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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

    横断山区水电工程扰动灾害及风险分析

    祁生文李永超刘春玲郭忻怡...
    729-759页
    查看更多>>摘要：水电作为全球公认的清洁能源,但水电站的大量建设会人为的改变流域水文条件,对流域内地质环境的影响也仍未可知,因此亟需查明水电工程与地质环境之间的互馈作用.以我国水电工程密集区——横断山区作为研究区,首次对横断山区内的水电工程及扰动灾害进行系统的研究,通过遥感解译及现场验证,获得金沙江、澜沧江、岷江、雅砻江、大渡河以及怒江6个流域内的水电工程共计162座,水电工程扰动灾害共计2841处,并对灾害空间分布规律进行分析.结合前人研究和团队最新成果,对水库水位抬升及循环涨落作用下的库水作用,水库滑坡特征开展分析,揭示了水库滑坡失稳原因.在此基础上提出了水电工程扰动灾害风险分析方法,对6个流域分别开展风险评价,获得了各个流域在不同规模灾害下的经济及人口风险分区图.本研究可为横断山区及其周边区域未来水电开发提供指导,这对保障区域工程的安全建设具有重要意义.

    横断山区水电工程工程扰动灾害灾害机理风险分析

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    不同吸力下伊犁河谷原状非饱和黄土强度特性试验研究

    伊学涛尚彦军孟庆森孟和...
    760-771页
    查看更多>>摘要：西风带影响下的伊犁河谷黄土分布广泛,黄土滑坡等灾害十分发育.研究不同吸力下伊犁河谷的非饱和黄土抗剪强度及变形特性,对地质灾害防治具有重要意义.本研究以新疆伊犁河谷的原状黄土为研究对象,开展矿物成分分析和物理性质测试,并利用非饱和土应力-应变控制式三轴仪,对黄土的原状样进行了控制净围压和吸力为常数的固结不排水剪切试验,分析非饱和黄土的强度特性.研究结果表明:(1)在试验测定的基质吸力范围内,净围压越高,试样应力-应变曲线的硬化特征越明显,试样在剪切过程中基本表现为鼓胀变形;在高基质吸力条件下,应力-应变曲线趋向于软化型,试样易出现剪切破坏.(2)试样体应变的变化受净围压和基质吸力的影响.随净围压的增大,体应变趋向于剪缩状态;在较高的基质吸力条件下,体应变的峰值剪胀量越大,剪胀特征也越强.(3)基质吸力影响非饱和黄土的抗剪强度参数.试样黏聚力随基质吸力的增大,表现出良好的线性增长趋势.而试验中基质吸力对内摩擦角的影响程度相对较低,随基质吸力的增大,粉质黏土土样内摩擦角的增长速率逐渐减小至0,内摩擦角值趋于稳定;而粉土土样内摩擦角无明显变化.本研究可为伊犁河谷黄土滑坡等灾害的研究提供力学参数和理论依据.

    非饱和土基质吸力抗剪强度变形特征伊犁河谷

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    冻融条件下冰碛土力学特性试验及模型研究

    邱恩喜潘宏宇何巧玲孙希望...
    772-784页
    查看更多>>摘要：青藏高原地区的冰碛土多处于季节性冻土区,而冰碛土在冻融循环作用下,容易引发地质灾害和影响工程建设,因此研究冻融循环作用后冰碛土力学性质和强度劣化对该区域工程的安全建设有重大的意义.对藏东南地区冰碛土开展冻融循环后的三轴压缩试验,并采用邓肯-张模型及修正邓肯-张模型对冻融后冰碛土的适用性进行验证,同时探讨了模型参数与冻融循环次数的关系.结果表明:(1)高围压下,冻融后试样表现出更明显的应变软化现象;(2)冻融循环次数与土体内摩擦角无显著相关性,而黏聚力呈负指数型函数衰减,这与直剪试验结果一致;(3)采用邓肯-张模型预测冻融作用下冰碛土的应力-应变曲线,低围压下模拟精度较高,模型参数K和冻融循环次数呈负指数函数关系;(4)修正邓肯-张模型可以较好反映试样的应变软化特性,但对于试样破坏后的残余强度阶段,理论值与试验结果相差很大,可靠度低.该研究以期为寒区工程建设提供基础性参考.

    冰碛土冻融循环黏聚力劣化应变软化修正邓肯-张模型

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    淡水诱因干湿循环下超氯盐渍土强度演变

    丁士君李绍民孔森李秋阳...
    785-799页
    查看更多>>摘要：摘 要 青藏高原盐湖地区超氯盐渍土地基在气候环境引起的干湿循环作用下力学及变形特性复杂多变,威胁上部结构安全使用.为模拟土体从施工到服役过程的强度演变过程,以青藏高原北部的察尔汗盐湖地区自然超氯盐渍土为研究对象,通过控制不同压实度制作3种土体试样并展开干湿循环试验,每次烘干后增加纯水至预期含水率模拟淡水入侵影响,在达到预定干湿次数后进行无侧限抗压强度试验和直剪试验,结合不同循环工况下盐渍土微观结构的改变,分析和揭示超氯盐渍土强度演变规律及机理.结果表明,经过5个干湿循环后,无侧限抗压强度达到峰值,分别提高128.3％(k=85％)、138.9％(k=90％)和231.9％(k=95％),同时,黏聚力c也达到峰值,分别提高200.0％,215.7％,197.2％.当试样经历6～12个干湿循环后,其强度先降低后趋于稳定;微观结构观测表明,土体颗粒间联结作用随循环次数增加先增强后减弱,与土体强度变化规律一致.研究表明,淡水影响下超氯盐渍土强度随干湿循环先增强后降低,其演变规律主要由盐结晶微观结构变化引起,实际工程中应在施工结束后重视超盐渍土地表的合理排水.

    超氯盐渍土干湿循环淡水入侵强度演变机理分析

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    冻融循环下罗布泊盐渍土的累积变形特性研究

    廖昕范茂基陈治良白净钞...
    800-810页
    查看更多>>摘要：土体的累积变形特征对于地下结构设计与路基长期动力稳定性能保持具有关键作用.在盐渍土地区由于冻融循环作用影响,盐渍土中赋存的易溶盐溶液与结晶盐颗粒,随着温差变化与水分迁移产生的结晶-溶解、积盐-脱盐过程,可引起土体颗粒结构与物理性质变化,从而影响盐渍土动力学性质.为研究铁路动荷载作用下新疆罗布泊地区盐渍土的累积变形特性,在室内冻融循环试验的基础上开展不同应力水平的动三轴试验,提出盐渍土塑性行为判定准则,得到盐渍土累积塑性应变预测模型及模型参数.结果表明:盐渍土的累积塑性应变随冻融循环的次数增加和动应力幅值的增大而增大,在模拟铁路振动荷载条件下,研究区盐渍土的累积塑性应变行为主要为塑性安定型和塑性蠕变型,其累积塑性应变速率εp与循环振次N之间呈幂函数关系.在此基础上,建立了考虑冻融循环次数和动应力的盐渍土累积塑性应变预测模型.研究成果可为盐渍土路基在冻融循环和循环动荷载下的沉降预测和动力稳定性评估提供参考.

    盐渍土动三轴试验冻融循环累积变形

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    基于离散元数值模拟的冰川冰抗剪强度特性及影响因素研究

    倪文涛汤明高赵欢乐杨威...
    811-824页
    查看更多>>摘要：在现场调研和直剪试验标定的基础上,通过PFC2D数值模拟分析了纯多晶冰、冰岩嵌固体、岩屑冰和碎石冰4类冰川介质的抗剪强度及温度、岩屑含量、碎石含量与粒径的影响,进行了试验验证.结果表明:(1)纯多晶冰沿最大剪应力面产生剪切破坏,冰岩嵌固体沿冰岩接触面发生剪切破坏,破裂面较为平整;而岩屑冰和碎石冰的剪切破坏特征与颗粒含量和粒径有关,破裂面凹凸不平.(2)抗剪强度随着温度的升高而降低,-40～-10℃时基本呈线性下降,而-40℃以下和-10℃以上时影响则更为显著,其中内摩擦角对于温度的响应相比黏聚力更为敏感.(3)抗剪强度随着岩屑或碎石含量的增加而增大,含量从0增加到20％时对内摩擦角的影响较大、对黏聚力的影响较小,而含量从60％增加到80％时对黏聚力的影响比对内摩擦角的影响更为显著,含量20％～60％时两者皆呈线性增大.(4)随着碎石粒径的增大,内摩擦角先增大、后减小,黏聚力则先减小、后增大,碎石粒径12.5 mm左右时分别达到最大值和最小值.研究结果对于揭示冰崩机理及灾害防治具有科学价值和现实意义.

    冰川冰抗剪强度温度岩屑含量数值模拟青藏高原

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    怒江夏里段变质砂岩不同卸荷速率下破坏特性研究

    赵宁王炀郭长宝简文星...
    825-839页
    查看更多>>摘要：隧道不同的开挖掘进速率对岩体的力学特性有明显的影响,本文选取怒江夏里段典型变质砂岩,开展了不同速率条件下的真三轴卸荷试验.试验采用应力-应变监测、声发射监测、数值模拟等手段,探究了不同卸荷速率下岩石的变形破坏模式与破坏特性.结果表明:卸荷速率越快,张拉裂纹数量增加,岩石的破坏模式越复杂,呈现张剪共生的形态特征.不同的卸荷速率下,能量具有相同的演化趋势,随着卸荷速率的增加,试样弹性应变能占比增加,耗散能占比降低,用于破坏的能量增加,试样破坏越严重.试样的声发射能量变化表明在卸荷阶段,高卸荷速率产生的损伤变形最小,能量损伤也越小,在破坏阶段损伤发生的时间提前,从而形成更加剧烈的破坏.数值模拟试验表明随着卸荷速率的增加,岩石由剪切破坏逐步向张剪破坏过渡,在高卸荷速率下岩石破坏更为剧烈,同时能量演化规律与室内试验一致.

    变质砂岩真三轴卸荷速率能量演化数值模拟

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    冻融雁行裂隙花岗岩单轴压缩宏细观疲劳特性试验研究

    任建喜杨淏冰谢易张犇...
    840-850页
    查看更多>>摘要：对于季冻区的岩体工程,岩石经常受到冻融和周期荷载扰动引起的耦合疲劳损伤.为了研究冻融裂隙花岗岩的疲劳开裂扩展情况,量化裂纹的损伤程度和分类类型,对冻融40次后的双裂隙花岗岩进行了 3种应力振幅下的周期荷载试验.采用实时声发射和高速摄影监测技术来揭示裂纹演化,并进一步对不同的裂纹开裂类型进行分类,以帮助理解动态压裂规律,利用核磁共振测试分析裂隙花岗岩细观孔隙特征及其宏观力学特性的关系.结果表明:随着周期荷载振幅应力比的增加,双裂隙花岗岩在周期荷载"沉寂期"内的声发射计数增加;周期荷载阶段双裂隙花岗岩产生的剪切裂纹占比大于单调加载阶段,高振幅作用下岩石容易形成剪切破坏裂纹;双裂隙花岗岩声发射的最大幅值变小即大尺度破裂减少,周期荷载下岩样预制裂隙外尖端产生的向端面扩展裂纹的角度越大;双裂隙花岗岩的疲劳寿命减小,内部微裂隙扩展发育减缓,能够储存的含H流体也越少,最终表现为核磁共振T2谱面积变化率减小.

    冻融循环双裂隙花岗岩振幅应力比疲劳损伤裂纹开裂模式

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    亚临界水环境下川西糜棱岩水-热腐蚀效应研究

    周书涛孙强耿济世陈应涛...
    851-861页
    查看更多>>摘要：位于青藏高原东部的川西构造带分布有高温地热资源,但同时也是地震活动多发区.为探究地热流体对断层岩石的腐蚀损伤,本文对川西金河-箐河断裂带上的糜棱岩开展100～350 ℃亚临界水环境(100～374 ℃,饱和蒸汽压0.1～22.1 MPa)下的水-岩相互作用试验,通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和低温氮气吸附实验(LTNA)分析了反应后溶液成分和岩石孔隙结构随温度的变化规律.研究结果表明,川西糜棱岩Si的溶解速率在100～350 ℃范围内与水-岩作用温度呈正相关,350℃时溶解速率是100 ℃的10.97倍,而Na、Ca、K、Al和Mg等金属元素的溶解速率远低于Si.在长期水-热腐蚀下,糜棱岩Si元素的大量析出和硅酸盐矿物的分解会破坏岩石的孔隙结构,伴随微孔、中孔的萌生和发育,糜棱岩总孔体积由25℃时的0.005 41 cm3·g-1升高到350℃的0.006 59 cm3·g-1,且比表面积随热处理温度的升高呈上升趋势,这会加强水与糜棱岩的接触,从而导致岩石的进一步劣化.本项研究结果为探究糜棱岩在亚临界水环境下的水-热腐蚀机制和地热流体影响断层稳定性提供了 一定的见解.

    青藏高原东部糜棱岩高温水-岩相互作用元素溶解孔隙结构

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    基于综合遥感技术的灾害编目图动态更新在灾害易发性评价中的影响特征研究

    张梦杰王学良王珊珊方文欣...
    862-875页
    查看更多>>摘要：编目图是地质灾害易发性评价的基础.编目图的动态更新是实现地质灾害动态评价的关键.考虑到以地质灾害防灾减灾为目的的编目图中掺杂有较多的人为因素(如往往围绕居民点和道路等人类工程活动区进行调查和编目),本文首先提出了基于综合遥感技术进行编目图动态更新的方法.随后研究了编目图动态更新在灾害易发性评价中的影响特征.本文以云南省德钦县为研究区域,考虑地质灾害隐患的隐蔽性,首先综合地表形变InSAR监测获得的形变集中区和光学遥感解译成果,对研究区地质灾害的编目图进行了动态更新;其次选取了高程、坡度、距河流距离、距断裂距离、距道路距离和工程岩组作为易发性评价因子,采用信息量法和证据权法,分别基于原灾害编目图和动态更新后的灾害编目图对研究区地质灾害进行易发性评价与分区.利用预测性检验曲线对易发性评价的结果进行了验证和对比分析,结果表明:(1)动态更新编目图后的易发性评价结果具有更高的可靠性,模型预测性可提高8％～9％.(2)不同评价模型对编目图动态更新的评价效果响应有所差异,本文中对于研究区的易发性分区结果,两种评价方法的精度大小为信息量法＞证据权法.(3)根据信息量法基于更新后灾害编目图所得的德钦县易发性分区结果为:低易发区面积为2361.83 km2,占比为31.77％,中易发区面积为1952.58 km2,占比为26.27％,高易发区面积为1986.09 km2,占比为26.72％,极高易发区面积为1132.92 km2,占比为15.24％.

    易发性灾害编目图信息量模型证据权模型

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