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期刊信息/Journal information
工程地质学报
中国科学院地质与地球物理研究所
工程地质学报

中国科学院地质与地球物理研究所

王思敬

双月刊

1004-9665

gcdz@mail.igcas.ac.cn

010-82998121；82998124

100029

北京北土城西路19号 中国科学院地质与地球物理研究所

工程地质学报/Journal Journal of Engineering GeologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是我国工程地质学科综合性的高级学术期刊。1993年批准创刊发行，现为季刊，16开本，每期96页，国内外公开发行。《工程地质学报》办刊宗旨是加强学术交流，促进工程地质科学的理论，应用和技术的发展，使工程地质学科更好地为国民经济建设服务。《工程地质学报》着重于理论研究和工程实践的结合。学报主要介绍当前规划、设计和在建国家重点工程的工程地质和地质环境实例及其论证；讨论理论进展和方法创新；讨论在土木、水电、铁路、公路、及矿山建设、城乡规划、地质环境和灾害治理，以及能源和工业采掘等方面的新技术和经营、适用于科研工作者、高校师生和专业工程技术人员参阅。《工程地质学报》由中国科学院地质与地球物理研究所主办，由工程地质力学重点研究室实验室、协同中国地质学会工程地质专业委员会及国际工程地质学会中国国家小组编辑。由中国工程院院士、国际工程地质学会副主席王思敬教授任主编的编委会由国内外知名的工程地质学家和工程师构成。
正式出版
收录年代

    双向近场地震下结构性软黏土震陷特性研究

    杨爱武朱燚尚英杰
    227-235页
    查看更多>>摘要：软黏土的震陷效应与土体的结构性有着密切联系,但目前关于土体的结构强度对震陷影响的研究还较少.自然界中很难获取到物质成分相同而结构性质不同的土,为了对P波和S波耦合作用下结构性软黏土的震陷特性进行深入研究,人工制备了物质成分相近而结构强度不同的软黏土,通过开展两组动态围压下的动三轴试验,探讨结构强度、双向动荷载和P波与S波的相位差对其震陷特性的影响规律.试验结果表明:双向激振下,轴向动荷载与结构屈服应力比值越大,双向动荷载的耦合对轴向残余应变积累速度的加速作用越明显;相位差对轴向残余应变的影响则取决于土体结构强度,结构强度越小,影响越大.双向近场地震中,径向动荷载一般会加速震陷的发展,加速作用的大小与土体结构强度大小有关,结构强度越小,加速作用越明显,但轴向动荷载的剪切作用对结构性软黏土的残余应变积累仍起主导作用.研究结果可为软土地区综合防灾提供有益参考.

    人工结构性软黏土结构强度震陷相位差

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    微生物岩土工程技术的过去、现在与未来

    王双娇李志清田怡帆李燕明...
    236-264页
    查看更多>>摘要：微生物岩土工程技术作为一种新兴的生态友好型岩土体改良加固技术,应用前景广阔.但限于理论水平和研究手段,该技术仍存在较多不足,难以实现高效固化,由此成为大规模现场应用的瓶颈.而提升固化效率的关键在于明确其作用原理和影响机制.文章梳理了微生物诱导碳酸钙沉积技术(MICP)的研究现状,系统归纳了固化原理和改良岩土体的物理力学特性,并分析得出固化效率主要受到反应物自身和外部环境两方面的影响.当前MICP技术已初步应用于土体固化、裂缝修复、防渗处理、污染修复及微生物水泥等领域,但由于矿化难以均匀、反应物不经济、微生物及脲酶活性期短且受环境干扰大、代谢产物附带毒性、现场应用性差,该技术目前主要限于实验室水平.作者分别提出了可能的突破与改进方向,并结合实验室成果指出豆粕进行菌体扩培和脲酶供给的碳源优势,以及将磷石膏作为现场钙源的环保性和经济性,以期为从事微生物岩土工程研究与技术开发的人员提供参考.

    微生物岩土工程微生物地质工程微生物诱导碳酸钙沉积巴氏芽孢杆菌脲酶磷石膏

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    非饱和土一维热固结理论研究

    秦爱芳刘海生李林忠
    265-274页
    查看更多>>摘要：为研究温度变化对非饱和土一维固结的影响,本文建立了非等温状态下的非饱和土固结模型,并且给出了半解析解.首先,结合Dakshanamurthy等提出的非饱和土一维热固结方程与Aldrich建立的一维热传导方程,建立了更完善的非饱和土一维热固结问题的控制方程.其次,采用Laplace变换与Laplace逆变换等方法,得到了非等温条件下超孔隙气压力、超孔隙水压力及土层沉降的半解析解.另外,将得到的解分别退化为非饱和土一维等温固结情况及饱和土一维热固结情况,与现有文献结果对比,证明了本研究的可靠性.最后采用算例分析了不同热扩散系数和温度对非饱和土地基固结的影响.结果表明:热扩散系数与温度在一定范围内的变化会对非饱和土固结的速度产生显著的影响,且热扩散系数的增大会增加固结速率,温度的升高会减小最终沉降量.

    非饱和土热固结温度Laplace变换

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    基于物联网技术的PHC管桩加固湿软黄土地基自动化监测现场试验

    熊琦晏长根蒋超王雅馨...
    275-284页
    查看更多>>摘要：预应力高强度混凝土(Pre-stressed High-strength Concrete:PHC)管桩作为一种常用的处理湿软黄土地基方法,质量稳定可靠.但是,在传统PHC管桩施工过程中,对管桩贯入位移的记录存在频率不足、效率不高等问题,未能满足预期的地基处理施工监测效果.鉴于此,基于物联网的基本框架和技术,依托甘肃安临高速PHC管桩处理湿软黄土地基工程,设计了一套PHC管桩施工质量自动化监测系统,采用自行研发的监测装置与系统,针对管桩在施工过程中的贯入位移质量控制指标进行了现场监测试验.结果表明:该监测系统可实时输出管桩贯入土层过程中贯入位移随锤击次数的响应情况,并将管桩贯入持力层的信息及时反馈于现场施工作业区.同时借助地质雷达与低应变检测技术验证了该监测系统的可靠性.该研究成果可为PHC管桩在施工过程中实现贯入信息采集的智能化提供一定的技术支撑.

    PHC管桩物联网技术湿软黄土地基贯入位移现场试验

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    全吸力范围非饱和持水函数和渗透性函数的预测模型

    李燕李同录李萍侯晓坤...
    285-294页
    查看更多>>摘要：非饱和土的持水函数和渗透性函数是刻画其持水能力和水分运移的基本参数.由于物理机制不同,持水函数及渗透性函数在毛细阶段和吸附阶段的特征有显著差异.多数传统的持水和渗透性函数仅考虑了毛细阶段内,毛细水的持水和渗透特性,不能表征吸附阶段内吸附水的特征.为使传统函数模型在吸附阶段也适用,以传统VG持水函数和VG-M渗透性函数为基础,用修正参数C(ψ)修正VG持水函数,并以此确定非饱和土的残余值ψr,区分毛细水的毛细流动和吸附水的薄膜流动.基于薄膜流动的特点,提出参数Γ(ψ),改进了传统VG-M渗透性函数在吸附阶段内低估非饱和渗透系数这一问题,从而建立了全吸力范围的渗透性函数模型.最后用3组持水及渗透性试验结果验证修正模型的合理性,结果表明修正持水函数模型和渗透性函数模型的预测结果在吸附阶段较传统模型更符合实测结果.

    非饱和土全吸力范围持水曲线渗透性曲线薄膜流动

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    珊瑚钙质砂-聚氨酯高聚物复合体蠕变村山流变模型改进

    黄锐郭成超曹鼎峰刘志遐...
    295-302页
    查看更多>>摘要：聚氨酯高聚物注浆可显著提高珊瑚钙质砂地基承载力,但目前缺乏模型准确描述注高聚物浆液加固后珊瑚钙质砂地基的蠕变.本文中推导了改进村山流变模型的理论公式,对复合体蠕变进行分段描述,采用一个与应力大小及时间有关的反比例函数代替传统村山流变模型中的黏滞系数.设计了室内蠕变单轴压缩试验,分别在100 kPa,200 kPa和400 kPa轴向应力下测定并建立了珊瑚钙质砂-高聚物复合体的蠕变量与蠕变时间的关系.试验结果表明:改进村山流变模型可有效描述珊瑚钙质砂-高聚物复合体蠕变全过程,当蠕变时间小于临界时间时,传统村山流变模型有效;当蠕变时间大于临界蠕变时间后,传统村山流变模型偏差随着时间增长而增大,而改进村山流变模型预测值与实测值具有很好一致性;复合体所处的应力水平越高,蠕变量越大,发生加速蠕变的时间也越早.

    蠕变珊瑚钙质砂高聚物村山流变模型

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    改性糯米灰浆材料流变性及其结石体力学性能研究

    王文俊裴向军周立宏杜杰...
    303-314页
    查看更多>>摘要：2017年九寨沟"8·8"地震导致火花海钙华坝受损,而针对自然遗产地的加固材料须为生态环保材料,研发的糯米灰浆采用支链淀粉团聚石灰、石膏与硅粉,达到了加固钙华坝的目的.为满足九寨沟钙华地区坝体加固对注浆材料的要求,在传统糯米灰浆中加入外加剂、硅灰、石膏改善其流变性与力学性能.改变糯米灰浆中石灰/石膏质量比(0、0.11、0.25、0.43、0.67),通过常规剪切(0.01～100 s-1)与循环剪切(0.01～300 s-1)测定流变曲线,分析改性糯米灰浆的流变性与触变性.此外,对改性糯米灰浆结石体的力学特性进行研究,并利用扫描电子显微镜分析结石体的微观结构.结果表明:石灰/石膏质量比由0变化到0.67,浆液最大黏度降低了 84.7％～91.3％,其对应剪切速率逐渐增大;改性糯米灰浆属于带屈服值的假塑性流体材料;与Bingham模型相比,Herschel-Bulkley模型能更好地描述改性糯米灰浆的流变性;改性糯米灰浆具有触变性,石灰组份的掺入导致浆液的触变性降低,与黏度受影响规律相仿;触变性受剪切历史控制,呈现出随剪切循环次数的增大而降低的特点;改性糯米灰浆结石体28 d的抗压强度可达9.78 MPa;随着石灰/石膏质量比的增大,改性糯米灰浆结石体的弹性模量逐渐减小,宏观破裂方式由脆性破坏过渡到延性破坏.

    改性糯米灰浆注浆材料流变性触变性力学性能

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    L型抗滑桩加固土坡特性的离心模型试验与有限元模拟研究

    彭秀华刘素嘉张涵轲张嘎...
    315-324页
    查看更多>>摘要：L型抗滑桩在传统等截面抗滑桩的基础上加入横段,有效提高桩的稳定性和加固边坡效果.本文采用离心模型试验与数值模拟相结合的方法研究了 L型抗滑桩加固土坡的变形特征与桩土相互作用.基于离心模型试验得到了 L型抗滑桩加固土坡的位移场,并采用有限元软件对离心模型试验过程进行了数值模拟,数值与试验结果得出的土坡荷载位移曲线吻合程度较高,水平位移分布趋势基本一致.模拟结果表明,L型抗滑桩的加固效果明显优于传统等截面抗滑桩,土坡位移减小约25％,桩转角减小约70％.通过对比、融合离心模型试验观测与数值模拟结果,分析了 L型抗滑桩对土坡的加固效果及桩-土相互作用.横段上下侧的土压力分布相差很大,差距最大时上侧土压力仅为下侧土压力的20％左右.L型抗滑桩横段与土的摩擦力分布存在极小值,竖直段抗滑桩可以改变土坡位移场,使得内侧位移分布存在极大值.坡体受力变形分析结果表明,抗滑桩导致土坡出现土拱效应,L型抗滑桩的横段会进一步增强土拱效应,形成应力重分布,使横段所受土压力增大,提高抗滑桩的稳定性.

    L型抗滑桩边坡桩土相互作用土拱效应离心模型试验数值模拟

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    基于离散元方法的卵砾石地层条件下水泥土搅拌桩机钻头结构参数研究

    梁涛钟建文关岩鹏刘晓丽...
    325-336页
    查看更多>>摘要：卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题.为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底部布置形式、机械压力工况下,搅拌桩机钻头钻进卵砾石地层的物理过程进行三维动态仿真模拟,并分析研究了不同钻头布置形式对钻进效果的影响.计算结果表明:钻头切削叶片数量的增加会提高钻进阻转矩,但是会增强钻头的定心能力.设置截齿的钻头钻进阻力矩并无明显提高,但钻进速度有一定程度的提高.钻头切削叶片角度的提高会增加钻进阻力矩,但过低或者过高的切削叶片角度均会降低钻进速度.适当提高钻进压力可提高钻进速度,但须考虑动力装置的功率及扭矩输出能力.三切削叶片、高切削叶片角度、设置三截齿的高效率钻头在应用于北京市某项目卵砾石地层时效果良好,文章提出的方法可以为其他工程的施工机械选型提供参照依据.

    地基处理水泥土搅拌桩卵砾石地层钻头结构参数

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    2023年度工程地质领域自然科学基金项目受理与资助分析

    刘羽任建国吴志军吕大炜...
    337-348页
    查看更多>>摘要：对2023年度工程地质领域(涵盖地质学学科下属的工程地质和环境地球科学学科下属的工程地质环境与灾害)的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行详细分析.工程地质领域的基金项目申请数量稳步上升,并以青年基金申请量涨幅最大.近10年的统计数据表明,同行评议专家对申请书的评议尺度稳定.面上项目申请者的年龄结构趋于年轻化,青年科学基金申请者的年龄结构比较合理.工程地质领域在多个不同的项目类型中都获得了资助,表现出较强的竞争力.

    工程地质工程地质环境与灾害自然科学基金人才培养

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