期刊,工程地质学报 2024年卷2期_国家学术搜索

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

主办单位：中国科学院地质与地球物理研究所

主　　编：王思敬

出版周期：双月刊

国际刊号：1004-9665

电子邮箱：gcdz@mail.igcas.ac.cn

电　　话：010-82998121；82998124

邮政编码：100029

地　　址：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

基于固废制备人造石颗粒材料耐久性试验

孔纲强洪寅哲虞杨陈庚...

463-471页

查看更多>>摘要：以玄武岩石粉、电石渣、脱硫石膏固体废弃物为原料,利用水热固化技术,制备玄武岩石粉人造石颗粒材料,探讨基于固废制备玄武岩石粉人造石颗粒材料的耐久性.通过开展耐水、耐酸和冻融循环试验,结合SEM微观表征,以质量损失率和强度损失率为评价指标,对人造石颗粒材料在不同原料钙硅比(Ca/Si)条件下的耐久性进行分析.试验结果表明:人造石颗粒材料整体耐水性能良好,增大原料Ca/Si,有利于提高人造石颗粒材料的耐水性,当Ca/Si达到1.0时,其软化系数可达0.894;酸蚀可导致人造石颗粒材料质量损失与强度损失,增大原料Ca/Si可提高人造石颗粒材料的耐酸腐蚀性能;冻融循环会使人造石颗粒材料内部会产生裂隙,从而导致其强度下降,当Ca/Si为0.9和1.0时,人造石颗粒材料强度损失率最小,仅为18.7％,其抗冻融性能相对最佳.

关键词：

玄武岩石粉人造石颗粒材料无侧限抗压强度耐久性

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侧向约束下含拱玄武岩试样单轴压缩破坏行为研究

范祥田晓龙任贤达

472-480页

查看更多>>摘要：玄武岩作为岩浆岩的一种,广泛存在于人类活动的工程地质环境中.为研究含拱玄武岩的力学特征,本次试验运用水刀切割技术制作具有不同高跨比的含拱玄武岩试样,随后在刚性伺服机上对其进行侧限条件下的单轴压缩试验.分析了不同高跨比试样的峰值强度、破坏形态、裂隙类型和局部应变变化情况,以及拱的高跨比对含拱玄武岩试样裂纹扩展的影响.试验结果表明:随着拱高跨比的增加,试样峰值强度整体呈下降趋势,由于侧向约束的存在,试样峰值强度整体下降幅度较小,当拱的高度超过试样高度的1/2时,峰值强度降幅最大;拱的高跨比影响着裂纹的扩展方向,随着拱高跨比的增加,拱两侧破坏裂隙逐渐向中部靠拢,形成类倒漏斗形状,且试样中部的变形以微拉变形为主转变为以微压变形为主;试样的破坏过程总是由两侧的拱脚开始,逐渐出现岩屑剥落和裂纹起裂现象,随着加载的继续,拱脚处微裂纹逐渐向顶部扩展并贯通,导致试样最终完全破坏.

关键词：

含拱试样单轴压缩破坏形态局部应变

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含层理加锚灰岩单轴压缩力学特性及变形全过程统计损伤模型

李豪逸左双英陈世万杨冲...

481-491页

查看更多>>摘要：为了探究锚固角度对含水平层理加锚灰岩单轴压缩力学特性的影响,利用WAW-3000 kN伺服万能液压试验机和PCI-2声发射采集系统,对不同锚固角度的加锚灰岩进行单轴压缩及声发射特性试验,得到了弹性模量、泊松比、抗压强度等力学指标随锚杆倾角的变化规律,并对声发射变化规律进行了分析.结果表明,加锚灰岩力学参数表现出明显的各向异性特征,且在不同的变形阶段声发射能量的变化规律也不相同.同时,综合分析了加锚灰岩空隙与骨架两部分变形之间的关系,基于声发射规律建立了考虑压密效应和弹塑性损伤演化的加锚灰岩全过程变形破坏分析方法和解析模型,其计算结果与试验曲线吻合度较高,表明所建立的模型能够很好地反映荷载作用下加锚灰岩加载初期空隙压密非线性变形和中后期累计损伤破坏的全过程.

关键词：

加锚灰岩各向异性空隙压密非线性变形声发射统计损伤理论

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层状灰岩酸蚀化学-力学损伤演化机制研究

付丽左双英王露陈世万...

492-502页

查看更多>>摘要：为研究酸性水对碳酸盐岩溶蚀-力学特性的影响,在固定时间、常温常压状态下,将不同倾角层理的灰岩岩样分别放在pH=3、4、5的酸液中进行固定流速溶蚀试验,并对溶蚀试验后的岩样进行单轴压缩、声发射(AE)及电镜扫描试验(SEM),获得岩样酸蚀前后质量、波速、Ca2+/Mg2+浓度、峰值强度、弹性模量、声发射振铃计数等指标的变化规律,分别采用溶蚀前后波速变化、声发射累积振铃计数表征岩样的化学溶蚀损伤和力学损伤,建立灰岩全变形过程的化学-力学损伤演化方程.试验结果表明,溶液酸性强度与岩样溶蚀率成正比,与宏观力学强度成反比,并且层理倾角对溶蚀的影响程度为90°＞0°＞45°.在酸性环境中,灰岩内部晶体被溶解,矿物联结减弱,从而引起宏观力学参数的改变,研究结果可以为废弃矿山岩体稳定评价提供参考.

关键词：

层状灰岩酸性溶蚀化学-力学损伤损伤演化声发射

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超深储层白云岩力学行为及宏细观破裂特征试验研究

陈军海周忠鸣李守定李晓...

503-512页

查看更多>>摘要：超深层海相碳酸盐岩储层油气资源丰富,是我国油气"增储上产"的重要领域.超深层油气储层受高应力和高温共同影响,此时岩石的力学特性发生明显变化,这增大了破岩难度,增加钻井事故概率,制约着超深层油气资源勘探进程与效益开发.本文采用三轴压缩试验和工业CT扫描重构相结合的手段对超深层海相碳酸盐岩储层岩石进行了不同围压下的力学试验,并对试验后试样的细观破裂形态进行了重构研究.研究表明,围压对岩石的强度、变形特性以及破裂特征有重要的影响;随着围压的增大,岩石的峰值强度、弹性模量、峰值应变以及残余强度均增大;单轴条件下岩石主要以轴向劈裂为主,随着围压的增大,逐渐转为剪切破坏;单轴压缩条件下岩石的裂缝数量、裂缝体积以及平均裂缝宽度均高于三轴压缩条件下,表明围压的存在抑制了裂缝的扩展.研究成果对于深层油气资源勘探开发具有重要意义.

关键词：

超深层储层白云岩围压效应破裂特征CT扫描

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黄土卸荷蠕变特性与典型开挖型黄土滑坡机理研究

王新刚刘凯连宝琴薛晨...

513-521页

查看更多>>摘要：开挖卸荷是黄土滑坡的主要诱发因素之一,为深入研究黄土的卸荷蠕变特性与开挖型黄土滑坡的机理,本文选择典型开挖型黄土滑坡——榆林市上庄滑坡黄土作为研究对象,进行了一系列三轴卸荷蠕变试验,分析了卸荷对黄土蠕变特性的影响,并结合试验成果和数值模拟方法对开挖型黄土滑坡机理进行了揭示.三轴卸荷蠕变试验结果表明在卸荷条件下,卸荷应力水平越大,试样蠕变变形越大且达到稳定蠕变状态所需的时间就越长.初始固结应力越大,试样蠕变破坏所需卸荷值占围压的比例越小.利用等时曲线法求取了试样长期强度并计算出研究区黄土的长期黏聚力与长期内摩擦角值,引入长期强度折损率,并对瞬时强度与长期强度的规律进行了对比分析.数值模拟计算结果显示在坡脚开挖处形成了应变集中区,坡面由上至下的位移逐渐增大.相较于未开挖情况下,开挖后土体中卸荷应力明显增大,导致坡体蠕变变形增大,最终造成了坡体滑移.研究成果可为此类滑坡防治提供理论借鉴.

关键词：

开挖型滑坡卸荷蠕变长期强度机理

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滑坡在役防治工程缺陷分类和健康评价方法

石胜伟蔡强程英建梁炯...

522-528页

查看更多>>摘要：为快速评估常见在役滑坡防治工程的运行状态并采取科学有效的维护手段,笔者在三峡库区、汶川震区和川东地区实地调查了 160余处抗滑挡墙、抗滑桩和格构锚固工程,获取了上述三类滑坡防治工程表征损伤的第一手资料,总结分析了其变形破坏模式及特征,定义了滑坡防治工程缺陷的概念,定性地提出了缺陷程度分级标准.在统计分析滑坡防治工程损伤特征基础上,选取了墙身滑移距离、墙身沉陷位移、墙身倾斜程度、墙身裂缝密度、桩体倾斜程度、桩体剪切程度、桩体裂缝密度、格梁最大裂缝宽度、单根格构梁裂缝率和受损格构变形区比例等10个控制指标作为其缺陷分类指标,结合多元线性回归法,对单体工程结构进行综合量化评分评定,进而建立了半定量的滑坡防治工程健康评价方法.

关键词：

滑坡防治工程缺陷分级标准多元线性回归健康评价方法

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基于敏感性分析的最优降雨阈值选择

宋宇飞范文左琛于宁宇...

529-544页

查看更多>>摘要：降雨变量的选择对于降雨阈值模型精度至关重要.以秦巴山区2001～2020年2760个降雨型滑坡和日值降雨数据为例,首先对降雨站构建泰森多边形,实现滑坡与致灾降雨相对应,共获得1053例致灾降雨和283 446例非致灾降雨,以此为基础,通过当日降雨量(R)和前期有效降雨量(EAR)构建降雨阈值模型;其次,为选择恰当的变量EAR,使用5种有效降雨量模型在不同参数k下生成201种待选的EAR,通过构建直方图获得EAR在致灾和非致灾降雨序列中的概率:P(EAR|L),P(EAR|NL),通过贝叶斯公式计算得到降雨致灾的条件概率和先验概率:P(L|EAR),P(L);之后分别使用4种降雨变量选择方法确定最优的EAR,其中:基于散度的和基于信息增益的敏感性分析(DGSA,GGSA)通过计算P(EAR|L)和P(EAR|NL)之间的散度和信息增益进行变量选择,基于条件概率的相关性分析通过计算P(L|EAR)和P(L)的曲线下面积差进行降雨变量选择,Pearson相关性分析通过计算EAR和P(L|EAR)之间的相关性系数进行降雨变量选择;为验证4种降雨变量选择方式的合理性,同时使用两种线性分类器和两种非线性分类器直接构建R-EAR型降雨阈值,以平均正确率对降雨变量选择方法进行验证.分析和统计结果表明:(1)研究区92.15％的滑坡由降雨诱发,46.59％的降雨型滑坡由暴雨直接诱发,68.95％的降雨型滑坡由暴雨直接或间接诱发,表明暴雨是降雨型滑坡的主要诱因;(2)通过DGSA和GGSA计算得到的降雨变量重要性系数与阈值模型的性能之间存在显著的线性递增关系,线性相关性在0.98以上,表明可以通过敏感性分析进行降雨变量选择,达到构建最优降雨阈值模型的目的;(3)相较于Pearson相关性分析,在降雨变量与灾害发生频率呈非线性的情况仍可以使用DGSA和GGSA进行降雨变量的选择.

关键词：

滑坡降雨阈值前期有效降雨量降雨变量相关性分析敏感性分析

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微震技术在崩塌落石监测预警应用的研究进展

冯亮张振

545-564页

查看更多>>摘要：崩塌与落石作为岩质边坡破坏与诱发的典型地质灾害,往往具有突发性、隐蔽性和缺乏明显直接的前兆信息,很难做到准确和及时的应急响应,存在巨大的安全隐患.微震技术依靠远程无接触、低成本、广覆盖和24 h高频率无间断监测能力正逐渐被用于崩塌落石的监测预警中.通过监测和分析崩塌落石发生过程的动态振动信号,及时反馈振动信号的发生位置、时间、能量、以及崩塌落石的体积、质量等物理参数,微震技术最终可以做到对崩塌落石发生前的预测预报、发生时的监测预警和发生后的定位抢险.崩塌落石微震监测预警方法应用的难点主要体现在4个方面:(1)崩塌落石信号的识别和分类,通过对微震监测信号的降噪和特征提取,识别崩塌落石信号,并确定灾害发生和结束时刻;(2)崩塌落石的空间定位,确定崩塌落石发生的空间位置;(3)崩塌落石物理参数的反演,通过监测信号反演计算崩塌落石的速度、体积等物理参数;(4)崩塌落石的预警方法,提出崩塌落石预警模型,预测崩塌落石发生时间及地点.本文将从以上4个方面,结合本文作者最新研究成果,讨论微震技术在崩塌落石监测预警应用的最近研究进展,以及目前存在的缺陷.本文可为微震技术在地灾监测预警应用研究提供参考.

关键词：

崩塌落石微震监测监测预警微震识别高陡边坡

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采空塌陷区隧道病害机理与防控研究现状与展望

徐能雄秦严张兹钰

565-580页

查看更多>>摘要：我国是煤炭生产大国,煤炭开采造成了大量采空塌陷.随着公路铁路网不断加密,在山西等采煤大省,越来越多的交通隧道不得不穿越煤矿采空塌陷区.采空塌陷区岩层破坏剧烈、变形量大且持续时间长,是隧道工程建设与运营的重大安全隐患,系统研究采空塌陷区隧道灾变机理与防控技术是隧道工程建设与运营安全的重要保障.通过分析文献报道的工程案例,总结了采空塌陷区隧道的主要病害类型及其灾变机理,回顾了塌陷区采动岩体长期变形预测方法与隧道灾变预测方法,介绍了塌陷区采动岩体变形控制方法与穿越采空区隧道围岩处治方法.在此基础上,分析了采空塌陷区隧道灾变与防控技术研究中存在的突出问题,并对亟待研究的方向进行了展望.

关键词：

采空塌陷区隧道灾变机理灾变防控

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