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

    含水饱和度影响下砂岩劈裂特性与水岩作用机制

    张村王潇杰师旭涛赵毅鑫...
    3722-3737页
    查看更多>>摘要：岩石含水饱和度与水分分布影响劈裂面粗糙度,进而决定断裂面渗流性能和摩擦作用,对分析巷道围岩稳定性和水压致裂增透效果至关重要.通过对不同饱和度(0,25％,50％,75％和100％)砂岩进行核磁共振分析和巴西劈裂试验,并对岩样劈裂面进行三维形貌扫描,研究饱和度对砂岩劈裂特征的影响.研究结果表明:(1)岩样从干燥到饱和,抗拉强度从3.05 MPa降至0.98 MPa,符合指数函数特征.岩样的硬度从干燥到饱和下降56.6％,高饱和度砂岩塑性增强.(2)劈裂面分形维数随饱和度增加呈对数型增大.裂隙面粗糙度系数(JRC)随饱和度增高,均值从5.598增至13.306,且非饱和状态JRC表现出明显的离散性.(3)利用统计学原理量化不同饱和度砂岩劈裂面,发现粗糙度高度、坡度均值和标准差均随饱和度升高增大,坡向则由干燥的均匀分布逐渐趋于集中在270°.饱和程度加大,垂直裂隙增多,劈裂面更加粗糙.(4)核磁共振分析结果表明,随着吸水饱和度的增加,水由岩样周边向内部运移,岩样内部孔隙润湿量逐渐增加.随着饱和度从25％升高至100％,岩样内部大中孔和微裂隙润湿比例由3％升高至17％,促使岩样生成软弱结构,破坏时由穿晶裂隙逐渐演化为晶间裂隙,导致宏观表现为劈裂面更加粗糙.

    岩石力学巴西劈裂3D形貌扫描饱和度劈裂面粗糙度

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于位移协调系数指标的不同岩性岩石失稳前兆特征研究

    沈永星冯增朝周动
    3738-3747页
    查看更多>>摘要：基于有限位移信息,研究识别和捕捉岩石失稳前的有效短临前兆方法对于推动岩体动力灾害的成功预测具有重大研究和现实意义.为研究不同岩性岩石失稳前的位移前兆特征,对紫红砂岩、粗黄砂岩、烟煤、大理岩、花岗岩和玄武岩6种不同岩性岩石试样开展了单轴压缩破坏试验,通过对试样加载过程中的表面位移和内部声发射信号进行监测,研究岩石失稳前的表面变形信息特征,进一步提出岩石失稳前兆-位移协调系数指标(DCC).研究表明:DCC可以捕捉岩石失稳的前兆信息,该指标异常突增现象是岩石失稳的一种重要前兆特征;对于不同岩性岩石,DCC异常突变点出现在峰值应力95％～99％处,是岩石失稳的一种短临前兆指标.与声发射参数相比,DCC可以利用表面变形信息,在岩石失稳前实时正向定量捕捉和识别不同岩性岩石破坏失稳前兆信息.研究结果可为岩石失稳破坏的前兆分析和预测提供新的有益参考.

    岩石力学不同岩性岩石失稳前兆变异系数位移协调系数指标

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    反倾岩质边坡弯曲倾倒多级折断的突变特征研究

    赵天丞魏玉峰国鸿圆梁彭...
    3748-3758页
    查看更多>>摘要：弯曲倾倒破坏是反倾岩质边坡中常见的破坏模式,而倾倒变形可能导致坡体发生多级折断.为研究这种现象,通过大型离心模型试验分析弯曲倾倒多级折断的突变特征,并基于突变理论建立多级折断的预测模型,以验证模型的合理性.研究结果显示,反倾岩质边坡倾倒变形是一种累积应变能的过程,并通过折断破坏来释放应变能;根据突变特征,发生多级折断的反倾边坡可以分为无影响区、叠合倾倒区、缓倾结构面影响区和变形区.在叠合倾倒区,岩层的多级折断破坏深度逐渐增加,而在缓倾结构面影响区,折断面基本与缓倾结构面一致;采用突变理论分析叠合倾倒区的多级折断深度,计算结果与离心试验结果相符.研究成果对于该类边坡稳定性和破坏机制提供了理论支持.

    边坡工程反倾层状岩质边坡弯曲倾倒破坏突变理论离心模拟试验

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    水岩作用下花岗岩动态冲击压缩特性及损伤时效性研究

    黄耀莹翟越王铭李宇白...
    3759-3770页
    查看更多>>摘要：了解水岩作用下岩石动力学特性及损伤时效性对深部岩石工程灾变预防具有重要意义.为研究水岩作用时间对花岗岩动态冲击压缩特性及损伤特性影响,使用分离式霍普金斯压杆(SHPB)系统对不同浸泡时间的试件进行冲击压缩试验,结果显示,水浸泡处理提高了花岗岩强度对加载率的敏感性,低加载速率下强度软化因子与时间线性负相关.此外,通过光学显微镜、原子力显微镜、等离子质谱仪和核磁共振系统观察纯净水浸泡0,2,4,6个月的花岗岩表面和内部微观结构变化,优化孔隙损伤演化模型,计算发现6个月未达孔隙损伤阈值.最后量化分析水岩作用时间特性,解释化学损伤与孔隙损伤的时效性差异.结果表明,水岩物理、化学作用共同促进孔隙发育,但时间特性不同,化学作用随时间增长而减缓,物理作用反之.

    岩石力学花岗岩水岩作用动态冲击压缩特性损伤演化时效性

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    结构面表面起伏体对抗剪强度的贡献与影响研究

    田钱钱雍睿钟祯曹泽敏...
    3771-3778页
    查看更多>>摘要：为深入分析表面起伏体在不同剪切应力条件下的力学响应特征,采用UDEC软件模拟分析17组不同锯齿组合的结构面在不同法向应力条件下的力学行为与剪损特征,并通过室内试验进行对比验证.结果表明:附齿个数、锯齿高度比对结构面峰值抗剪强度的综合影响呈正相关趋势,但在达到一定程度后相关性减弱,且受法向应力影响;法向应力增大将减弱附齿个数与锯齿高度比对结构面剪胀特性提升的贡献;仅考虑最大起伏体的结构面粗糙度系数(JRC)计算方法仅适用于较低法向应力条件;含附齿的锯齿结构面在直剪试验过程中存在4种主要破坏类型.通过响应面分析,拟合得到考虑附齿的锯齿结构面JRC计算模型,与试验结果的误差小于10％.该研究揭示不同大小表面起伏体在结构面抗剪强度中的响应特征,可为工程实践应用和进一步探索采用起伏幅度研究结构面粗糙度提供对比参考.

    岩石力学锯齿结构面表面起伏体剪切特性结构面粗糙度系数数值模拟

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于Hoek-Brown强度准则的软岩隧洞稳定性分析及应用

    任子健王涛吴顺川耿晓杰...
    3779-3791页
    查看更多>>摘要：为解决复杂地质赋存条件下隧洞施工阶段的稳定性分析问题,基于Hoek-Brown强度准则,根据弹塑性理论得出侧压力系数为1.0条件下,圆形隧洞的塑性区半径计算公式,并提出围岩塑性区发展系数.研究了围岩塑性区发展系数Cp与隧洞埋深以及地质强度指标GSI之间的关系.以滇中引水工程楚雄段部分洞段为工程背景,使用点荷载实验仪确定该洞段泥质粉砂岩单轴抗压强度,结合抗拉强度确定Hoek-Brown关键参数之一—岩石材料常数,随后结合围岩纵向变形曲线、围岩特征曲线和支护特征曲线,对隧洞初期支护结构稳定性进行分析,并与Carranza归一化方法进行对比.研究结果表明,随着围岩质量的降低和埋深的增加,隧洞开挖后进入塑性状态的围岩范围也随之增大;使用该方法获得的围岩塑性范围大于Carranza归一化方法获得的围岩塑性区范围;对于该隧洞而言,现有初期支护结构的安全系数均大于1.0,可保持隧洞稳定,且使用该方法进行稳定性分析比使用Carranza归一化方法分析更加安全保守,这对于复杂地质条件下的软岩隧洞工程安全施工是有利的.

    隧道工程Hoek-Brown强度准则围岩塑性区点荷载实验收敛约束法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    不同水灰比浆液加固节理面卸载诱发滑移试验研究

    孙金源冯现大刘日成李树忱...
    3792-3807页
    查看更多>>摘要：为了探究卸载诱发滑移条件下不同水灰比浆液加固对花岗岩节理面滑移特性的影响,本试验对含节理花岗岩进行不同水灰比水泥浆液加固,开展恒定轴压分级卸载围压的诱发滑移试验.试验结果表明:(1)无填充节理面进行三维形貌扫描发现,滑移前节理面算术平均高度Sa、均方根高度Sq和峰度系数Sku分别为5.744,7.554和11.106,滑移破坏后分别为13.999,17.586和5.431.节理面表面的高度差增大,条纹状割痕逐渐消失.(2)使用SEM扫描电镜观察加固节理面微观破坏面,发现水灰比升高,水泥骨架强度降低,浆液流动性增强,水泥-岩石互锁结构微观破坏形式发生改变.(3)水灰比0.5,0.7和1.0浆液加固节理面,在相同围压下剪切应力峰值依次为28.067,15.609和8.863 MPa,在诱发滑移阶段的剪切位移依次为0.072,0.050和0.061 mm.加固节理面抗剪强度和抗滑移变形能力均得到提升.(4)加固节理面缓慢蠕变滑移产生能耗,改善未加固节理面应变能快速释放产生的黏滑现象.根据试验结果分析:水灰比降低,水泥-岩石互锁结构面通过蠕变滑移耗散的能量更多.当水灰比为0.7时无扰动蠕变滑动速度最低,形成的互锁结构滑移稳定性更强.

    岩石力学卸载诱发滑移水灰比滑移特性注浆加固

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    边坡下滑推力矢量和法

    郭明伟李佳航江俊霖蔡启航...
    3808-3819页
    查看更多>>摘要：边(滑)坡下滑推力的确定一直是滑坡防治工程中的核心问题.为解决相邻滑面倾角变化大于10°这类复杂折线形滑体下滑推力计算误差大的难题,考虑力的矢量特征,将沿滑面的抗滑力矢和下滑力矢分别向边坡主滑方向投影,提出边坡下滑推力矢量和法,该方法可同时得到坡体内下滑推力分布曲线和整体安全系数.对比分析本文方法与传递系数法,圆弧形滑面与缓倾折线形滑面算例结果表明:本文方法得到的下滑推力曲线与传递系数隐式法吻合较好,验证了本文方法在下滑推力计算中的合理性.复杂折线形滑面的工程实例分析表明:传递系数法隐式解安全系数较严格极限平衡M-P法误差高达21.7％,而本文方法安全系数与M-P法误差仅为0.3％,敏感性计算结果表明土体弹性参数对该方法计算结果影响很小.可见,本文矢量和法适用于相邻滑面倾角变化大于10°的复杂折线形滑体,可为复杂折线形滑体的抗滑工程提供可靠设计依据.

    边坡工程矢量和法滑坡推力剩余下滑推力法传递系数法严格极限平衡法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    流变扰动条件下敏感邻域内岩体微观损伤试验研究

    王波田志银马世纪任永政...
    3820-3831页
    查看更多>>摘要：处于"敏感邻域"内的流变岩体在扰动载荷作用下,容易发生变形破坏,为从微观损伤角度建立流变岩体进入"敏感邻域"的判别标准,以红砂岩为研究对象,利用RRTS-IV型岩石流变扰动效应试验系统,对不同轴向静载压力下的流变岩体开展流变扰动试验.试验结果表明:(1)当流变岩体处于较高的轴向静载压力时,纵向累计扰动应变曲线将经历减速增长、稳定增长和快速增长3个阶段,且轴向静载压力越大,快速增长阶段越突出.(2)通过分析纵向扰动应变速率与轴向静载压力之间的变化关系,探究不同轴向静载压力作用下的流变岩体对于动态扰动的应变响应特征,并划分不同的扰动敏感区域.(3)处于非敏感区的流变岩体在动态扰动的作用下,岩体中孔隙的扩展和裂纹萌发将受到一定程度的遏制.(4)当流变岩体由过渡区进入弱敏感区和强敏感区时,动态扰动能极大地促进岩体内部微小裂隙萌生和原始裂纹扩展,且动态扰动越接近于强敏感区,孔隙数量增长越显著.

    岩石力学流变扰动试验纵向应变曲线扰动应变速率敏感区域孔隙变化

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    充填岩石节理法向闭合变形特性试验研究

    肖维民朱斌刘伟超朱占元...
    3832-3840页
    查看更多>>摘要：岩石节理法向闭合变形特性是影响岩体力学和渗流特性的关键因素之一,天然岩石节理中常常充填有砂等充填物而形成充填岩石节理.目前关于非充填岩石节理法向闭合变形特性的研究成果较为丰富,但针对充填岩石节理法向闭合变形特性的研究成果较为欠缺.为此,采用类岩石材料浇筑具有第5和8条Barton标准剖面线形貌特征的人工模拟岩石节理,以石英砂作为充填介质,制备具有9种充填度的人工模拟充填砂岩石节理试件,对其开展法向闭合变形试验,得到具有不同充填度人工模拟充填砂岩石节理试件的法向闭合变形曲线,在此基础上分析充填度对充填岩石节理法向闭合变形的影响,并采用幂函数分别拟合具有不同充填度的充填岩石节理法向闭合变形曲线和对应的最大法向闭合变形量,建立了充填岩石节理法向闭合变形幂函数经验模型和最大法向闭合变形量随充填度变化的幂函数经验公式.

    岩石力学充填岩石节理法向闭合变形充填度

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据