566. 
摘要 ( 3496 )   PDF(456KB) ( 904 )  

结合目前已有的分析方法,对下卧初支隧道的纵向变形进行了施工前的预测,并获得了不同的结果。但现场的监控量测证明了开挖卸荷导致下卧既有初支隧道的纵向变形出现了不同的时空分布规律,并印证了时空效应对下卧初支隧道纵向变形的影响是不容忽视的。基坑开挖卸荷的速度和方式是直接影响既有隧道纵向变形的关键因素之一。通过对下卧隧道纵向变形的实测数据分析研究,总结了实例工程的经验和教训,为今后的类似工程提供了参考。

相关文章 | 计量指标
动静力排水固结法在淤泥质地基处理工程中的应用
张丽娟,李彰明,韩 江
. 2009 (2):  567-571. 
摘要 ( 3427 )   PDF(455KB) ( 1022 )  

以广州南沙泰山石化仓储区1期淤泥质地基处理工程为背景,介绍了采用动静力排水固结法处理促淤饱和软黏土地基的基本思想和工艺。该工程施工与现场实时监测相结合,利用孔隙水压力、土体分层沉降和载荷试验等检测指标对加固效果进行了监测和检测。工程实践表明,采取动力即低能量“少击多遍”的强夯施工工艺,辅以填土预压和设置竖向塑料排水板的静力方法来加固淤泥质地基,其效果明显,促淤地基的物理力学性能和抗变形性能显著提高,整体加固效果很好,工后各项指标完全达到或超过预期值。

相关文章 | 计量指标
某复杂平面基坑支护结构水平位移监测及加固
熊智彪,王启云
. 2009 (2):  572-576. 
摘要 ( 3362 )   PDF(584KB) ( 1461 )  

某平面形状复杂的基坑,采用单排人工挖孔桩与单排锚杆相结合的支护结构。在支护结构施工和基坑开挖的过程中,对基坑进行了水平位移监测。监测结果显示,在基坑开挖过程中,某些部位出现了支护结构顶部水平位移过大,超过报警值并持续增加现象,并导致支护结构险情。施工单位加固时未针对险情机制采取处理措施,未取得加固效果。介绍了该基坑支护结构的设计和监测情况,分析了19个点的监测数据,说明了险情发生的机制,并在此基础上提出了加固措施,取得了良好的效果。

相关文章 | 计量指标