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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
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    考虑轴向裂隙影响的岩体完整性计算模型

    查浩魏玉峰李树武李常虎...
    3972-3980页
    查看更多>>摘要：岩体完整性是岩土工程领域的一个重要的指标,使用岩体的纵波波速反映岩体完整性是工程领域里最常见的方法.但因弹性波纵波传播的局限性,声波实测值反映的岩体完整性不能考虑轴向裂隙影响,通过现场原位声波测试和岩样裂隙检测,建立考虑岩石裂隙走向和长度的岩体完整性计算模型;并通过现场原位测试以及与传统岩体完整性计算模型对比,分析不同走向的裂隙对现场声波实测值的影响.结果表明,裂隙的方向和长度对声波测试值有决定性影响,影响程度取决于裂隙的发育方向与检测声波的传播方向的夹角,采用模型计算时,依据岩体中的裂隙参数与声波实测值的变化规律对声波测值进行修正,计算获得的岩体完整性系数克服了传统方法获得的岩体完整性系数不能全面反映岩体完整程度的难题.

    岩石力学岩体完整性裂隙纵波波速岩体质量评价

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    基于极限状态位移梯度场的滑动面追踪

    代立现李春光周磊
    3981-3987页
    查看更多>>摘要：有限元-强度折减法是常用的边坡稳定性分析方法,但无法直接获得滑动面.基于边坡发生剪切破坏时剪切方向与位移梯度垂直的假设,提出基于位移梯度场的滑动面追踪方法.在获取边坡极限状态位移梯度场后,以最大位移梯度点作为起始点,沿剪切方向,采用欧拉法对滑面进行追踪,并以位移梯度的大小在滑面上取得极大值对滑面进行修正,从而准确确定整个滑面的位置.最后,通过3种边坡的算例,验证该方法的可靠性.

    边坡工程边坡稳定性强度折减临界滑面位移梯度

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    分解条件下含可燃冰砂土-开采井界面弱化规律试验研究

    张玉陶子卓栾雅琳狄圣杰...
    3988-3999页
    查看更多>>摘要：可燃冰分解会导致含可燃冰砂土-开采井界面承载力降低,产生错位、滑动等非连续性变形,直接影响开采井的稳定性.为研究分解条件下含可燃冰砂土-开采井界面弱化规律,基于研制的低温-高压可燃冰生成及三轴测试设备,开展了分解条件下含可燃冰砂土-开采井界面剪切试验,构建了考虑分解效应的含可燃冰砂土-开采井界面统计损伤模型.研究结果表明,可燃冰分解前界面呈应变软化状态,界面抗剪强度和剪胀性随饱和度增加而增大;分解后界面呈应变硬化状态,界面强度亦随饱和度的增加而增大,但剪胀性受其影响略小.与分解前相比,分解后界面抗剪强度、黏聚力、剪胀性等均降低,呈显著的弱化特性.由此考虑界面微元强度服从Mohr-Coulomb 屈服准则和双参数Weibull分布,构建了可较好描述分解引起的含可燃冰砂土-开采井界面变形破坏的界面统计损伤模型,分析模型中的参数m和F0与可燃冰饱和度、有效围压和分解条件的关系.相关成果可促进可燃冰勘探开发基础理论和关键技术研究.

    土力学可燃冰分解含可燃冰砂土-开采井界面界面弱化统计损伤模型

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    基于粒子群算法的深基坑支撑轴力优化研究

    孙九春吴圣伟曹虹
    4000-4008页
    查看更多>>摘要：当前,轴力伺服(补偿)系统对软土基坑变形控制的效果时好时坏,其优势未能充分发挥.为此,在基坑侧向变形主动控制方法的基础上,创新性地运用基于群智能的粒子群算法解决支撑轴力优化问题,建立考虑基坑施工过程的支撑轴力优化方法,并开发基于粒子群算法的竖向弹性地基梁法计算程序,获得在动态、多工况变化的基坑施工中能够满足支护结构强度、刚度要求的合理支撑轴力.结果表明,本文引入的粒子群算法可以简单高效地求解涉及围护结构内力、变形和支撑承载能力等动态、多约束条件下的支撑轴力优化问题,为今后基于主动控制的深基坑设计提供了借鉴.

    基坑工程主动控制粒子群算法轴力优化

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    细颗粒含量影响不连续级配砂砾土渗蚀特性的计算流体动力学-离散元耦合模拟

    刘垒雷邓刚李维朝陈锐...
    4009-4021页
    查看更多>>摘要：细颗粒含量是决定渗蚀是否发生的几何条件之一,对土体渗蚀特性的影响规律复杂.基于计算流体动力学-离散元(CFD-DEM)耦合方法,开展2种水力梯度、7种细颗粒含量的不连续级配砂砾土渗蚀数值模拟试验,从宏细观角度研究细颗粒含量对渗蚀影响的作用机制.结果表明:土体内部孔隙状态按细颗粒含量由低到高可分为欠填、满填、部分过填(细颗粒将部分粗颗粒分离)以及完全过填(细颗粒完全将粗颗粒分离)4种;欠填状态(细粒含量低于25％)时,细颗粒侵蚀率随细颗粒含量的增大而增大,但在欠填向满填(细含量为30％)转化过程中,侵蚀率随细颗粒含量增大而减小,其根本原因是满填时土样孔隙比达最小,细颗粒迁移难度增大;其后,侵蚀率随细颗粒含量继续增大,土体进入过填状态,但侵蚀类型从渗蚀逐渐转变为反向侵蚀,综合分析土体内部颗粒迁移分布和流失颗粒组成结果,判断细颗粒含量为35％时,属干部分过填状态,其内部稳定性处于过渡状态,本试验条件下表现为渗蚀类型;细颗粒含量为40％时,细颗粒己无法从粗颗粒间孔隙迁移通过,处于完全过填状态,表现为反向侵蚀类型.

    土力学渗蚀CFD-DEM细颗粒含量不连续级配砂砾土侵失率颗粒迁移

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    透水管桩沉桩后桩周土体黏弹性固结分析

    董砺威吴文兵田乙梅国雄...
    4022-4031页
    查看更多>>摘要：引入Merchant黏弹性本构模型模拟软土的应力-应变关系,采用半透水边界条件描述桩-土界面透水特性,同时考虑竖向和径向排水,建立透水管桩沉桩后桩周土体轴对称固结模型.借助分离变量法和拉普拉斯变换,推导得到桩周土体的孔压和固结度解析解.通过与现有解答进行对比,验证所得解析解的合理性.基于所得解答,开展参数敏感性分析,深入探究透水管桩沉桩后桩周土体的黏弹性固结特性.结果表明:半透水边界参数越大,桩周土固结过程越快,土体黏弹性对桩周土固结速度的影响越小;在固结初期,土体黏弹性对桩周土体固结行为的影响并不明显,而在固结后期,软土黏滞系数越大,独立弹簧与Kelvin体并联弹簧的模量比越大,桩周土固结速度就越慢.

    桩基础透水管桩黏弹性超静孔压固结分析级数解答

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    工业固废除尘灰基泡沫轻质土耐环境性能研究

    蒋红光马梦媛解庆贺王超...
    4032-4043页
    查看更多>>摘要：为实现工业固废除尘灰基泡沫轻质土在交通基建中的资源化利用,提出除尘灰基泡沫轻质土的性能提升技术,研发除尘灰基泡沫轻质土新材料,评价复合改性后不同配合比下的除尘灰基泡沫轻质土力学性能、水稳定性能和耐久性能,并探究改性前后材料微观结构变化及其强度形成机制.研究结果表明:非离子型表面活性剂(AEO-9)可显著提升泡沫稳定性和除尘灰的浸润性,最优掺量分别为原状发泡液质量的20％和除尘灰质量的0.4％;复合改性后除尘灰掺量最高为50％,除尘灰基泡沫轻质土 28 d强度达到2.08 MPa,吸水率和软化系数别为21.4％和0.765,干湿循环和冻融循环强度损失分别为13.8％和17.3％,满足水稳定性及耐久性指标要求;扫描电子显微镜(SEM)结果表明,复合改性后的除尘灰基泡沫轻质土微观孔隙结构显著优化,直径小于200pm的气泡比例由32.54％提高至52.2％;XRD分析结果进一步表明,在碱性环境下矿渣微粉有助于提高材料初期强度,除尘灰中的Fe2O3在活性激发后有助于材料生成稳定的水化铁铝酸三钙C3(AF)H6,进一步提高了材料强度.本文提出的除尘灰基泡沫轻质土改性方法及其新材料为工业固废的资源化利用、回填工程的降本增效提供了新途径.

    土力学泡沫轻质土除尘灰强度水稳定性耐久性

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    平面水平剪切波在饱和冻土地层中的传播特性研究

    马强周凤玺江烨
    4044-4051页
    查看更多>>摘要：近年来,冻结多孔介质在地球物理勘探领域引起广泛关注,以往冻土介质中波的传播特性研究多集中在1种或2种介质分界面处,为更直观地反映SH波在冻土层中的传播规律,基于冻结饱和多孔介质的波动理论,建立平面SH波入射下基岩上覆饱和冻土层的自由场地模型.结合Helmholtz矢量分解定理,通过建立动力刚度矩阵,获得饱和冻土中SH波传播速度的解析表达式.分析入射角度、入射频率、胶结参数、孔隙率、温度以及接触参数对SH波传播速度的影响规律.研究结果表明:SH波的传播速度随胶结参数和接触参数的增大而显著增大;整体上随孔隙率和温度的增大逐渐增大;SH波的入射角度对其传播速度影响显著,随入射角度的增大,传播速度呈非线性变化;不同入射角度随各参数变化下均有对应的速度峰值频率,动力响应变化加剧多集中在高频段.

    土力学饱和冻土波动理论平面SH波动力刚度矩阵

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    考虑基坑降水中总应力与土体参数变化的渗流-地面沉降耦合模型研究

    董小松朱留杰靳文超许伟伟...
    4052-4061页
    查看更多>>摘要：为研究总应力及土体参数变化条件下基坑降水诱发地面沉降的变化机理及计算方法,以西霞院输水及灌区工程渠首倒虹吸段基坑工程为例,构建研究区地下水渗流三维数值模型.采用理论推导与实例分析相结合的方法,对基坑降水过程中的应力、参数及沉降变化进行分析对比,提出考虑总应力及土体参数变化的渗流-沉降耦合模型计算公式及方法,并对不同理论模型下地面沉降的计算结果进行对比分析.结果表明,建立的总应力与土体参数变化的渗流-地面沉降耦合模型沉降计算值最小且与实测值的拟合效果最好,可以合理解释以往研究中沉降计算值都明显大于实测值的现象,更加符合实际沉降过程.研究成果可为类似工程开展地面沉降预测提供参考和指导,具有重要的现实意义.

    土力学基坑降水总应力变化土体参数变化耦合模型地面沉降

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    吸-脱湿过程中GMZ膨润土颗粒的水-力特性

    张召叶为民王琼陈永贵...
    4062-4071页
    查看更多>>摘要：膨润土颗粒材料因具有制备成本低、运输方便、施工工艺简单等优点,被看作是高放废物深地质处置库一种新型的缓冲回填材料.以我国高庙子(GMZ)膨润土为对象,采用气相平衡法开展吸力控制下膨润土颗粒的吸-脱湿试验,结合MIP微观测试技术,探究吸-脱湿过程中膨润土颗粒的持水特性、体变特性及微观结构特征.试验结果表明:(1)膨润土颗粒的吸湿/脱湿持水曲线在低吸力阶段基本一致,而在高吸力阶段呈现迟滞现象:(2)吸-脱湿过程中膨润土颗粒湿化膨胀、干化收缩,并在高吸力段产生不可恢复的塑性变形;(3)吸湿过程中,膨润土颗粒集合体间孔隙体积增加,孔隙分布曲线由"单峰"型向"双峰"型发展,而在后续脱湿过程中,集合体间孔隙无法完全恢复,孔隙分布曲线呈"双峰"特征;(4)BExM模型可较好地模拟吸-脱湿过程中膨润土颗粒的胀缩变形特征,并能反映水化过程中颗粒混合物集合体内孔隙、集合体间孔隙和颗粒间孔隙的演化规律.

    土力学膨润土颗粒持水曲线胀缩变形孔隙尺寸分布本构模型

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