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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
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2007年, 第28卷, 第2期 刊出日期:2007-02-10
基础理论与实验研究
考虑孔隙水压力的土坡稳定性的有限元上限分析
王均星,李 泽
. 2007 (2):  213-218. 
摘要 ( 2028 )   PDF(570KB) ( 1391 )  
基于塑性极限分析的上限定理,考虑孔隙水压力的影响,以结点速度为未知量,根据塑性流动约束条件、速度间断约束条件、速度边界约束条件以及由外功功率与内功功率相等条件得到的目标函数,建立了求解孔隙水压力条件下土坡稳定性的有限元塑性极限分析线性规划数学模型;可求得边坡安全系数的上限值及相应的机动容许位移场;最后对2个经典算例进行了分析,验证了提出方法和程序是正确可行的。
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粒状碎屑溜砂坡运动特征与动力数值分析 ——溜砂坡系列研究之二
王成华 ,阙 云,李新坡,张小刚
. 2007 (2):  219-223. 
摘要 ( 1551 )   PDF(883KB) ( 1291 )  
通过现场观察和模型试验,研究了粒状碎屑溜砂坡平面上砂粒具有滑动、滚动和滑动-滚动相互转换的运动方式;砂粒运动具有牵引式和推动式的力学特征。砂粒牵引式运动平面上多为滚动,剖面上具有从上至下、从前至后带动运动的特征;砂粒推动式运动平面上多为滑动,剖面上具有从上到下、从后至前推动滑移的特征。从单个砂粒起动时的受力特征和条件,研究了砂粒滑动、滚动和碰撞的运动参数和动力学模型。
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土石坝拟静力抗震稳定性分析与坝坡地震滑移量估算
栾茂田,李 湛,范庆来
. 2007 (2):  224-230. 
摘要 ( 1619 )   PDF(679KB) ( 1419 )  
单独采用拟静力抗震稳定性安全系数,并不能准确地评价土石坝的动力稳定性, Newmark等采用刚塑体滑移量或永久变形评价土石坝地震稳定性的建议得到了逐步认同,但土石坝地震永久变形或滑移量的估算尚缺乏合理方法。为此,将土石坝地震动力响应分析和拟静力极限平衡分析相结合,提出了合理地估算坝坡上潜在滑坡体地震滑移量的数值计算方法。首先,根据土石坝地震动力响应分析,针对圆弧滑动面和非圆弧光滑渐变曲面形式滑动面,分别采用简化Bishop法及改进的简化Bishop法计算坝坡上潜在滑动体的各个时刻拟静力安全系数。随后,对其中安全系数小于1的瞬时超载阶段,通过时间积分确定潜在滑动体的滑移量。最后,结合算例并通过具体数值计算与分析探讨了竖向地震动分量、滑坡体竖向地震响应、振动孔隙水压力等各种因素对土石坝地震位移及抗震性能的影响。
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升温过程中盐岩动力特性实验研究
陈剑文,杨春和,冒海军
. 2007 (2):  231-236. 
摘要 ( 1921 )   PDF(601KB) ( 1355 )  
利用超声波技术对盐岩进行了升温过程中(无侧压,温度为20~270 ℃) 的动力学测试,分析了超声波波速、动弹性常数以及温度所导致的损伤变化规律。试验结果表明,随着温度升高,盐岩的超声波波速、动弹性模量和泊松比都有不同程度地降低,且呈现一定的规律性。试验过程中所观察到的现象和理论分析说明,盐岩的热损伤主要由矿物失水和晶间裂纹所导致,损伤变量和平行轴向相对裂纹密度随温度的升高而增大,但速度逐渐变缓,试验中未观察到温度对盐岩损伤的门阀值以及损伤愈合现象。
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动载作用下淤泥质软土流变模型与流变方程
胡 华
. 2007 (2):  237-240. 
摘要 ( 1506 )   PDF(3813KB) ( 1064 )  
淤泥质软土在动态载荷作用下具有黏弹塑性流变力学特性。在理论分析和测试基础上,建立了黏弹塑性流变力学模型,并推导了新的流变方程和动态黏弹性流变参数。研究结论对分析动态载荷作用下软土流变力学响应与稳定性,探索软土加速流变并导致岩土地质灾害的动力学机制等具有重要的理论意义,对维护岩土工程的安全性等具有重要的工程意义。
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压剪应力条件下各向异性岩石损伤本构模型和渗流模型(Ⅱ):三轴压缩应力状态下理论模型及算例
张嘉翔,韦立德 ,陈从新 ,杨春和
. 2007 (2):  241-246. 
摘要 ( 3948 )   PDF(456KB) ( 1213 )  
在文[1]的基础上,推导了所建立本构模型和渗流模型的三轴压缩情况下的方程,并给出了1个算例。结果表明,建立的本构模型能够反映微裂纹闭合摩擦滑移、微裂纹发生自相似扩展和微裂纹发生弯折扩展对变形的影响;建立的本构模型能够反映岩石剪胀特征;弯折微裂纹分支张开是使岩石渗流明显地增大原因
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公路长隧道与横通道空间斜交结构施工力学研究
张志强 ,许 江 ,万晓燕
. 2007 (2):  247-252. 
摘要 ( 1465 )   PDF(992KB) ( 1545 )  
针对高速公路主隧道与车行横通道组成空间交叉结构,采用现场实测以及三维有限元数值模拟研究手段,进行了结构施工力学研究。结果表明,因横通道施工导致主隧道与横通道交叉部结构,特别是与横通道连接一侧结构处于十分不利的受力状况和变形特征,因此需要采取加固措施,以确保主隧道与横通道交叉部结构的安全。与无横通道情况相比,由于拱形支撑作用被切断,结构受力已不再是单一轴向受力,而产生了部分弯曲受力的复杂受力状况。归纳来看,交叉角越小,围岩应力集中程度越高,从设计角度考虑,交叉角应尽量大一些。研究结论对长大公路隧道设计、施工横通道,有一定参考价值。
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压磁套芯三维原地应力测量研究
李 宏,马元春,王福江
. 2007 (2):  253-257. 
摘要 ( 1767 )   PDF(633KB) ( 1570 )  
压磁套芯解除法是20世纪50年代开始发展起来的原地应力测试技术。为了实现在单一钻孔中进行三维地应力测量研制了单孔全应力计。在简单介绍压磁全应力计结构和计算原理的基础上,通过现场测试,对在锦屏二级水电站地下厂房洞群区压磁套心解除3孔交汇法三维地应力测量和单孔三维地应力测量及水压致裂地应力测量进行了比较分析研究。测量结果表明,在探洞浅部,受局部地形影响,测点的应力分布主要受自重和地形地貌控制,形成特有的“V”型河谷岸坡内的局部应力状态,最大主应力为11 MPa左右,作用方向NNW基本近水平;在探洞深部地应力应力值较高,最大主应力为40 MPa左右,作用方向近直立;随水平埋深的增大最大主应力由近水平状态转变为近直立状态,说明在洞深部自重应力起主导作用。通过三种方法测量结果的对比分析,说明压磁套心解除单孔三维地应力测试技术与压磁套心解除3孔交汇法和水压致裂地应力测试技术具有相同测试精度。
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车辆荷载下路基挡土结构失稳机理数值模拟
吴顺川,金爱兵,王金安
. 2007 (2):  258-262. 
摘要 ( 2348 )   PDF(705KB) ( 1559 )  
随着公路交通流量增加及超载车辆增多,路基挡土结构变形或失稳现象时有发生。结合山东省荷泽市人民路公铁立交桥加筋土挡土墙失稳问题,在分析车辆动载效应的基础上采用FLAC有限差分方法对车辆动荷载下路基挡土结构失稳机理和变形破坏过程进行详细分析,认为路面动载荷对墙体的作用过程与时间及空间位置有关,筋体变形叠加及破坏导致墙体失稳,挡土结构变形破坏内在机理包括墙体上部的劈裂张开和中下部的共轭剪切体水平方向挤出。同时,对不同高度挡土结构失稳形式、非对称动载荷条件下挡土结构的失稳特点进行了全面分析。基于动载荷的特点及挡土墙墙体和筋体的缺陷,认为失稳加筋土挡土墙的加固必须同时考虑控制变形破坏和增加土体强度的措施,实现内外结合、点面兼顾的综合治理。所得结论为类似失稳路基挡土结构加固方案和综合治理措施的确立奠定科学基础。
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深厚场地大型桥梁桩基础随机地震反应及可靠性分析
刘汉龙,王志华,陈国兴
. 2007 (2):  263-268. 
摘要 ( 1638 )   PDF(539KB) ( 1205 )  
以苏通长江大桥主墩特大型群桩基础为研究背景,考虑地震动的不确定性,将地震激励作为平稳随机过程,采用随机地震反应分析方法,对深厚场地上群桩基础受上部桥墩荷载下的地震反应进行研究。土体动力非线性性能采用等效线性化方法考虑。由于桥墩惯性作用以及软土土层对桩身位移的约束作用,地震激励下桩身位移呈三角形分布。土体位移与土体和基础间距离有关,桥墩-桩-土相互作用对基础两侧1.5倍基础宽度的土体位移有较大影响。桩体内力反应结果表明,桩顶及桩身上部剪力及弯矩均较大,边桩剪力显著大于中间桩剪力。此外,基于强度破坏准则,对以桩身屈服剪力作为控制指标的群桩基础动力可靠性进行了分析。
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Biot固结有限元方程组的病态规律分析
丁洲祥,龚晓南,朱合华 ,蔡永昌,李天柱,唐亚江
. 2007 (2):  269-273. 
摘要 ( 1848 )   PDF(475KB) ( 1302 )  
针对Biot固结有限元方程组的病态问题,采用正交试验和量纲分析法探讨病态性的变化规律及其影响因素。主要考虑单元平均尺寸、时间步长、压缩性和渗透性等4个因素的影响。分别提出2组相互独立的相似准则,在此基础上得到2个新的无量纲量,并将其用于分析Biot固结有限元方程组系数矩阵的条件数的变化规律。结合算例进行参数分析结果表明,对病态程度的敏感性由大到小依次为单元平均尺寸、时间步长、压缩性和渗透性;单元平均尺寸太小会使病态加剧;随着2个无量纲量的增大,病态程度呈现单调增加的趋势。其结果为深化对Biot固结数值分析病态问题的认识提供有益参考。
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柔性荷载下粉喷桩复合地基承载特性试验研究
陈善雄 ,许锡昌 ,赵文光
. 2007 (2):  274-278. 
摘要 ( 1897 )   PDF(480KB) ( 1346 )  
开展了粉喷桩复合地基承载性能试验,实测了柔性荷载下桩、土应力,探讨了复合地基中桩土应力比及其变化规律。研究表明,粉喷桩复合地基载荷-沉降曲线一般表现为缓变型;粉喷桩复合地基承载力宜按相对沉降法取相对沉降比为0.01所对应的压力。由于砂垫层的流动补偿作用,柔性荷载下桩土应力比随荷载的增加变化较为平缓,在复合地基承载力基本值附近桩土应力比变化范围为1.73~6.83,平均值为3.20。
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含预制裂纹的水泥砂浆试块在爆炸载荷作用下损伤特征的数值模拟
刘 军,赵长冰
. 2007 (2):  279-282. 
摘要 ( 2823 )   PDF(977KB) ( 1649 )  
把能够体现岩体在冲击载荷作用下的响应特点及损伤演化的各向异性特征的损伤模型嵌入到有限元软件中,模拟了含有预制裂纹的水泥砂浆试块在爆炸载荷作用下的损伤特征。模拟结果表明,在爆炸近区产生一个损伤“重灾区”,并可根据模拟结果确定“重灾区”及爆炸损伤的范围,模拟结果与试验结果基本一致。模拟方法可以为岩土工程中经历过爆炸损伤岩体的稳定性研究提供理论依据。
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布达拉宫西印经院地基应力特征与结构变形分析
何满潮,韩 雪,刘成禹,孙崇华,王树仁
. 2007 (2):  283-287. 
摘要 ( 1285 )   PDF(1354KB) ( 1831 )  
世界各国在文物建筑保护领域形成共识的技术标准非常有限,而岩土工程研究与文物建筑保护研究的融合是目前斜坡岩体古建筑保护研究的一个发展方向。在世界文化遗产布达拉宫西印经院保护研究的过程中,采用岩土工程和结构工程技术手段,对红山岩体及结构主体进行调研和勘察,揭示了影响该文物建筑结构稳定的三个因素,即斜坡岩体地基非均质性、建筑物刚度具有较大差异性和结构荷载分布的不均匀性。进一步分析了地基中的应力分布特征,模拟研究了三个因素综合影响下的地基沉降及结构变形力学机制,为斜坡岩体古建筑的保护提供依据。
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粗粒土与结构接触面三维本构关系及数值模型
张 嘎,张建民
. 2007 (2):  288-292. 
摘要 ( 3107 )   PDF(485KB) ( 1420 )  
基于试验结果,探讨了粗粒土与结构接触面的三维力学特性,该接触面在三维剪切时两个方向上的剪应力-应变关系表现出较强的耦合特性,但其主剪应变的大小只与主剪应力的大小有关。基于提出的接触面弹塑性损伤理论,建立了描述三维条件下接触面力学特性的本构模型及其数值格式。编制了有关程序,采用该模型对接触面的力学响应进行了预测。预测结果表明,建立的接触面三维本构关系及数值模型是合理和可行的,能够较好地反映包括剪切耦合特性在内的接触面主要力学特性。
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多孔介质孔隙率与体积模量的关系
李春光,王水林,郑 宏,葛修润
. 2007 (2):  293-296. 
摘要 ( 1565 )   PDF(452KB) ( 2906 )  
用两相等效体的概念,根据Walsh公式和球形孔隙的弹性公式导出了多孔介质的孔隙率和体积模量之间的近似公式和精确公式,近似关系式不适用于较大的孔隙率。精确公式可以较好的适用于较大孔隙率。试验结果表明,精确公式能够很好地表达多孔介质孔隙率与体积模量之间的关系。
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大直径超长桩压浆后承载性能的试验研究及有限元分析
黄生根,龚维明
. 2007 (2):  297-301. 
摘要 ( 2052 )   PDF(644KB) ( 1270 )  
结合大直径超长桩试桩得到的试验资料,应用有限元方法分析了压浆对大直径超长钻孔灌注桩承载性能的影响。根据反分析计算结果可知,桩周摩阻力、桩端加固体变形模量及桩周土的变形模量均有不同程度的提高,桩周土在整个桩长范围内变形模量提高幅度为33 %~67 %,平均侧阻力提高幅度为30 %~40 %,与实测结果相基本一致。
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管道衬砌内水外渗对边坡稳定影响的数值模拟
肖 明,傅志浩 ,叶 超
. 2007 (2):  302-306. 
摘要 ( 1689 )   PDF(560KB) ( 1392 )  
根据钢筋混凝土受拉开裂特性,通过混凝土开裂后钢筋和混凝土联合承载原理,提出了在内水压作用下混凝土衬砌开裂的裂缝宽度估算公式。根据开裂衬砌内水外渗的规律,提出了高压管道内水外渗与混凝土衬砌裂缝宽度相互影响的有限元迭代计算分析方法。该方法将内水压荷载分解为起裂荷载和破坏荷载,对混凝土衬砌起裂荷载采用一次加载,对破坏荷载采用分级加载迭代,由此较好地反映衬砌开裂和渗流耦合作用效应。根据渗流荷载对边坡的破坏作用,提出了对边坡稳定判断的思路。通过对实际工程的分析计算,论证了高压管道内水外渗对边坡的稳定影响, 为内水外渗与应力场耦合分析提供了一种有效的计算方法。
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寒区隧道围岩变形机理分析初探
张全胜,高广运,杨更社,蒲毅彬
. 2007 (2):  307-310. 
摘要 ( 1725 )   PDF(463KB) ( 1274 )  
隧道围岩冻胀变形机理是寒区隧道工程常见的问题之一。首先评述了国内外现有关于寒区隧道冻胀机理的几种解释,然后对采自西部某寒区岩样进行饱水冻结,通过CT扫描技术观察了岩体内部细观结构变化、水分迁移,发现了围岩冻结后发生收缩的现象,从细观角度研究了岩体的冻胀和收缩机理,完善和补充了围岩冻胀机理假说。
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循环荷载作用下接触面的边界面模型研究
孙吉主,施戈亮
. 2007 (2):  311-314. 
摘要 ( 1934 )   PDF(416KB) ( 1374 )  
基于边界面的概念,建立了循环荷载作用下砂与结构物接触面的边界面塑性模型,以描述其剪切应力与剪应变的滞回特性。该模型考虑了初始相对密度和法向应力的影响,同时在弹性模量中引入损伤因子,反映了接触面在循环荷载下逐渐硬化的性质。通过比较理论计算与试验结果,显示了该模型的合理性。
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基于分项系数法的重力坝深层抗滑稳定分析
周 伟,常晓林,徐建强
. 2007 (2):  315-320. 
摘要 ( 1811 )   PDF(483KB) ( 1590 )  
针对基于有限元法的重力坝深层抗滑稳定分析问题,根据工程实际中软弱结构面上的抗剪断摩擦系数和凝聚力变异性不同的特点,在计算中引入滑动面上抗剪断强度参数的分项系数,提出了一种新的应用于重力坝抗滑稳定的有限元计算方法——分项系数有限元法。该方法基于可靠度思想,以达到用极限承载状态时的强度储备系数或超载系数来表征大坝安全度。在已有研究成果的基础上,从坝基渐进破坏过程和破坏机理的角度进一步探讨了非线性有限元法应用于深层抗滑分析应注意的几个关键问题,以及基于分项系数法的深层抗滑稳定分析的安全系数控制标准。研究结果表明,滑动面上的应力分布性态和坝基岩体变形特性对抗滑稳定安全系数有重要影响。与常规刚体极限平衡方法的控制标准相比,分项系数有限元方法可以采用偏低一点的安全系数标准。
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节理岩体中隧道开挖与支护的数值模拟
刘 君,孔宪京
. 2007 (2):  321-326. 
摘要 ( 2035 )   PDF(847KB) ( 1893 )  
由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响。对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,应用改进的程序模拟了节理岩体中隧洞开挖与支护的过程,研究了不同节理倾角岩体的应力分布特性、开挖后隧洞围岩的变形和应力分布规律以及支护后衬砌的变形与应力特点。研究结果表明,节理倾角对节理岩体系统的应力和变形有着直接的影响,并且影响着隧洞开挖后的内空收敛效应;隧洞开挖顺序对围岩的变形和稳定也有重要影响。改进后的非连续变形分析方法和程序可以用来分析复杂节理岩体系统中隧洞的开挖与支护。
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泄滩滑坡碎块石土饱和与非饱和水力学参数的现场试验研究
魏进兵,邓建辉,谭国焕,李焯芬
. 2007 (2):  327-330. 
摘要 ( 1757 )   PDF(441KB) ( 1605 )  
碎块石土由于块石含量较高,块石粒径较大,其水力学参数的确定具有一定困难。首先,采用双套环法对三峡库区泄滩滑坡的滑体碎块石土饱和渗透系数进行了原位试验,并根据土层孔隙率、颗粒级配等因素采用相关经验公式对试验结果进行了分析。其次,结合使用张力计和体积含水率仪对其土水特征曲线进行了现场模拟试验,并采用Fredlund模型对试验结果进行了拟合分析。最后,根据土水特征曲线和饱和渗透系数,采用经验公式估算了其非饱和渗透系数。试验及分析表明,该滑坡的碎块石土层的饱和渗透系数为(1.78~3.2)×10-2 cm/s,为强渗透性;材料的细颗粒含量越少,有效粒径及控制粒径越大,不均匀系数越小,相应的渗透系数越大。相关研究成果可以为泄滩滑坡非饱和非稳定渗透计算提供参数依据,并对同类型土体非饱和水力学参数的确定具有一定的借鉴意义。
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高速公路扩建工程软基拓宽的沉降监测与分析
刘观仕,孔令伟,丁 锋,顾建武
. 2007 (2):  331-335. 
摘要 ( 1845 )   PDF(668KB) ( 1602 )  
高速公路拓宽建设中新老路基特别是软土路基的固结沉降与力学性质的差异将引起严重的路面开裂,因而控制其差异沉降、防止拼接处路面开裂成为扩建工程软基处理中的技术关键。针对采用薄壁管桩和粉喷桩处理的软基路段,选取具有典型地质条件及较高填方的断面,通过埋设地面沉降板,对拓宽路基及新老路堤结合部进行了为期9个月的沉降动态监测。监测结果表明,拓宽路基的累计沉降及差异沉降均很小,后期沉降速率小于控制标准,为新老路基差异沉降的评价提供了依据;薄壁管桩用于处理埋深大、层厚大的拓宽软基及粉喷桩用于处理埋深浅、层厚较小的拓宽软基具有各自的适用性,拓宽后的新老路基已形成整体性强的复合地基,达到了路基拓宽的理想效果。
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悬索桥锚碇剪切滑移的机理及试验初探
游晓敏,黄宏伟
. 2007 (2):  336-342. 
摘要 ( 1881 )   PDF(1213KB) ( 1448 )  
根据悬索桥锚碇的受力特点,提出研究锚碇结构与地层发生剪切滑移的重要性。将锚碇与土体之间发生相对滑移的过程分为3个阶段,解释了各个阶段中剪切滑移的形成发展过程及其机理,给出了接触面在剪切滑移的各个阶段中其剪应力的分布形态以及剪力作用下土体自身产生的切向位移的分布状况。依托某实际工程,按照1:100的比例制作锚碇结构模型,剖析了模型试验现象的原因,验证了理论分析中提出的定性判断结果。
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软岩厚度对层状顶板破坏特征影响分析
黄 旭 ,马念杰 ,贾安立 ,成彦惠 ,孙即超
. 2007 (2):  343-346. 
摘要 ( 2609 )   PDF(768KB) ( 1308 )  
顶板冒落是煤矿生产的五大灾害之一。顶板冒落主要与顶板岩层性质、赋存状态等因素有关,其中软弱岩层赋存的厚度变化是顶板冒落的主要原因之一。利用东北大学岩石破裂过程分析系统(RFPA2D),针对煤矿沉积岩层顶板破坏进行力学分析,并对赋存不同厚度软岩的层状顶板的破坏情况进行了数值计算。探讨了不同厚度的软弱岩层对巷道稳定性的影响,得出了不同厚度软弱岩层在巷道开挖后的破坏过程和最后冒落的形状,提出了对不同厚度软弱岩层的层状顶板巷道有针对性的支护措施。该结果对现场施工和试验具有重要的参考价值。
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基于GIS技术的滑坡空间分布的分形特征研究
薛天放,杨 庆,栾茂田
. 2007 (2):  347-350. 
摘要 ( 1677 )   PDF(420KB) ( 1361 )  
在滑坡空间分布特征的研究中引入了变换分形的手段,结合哥伦比亚Chinchina地区的滑坡发育分布图,基于GIS技术对滑坡的空间分布特征进行了研究,发现滑坡的空间分布与坡度、岩性、土地利用类型均呈二阶累计和分形分布。通过计算得到了分维值,并探讨了分维值的物理意义。
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采场支承压力分布规律的数值模拟研究
司荣军,王春秋,谭云亮
. 2007 (2):  351-354. 
摘要 ( 2054 )   PDF(566KB) ( 1732 )  
采用FLAC-3D软件模拟了在煤层开采过程中采场支承压力的动态变化、依据数值模拟结果,拟合了支承压力集中系数与工作面推进距离的关系曲线。通过对比分析模拟结果,得出了工作面推进距离和长度及煤层的厚度和埋藏深度对支承压力集中系数和支承压力峰值点距工作面距离的影响程度,进而总结出采场支承压力分布规律,这些规律可为采场巷道维护、防治煤与瓦斯突出和顶煤可放性评价提供依据。
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确定固结系数的固结速率半对数法
张 勇,孔令伟,白 冰,李雄威
. 2007 (2):  355-358. 
摘要 ( 1997 )   PDF(442KB) ( 1440 )  
基于太沙基一维固结理论,推导了固结速率与固结时间的解析关系,为固结系数的求解开辟了新方法。该方法避免了图解法的缺陷,消除了初始沉降和次固结的影响。求解中采用最小二乘法原理,便于计算机数据处理。通过与现有方法比较,发现该方法准确、可靠和简便,可以在实际工程中推广应用。
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顶管施工中土体损失引起的沉降预测
魏 纲,吴华君,陈春来
. 2007 (2):  359-363. 
摘要 ( 1886 )   PDF(572KB) ( 1765 )  
顶管施工过程中不可避免地会产生土体损失,进而引起地面沉降。对前人工作进行总结,提出一个可以计算土体中任一点沉降的通用经验公式。假定土体不排水,考虑土体泊松比以及采用椭圆形非等量径向土体移动模式,对Sagaseta公式进行了修正。算例分析表明,在开挖面后方较远处,修正Sagaseta公式与Peck公式和Loganathan公式的计算结果较吻合。修正Sagaseta公式与累积概率曲线的变形规律一致,开挖面上方地面沉降量都为最大地面沉降量的一半,但累积概率曲线的影响范围小、收敛速度快;该方法也适用于盾构法施工。
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应力路径对黄土固结不排水剪强度的影响
梁 燕,谢永利,刘保健
. 2007 (2):  364-366. 
摘要 ( 2980 )   PDF(439KB) ( 1775 )  
用总应力法研究了应力路径对陇西Q3原状黄土的固结不排水剪强度的影响。试验基于正交设计,考虑了含水率、固结比、固结末径向应力和剪切路径4个因子、4种水平。试验结果表明,当黄土各向异性程度较小时应力路径对黄土的固结不排水抗剪强度有一定影响;基于正交设计的黄土三轴固结不排水剪试验的破坏点与普通三轴固结不排水剪试验(均压固结常规剪切)得到的破坏点处于一个条带内。黄土强度随含水率的变化规律与普通三轴固结不排水剪试验的相同。
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急倾斜厚矿体无间柱上向水平分层充填法采场结构参数的研究
韩志型,王 宁
. 2007 (2):  367-370. 
摘要 ( 1625 )   PDF(1457KB) ( 1786 )  
无间柱连续采矿是一种高效的采矿方法,已成为地下矿山采矿技术发展的大趋势。以某铅锌矿山为例,采用能模拟开挖与充填的三维弹塑性有限元程序,对应用上向水平分层充填无间柱采矿法开采急倾斜厚矿体进行了数值模拟研究,分析了不同的分层高度和超前回采分层数,以及不同的暴露面积条件下采场的稳定性,从而得出合理的采场结构参数,为上向水平分层充填无间柱采矿法在矿山的应用和推广提供一定的依据。
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加筋水泥土墙复合土钉支护的现场测试研究
司马军,刘祖德,徐书平
. 2007 (2):  371-375. 
摘要 ( 1693 )   PDF(683KB) ( 1249 )  
结合武汉某深基坑支护工程,介绍了加筋水泥土墙复合土钉这一新型支护形式。通过对加筋水泥土和土钉的应力、位移进行测试和分析,研究了加筋水泥土墙复合土钉支护的工作机理。主要结论为:(1)支护变形特点为上大下小。(2)在一定的应力水平下水泥土和加筋体可以共同工作。(3)加筋水泥土墙在施工过程中起重要支挡作用。(4)支护结构的工作机理主要为挡墙效应、加筋效应和锚固效应。
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粉喷桩-土工格栅复合地基应力现场测试研究
刘俊新,谢 强,文江泉,邱恩喜
. 2007 (2):  376-380. 
摘要 ( 1854 )   PDF(982KB) ( 1410 )  
粉喷桩-土工格栅复合地基使地基水平向和竖直向对抵抗变形的能力得到了增强。针对粉喷桩联合土工格栅加固地基性状进行了现场研究,包括地基的沉降、地土压力、孔隙水压力。根据试验结果,分析了格栅上下土压力的变化、桩土应力比变化、沉降与土压力的关系以及埋于不同深度孔隙水压力变化情况,得到桩-网复合地基受力机理和地基沉降的规律:(1)超孔隙水压力消散慢,但孔隙水压力与上部填土相比变化不大;(2)桩土应力较大,具有均化土压力的作用,同时基于各个断面土压力分布特点,提出了“拱效应”的观点;(3)地基的变形主要是以下卧软土层压缩和桩刺入变形和桩本身的变形,研究结果为进一步的理论研究和工程设计提供了有益的依据。
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煤岩全应力应变过程渗透性特征试验研究
杨永杰,宋 扬,陈绍杰
. 2007 (2):  381-385. 
摘要 ( 1497 )   PDF(781KB) ( 1823 )  
在MTS815岩石伺服试验机上进行了煤岩全应力-应变过程中的渗透性试验,揭示了煤岩在变形破坏过程中的渗透率变化规律。试验结果表明,应变-渗透率曲线与应力-应变曲线变化趋势基本一致,但表现出相对“滞后”的特点,表明渗透率的变化与其损伤演化过程密切相关,同时煤体通过其内部裂隙的渗透需要一定的时间过程。同其他沉积岩石相比,煤岩微结构及微组分复杂多样,不同煤岩类型其渗透率相差很大。同时,由于煤岩微孔隙裂隙相对较发育,其渗透率受有效围压的影响更明显。
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平顶形边坡开挖剪滑段确定及对坡体稳定性的影响
邵 江,谢红强,周德培
. 2007 (2):  386-390. 
摘要 ( 1546 )   PDF(714KB) ( 1527 )  
对公路的平顶形边坡开挖进行了受力分析,提出了确定坡脚剪滑段的方法,指出在剪滑段范围内岩土体的抗剪强度降低,从而导致坡体稳定性下降。实例表明,在考虑剪滑段力学性质差异的情况下,通过极限平衡法搜索的最危险滑动面退化为次危险滑动面,且坡面分阶对坡脚应力集中的消散作用。
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含水率对加筋膨胀土强度的影响
丁万涛,雷胜友
. 2007 (2):  391-394. 
摘要 ( 1850 )   PDF(534KB) ( 1433 )  
通过室内加筋三轴剪切试验,得出最优含水率附近两种不同含水率的加筋膨胀土的应力-应变关系曲线。分析试验曲线可知,相同含水率时试样的强度随着加筋层数、周围压力的增加而增大;同围压、同加筋层数的试样的含水率略微的减少,引起强度明显的增加,表明加筋膨胀土强度的水敏感性。
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不平整路面上的非稳定车流荷载研究及应用
郭毅之,金先龙,丁峻宏,杨洪杰
. 2007 (2):  395-398. 
摘要 ( 1249 )   PDF(555KB) ( 1746 )  
车辆动荷载是引起路面损坏的最主要原因。目前国内外相关研究多集中于单一车辆对路面结构所产生的动荷载,实际上路面结构所承受的是车流荷载,而且车流在行驶过程中各车辆的车速和车辆之间的距离会产生变化,但关于这方面的研究甚少。针对这一工程实际问题,采用微观交通流模型中的跟车模型来模拟车流行驶过程中各车辆的速度以及它们之间车距的变化,车辆振动模型采用1/4车身结构的两自由度模型,并根据国家标准GB7031-86[1]规定生成路面轮廓的时域信号。最后分析了某水泥混凝土路面在生成的车流荷载作用下的动力响应,为研究车流荷载作用下路面结构动力响应提供了基础性成果。
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太原市地层空间异质性对地面沉降分布的影响
孙自永,马 腾,马 军,马 瑞,闫春淼
. 2007 (2):  399-403. 
摘要 ( 2052 )   PDF(1000KB) ( 1362 )  
对比1956~2000年太原市地下水位与地面沉降资料发现,该区地面沉降漏斗与地下水位降落漏斗的空间分布基本相近,但不完全吻合,局部地区存在偏移。通过对黏性土层累计厚度分布、黏性土层与粗颗粒土层的组合特征、不同分区各深度处土的力学特征值与上述偏移的对比分析,认为太原市地层的空间异质性对地面沉降分布有如下影响:(1)与地下水位降落漏斗相比,地面沉降漏斗偏向于黏性土层较厚的一侧;(2)地层组合(黏性土的夹层数、单层厚度等)对地面沉降的空间分布影响较大,沉降多发生在黏性土夹层多、单层厚度较小的地区;(3)土的力学性质的差异是影响沉降分布的重要因素。
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城市固体垃圾填埋场不均匀沉降分析
张乾飞,王艳明,徐永福
. 2007 (2):  404-408. 
摘要 ( 1467 )   PDF(803KB) ( 1350 )  
老垃圾填埋场竖向扩建时垃圾堆体的不均匀沉降控制是中间防渗衬垫系统设计的基础,正确计算和分析垃圾堆体的不均匀沉降将是老填埋场竖向扩建时成功与否的关键。研究了竖向扩建时垃圾不均匀沉降,并介绍了不均匀沉降的计算方 法,结合工程实例对老填埋场竖向扩建时垃圾不均匀沉降影响进行了分析,从工程技术角度提出了相应的解决方案。
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盾构近接隧道施工力学行为分析
赵旭峰,王春苗,孙景林,孔祥利
. 2007 (2):  409-414. 
摘要 ( 1674 )   PDF(839KB) ( 923 )  
在地下工程近接施工中,新建结构物的施工会改变既有结构物的受力状态,从而对既有结构物产生各种不利影响。由于新建结构物的受力模式不同于半无限体或无限体中修建单一洞室的一般状况,其初始应力场往往经过多次扰动,施工时将再次进行扰动,表现出极大的变异性。通过三维仿真计算,模拟了盾构机上作用3种不同推进力时对既有运营隧道变形和主应力的影响,以对是否加固既有运营地铁隧道给出建议,同时对最大推进力作用下随着盾构隧道的开挖对既有地铁隧道轨底倾斜度的影响进行了分析。分析计算得出的结论对于盾构隧道设计和施工有一定指导意义。
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基坑悬臂支护桩双参数弹性地基杆系有限元法
陈林靖,戴自航
. 2007 (2):  415-419. 
摘要 ( 1410 )   PDF(745KB) ( 985 )  
对地基抗力双参数法在基坑悬臂支护桩位移和内力计算方面进行了探讨,即采用地基土抗力系数随深度按双参数非线性变化的假设,以弹性地基杆系单元模拟,支护桩则按弹性梁单元模拟。对某基坑悬臂支护桩进行数值模拟反分析表明,通过试算调整可获得适合于实际设计计算的地基抗力双参数,该法应用到福州市某基坑悬臂桩的实际分析和设计中获得了较为满意的结果,可供悬臂支护桩设计计算时参考。
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黄河三角洲地区地基承载力的确定
张 珂,贾永刚,刘正银,郑建国,徐 建,王爱民
. 2007 (2):  420-422. 
摘要 ( 1474 )   PDF(405KB) ( 793 )  
由于试验原理的不同,不同试验方法在判别土体破坏时的依据也不相同,而且有些试验需要经过概率统计的修正,导致由不同试验方法确定的承载力值之间存在较大的差异。不同试验所测得的数据与承载力之间具有一定的内在联系,利用这一特点,针对不同岩性的土体,采用回归分析法可以建立比贯入阻力与地基承载力值、标贯击数与地基承载力值、室内土工参数与地基承载力值的相关关系,以克服各试验方法间的差异性,为黄河三角洲地区高速公路勘察设计提供快速、准确的地基承载力特征值。
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水泥加固不同地区软土的试验研究
陈慧娥,王 清
. 2007 (2):  423-426. 
摘要 ( 1728 )   PDF(3152KB) ( 778 )  
对不同地区软土经水泥加固后的强度形成特征进行了研究。进行直接剪切试验及无侧限抗压试验测定了水泥加固土的力学指标,发现不同地区的软土经水泥加固后力学性质存在很大差异,从试样的粒度成分、有机质含量及加固后试样的微观结构特征等方面对此进行解释。结果表明,试样的粒度成分及有机质含量会对加固效果产生很大影响,黏粒含量越大,有机质含量越高,对水泥加固土强度的形成越不利。为在用水泥进行不同性质的软土加固处理时采取合理的附加措施提供了理论依据。
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