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期刊信息/Journal information
岩土力学
中国科学院武汉岩土力学研究所
岩土力学

中国科学院武汉岩土力学研究所

白世伟

月刊

1000-7598

ytlx@whrsm.ac.cn

027-87198484

430071

湖北省武汉市小洪山中科院武汉岩土力学研究所

岩土力学/Journal Rock and Soil MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是全国中文核心期刊、美国《工程索引》（EI）收录期刊，同时也是中国科学引文数据库、中国科技论文统计源期刊，且为《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》、《万方数据库》、重庆维普全文收录，欢迎读者通过期刊网查阅本刊内容。本刊主要报道岩土力学与工程研究和工程获得的新理论、新成果、新方法。
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    土工袋抑制膨胀土冻胀性能试验及机制探讨

    张勇敢鲁洋刘斯宏田金博...
    759-768,796页
    查看更多>>摘要：寒区膨胀土输水渠道普遍存在严重的冻胀破坏问题,严重损害工程效益.为探究不同含水率、不同干密度下土工袋抑制膨胀土冻胀性能演化规律及其物理机制,开展了土工袋制样标准率定试验和有无袋体约束下膨胀土的冻胀变形试验.试验结果表明:土工袋试样的压实高度与其干密度存在一一对应关系,可以通过控制土工袋的压实高度来精确控制土工袋的制样干密度;无论是否有袋体约束,试样的冻胀变形与时间关系曲线均可划分为冷缩、快速冻结和冻结稳定3个阶段;对于初始状态相同的膨胀土试样,袋体约束作用下其冻胀量显著减小,也即土工袋可有效地抑制膨胀土冻胀;随着含水率的增加、干密度的增大,试样的冻胀率均显著增大;土工袋的冻胀抑制率随着干密度的增加而显著增大,但含水率增加后土工袋的冻胀抑制率并未显著提升;通过分凝势理论和加筋约束原理,揭示了土工袋抑制膨胀土冻胀的内在机制;基于压汞试验获取的膨胀土孔径分布曲线,提出了袋体约束作用下冻结膨胀土的骨架结构概念模型,较好地解释了含水率和干密度对土工袋冻胀抑制率演化规律的影响差异.

    膨胀土土工袋干密度含水率冻胀特性

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    反滤压重及埋深对深厚覆盖层允许坡降影响研究

    张会豪邱子源金伟张丹...
    769-776页
    查看更多>>摘要：反滤压重及埋深均会影响土体允许坡降,但目前尚无法量化这些影响.量化反滤压重及埋深的影响是合理确定允许坡降,科学评价坝基渗流安全的关键.采用轴向应力模拟反滤压重及埋深的作用,针对泸定水电站下游坝基③-1层,开展了③-1层级配包络线在不同轴向应力条件下的渗透试验,量化了反滤压重及埋深对③-1层临界坡降的影响.结果表明:随着轴向应力的增大,③-1层上包线和平均线土体的临界坡降呈线性增加趋势,而下包线土体的临界坡降受轴向应力影响很小.基于试验结果,量化了反滤压重和埋深对③-1层允许坡降的贡献,建立了随轴向应力变化的③-1层土体允许坡降公式,提出了可考虑反滤压重措施及土体埋深影响的允许坡降建议取值方法,该方法可供后续类似工程借鉴采用.

    深厚覆盖层允许坡降反滤压重埋深应力状态

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    基于复变函数理论的无中导连拱隧道应力与位移解析解

    毕钛俊邓琴汤华姜成业...
    777-787页
    查看更多>>摘要：无中导连拱隧道由于后行洞衬砌搭接于先行洞衬砌拱腰之上,围岩与衬砌受力情况复杂,开展相应的围岩与衬砌应力和位移分析具有重要的工程意义.基于复变函数理论和Schwarz交替法,提出了深埋条件下考虑衬砌的无中导连拱隧道围岩与衬砌应力和变形的计算方法.针对无中导连拱隧道两洞具有共用边界的特点,在利用柯西积分法进行求解时,将单洞衬砌与围岩接触的边界积分条件转化为仅存在单洞时的完整边界积分与共用边界积分之差,对于Schwarz交替法中求解"附加面力"的过程亦进行类似处理.给出共用边界应力与位移的计算方法.通过算例,将上述解析结果和数值仿真结果进行对比,证明了方法的可行性和准确性.

    无中导连拱隧道复变函数Schwarz交替法应力场位移场

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    竖向和水平组合荷载下能量桩单桩变形特性

    蒋济泽王成龙黄煜镔赵华...
    788-796页
    查看更多>>摘要：能量桩作为一种新型能源地下结构,在承受上部建筑荷载同时,能够获取浅层地热能.目前针对水平荷载与竖向荷载共同作用下的能量桩热力学特性的研究较少,而水平荷载与竖向荷载共同作用下,桩身温度变化会引起桩体弯矩、水平和竖向位移等发生变化.基于模型试验,对桩体施加10次冷热循环,开展了竖向和水平组合荷载下能量桩的变形特性研究.结果表明,组合荷载下冷热循环会进一步增大桩身弯矩,且对桩体中部的影响更大,最大桩身弯矩增幅达到了 117％;冷热循环会产生桩顶累积位移,试验桩竖向位移增加了 0.201 mm,温度作用引起的水平位移增加值达到了 1.46％D(D为桩体直径);同时,冷热循环会导致桩向桩前倾斜,10次冷热循环后转角达到1.88×10-3 rad,且会随着循环次数增加有缓慢增加趋势;加热时桩前土压力减小,而制冷时使桩前土压力增大.

    能量桩组合荷载模型试验冷热循环热力学特性

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    基于被动区土弹簧刚度降低过程的基坑围护结构计算增量法及软化p-y曲线

    雷国平苏栋程马遥刘慧芬...
    797-808页
    查看更多>>摘要：基坑围护结构的计算常采用基于杆系有限元的增量法,被动区土弹簧刚度在基坑开挖作用下发生动态降低导致土抗力软化,目前缺少在非线性地基模型基础上对该问题的研究.通过引入两个刚度变化系数来综合量化被动区土弹簧参数随基坑开挖的动态变化过程,建立了基于该过程的基坑围护结构计算增量法.针对非线性地基模型,提出了细化增量法进行数值计算.采用线弹性、理想弹塑性以及双曲线3种基本土弹簧模型计算得到被动区软化p-y曲线,对比显示,基于双曲线基本模型得到的等效水平抗力系数变化曲线更符合实际规律.工程实例计算显示,基于基本土弹簧为双曲线的计算结果与不同开挖阶段墙的位移监测数据对应更好.参数分析显示,与被动区土体极限抗力pu相关的刚度变化系数对计算结果影响较大,采用此方法应着重关注被动区pu的计算方法及开挖卸荷对pu的影响.

    基坑围护结构增量法基坑被动区非线性土弹簧软化p-y曲线

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    等应变条件下增压式真空预压固结解析解

    刘景锦罗学思雷华阳郑刚...
    809-821页
    查看更多>>摘要：从注气增压对土体作用效果的角度出发,建立增压式真空预压固结解析理论模型.提出基于注气增压压力等效的受力简化模型;引入新参数——径向渗透系数增大系数η,反映注气过程对土体渗透性质的改变.根据Barron等应变假定和达西定律,考虑排水板涂抹效应与井阻作用、土体径-竖向渗流以及上部堆载,推导增压式真空预压固结控制方程及其解析解,并利用弹性力学方法推导等效注气增压压力p(t)的计算公式.针对瞬时增压和线性增压两种特例给出具体解析解公式,并通过与工程案例对比分析,验证了解析解及等效力计算方法的合理性.通过对固结性状的分析得出如下结论:注气增压方法可增大土体负孔隙水压力值,加速土体排水固结;"参数η"对固结速率的影响较大,分析模型中考虑注气过程对径向渗透系数的改变会更加合理;井阻作用会导致土体固结速率减慢,径-竖向渗流时孔压能够消散完成,而只有径向渗流时孔压无法消散完成.

    增压式真空预压等应变条件固结理论解析解

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    跨孔CT岩溶识别方法准确性的统计学评价

    刘动林沛元李伟科黄胜...
    822-834,926页
    查看更多>>摘要：岩溶地质灾害是粤港澳大湾区引擎城市广州和深圳城市建设与地下空间开发利用面临的主要挑战之一.岩溶勘探一般综合钻探与物探信息进行溶洞识别与评估.跨孔CT物探方法因操作简便,地层信息获取能力较强,近年来在大湾区岩溶勘探中广泛应用.然而,该方法识别溶洞的精度尚待定量评估.鉴于此,收集了大量的岩溶钻探与勘探对比数据,采用模型因子法对跨孔CT岩溶识别精度进行了统计分析.结果表明:该方法能够准确地探测出溶洞顶板埋深、底板埋深与洞高,平均误差不超过5％;对顶板与底板埋深的预测精度离散性非常低,仅为5％,但洞高预测精度离散性中等,超过35％.跨孔CT岩溶识别方法的精度稳定性较好,不受CT方法类型、溶洞充填情况、发射和接收点距、钻孔类型、溶洞顶板厚度、钻孔间距、验证孔距离等因素的影响.对现行跨孔CT方法进行了简单校正,使得在不增加计算复杂性的前提下,模型平均精度提高4％,离散性降低3％.最后,分析证实洞高预测模型因子服从韦布尔分布.研究成果可为岩溶区溶洞勘探与风险评估提供理论支撑.

    跨孔CT溶洞识别准确性评价统计分析风险管控

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    基于改进贝叶斯更新方法的边坡参数概率反分析及可靠度评估

    胡鸿鹏蒋水华陈东黄劲松...
    835-845页
    查看更多>>摘要：某一特定场地的岩土力学参数在地质作用下普遍呈现固有的不确定性,融合现场观测数据进行概率反分析可有效缩减这一不确定性.虽然基于子集模拟的贝叶斯更新(Bayesian Updating with Subset simulation,简称BUS)方法可以将等量场地信息的高维概率反分析问题转化为等效的结构可靠度问题,但是当现场观测数据增多时,构建的似然函数值会变得非常小,甚至低于计算机浮点运算精度,会严重影响概率反分析计算效率与精度.为此,提出了一种基于并联系统可靠度分析的改进BUS方法,从基于乔列斯基分解的中点法出发,将接受率低的总失效区域分解为多个接受率高的子失效区域,从而避免因融合大量现场观测数据引起的"维度灾难"问题,实现对边坡岩土力学参数的准确概率反分析.最后,通过一不排水饱和黏土边坡案例验证了提出方法的有效性,结果表明提出的方法能够融合大量钻孔数据和边坡服役状态等观测信息高效进行岩土力学参数概率反分析及边坡可靠度评估,为高维空间变异参数概率反分析和边坡可靠度评估提供了一种有效的工具.

    边坡空间变异性似然函数分解贝叶斯更新概率反分析可靠度评估

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    束浆挤扩钢管桩竖向抗拔承载力计算方法

    王长虹杨天笑马铖涛沈洋...
    846-856页
    查看更多>>摘要：随着城市地下空间的开发,深厚黏性土地区的基础抗浮问题愈发凸显.钻孔预制桩因环境友好,得到了广泛的应用,但钻孔过程削弱了预制桩的抗拔性能.拟开发一种新型的约束注浆挤扩钢管桩,为了准确评估束浆挤扩桩的承载力,分析了抗拔桩的破坏模式.基于对数螺旋线,提出局部滑裂面理论.采用经典案例,验证了抗拔承载力公式的有效性.基于正交试验设计理念,研究了束浆挤扩桩承载力的影响因素.结果表明,桩径和桩-土界面强度,对抗拔承载力的贡献最大.开展束浆挤扩桩的现场抗拔试验,与同直径钢管桩相比,束浆挤扩工艺可提高抗拔承载力达到70％.使用简化计算公式,计算基桩的抗拔承载力,误差控制在5％以内,更为准确安全.研究结果为约束注浆挤扩钢管桩承载力的设计和优化,提供了理论和技术参考.

    束浆挤扩钢管桩抗拔承载力对数螺旋线简化计算方法

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    基于冲击回转钻进的岩石强度随钻识别研究

    刘勇斌张晓平李馨芳李德宏...
    857-866页
    查看更多>>摘要：在隧道掘进施工过程中,数字化钻孔过程监测(drilling process monitoring,简称DPM)系统能够实时快速地获取岩石强度参数,及时指导现场开挖和支护作业.为实时获取隧道开挖掌子面前方的围岩强度,基于搭载于气动冲击回转钻机上的数字化DPM系统地开展现场原位数字钻进试验.通过对钻孔全过程的推进压力、回转压力、冲击压力以及钻杆位移等钻进参数进行实时监测、记录和分析,得到了不同钻孔过程的钻进参数特征,据此对各钻孔过程进行识别,并采用DPM时间序列分析方法分离出纯钻进过程钻进参数,结果表明:纯钻进过程的钻进深度随钻进时间呈分段线性变化;钻机工作压力随钻进时间的变化相对恒定,其对不同钻速段的钻速变化影响有限;同时,钻进速度随岩石强度增加而减小,并建立了岩石强度关于钻进速度的指数关系模型,用以指导工程实践.

    冲击回转钻孔过程监测钻进参数饱和单轴抗压强度

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