首页期刊导航|岩石力学与工程学报
期刊信息/Journal information
岩石力学与工程学报
岩石力学与工程学报

冯夏庭

月刊

1000-6915

rock@whrsm.ac.cn

027-87869250

430071

武汉市武昌小洪山岩土力学研究所

岩石力学与工程学报/Journal Chinese Journal of Rock Mechanics and EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是中国岩石力学与工程学会主办的国内物理力学与工程类影响因子最高的国家矿业工程、建筑科学与水利工程类核心期刊；2001年为双月刊，2001年为月刊，国内外公开发行；以反映我国岩石力学与工程的新成就、新理论、新方法、新经验、新动向，促进我国岩石力学学科发展和岩石工程实践水平的迅速提高为宗旨。本刊也发表部分侧重于工程应用的土力学方面的文章。为尽快交流最新的学术信息，本刊还发表近期博士学位论文摘要、会议简讯、新书简介与相关的学术动态。
正式出版
收录年代

    基于连续实测的煤巷围岩掘-采期间采动应力演化与破坏模式分析

    苏超康红普姜鹏飞刘畅...
    2201-2213页
    查看更多>>摘要：采动应力是煤矿开采各类地质灾害的根本驱动力之一,为掌握煤巷围岩掘进和回采期间采动应力演化规律,采用空心包体应力测量技术,在陕西陕煤曹家滩矿业有限公司122110工作面辅运巷首次通过连续监测,获取了煤巷围岩掘-采期间采动应力演化数据,提出基于空心包体应变计连续监测计算应力全量的方法,并基于莫尔-库仑准则对实测数据进行有效性判定,揭示了掘进与回采影响下巷道围岩采动应力的动态变化规律,并通过应力比K对巷道围岩破坏模式进行讨论.研究结果表明:掘进及回采期间的超前采动应力影响范围分别为8和110m,最大与最小主应力差值分别提升0.17和1.58倍,回采期间提升值为掘进期间的9.3倍;掘进期间围岩破坏模式主要为表层围岩张拉破坏,回采期间则发生较大范围的塑性破坏,其中浅部围岩主要发生张拉破坏,中浅部围岩发生拉-剪复合破坏,深部区域一般较少发生破坏;结合实测数据、钻孔窥视结果与现场破坏特征,验证了应力比K能够较好反映巷道围岩应力状态与破坏模式之间的关系.

    采矿工程煤巷采动应力掘-采期间破坏模式

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    地下水库真实水压环境下坝体试件力学响应与破坏特征

    吕鑫何祥杨科方珏静...
    2214-2224页
    查看更多>>摘要：地下水库坝体在水压环境下的稳定性是废弃矿井抽水蓄能电站长期安全运行的关键.针对地下水库真实水压环境,自主设计、研制伺服轴-水压联合试验装置,分析环境水影响方式,阐明轴-水压联合作用结构演化过程,判断坝体理论强度变化趋势,开展不同水压力环境坝体力学试验,确定水压对坝体试件力学性能影响规律,探讨细观断口形貌特征与宏观破坏形态.结果表明:真实水压环境对坝体试件产生水化学与水压力影响,涵盖7个方面的增强与弱化作用;试件水环境由外界围压水、贯通孔隙水、封闭孔隙水3个部分组成,在试件饱和及加载过程中水介质交互与裂纹扩展相互影响,水压力越大渗入量与影响越大;真实水压环境改变试件损伤量与有效孔隙,进而影响侧向有效应力与试件强度;随着真实水压环境的水压力增大,应力-应变曲线具有明显的屈服波动、强度先减小后增大、轴向应变则持续降低,试验机对试件的耗能逐渐减少,但耗散能占比增速加快;水压力增大后断口形貌处裂纹核数量减少,主裂纹依次为沿晶断裂-穿晶断裂-剪切破坏,细微裂纹数量增大,试件破坏形态经历张拉-张剪-剪切转变,且破坏愈加复杂,伴随崩脆声响.研究成果可提高地下水库监测评估准确性,并为废弃矿井抽水蓄能电站建设提供理论与试验依据.

    采矿工程废弃矿井地下水库坝体试件真实水压环境破裂断口水压破坏机制

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    强岩爆倾向性岩石的自组织动力失稳机制

    刘振洋王爱文张庆伟孔令海...
    2225-2241页
    查看更多>>摘要：为探究岩石的动力失稳机制,开展强岩爆倾向性岩石的单轴声发射试验,分析其应力-应变、声发射演化及宏细观破坏特征,结果表明岩石的动力失稳是其微结构系统逐渐形成一定几何形状的力学结构,继而力学结构突然崩溃的自组织行为,具有临界性、对称性破缺及塑性缺失等性质.将岩石的动力失稳过程划分为能量积蓄和能量爆发2个阶段,依据自组织的自催化-自阻化功能,考虑对称性破缺,分别建立能量积蓄和能量爆发的非线性动力学方程,并推导出相应的耗散能演化方程.引入二元介质理论,将岩石的破损视为弹脆性胶结元向弹塑性摩擦元转化,摩擦元满足莫尔-库仑(M-C)准则,依据能量积蓄过程的耗散能演化方程定义破损规律,建立岩石的二元介质模型,依据能量爆发阶段的耗散能演化方程定义损伤规律,建立岩石的损伤模型,实现所建模型在有限差分软件中的二次开发,并验证了其正确性.基于自组织理论,结合数值模拟,从能量角度和细观层面分析岩石的动力失稳机制,结果表明:理想均质岩石的微结构系统可在势能梯度作用下演化成"沙漏"形的中心对称力学结构,临界态时势能梯度面密集靠近对称中心的岩桥,且能量可在面内高速流动,岩桥极易破断,破断后可打破周边密集的势能梯度面,引发面内能量激烈释放,驱动岩石爆裂;真实岩石失稳过程中会产生对称性破缺的力学结构和破坏形态.研究成果可为岩柱、硐室围岩的岩爆危险性分析提供理论支撑和数值模拟手段.

    岩石力学强岩爆倾向性岩石自组织理论对称性破缺非线性动力学方程力学模型动力失稳机制

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    基于多元数据融合的枢纽区边坡整体安全预警指标研究

    孙杰涛李海枫
    2242-2256页
    查看更多>>摘要：目前枢纽区边坡安全预警模型存在一定局限性,如对多测点的综合分析考虑不足、忽略边坡不同区域稳定性差异等.针对这些问题,从边坡的结构特性和整体稳定性两方面入手,采用多元数据融合技术并结合实际工程开展预警指标研究工作.首先,引入"安全稳定率"概念以量化岩体结构特性对边坡稳定性影响:其次,建立安全稳定率与危险权重的转换方法,推导出危险权重与Copula函数的组合公式;最后,提出基于Copula函数的枢纽区边坡运行期整体安全预警指标.工程案例表明,预警指标能够体现岩质边坡结构特性,体现多测点残差的总体变化趋势,并最终反映枢纽区边坡的整体稳定性;预警监控体系可为枢纽区边坡整体稳定性评价提供理论支撑.

    水利工程预警指标枢纽区边坡Copula函数安全稳定率数据融合

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    冲击扰动下断面形状对深部隧洞岩爆的影响研究

    伍武星宫凤强高明忠ZHANG Zongxian...
    2257-2272页
    查看更多>>摘要：深部隧洞岩爆的发生与冲击扰动密切相关,隧洞断面形状会进一步影响岩爆过程及特征.基于国际上首台双轴霍普金森压杆设备,开发冲击动载下二维高应力隧洞洞壁破坏试验功能,对圆形孔、马蹄形孔和矩形孔试样进行了相同静应力和冲击荷载组合加载下岩爆试验,探索断面形状对隧洞岩爆破坏的影响.通过高速相机和DIC技术揭示试样的岩爆过程和应变场演化特征.试验结果表明,不同断面形状试样洞壁岩爆过程可归纳为4个阶段:平静期阶段→裂纹萌生、扩展、贯穿阶段→板裂阶段→岩片弹射阶段.不同断面形状试样洞壁岩爆特征具有显著差异:圆形孔试样应变集中区位于孔洞中心线处,裂纹从弧形过渡到"V"形,岩爆破坏程度最轻,围岩破坏模式为张拉破坏;马蹄形孔试样应变集中区位于拱脚和拱肩之间的直墙区域,裂纹从弧形过渡到"V"形,以张拉和张拉-剪切破坏模式为主;矩形孔试样岩爆破坏程度最严重,应变集中区贯穿整个洞壁,裂纹从直线形过渡到"V"形,以张拉和张拉-剪切破坏模式为主.矩形孔试样整体变形速率较快,应变数值最大为0.003 4,其次为马蹄形试样,最大应变数值为0.002 9,圆形孔试样变形程度相对较低,最大应变数值为0.002 2.对比表明,圆形孔断面能够优化应力或应变分布,提高隧洞整体结构稳定性,破坏程度相对较低;马蹄形孔和矩形孔断面可能因其不规则的形状而产生应力集中,相对更容易发生破坏,破坏程度相对较高.

    岩石力学岩爆深部隧洞隧洞断面形状冲击扰动双轴霍普金森压杆

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    高温及动态剪切下花岗岩裂隙渗流与传热特性试验研究

    廖涛陈跃都梁卫国李智凌...
    2273-2288页
    查看更多>>摘要：深部地热储层赋存有大量闭合裂隙,通过注水诱发裂隙剪切滑移,可实现储层渗透及换热性能的改造.开展不同温度(25 ℃～300 ℃)条件下花岗岩裂隙动态剪切-渗流-传热试验,分析花岗岩裂隙动态剪切滑移过程中实时渗透率与对流换热系数演化,定量表征裂隙面形貌及微凸体剪切损伤,揭示高温作用下花岗岩裂隙剪切损伤对渗流及传热特性影响机制.结果表明:(1)花岗岩裂隙渗透率与对流换热系数随剪切滑移呈平稳-增长-衰减三阶段变化特征,这与裂隙面微凸体剪缩、剪胀、剪断及碎屑物堵塞等有关;(2)随着花岗岩温度由25℃增至300 ℃,初始平稳段渗透率变化不大,而剪切滑移过程中增长段与衰减段的渗透率增幅K2/K0和K3/K0均减小,其中K2/K0由159.75降至30.58,而K3/K0由148.68降至3.03;(3)花岗岩裂隙剪切过程中,对流换热系数变化与渗透性呈正相关关系,且花岗岩温度越高,对流换热系数越大;(4)花岗岩温度越高,裂隙面微凸体剪切破坏越严重,当温度由25 ℃增至300 ℃,损伤体积由508.1 mm3增至729.3 mm3,裂隙面剪切磨损物粒径越小,磨损物堵塞对裂隙渗透率及对流换热系数的衰减作用更加明显.研究结果对高温岩体地热开采过程中高温岩体裂隙运动变形及热能高效开采具有一定理论指导意义与价值.

    岩石力学高温花岗岩动态剪切-渗流对流换热特性剪切损伤地热开采

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    径向振动激励对饱和砂土的扰动特征试验研究

    李晓龙陈永利肖伟帆马鹏...
    2289-2300页
    查看更多>>摘要：为研究径向振动激励对饱和砂土的扰动效应,研发一种具有径向激振功能、频率可调的振动试验系统,利用该系统开展振动频率10～50 Hz条件下饱和砂土扰动试验,分析径向振动激励对饱和砂土扰动效应时空演变规律和分布特征.结果表明,在试验工况范围内,受振动激励作用,各测点孔隙水压力前期逐渐上升,达到峰值后逐渐下降并趋于稳定;随着振动频率的升高,饱和砂土受扰动程度更加剧烈,各测点超静孔隙水压力、超静孔隙水压力比、液化持续时间及振动加速度逐渐增大;振动频率为30Hz时,部分测点达到液化状态,40和50Hz时,所有测点进入液化状态;随着深度增加,振动过程中各测点孔隙水压力越大,达到峰值时刻越早,液化持续时间越短;振动器中部附近土体受扰动程度最剧烈,该位置测点最早进入液化状态,其孔隙水压力振荡幅度、相对振荡幅度和超静孔隙水压力比峰值均高于两端土体;沿径向与振动中心距离越近,测点振动加速度、最大超静孔隙水压力比越大,进入液化状态越早,液化持续时间越长.试验结果对注浆时机选择、出浆口位置设置、振动参数选取等具有指导作用,为进一步开展径向振动注浆试验研究奠定了基础.

    土力学径向振动激励饱和砂土试验装置扰动效应

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    超固结饱和盐渍黏土化学-力学耦合模型及其验证

    王立业周凤玺牟占霖万旭升...
    2301-2313页
    查看更多>>摘要：为了能够准确预测渗透吸力对超固结饱和盐渍黏土力学行为的影响,建立考虑渗透吸力影响的超固结饱和盐渍黏土弹塑性理论模型,为预测饱和盐渍黏土化学-力学耦合行为提供理论依据.该模型是在统一硬化(UH)模型的理论基础上,通过引入渗透效率参数和耦合应力,建立一个同时考虑渗透吸力、固结度和化学-力学耦合效应的统一硬化(UH)模型,并获得超固结比与渗透吸力的理论表达式.结果表明新模型具有如下优势:(1)借助耦合应力的概念可以描述渗透吸力诱发的变形软化和强度硬化效应;(2)在只增加2个参数的基础上就能准确预测不同应力历史、排水条件和含盐条件下饱和盐渍黏土的化学-力学耦合行为;(3)可以揭示饱和盐渍黏土超固结比与渗透吸力的依赖性以及化学-力学耦合行为的作用机制.另外,研究结果为化学环境作用下黏土化学-力学耦合分析及行为预测提供了宝贵的理论基础.

    土力学饱和盐渍黏土超固结比渗透吸力化学-力学耦合弹塑性模型

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    多循环荷载下BFRP抗浮锚杆锚固性能现场试验

    吴泽坤白晓宇孙淦王凤姣...
    2314-2328页
    查看更多>>摘要：玄武岩纤维增强聚合物(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)锚杆凭借抗拉强度高、耐腐蚀性好等优点,可代替传统钢筋锚杆解决抗浮锚杆在腐蚀性环境中的耐久性问题,本次试验采用循环加载方式,对不同锚固长度、不同直径的全螺纹BFRP锚杆承载性能开展研究.结果表明:循环荷载作用下锚杆杆体及锚固体荷载-位移曲线呈现滞回状,卸载时锚杆位移回弹率较高,BFRP抗浮锚杆弹性工作性状明显.锚杆杆体受循环荷载作用出现损伤,相同锚固深度锚杆杆体应变随循环次数的增加而增大;不同锚固深度的锚杆,随循环荷载次数增加,锚杆杆体应变增幅及每级荷载卸荷后产生的塑性变形逐渐增大,且锚杆杆体应变向深部传递.BFRP抗浮锚杆杆体轴力从孔口处自上而下衰减,杆体轴力作用范围在距孔口向下2.5 m范围内,循环荷载次数增加导致锚杆轴力增大,传递深度更深,但自孔口向下0.5～1.0 m范围锚杆杆体轴力衰减值随循环次数增加逐渐减小.锚杆杆体轴应力变化量受循环荷载影响较大,不同循环荷载作用下锚杆杆体轴应力变化量存在峰值.BFRP抗浮锚杆剪应力随锚固深度增加迅速增大,在孔口以下深度0.75 m处达到峰值后逐渐减小,剪应力峰值随循环次数增加出现衰减趋势.

    桩基工程BFRP抗浮锚杆循环加载试验荷载传递损伤轴力剪应力

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    絮凝-分级式水平排水板真空预压法处理工程废泥浆试验研究

    高紫阳李嘉明王军按打日拉...
    2329-2340页
    查看更多>>摘要：针对目前竖直排水板真空预压法(PVDVP)处理高含水工程废泥浆存在板材弯折和淤堵严重的问题,结合2种防淤堵技术——絮凝和分级法,提出絮凝-分级式水平排水板真空预压法(F-G-PHDVP).该方法可在单技术基础上进一步缓解细颗粒迁移造成的淤堵问题.针对温州桩基废泥浆展开室内模型试验,对比分析传统、絮凝、絮凝-分级式3种真空预压法处理后的加固效果及淤堵情况,试验结果表明絮凝-分级式加固效果最佳.相对于传统组,絮凝组可提升十字板剪切强度83.5％;而在絮凝基础上絮凝-分级式排水量提升4.03％～12.73％,平均十字板剪切强度提升1.91％～5.66％,平均含水率降低1.66％～4.27％.絮凝-分级式真空预压法不仅增大了平均粒径,同时减缓了细颗粒的迁移,有效防止了淤堵的加剧,进一步提升了加固效果,其中,30-80 kPa真空压力的真空加载方式可进一步提升4.1％加固效率.为验证该方法对现场处理桩基废泥浆的可行性,结合工期因素选取30-80 kPa方案进行真空预压现场试验,结果证实该方案处理高含水废泥浆具有良好的加固效果.

    桩基工程工程废泥浆絮凝分级式水平排水板防淤堵机制

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据