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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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    考虑锚胫作用下拖曳锚在成层土中的嵌入机制

    熊树森黄蕴晗赖莹
    1495-1504页
    查看更多>>摘要：深水系泊系统及其系泊基础的开发已成为发展清洁能源"海上风电"项目的关键课题.拖曳锚由于其较大的承载力和易安装等诸多优势而具有较好的发展前景.基于极限塑性上限分析法,建立了考虑锚胫作用的拖曳锚在成层土中的嵌入轨迹、姿态以及承载力预测模型.利用已有模型试验对本模型进行验证,结果表明:考虑锚胫作用模型轨迹预测误差控制在13.5％,轨迹和角度预测误差相比于未考虑锚胫作用的模型分别降低了 78.32％和36.9％.硬土层的强度、厚度和深度共同制约着拖曳锚的嵌入能力.首先,强度比影响最明显,强度比越大,嵌入深度越小,直至无法穿透硬土层;其次,是深度影响,深度越大,承载力越大.能够穿透硬土层的条件下深度对轨迹和角度影响不明显,不能够穿透硬土层条件下深度越大,嵌入深度越大,最终角度越小;最后,是厚度影响,硬土层厚度越大,嵌入过程中承载力越大.

    拖曳锚预测模型成层土锚胫作用轨迹

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    中国南海神狐海域水合物储层井壁稳定可靠度分析

    黄佳佳蒋明镜王华宁
    1505-1516页
    查看更多>>摘要：天然气水合物具有巨大的潜在经济和环境价值,其开发利用对国家能源安全和实现国家碳达峰碳中和的"双碳目标"具有战略意义.我国天然气水合物资源主要分布于南海海域,海洋环境的复杂性和隐蔽性使工程测量数据具有较大不确定性,影响钻井安全.目前未见有水合物储层井壁稳定可靠度研究.为定量评估在我国南海神狐海域水合物储层钻井风险,基于水合物储层钻井井壁稳定解析理论和南海神狐海域具体地质条件,结合可靠度分析方法中的改进一次二阶矩法和响应面法,研究南海神狐海域水合物储层钻井井壁失稳概率分布特征,分析该海域井壁失稳概率及安全钻井液压力窗口对主要参数均值和不确定性的敏感性,结果表明:(1)若测量数据足够精确,在我国南海神狐海域水合物储层进行钻井活动的安全性较高,安全钻井液压力窗口也较大.测量数据的不确定性增大将使井壁失稳概率显著升高,缩窄安全钻井液压力窗口.(2)较低的钻井液温度对降低井壁失稳概率略有帮助,且能明显地扩大安全钻井液压力窗口.(3)5个主要参数的均值和不确定性对井壁失稳概率的影响次序相同,均为初始地应力＞初始内摩擦角＞弹性模量比＞初始黏聚力＞初始弹性模量.实际工程中对初始地应力数据精确测量,能够显著提高水合物储层钻井井壁稳定性.

    天然气水合物井壁稳定性可靠度南海神狐海域响应面法改进一次二阶矩法

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    国内外静力触探液化判别方法对比检验

    张思宇李兆焱袁晓铭
    1517-1526,1539页
    查看更多>>摘要：静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)具有独特优势,使其成为了海上风电工程的主要勘察方法.海上风电工程位于液化易发区,因此研究基于CPT液化判别方法的适用性和可靠性就成为亟待解决的突出问题.详细介绍了 4种国内外具有代表性的CPT液化判别方法,并采用理论分析及大量CPT液化实测数据检验,对现行的美国国家地震工程研究中心(National Center for Earthquake Engineering Research,简称 NCEER)方法、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)方法(岩规法)、《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ 83-2011)方法(软土规程法)和《建筑工程抗震性态设计通则》(CES 160:2004)方法(通则法)等4种方法进行对比检验,提出了 4种主要方法的评价结果.结果表明:NCEER法液化判别临界线在低烈度区存在不合理的回弯现象,在高烈度区存在临界值增大过快的问题,在Ⅶ度区深层偏于危险,在Ⅸ度区深层明显偏于保守,在Ⅶ、Ⅸ度区浅层和Ⅷ度区判别结果较好;岩规法液化判别临界线存在很大的问题,液化判别临界线随深度递减,液化判别时在Ⅶ度区浅层偏于危险,在深层明显偏于危险,在Ⅷ、Ⅸ度区浅层偏于保守,在深层偏于危险;软土规程法液化判别临界线在土层深度约6 m处存在不合理的回弯现象,在Ⅶ度区浅层判别较好,在Ⅸ度区浅层偏于保守,在不同烈度区深层均偏于危险;通则法液化判别临界线是符合目前认知的,在不同烈度区和深度下的判别效果是最好的.研究成果可为相关规范修订和工程应用提供参考与支持.

    海上风电工程地震效应原位测试静力触探测试液化场地判别

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    泸定Ms6.8级地震大岗山拱坝横缝及阻尼器工作性态分析

    江德军黄会宝巨淑君高强...
    1527-1539页
    查看更多>>摘要：横缝作为高拱坝强度的薄弱部位,在地震作用下的工作性态至关重要.泸定Ms6.8级(面波震级)地震中,大岗山拱坝坝顶顺河向峰值加速度PGA达到586.63 cm/s2,坝址烈度达Ⅷ度,是唯一经历近场强震考验及设置阻尼器抗震措施的200 m级高拱坝.依据震后大坝横缝及阻尼器宏观现象和监测原观数据,对横缝及阻尼器工作性态进行了分析,结果表明地震过程中大坝横缝存在开合过程,震后部分横缝存在残余张开,开度增量在-0.05～0.43 mm之间,总体表现为下游侧略大于上游侧,左岸大于右岸,初步分析主要由于横缝高频开合导致灌浆材料部分剥离测缝计无法复位,拱坝仍处于弹性工作状态;拱坝坝顶3组阻尼器在地震前后两端位移增量在0.32～1.06 mm之间,表现为拉伸,其中靠近拱冠梁的16#横缝位移增量最大.结合测缝计监测成果初步分析,阻尼器在强震作用下对降低局部区域横缝开度有一定作用,在主震后的历次余震中阻尼器未见明显动作痕迹.相关成果可为震后大坝安全评估、高拱坝抗震设计及研究提供参考.

    泸定地震大岗山拱坝横缝阻尼器

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    基于t-SNE的多参数岩体结构面分步聚类方法

    李新正王述红侯钦宽董福瑞...
    1540-1550页
    查看更多>>摘要：结构面聚类是进行岩体稳定性评价的重要步骤.常用聚类方法多以产状作为分组依据,忽略了结构面物理特性指标对岩体稳定性的影响.针对分组依据单一化的不足,综合考虑结构面倾向、倾角、迹长、张开度、填充状态和粗糙度的影响,提出一种基于学生分布随机邻近嵌入(student-distributed stochastic neighbor embedding,简称t-SNE)的多参数岩体结构面分步聚类方法.首先,利用t-SNE算法对除产状外的结构面特征进行数据降维;进而利用模拟退火算法搜索K-means算法的全局最优初始值,并采用分步聚类思想完成聚类.研究表明:所提方法有效地解决了高维空间样本稀疏的问题,同时保留了数据的局部结构与全局结构.新方法相比于传统方法能对空间分布相似区内结构面的物理特性进行精确划分,分组精度更高,且在避免复杂权重值计算的条件下,能有效区分产状与物理特性参数对岩体稳定性的影响差异.最后,将所提方法应用于中国新疆某露天矿坡结构面实测数据分析中,所得分组结果合理可靠,进一步证明该方法在实际工程中的有效性.研究方法可为多参数岩体结构面的分步聚类提供参考.

    岩体结构面多参数分步聚类t-SNEK-means算法

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    地震序列作用下液化场地条件影响研究

    李金宇王伟王浩宇杨研科...
    1551-1559页
    查看更多>>摘要：砂土液化前后场地条件的变化研究对于改进液化判别方法具有重要意义.基于美国加利福尼亚州野生动物园强震动观测竖井台阵资料,采用互相关分析和傅里叶谱比方法,研究了布劳雷强震动序列作用下台阵场地液化前后等效剪切波速和卓越频率的变化特征.强震作用下孔压监测结果表明,场地液化层的超孔隙水压力已经达到临界液化状态,并在震后迅速消散,但是在地表没有发生喷水冒砂现象.超孔隙水压力的累积导致竖井台阵不同观测位置之间的剪切波传播时间发生延迟,台阵场地卓越频率在砂土液化过程中发生显著下降.在孔压消散之后,剪切波传播时间和场地卓越频率在4d内恢复正常.这一现象对于基于液化之后场地原位测试资料建立液化判据具有重要参考价值.

    砂土液化地震序列互相关分析时间延迟剪切波速卓越周期

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    离心-科氏复合条件下体积对滑坡碎屑流流动性的影响研究

    张贝李文阳毕研栋黄雨...
    1560-1569页
    查看更多>>摘要：科氏效应己逐渐成为限制土工离心机处理高速滑坡碎屑流灾害的关键难题之一,特别是在基于离心试验研究体积如何影响滑坡碎屑流流动性方面所涉及的科氏效应问题上,当前仍缺乏深入研究.围绕这一问题,基于土工离心试验与离散元模拟试验展开研究,分析了不同科氏条件下不同初始体积对滑坡碎屑流运动过程与堆积范围的影响.结果表明,科氏力改变了滑坡碎屑流势能向动能的转化效率以及最终搬运距离随体积增大而被强化的幅度,惯性流运动机制与粒子脉动抑制机制及其转变是控制离心-科氏复合条件下不同体积滑坡碎屑流流动性的关键原因.考虑到实操性,物理离心试验中建议尽量保证流向与离心机旋转方向相同的配置,同时可用线性模型对模拟结果进行校准.

    滑坡碎屑流科氏效应体积效应离心模拟离散元模拟

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    砂土压缩变形传感光缆耦合试验分析与预测模型研究

    许时昂张平松程刚吴海波...
    1570-1582页
    查看更多>>摘要：灾害监测、预测是地质与岩土工程领域一项极为重要的任务.分布式光纤传感技术凭借其连续、实时、抗干扰、稳定性好等优点在长距离、长周期、高隐蔽性、强突发性的灾害监测中发挥了显著的作用.然而,针对不同工程问题,评价与解决传感光缆与被测岩土体协调变形问题,是精细化分析岩土体变形分布与研究演化规律的关键所在.利用自主研制的三维主动变形可控围压光缆-砂土耦合试验装置,探究了 0～4.0 MPa围压条件下金属基索传感光缆与粗砂介质压缩变形的协调性问题.试验结果表明:低围压条件下金属基索传感光缆与砂土压缩变形协调性较差,变形表现为非线性变化特征;随着围压增大,传感光缆与砂土耦合效果提高,变形呈现线性变化特征,当围压达到1.6 MPa后,两者协调变形一致性明显提高,其形变由非线性向线性转变.基于上述变形特性,提出了一种围压曲面投影数值模型,采用非扭结边界条件的样条插值算法对非试验数据实际位移进行预测,结果表明该模型具有较好的可靠性.试验研究认为金属基索光缆用于高围压条件下砂土变形测试具有更高的准确性,研究内容可以为分布式光纤传感测试技术用于深部地层变形监测提供科学的参考依据.

    分布式光纤岩土变形应变传递协调变形数值模型

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    《岩土力学》征稿简则

    封2页
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