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主编审稿2017年 25卷 第5期
上一期
2017, 25(5): 1165-1181.
摘要
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摘要:
近10年来，在山区，尤其是西部山区的工程建设和灾害防治实践中，我们发现越来越多的以“倾倒”为特征的岩质边坡变形破坏和稳定性问题，其出现的频度和造成的危害大有比肩“滑动”破坏这一边坡失稳的传统主题，成为困扰地质工程师和岩石力学工作者的又一难题。这类问题之所以难，是因为建立在以“滑动”为基础的传统边坡稳定性分析方法不再适用这类边坡。本文在大量工程实例的基础上，分析了边坡倾倒变形和破坏的基本特征，从“倾倒”变形破坏的地质过程和变形稳定性分析的基本理念出发，建立了描述倾倒边坡不同变形程度的工程地质模型，这个模型将倾倒边坡分为倾倒-坠覆、倾倒-错动、倾倒-张裂、倾倒-松弛4个区，分别对应不同的变形程度和稳定性状况，提出了各个区的具体特征和定性指标与量化指标相结合的描述指标体系，从而将倾倒的地质显现、力学机理和变形稳定性有机统一，实现了对倾倒边坡稳定性的工程地质评价。与传统的“滑动”问题不同的是，本文没有强调对这类问题采用强度稳定性的评价思路，而建议采用变形稳定性评价的理念，这似乎更适合倾倒变形这类问题的分析和评价。 近10年来，在山区，尤其是西部山区的工程建设和灾害防治实践中，我们发现越来越多的以“倾倒”为特征的岩质边坡变形破坏和稳定性问题，其出现的频度和造成的危害大有比肩“滑动”破坏这一边坡失稳的传统主题，成为困扰地质工程师和岩石力学工作者的又一难题。这类问题之所以难，是因为建立在以“滑动”为基础的传统边坡稳定性分析方法不再适用这类边坡。本文在大量工程实例的基础上，分析了边坡倾倒变形和破坏的基本特征，从“倾倒”变形破坏的地质过程和变形稳定性分析的基本理念出发，建立了描述倾倒边坡不同变形程度的工程地质模型，这个模型将倾倒边坡分为倾倒-坠覆、倾倒-错动、倾倒-张裂、倾倒-松弛4个区，分别对应不同的变形程度和稳定性状况，提出了各个区的具体特征和定性指标与量化指标相结合的描述指标体系，从而将倾倒的地质显现、力学机理和变形稳定性有机统一，实现了对倾倒边坡稳定性的工程地质评价。与传统的“滑动”问题不同的是，本文没有强调对这类问题采用强度稳定性的评价思路，而建议采用变形稳定性评价的理念，这似乎更适合倾倒变形这类问题的分析和评价。
近10年来，在山区，尤其是西部山区的工程建设和灾害防治实践中，我们发现越来越多的以“倾倒”为特征的岩质边坡变形破坏和稳定性问题，其出现的频度和造成的危害大有比肩“滑动”破坏这一边坡失稳的传统主题，成为困扰地质工程师和岩石力学工作者的又一难题。这类问题之所以难，是因为建立在以“滑动”为基础的传统边坡稳定性分析方法不再适用这类边坡。本文在大量工程实例的基础上，分析了边坡倾倒变形和破坏的基本特征，从“倾倒”变形破坏的地质过程和变形稳定性分析的基本理念出发，建立了描述倾倒边坡不同变形程度的工程地质模型，这个模型将倾倒边坡分为倾倒-坠覆、倾倒-错动、倾倒-张裂、倾倒-松弛4个区，分别对应不同的变形程度和稳定性状况，提出了各个区的具体特征和定性指标与量化指标相结合的描述指标体系，从而将倾倒的地质显现、力学机理和变形稳定性有机统一，实现了对倾倒边坡稳定性的工程地质评价。与传统的“滑动”问题不同的是，本文没有强调对这类问题采用强度稳定性的评价思路，而建议采用变形稳定性评价的理念，这似乎更适合倾倒变形这类问题的分析和评价。 近10年来，在山区，尤其是西部山区的工程建设和灾害防治实践中，我们发现越来越多的以“倾倒”为特征的岩质边坡变形破坏和稳定性问题，其出现的频度和造成的危害大有比肩“滑动”破坏这一边坡失稳的传统主题，成为困扰地质工程师和岩石力学工作者的又一难题。这类问题之所以难，是因为建立在以“滑动”为基础的传统边坡稳定性分析方法不再适用这类边坡。本文在大量工程实例的基础上，分析了边坡倾倒变形和破坏的基本特征，从“倾倒”变形破坏的地质过程和变形稳定性分析的基本理念出发，建立了描述倾倒边坡不同变形程度的工程地质模型，这个模型将倾倒边坡分为倾倒-坠覆、倾倒-错动、倾倒-张裂、倾倒-松弛4个区，分别对应不同的变形程度和稳定性状况，提出了各个区的具体特征和定性指标与量化指标相结合的描述指标体系，从而将倾倒的地质显现、力学机理和变形稳定性有机统一，实现了对倾倒边坡稳定性的工程地质评价。与传统的“滑动”问题不同的是，本文没有强调对这类问题采用强度稳定性的评价思路，而建议采用变形稳定性评价的理念，这似乎更适合倾倒变形这类问题的分析和评价。
2017, 25(5): 1182-1189.
摘要:
堰塞坝是由于崩塌、滑坡、泥石流等形成的天然坝体，不同于人工土石坝，堰塞坝坝体结构松散，颗粒级配不均匀，在较高水头作用下坝体可能发生渗透破坏而导致溃坝，严重威胁下游人民群众的生命及财产安全。由于堰塞坝存在较大粒径颗粒，常规的渗透试验装置难以满足要求，本文研制了直径为60cm的大直径渗透试验仪，进行了不同堰塞坝级配材料的渗透破坏试验，并探讨了堰塞坝体材料渗透特性的主要影响因素。研究发现：（1）堰塞坝材料的渗透破坏形式取决于材料级配，粗颗粒含量较多时为管涌破坏，细颗粒含量较多或粒径缺失时为流土破坏；（2）堰塞坝渗透系数随干密度的增大而减小，主要取决于细料填充粗料孔隙的程度，单独使用不均匀系数或曲率系数不适用于评价渗透系数的变化；（3）基于试验数据提出了用于堰塞坝渗流破坏形式的判别公式，并推导出堰塞坝管涌破坏的临界水力坡降计算公式。 堰塞坝是由于崩塌、滑坡、泥石流等形成的天然坝体，不同于人工土石坝，堰塞坝坝体结构松散，颗粒级配不均匀，在较高水头作用下坝体可能发生渗透破坏而导致溃坝，严重威胁下游人民群众的生命及财产安全。由于堰塞坝存在较大粒径颗粒，常规的渗透试验装置难以满足要求，本文研制了直径为60cm的大直径渗透试验仪，进行了不同堰塞坝级配材料的渗透破坏试验，并探讨了堰塞坝体材料渗透特性的主要影响因素。研究发现：（1）堰塞坝材料的渗透破坏形式取决于材料级配，粗颗粒含量较多时为管涌破坏，细颗粒含量较多或粒径缺失时为流土破坏；（2）堰塞坝渗透系数随干密度的增大而减小，主要取决于细料填充粗料孔隙的程度，单独使用不均匀系数或曲率系数不适用于评价渗透系数的变化；（3）基于试验数据提出了用于堰塞坝渗流破坏形式的判别公式，并推导出堰塞坝管涌破坏的临界水力坡降计算公式。
堰塞坝是由于崩塌、滑坡、泥石流等形成的天然坝体，不同于人工土石坝，堰塞坝坝体结构松散，颗粒级配不均匀，在较高水头作用下坝体可能发生渗透破坏而导致溃坝，严重威胁下游人民群众的生命及财产安全。由于堰塞坝存在较大粒径颗粒，常规的渗透试验装置难以满足要求，本文研制了直径为60cm的大直径渗透试验仪，进行了不同堰塞坝级配材料的渗透破坏试验，并探讨了堰塞坝体材料渗透特性的主要影响因素。研究发现：（1）堰塞坝材料的渗透破坏形式取决于材料级配，粗颗粒含量较多时为管涌破坏，细颗粒含量较多或粒径缺失时为流土破坏；（2）堰塞坝渗透系数随干密度的增大而减小，主要取决于细料填充粗料孔隙的程度，单独使用不均匀系数或曲率系数不适用于评价渗透系数的变化；（3）基于试验数据提出了用于堰塞坝渗流破坏形式的判别公式，并推导出堰塞坝管涌破坏的临界水力坡降计算公式。 堰塞坝是由于崩塌、滑坡、泥石流等形成的天然坝体，不同于人工土石坝，堰塞坝坝体结构松散，颗粒级配不均匀，在较高水头作用下坝体可能发生渗透破坏而导致溃坝，严重威胁下游人民群众的生命及财产安全。由于堰塞坝存在较大粒径颗粒，常规的渗透试验装置难以满足要求，本文研制了直径为60cm的大直径渗透试验仪，进行了不同堰塞坝级配材料的渗透破坏试验，并探讨了堰塞坝体材料渗透特性的主要影响因素。研究发现：（1）堰塞坝材料的渗透破坏形式取决于材料级配，粗颗粒含量较多时为管涌破坏，细颗粒含量较多或粒径缺失时为流土破坏；（2）堰塞坝渗透系数随干密度的增大而减小，主要取决于细料填充粗料孔隙的程度，单独使用不均匀系数或曲率系数不适用于评价渗透系数的变化；（3）基于试验数据提出了用于堰塞坝渗流破坏形式的判别公式，并推导出堰塞坝管涌破坏的临界水力坡降计算公式。
2017, 25(5): 1190-1204.
摘要:
滑坡稳定性分析最重要的是精度。滑面和坡面是空间三维变化曲面，造成滑体厚度各处变化很大。滑坡稳定性分析通常选择中轴线或其附近的一个所谓“代表性纵断面”进行安全系数计算。由于采用单位宽度纵剖面计算，在多数情况下只能代表该纵剖面两侧不大范围宽度滑体的局部稳定性，而不能代表滑坡整体稳定性，因此提出多纵剖面合力法进行滑坡稳定性分析。为减少多剖面勘探成本的人财物力投入，把滑动面分成了简单滑面和复杂滑面两类。对简单滑面滑坡最少只打两个纵断面共2~4个钻孔，应用几种滑面曲线函数，绘制辅助横剖面，将所需要的多个计算纵剖面剖出。多剖面合力法是基于空间平行力系可移动原理，对各剖面划分条块，把每个剖面条块的剪应力与抗滑力分解成水平与垂直分力，然后计算每个剖面剪应力与抗滑力的垂直与水平分力各自的合力，再对各剖面的剪应力与抗滑力的水平与垂直分力求合力，计算出滑坡的抗滑力与下滑力，得到剪应比——滑坡的稳定系数。用简单滑面和复杂滑面两个滑坡实例进行了分析，验证方法的有效性。 滑坡稳定性分析最重要的是精度。滑面和坡面是空间三维变化曲面，造成滑体厚度各处变化很大。滑坡稳定性分析通常选择中轴线或其附近的一个所谓“代表性纵断面”进行安全系数计算。由于采用单位宽度纵剖面计算，在多数情况下只能代表该纵剖面两侧不大范围宽度滑体的局部稳定性，而不能代表滑坡整体稳定性，因此提出多纵剖面合力法进行滑坡稳定性分析。为减少多剖面勘探成本的人财物力投入，把滑动面分成了简单滑面和复杂滑面两类。对简单滑面滑坡最少只打两个纵断面共2~4个钻孔，应用几种滑面曲线函数，绘制辅助横剖面，将所需要的多个计算纵剖面剖出。多剖面合力法是基于空间平行力系可移动原理，对各剖面划分条块，把每个剖面条块的剪应力与抗滑力分解成水平与垂直分力，然后计算每个剖面剪应力与抗滑力的垂直与水平分力各自的合力，再对各剖面的剪应力与抗滑力的水平与垂直分力求合力，计算出滑坡的抗滑力与下滑力，得到剪应比——滑坡的稳定系数。用简单滑面和复杂滑面两个滑坡实例进行了分析，验证方法的有效性。
滑坡稳定性分析最重要的是精度。滑面和坡面是空间三维变化曲面，造成滑体厚度各处变化很大。滑坡稳定性分析通常选择中轴线或其附近的一个所谓“代表性纵断面”进行安全系数计算。由于采用单位宽度纵剖面计算，在多数情况下只能代表该纵剖面两侧不大范围宽度滑体的局部稳定性，而不能代表滑坡整体稳定性，因此提出多纵剖面合力法进行滑坡稳定性分析。为减少多剖面勘探成本的人财物力投入，把滑动面分成了简单滑面和复杂滑面两类。对简单滑面滑坡最少只打两个纵断面共2~4个钻孔，应用几种滑面曲线函数，绘制辅助横剖面，将所需要的多个计算纵剖面剖出。多剖面合力法是基于空间平行力系可移动原理，对各剖面划分条块，把每个剖面条块的剪应力与抗滑力分解成水平与垂直分力，然后计算每个剖面剪应力与抗滑力的垂直与水平分力各自的合力，再对各剖面的剪应力与抗滑力的水平与垂直分力求合力，计算出滑坡的抗滑力与下滑力，得到剪应比——滑坡的稳定系数。用简单滑面和复杂滑面两个滑坡实例进行了分析，验证方法的有效性。 滑坡稳定性分析最重要的是精度。滑面和坡面是空间三维变化曲面，造成滑体厚度各处变化很大。滑坡稳定性分析通常选择中轴线或其附近的一个所谓“代表性纵断面”进行安全系数计算。由于采用单位宽度纵剖面计算，在多数情况下只能代表该纵剖面两侧不大范围宽度滑体的局部稳定性，而不能代表滑坡整体稳定性，因此提出多纵剖面合力法进行滑坡稳定性分析。为减少多剖面勘探成本的人财物力投入，把滑动面分成了简单滑面和复杂滑面两类。对简单滑面滑坡最少只打两个纵断面共2~4个钻孔，应用几种滑面曲线函数，绘制辅助横剖面，将所需要的多个计算纵剖面剖出。多剖面合力法是基于空间平行力系可移动原理，对各剖面划分条块，把每个剖面条块的剪应力与抗滑力分解成水平与垂直分力，然后计算每个剖面剪应力与抗滑力的垂直与水平分力各自的合力，再对各剖面的剪应力与抗滑力的水平与垂直分力求合力，计算出滑坡的抗滑力与下滑力，得到剪应比——滑坡的稳定系数。用简单滑面和复杂滑面两个滑坡实例进行了分析，验证方法的有效性。
2017, 25(5): 1205-1212.
摘要:
次生倾倒破坏是层状反倾岩质边坡的一种主要破坏模式，极限平衡理论是分析倾倒破坏的常用方法，研究反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏机理对边坡工程众多的西南山区基础设施建设具有重要的工程指导意义。在Goodman和Bray块体倾倒破坏极限平衡分析方法的基础上，建立了考虑地下水压力、节理连通率、岩体黏聚力等影响因素的反倾岩质边坡在坡后土体推力作用下的次生倾倒地质力学模型，提出了坡后土体推力作用下的反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏的解析分析方法，推导出了边坡各岩层下推力的解析表达式，提出了边坡倾倒破坏的综合安全系数，并编写了对应的matlab计算程序，为该类边坡的设计和加固提供了理论依据。通过算例分析表明，与单纯岩质边坡块体倾倒破坏相比，该类边坡次生倾倒破坏形式的特点是破坏基准面以上岩层自上而下依次分为滑移区、倾倒区和稳定区3个部分；地下水压力、节理连通率、底裂面岩体黏聚力对各岩层的破坏形式、稳定安全系数大小都具有明显影响，尤其是在坡体中下部及坡脚部分最为敏感；而各岩层稳定安全系数最小的区域集中于边坡中上部。 次生倾倒破坏是层状反倾岩质边坡的一种主要破坏模式，极限平衡理论是分析倾倒破坏的常用方法，研究反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏机理对边坡工程众多的西南山区基础设施建设具有重要的工程指导意义。在Goodman和Bray块体倾倒破坏极限平衡分析方法的基础上，建立了考虑地下水压力、节理连通率、岩体黏聚力等影响因素的反倾岩质边坡在坡后土体推力作用下的次生倾倒地质力学模型，提出了坡后土体推力作用下的反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏的解析分析方法，推导出了边坡各岩层下推力的解析表达式，提出了边坡倾倒破坏的综合安全系数，并编写了对应的matlab计算程序，为该类边坡的设计和加固提供了理论依据。通过算例分析表明，与单纯岩质边坡块体倾倒破坏相比，该类边坡次生倾倒破坏形式的特点是破坏基准面以上岩层自上而下依次分为滑移区、倾倒区和稳定区3个部分；地下水压力、节理连通率、底裂面岩体黏聚力对各岩层的破坏形式、稳定安全系数大小都具有明显影响，尤其是在坡体中下部及坡脚部分最为敏感；而各岩层稳定安全系数最小的区域集中于边坡中上部。
次生倾倒破坏是层状反倾岩质边坡的一种主要破坏模式，极限平衡理论是分析倾倒破坏的常用方法，研究反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏机理对边坡工程众多的西南山区基础设施建设具有重要的工程指导意义。在Goodman和Bray块体倾倒破坏极限平衡分析方法的基础上，建立了考虑地下水压力、节理连通率、岩体黏聚力等影响因素的反倾岩质边坡在坡后土体推力作用下的次生倾倒地质力学模型，提出了坡后土体推力作用下的反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏的解析分析方法，推导出了边坡各岩层下推力的解析表达式，提出了边坡倾倒破坏的综合安全系数，并编写了对应的matlab计算程序，为该类边坡的设计和加固提供了理论依据。通过算例分析表明，与单纯岩质边坡块体倾倒破坏相比，该类边坡次生倾倒破坏形式的特点是破坏基准面以上岩层自上而下依次分为滑移区、倾倒区和稳定区3个部分；地下水压力、节理连通率、底裂面岩体黏聚力对各岩层的破坏形式、稳定安全系数大小都具有明显影响，尤其是在坡体中下部及坡脚部分最为敏感；而各岩层稳定安全系数最小的区域集中于边坡中上部。 次生倾倒破坏是层状反倾岩质边坡的一种主要破坏模式，极限平衡理论是分析倾倒破坏的常用方法，研究反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏机理对边坡工程众多的西南山区基础设施建设具有重要的工程指导意义。在Goodman和Bray块体倾倒破坏极限平衡分析方法的基础上，建立了考虑地下水压力、节理连通率、岩体黏聚力等影响因素的反倾岩质边坡在坡后土体推力作用下的次生倾倒地质力学模型，提出了坡后土体推力作用下的反倾节理岩质边坡次生倾倒破坏的解析分析方法，推导出了边坡各岩层下推力的解析表达式，提出了边坡倾倒破坏的综合安全系数，并编写了对应的matlab计算程序，为该类边坡的设计和加固提供了理论依据。通过算例分析表明，与单纯岩质边坡块体倾倒破坏相比，该类边坡次生倾倒破坏形式的特点是破坏基准面以上岩层自上而下依次分为滑移区、倾倒区和稳定区3个部分；地下水压力、节理连通率、底裂面岩体黏聚力对各岩层的破坏形式、稳定安全系数大小都具有明显影响，尤其是在坡体中下部及坡脚部分最为敏感；而各岩层稳定安全系数最小的区域集中于边坡中上部。
2017, 25(5): 1213-1219.
摘要:
采用ANP与模糊聚类分析相结合的分析方法，考虑采矿活动、矿体特性、岩溶条件、上覆盖层、地质构造、水文条件等6大影响因素，在大量工程实测资料基础上，利用ANP计算出各影响因素权重；运用模糊聚类分析进行岩溶塌陷危险性分区，并成功应用在古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷分区预测中，其研究结果表明：采矿活动是影响矿区岩溶塌陷的最主要因素，其他因素也是影响矿区岩溶塌陷的主要因素；将研究区域分成了高危险区与低危险区两类；研究所得结果与经验值和实测值基本符合，可为古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷的防治提供参考依据，为矿区岩溶塌陷的评价和预测提供一种新的方法与思路。 采用ANP与模糊聚类分析相结合的分析方法，考虑采矿活动、矿体特性、岩溶条件、上覆盖层、地质构造、水文条件等6大影响因素，在大量工程实测资料基础上，利用ANP计算出各影响因素权重；运用模糊聚类分析进行岩溶塌陷危险性分区，并成功应用在古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷分区预测中，其研究结果表明：采矿活动是影响矿区岩溶塌陷的最主要因素，其他因素也是影响矿区岩溶塌陷的主要因素；将研究区域分成了高危险区与低危险区两类；研究所得结果与经验值和实测值基本符合，可为古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷的防治提供参考依据，为矿区岩溶塌陷的评价和预测提供一种新的方法与思路。
采用ANP与模糊聚类分析相结合的分析方法，考虑采矿活动、矿体特性、岩溶条件、上覆盖层、地质构造、水文条件等6大影响因素，在大量工程实测资料基础上，利用ANP计算出各影响因素权重；运用模糊聚类分析进行岩溶塌陷危险性分区，并成功应用在古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷分区预测中，其研究结果表明：采矿活动是影响矿区岩溶塌陷的最主要因素，其他因素也是影响矿区岩溶塌陷的主要因素；将研究区域分成了高危险区与低危险区两类；研究所得结果与经验值和实测值基本符合，可为古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷的防治提供参考依据，为矿区岩溶塌陷的评价和预测提供一种新的方法与思路。 采用ANP与模糊聚类分析相结合的分析方法，考虑采矿活动、矿体特性、岩溶条件、上覆盖层、地质构造、水文条件等6大影响因素，在大量工程实测资料基础上，利用ANP计算出各影响因素权重；运用模糊聚类分析进行岩溶塌陷危险性分区，并成功应用在古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷分区预测中，其研究结果表明：采矿活动是影响矿区岩溶塌陷的最主要因素，其他因素也是影响矿区岩溶塌陷的主要因素；将研究区域分成了高危险区与低危险区两类；研究所得结果与经验值和实测值基本符合，可为古丹铅锌矿矿区岩溶塌陷的防治提供参考依据，为矿区岩溶塌陷的评价和预测提供一种新的方法与思路。
2017, 25(5): 1220-1229.
摘要:
岩腔后退是三峡库区重庆段近水平砂-泥岩危岩稳定性改变的关键。基于岩腔平行后退理论，提出了岩腔泥岩后退的剪切破坏和拉破坏力学机制，考虑岩腔后退参数提出了3类危岩体稳定性计算方法，结合重庆万州太白岩危岩稳定性计算得到如下结论：采用本文方法计算得出滑塌式危岩W12、倾倒式危岩W22、坠落式危岩W4处于稳定状态，倾倒式危岩W59处于欠稳定状态，而坠落式危岩W16处于基本稳定状态，这与2008~2013年现场监测情况相吻合。针对滑塌式危岩W12讨论得出，最小主应力随时间呈线性降低趋势，随着最小主应力持续降低，泥岩先产生剪切破坏后发生拉破坏，泥岩破裂角随着最小主应力降低不断降低；随着岩腔深度加大，稳定系数呈凹曲线降低趋势，岩腔后退是危岩失稳的根本原因；存在一临界岩腔深度，此岩腔深度下危岩将发生失稳破坏，并可据此预测危岩失稳时间。 岩腔后退是三峡库区重庆段近水平砂-泥岩危岩稳定性改变的关键。基于岩腔平行后退理论，提出了岩腔泥岩后退的剪切破坏和拉破坏力学机制，考虑岩腔后退参数提出了3类危岩体稳定性计算方法，结合重庆万州太白岩危岩稳定性计算得到如下结论：采用本文方法计算得出滑塌式危岩W12、倾倒式危岩W22、坠落式危岩W4处于稳定状态，倾倒式危岩W59处于欠稳定状态，而坠落式危岩W16处于基本稳定状态，这与2008~2013年现场监测情况相吻合。针对滑塌式危岩W12讨论得出，最小主应力随时间呈线性降低趋势，随着最小主应力持续降低，泥岩先产生剪切破坏后发生拉破坏，泥岩破裂角随着最小主应力降低不断降低；随着岩腔深度加大，稳定系数呈凹曲线降低趋势，岩腔后退是危岩失稳的根本原因；存在一临界岩腔深度，此岩腔深度下危岩将发生失稳破坏，并可据此预测危岩失稳时间。
岩腔后退是三峡库区重庆段近水平砂-泥岩危岩稳定性改变的关键。基于岩腔平行后退理论，提出了岩腔泥岩后退的剪切破坏和拉破坏力学机制，考虑岩腔后退参数提出了3类危岩体稳定性计算方法，结合重庆万州太白岩危岩稳定性计算得到如下结论：采用本文方法计算得出滑塌式危岩W12、倾倒式危岩W22、坠落式危岩W4处于稳定状态，倾倒式危岩W59处于欠稳定状态，而坠落式危岩W16处于基本稳定状态，这与2008~2013年现场监测情况相吻合。针对滑塌式危岩W12讨论得出，最小主应力随时间呈线性降低趋势，随着最小主应力持续降低，泥岩先产生剪切破坏后发生拉破坏，泥岩破裂角随着最小主应力降低不断降低；随着岩腔深度加大，稳定系数呈凹曲线降低趋势，岩腔后退是危岩失稳的根本原因；存在一临界岩腔深度，此岩腔深度下危岩将发生失稳破坏，并可据此预测危岩失稳时间。 岩腔后退是三峡库区重庆段近水平砂-泥岩危岩稳定性改变的关键。基于岩腔平行后退理论，提出了岩腔泥岩后退的剪切破坏和拉破坏力学机制，考虑岩腔后退参数提出了3类危岩体稳定性计算方法，结合重庆万州太白岩危岩稳定性计算得到如下结论：采用本文方法计算得出滑塌式危岩W12、倾倒式危岩W22、坠落式危岩W4处于稳定状态，倾倒式危岩W59处于欠稳定状态，而坠落式危岩W16处于基本稳定状态，这与2008~2013年现场监测情况相吻合。针对滑塌式危岩W12讨论得出，最小主应力随时间呈线性降低趋势，随着最小主应力持续降低，泥岩先产生剪切破坏后发生拉破坏，泥岩破裂角随着最小主应力降低不断降低；随着岩腔深度加大，稳定系数呈凹曲线降低趋势，岩腔后退是危岩失稳的根本原因；存在一临界岩腔深度，此岩腔深度下危岩将发生失稳破坏，并可据此预测危岩失稳时间。
2017, 25(5): 1230-1237.
摘要:
新疆伊犁谷地黄土广泛分布，黄土滑坡灾害严重，其数量占新疆全区滑坡的80%，其中大型黄土滑坡-泥石流灾害链造成的损失尤为显著。与我国西部典型黄土斜坡相比，伊犁谷地黄土斜坡具有坡体结构复杂和降雨非饱和渗流失稳的特征，黄土滑坡降雨诱发机制复杂。以新源县则克台加朗普特大型滑坡泥石流灾害为例，在建立黄土滑坡坡体结构模型的基础上，基于非饱和渗流理论，计算分析坡体非饱和渗流场变化，研究降雨诱发黄土坡体结构渗流破坏过程与机制，采用渗流-稳定性耦合计算方法，分析非饱和渗透诱发坡体结构失稳过程，揭示新疆伊犁谷地大型黄土滑坡降雨非饱和渗流失稳机理。 新疆伊犁谷地黄土广泛分布，黄土滑坡灾害严重，其数量占新疆全区滑坡的80%，其中大型黄土滑坡-泥石流灾害链造成的损失尤为显著。与我国西部典型黄土斜坡相比，伊犁谷地黄土斜坡具有坡体结构复杂和降雨非饱和渗流失稳的特征，黄土滑坡降雨诱发机制复杂。以新源县则克台加朗普特大型滑坡泥石流灾害为例，在建立黄土滑坡坡体结构模型的基础上，基于非饱和渗流理论，计算分析坡体非饱和渗流场变化，研究降雨诱发黄土坡体结构渗流破坏过程与机制，采用渗流-稳定性耦合计算方法，分析非饱和渗透诱发坡体结构失稳过程，揭示新疆伊犁谷地大型黄土滑坡降雨非饱和渗流失稳机理。
新疆伊犁谷地黄土广泛分布，黄土滑坡灾害严重，其数量占新疆全区滑坡的80%，其中大型黄土滑坡-泥石流灾害链造成的损失尤为显著。与我国西部典型黄土斜坡相比，伊犁谷地黄土斜坡具有坡体结构复杂和降雨非饱和渗流失稳的特征，黄土滑坡降雨诱发机制复杂。以新源县则克台加朗普特大型滑坡泥石流灾害为例，在建立黄土滑坡坡体结构模型的基础上，基于非饱和渗流理论，计算分析坡体非饱和渗流场变化，研究降雨诱发黄土坡体结构渗流破坏过程与机制，采用渗流-稳定性耦合计算方法，分析非饱和渗透诱发坡体结构失稳过程，揭示新疆伊犁谷地大型黄土滑坡降雨非饱和渗流失稳机理。 新疆伊犁谷地黄土广泛分布，黄土滑坡灾害严重，其数量占新疆全区滑坡的80%，其中大型黄土滑坡-泥石流灾害链造成的损失尤为显著。与我国西部典型黄土斜坡相比，伊犁谷地黄土斜坡具有坡体结构复杂和降雨非饱和渗流失稳的特征，黄土滑坡降雨诱发机制复杂。以新源县则克台加朗普特大型滑坡泥石流灾害为例，在建立黄土滑坡坡体结构模型的基础上，基于非饱和渗流理论，计算分析坡体非饱和渗流场变化，研究降雨诱发黄土坡体结构渗流破坏过程与机制，采用渗流-稳定性耦合计算方法，分析非饱和渗透诱发坡体结构失稳过程，揭示新疆伊犁谷地大型黄土滑坡降雨非饱和渗流失稳机理。
2017, 25(5): 1238-1244.
摘要:
采用最大加速度也可以评价边坡的安全性。当黏聚力在土的抗剪强度中所占比重较小时，加速度与稳定系数的相关性较好。本文进一步比较加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面的关系，发现对于坡角α≥45°的简单边坡，在ξ < 0.1时，加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面是比较接近的。对于加筋土边坡，在筋材较短时，稳定系数较小的区域分布在筋材末端位置；筋材长度较长时，其位置和区域随着筋材长度的增加不再发生明显变化。但加速度较大的区域几乎都分布在筋材末端。相关机理还需要进一步研究。 采用最大加速度也可以评价边坡的安全性。当黏聚力在土的抗剪强度中所占比重较小时，加速度与稳定系数的相关性较好。本文进一步比较加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面的关系，发现对于坡角α≥45°的简单边坡，在ξ < 0.1时，加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面是比较接近的。对于加筋土边坡，在筋材较短时，稳定系数较小的区域分布在筋材末端位置；筋材长度较长时，其位置和区域随着筋材长度的增加不再发生明显变化。但加速度较大的区域几乎都分布在筋材末端。相关机理还需要进一步研究。
采用最大加速度也可以评价边坡的安全性。当黏聚力在土的抗剪强度中所占比重较小时，加速度与稳定系数的相关性较好。本文进一步比较加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面的关系，发现对于坡角α≥45°的简单边坡，在ξ < 0.1时，加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面是比较接近的。对于加筋土边坡，在筋材较短时，稳定系数较小的区域分布在筋材末端位置；筋材长度较长时，其位置和区域随着筋材长度的增加不再发生明显变化。但加速度较大的区域几乎都分布在筋材末端。相关机理还需要进一步研究。 采用最大加速度也可以评价边坡的安全性。当黏聚力在土的抗剪强度中所占比重较小时，加速度与稳定系数的相关性较好。本文进一步比较加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面的关系，发现对于坡角α≥45°的简单边坡，在ξ < 0.1时，加速度临界滑动面与稳定系数临界滑动面是比较接近的。对于加筋土边坡，在筋材较短时，稳定系数较小的区域分布在筋材末端位置；筋材长度较长时，其位置和区域随着筋材长度的增加不再发生明显变化。但加速度较大的区域几乎都分布在筋材末端。相关机理还需要进一步研究。
2017, 25(5): 1245-1251.
摘要:
为对川藏交通廊道内道路工程的选定线及安全建设和运营提供科学决策及防灾减灾依据，在对拟建川藏铁路和高速公路沿线滑坡崩塌灾害进行系统野外调查和遥感解译的基础上，查明了川藏交通廊道康定至林芝段滑坡崩塌的空间分布特征和潜在危害情况，结合已有川藏公路沿线崩滑灾害的危害特征和危害方式，对该段廊道内滑坡崩塌灾害的可能危害方式进行了深入细致地归纳、分析和总结。研究结果表明：川藏交通廊道康定至林芝段共发育滑坡崩塌灾害488处，其中滑坡262处，崩塌（含溜砂坡）226处；对拟建道路工程存在潜在危害或影响的崩滑灾害共有148处，滑坡有89处，崩塌（含溜砂坡）59处。崩塌滑坡灾害对道路工程的危害方式主要有：（1）滑坡崩塌威胁隧道及其进出口安全；（2）滑坡崩塌推移、掩埋、损毁道路工程；（3）滑坡崩塌威胁站场、车站安全；（4）滑坡崩塌堵江断道、淹没道路工程；（5）滑坡崩塌转化为泥石流、洪水等灾害链危害道路工程；（6）崩塌、溜砂坡冲击、扰动、掩埋道路工程。 为对川藏交通廊道内道路工程的选定线及安全建设和运营提供科学决策及防灾减灾依据，在对拟建川藏铁路和高速公路沿线滑坡崩塌灾害进行系统野外调查和遥感解译的基础上，查明了川藏交通廊道康定至林芝段滑坡崩塌的空间分布特征和潜在危害情况，结合已有川藏公路沿线崩滑灾害的危害特征和危害方式，对该段廊道内滑坡崩塌灾害的可能危害方式进行了深入细致地归纳、分析和总结。研究结果表明：川藏交通廊道康定至林芝段共发育滑坡崩塌灾害488处，其中滑坡262处，崩塌（含溜砂坡）226处；对拟建道路工程存在潜在危害或影响的崩滑灾害共有148处，滑坡有89处，崩塌（含溜砂坡）59处。崩塌滑坡灾害对道路工程的危害方式主要有：（1）滑坡崩塌威胁隧道及其进出口安全；（2）滑坡崩塌推移、掩埋、损毁道路工程；（3）滑坡崩塌威胁站场、车站安全；（4）滑坡崩塌堵江断道、淹没道路工程；（5）滑坡崩塌转化为泥石流、洪水等灾害链危害道路工程；（6）崩塌、溜砂坡冲击、扰动、掩埋道路工程。
为对川藏交通廊道内道路工程的选定线及安全建设和运营提供科学决策及防灾减灾依据，在对拟建川藏铁路和高速公路沿线滑坡崩塌灾害进行系统野外调查和遥感解译的基础上，查明了川藏交通廊道康定至林芝段滑坡崩塌的空间分布特征和潜在危害情况，结合已有川藏公路沿线崩滑灾害的危害特征和危害方式，对该段廊道内滑坡崩塌灾害的可能危害方式进行了深入细致地归纳、分析和总结。研究结果表明：川藏交通廊道康定至林芝段共发育滑坡崩塌灾害488处，其中滑坡262处，崩塌（含溜砂坡）226处；对拟建道路工程存在潜在危害或影响的崩滑灾害共有148处，滑坡有89处，崩塌（含溜砂坡）59处。崩塌滑坡灾害对道路工程的危害方式主要有：（1）滑坡崩塌威胁隧道及其进出口安全；（2）滑坡崩塌推移、掩埋、损毁道路工程；（3）滑坡崩塌威胁站场、车站安全；（4）滑坡崩塌堵江断道、淹没道路工程；（5）滑坡崩塌转化为泥石流、洪水等灾害链危害道路工程；（6）崩塌、溜砂坡冲击、扰动、掩埋道路工程。 为对川藏交通廊道内道路工程的选定线及安全建设和运营提供科学决策及防灾减灾依据，在对拟建川藏铁路和高速公路沿线滑坡崩塌灾害进行系统野外调查和遥感解译的基础上，查明了川藏交通廊道康定至林芝段滑坡崩塌的空间分布特征和潜在危害情况，结合已有川藏公路沿线崩滑灾害的危害特征和危害方式，对该段廊道内滑坡崩塌灾害的可能危害方式进行了深入细致地归纳、分析和总结。研究结果表明：川藏交通廊道康定至林芝段共发育滑坡崩塌灾害488处，其中滑坡262处，崩塌（含溜砂坡）226处；对拟建道路工程存在潜在危害或影响的崩滑灾害共有148处，滑坡有89处，崩塌（含溜砂坡）59处。崩塌滑坡灾害对道路工程的危害方式主要有：（1）滑坡崩塌威胁隧道及其进出口安全；（2）滑坡崩塌推移、掩埋、损毁道路工程；（3）滑坡崩塌威胁站场、车站安全；（4）滑坡崩塌堵江断道、淹没道路工程；（5）滑坡崩塌转化为泥石流、洪水等灾害链危害道路工程；（6）崩塌、溜砂坡冲击、扰动、掩埋道路工程。
2017, 25(5): 1252-1263.
摘要:
黄土较松散，内部大孔隙和垂直节理发育，因其特殊的结构为雨水的快速入渗提供了通道。降雨型黄土浅层滑坡已造成了大量的经济损失与人员伤亡。为了有效减轻降雨诱发黄土滑坡对社会和经济的影响，开展降雨型滑坡室内实验研究，具有重大的现实意义。本文旨在研究不同降雨形式和不同坡体结构对黄土斜坡变形破坏过程影响，设计并进行了3组室内物理模型实验，分别为持续强降雨斜坡实验、持续强降雨斜坡（带垂直节理）实验和间歇性强降雨斜坡实验，且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器3种传感器记录其内部变化。通过对每一个黄土斜坡体内传感器的读数变化及实验现象进行分析，同时对不同实验条件下实验过程及结果进行对比，进而得出降雨条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律，总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理。实验前期，随着体积含水率不断增大，基质吸力逐渐减小至基本稳定，土体强度随之减小，实验后期上部土体饱和，斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力，有效应力随之减小，土体强度减小至最小，导致滑坡产生。同时，坡体结构对斜坡稳定性的影响大于降雨形式的影响。 黄土较松散，内部大孔隙和垂直节理发育，因其特殊的结构为雨水的快速入渗提供了通道。降雨型黄土浅层滑坡已造成了大量的经济损失与人员伤亡。为了有效减轻降雨诱发黄土滑坡对社会和经济的影响，开展降雨型滑坡室内实验研究，具有重大的现实意义。本文旨在研究不同降雨形式和不同坡体结构对黄土斜坡变形破坏过程影响，设计并进行了3组室内物理模型实验，分别为持续强降雨斜坡实验、持续强降雨斜坡（带垂直节理）实验和间歇性强降雨斜坡实验，且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器3种传感器记录其内部变化。通过对每一个黄土斜坡体内传感器的读数变化及实验现象进行分析，同时对不同实验条件下实验过程及结果进行对比，进而得出降雨条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律，总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理。实验前期，随着体积含水率不断增大，基质吸力逐渐减小至基本稳定，土体强度随之减小，实验后期上部土体饱和，斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力，有效应力随之减小，土体强度减小至最小，导致滑坡产生。同时，坡体结构对斜坡稳定性的影响大于降雨形式的影响。
黄土较松散，内部大孔隙和垂直节理发育，因其特殊的结构为雨水的快速入渗提供了通道。降雨型黄土浅层滑坡已造成了大量的经济损失与人员伤亡。为了有效减轻降雨诱发黄土滑坡对社会和经济的影响，开展降雨型滑坡室内实验研究，具有重大的现实意义。本文旨在研究不同降雨形式和不同坡体结构对黄土斜坡变形破坏过程影响，设计并进行了3组室内物理模型实验，分别为持续强降雨斜坡实验、持续强降雨斜坡（带垂直节理）实验和间歇性强降雨斜坡实验，且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器3种传感器记录其内部变化。通过对每一个黄土斜坡体内传感器的读数变化及实验现象进行分析，同时对不同实验条件下实验过程及结果进行对比，进而得出降雨条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律，总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理。实验前期，随着体积含水率不断增大，基质吸力逐渐减小至基本稳定，土体强度随之减小，实验后期上部土体饱和，斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力，有效应力随之减小，土体强度减小至最小，导致滑坡产生。同时，坡体结构对斜坡稳定性的影响大于降雨形式的影响。 黄土较松散，内部大孔隙和垂直节理发育，因其特殊的结构为雨水的快速入渗提供了通道。降雨型黄土浅层滑坡已造成了大量的经济损失与人员伤亡。为了有效减轻降雨诱发黄土滑坡对社会和经济的影响，开展降雨型滑坡室内实验研究，具有重大的现实意义。本文旨在研究不同降雨形式和不同坡体结构对黄土斜坡变形破坏过程影响，设计并进行了3组室内物理模型实验，分别为持续强降雨斜坡实验、持续强降雨斜坡（带垂直节理）实验和间歇性强降雨斜坡实验，且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器3种传感器记录其内部变化。通过对每一个黄土斜坡体内传感器的读数变化及实验现象进行分析，同时对不同实验条件下实验过程及结果进行对比，进而得出降雨条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律，总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理。实验前期，随着体积含水率不断增大，基质吸力逐渐减小至基本稳定，土体强度随之减小，实验后期上部土体饱和，斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力，有效应力随之减小，土体强度减小至最小，导致滑坡产生。同时，坡体结构对斜坡稳定性的影响大于降雨形式的影响。
2017, 25(5): 1264-1269.
摘要:
长久以来有色金属矿山的开采对矿山周围土体造成了严重的重金属污染问题。使用自制的重金属淋滤污染装置，制备室内重金属Zn2+污染土，进行固结不排水三轴剪切试验，研究淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度及其强度损伤规律的影响。试验结果表明：重金属Zn2+对桂林红黏土的强度损伤行为是明显的，抗剪强度平均下降了30.61% ~56.6%不等，应力-硬化关系均呈现应变硬化型，损伤变量D在0.478~0.566之间。淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度的损伤主要是由于Zn2+对红黏土胶结结构以及土颗粒的双电层结构产生了不可逆的侵蚀破坏，降低土体内部的联结强度，随着浓度的增大，其强度呈现出下降的趋势，其损伤变量亦有所增长，但相差较小。这是因为在长时间的淋滤过程中，红黏土对Zn2+具有一定的吸附作用，导致尽管是在低浓度的污染溶液淋滤作用下，土体的累积损伤和高浓度的效果相近似。 长久以来有色金属矿山的开采对矿山周围土体造成了严重的重金属污染问题。使用自制的重金属淋滤污染装置，制备室内重金属Zn2+污染土，进行固结不排水三轴剪切试验，研究淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度及其强度损伤规律的影响。试验结果表明：重金属Zn2+对桂林红黏土的强度损伤行为是明显的，抗剪强度平均下降了30.61% ~56.6%不等，应力-硬化关系均呈现应变硬化型，损伤变量D在0.478~0.566之间。淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度的损伤主要是由于Zn2+对红黏土胶结结构以及土颗粒的双电层结构产生了不可逆的侵蚀破坏，降低土体内部的联结强度，随着浓度的增大，其强度呈现出下降的趋势，其损伤变量亦有所增长，但相差较小。这是因为在长时间的淋滤过程中，红黏土对Zn2+具有一定的吸附作用，导致尽管是在低浓度的污染溶液淋滤作用下，土体的累积损伤和高浓度的效果相近似。
长久以来有色金属矿山的开采对矿山周围土体造成了严重的重金属污染问题。使用自制的重金属淋滤污染装置，制备室内重金属Zn2+污染土，进行固结不排水三轴剪切试验，研究淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度及其强度损伤规律的影响。试验结果表明：重金属Zn2+对桂林红黏土的强度损伤行为是明显的，抗剪强度平均下降了30.61% ~56.6%不等，应力-硬化关系均呈现应变硬化型，损伤变量D在0.478~0.566之间。淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度的损伤主要是由于Zn2+对红黏土胶结结构以及土颗粒的双电层结构产生了不可逆的侵蚀破坏，降低土体内部的联结强度，随着浓度的增大，其强度呈现出下降的趋势，其损伤变量亦有所增长，但相差较小。这是因为在长时间的淋滤过程中，红黏土对Zn2+具有一定的吸附作用，导致尽管是在低浓度的污染溶液淋滤作用下，土体的累积损伤和高浓度的效果相近似。 长久以来有色金属矿山的开采对矿山周围土体造成了严重的重金属污染问题。使用自制的重金属淋滤污染装置，制备室内重金属Zn2+污染土，进行固结不排水三轴剪切试验，研究淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度及其强度损伤规律的影响。试验结果表明：重金属Zn2+对桂林红黏土的强度损伤行为是明显的，抗剪强度平均下降了30.61% ~56.6%不等，应力-硬化关系均呈现应变硬化型，损伤变量D在0.478~0.566之间。淋滤条件下重金属Zn2+对桂林红黏土强度的损伤主要是由于Zn2+对红黏土胶结结构以及土颗粒的双电层结构产生了不可逆的侵蚀破坏，降低土体内部的联结强度，随着浓度的增大，其强度呈现出下降的趋势，其损伤变量亦有所增长，但相差较小。这是因为在长时间的淋滤过程中，红黏土对Zn2+具有一定的吸附作用，导致尽管是在低浓度的污染溶液淋滤作用下，土体的累积损伤和高浓度的效果相近似。
2017, 25(5): 1279-1286.
摘要:
不均匀系数法判别无黏性粗粒土渗透变形类型，至今仍被众多学者和技术人员推荐和应用，为验证该法的适宜性，采用试验验证、其他方法印证和理论分析相结合的方法，对收集的43个工程313个试样的渗透变形试验成果进行统计分析研究。结果表明，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法三准则中，只有第3条准则是适合的，第1、2条准则均是不适合的，其中第1准则的判断结果甚至和实际试验结果截然相反。因而可以确认，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法整体上不适合无黏性碎砾石的渗透变形类型的判别。 不均匀系数法判别无黏性粗粒土渗透变形类型，至今仍被众多学者和技术人员推荐和应用，为验证该法的适宜性，采用试验验证、其他方法印证和理论分析相结合的方法，对收集的43个工程313个试样的渗透变形试验成果进行统计分析研究。结果表明，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法三准则中，只有第3条准则是适合的，第1、2条准则均是不适合的，其中第1准则的判断结果甚至和实际试验结果截然相反。因而可以确认，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法整体上不适合无黏性碎砾石的渗透变形类型的判别。
不均匀系数法判别无黏性粗粒土渗透变形类型，至今仍被众多学者和技术人员推荐和应用，为验证该法的适宜性，采用试验验证、其他方法印证和理论分析相结合的方法，对收集的43个工程313个试样的渗透变形试验成果进行统计分析研究。结果表明，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法三准则中，只有第3条准则是适合的，第1、2条准则均是不适合的，其中第1准则的判断结果甚至和实际试验结果截然相反。因而可以确认，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法整体上不适合无黏性碎砾石的渗透变形类型的判别。 不均匀系数法判别无黏性粗粒土渗透变形类型，至今仍被众多学者和技术人员推荐和应用，为验证该法的适宜性，采用试验验证、其他方法印证和理论分析相结合的方法，对收集的43个工程313个试样的渗透变形试验成果进行统计分析研究。结果表明，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法三准则中，只有第3条准则是适合的，第1、2条准则均是不适合的，其中第1准则的判断结果甚至和实际试验结果截然相反。因而可以确认，B.C伊斯托明娜的不均匀系数法整体上不适合无黏性碎砾石的渗透变形类型的判别。
2017, 25(5): 1287-1292.
摘要:
固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型，颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验，统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律，颗粒破碎的分维是变化的，随着破碎应力和破碎能量增加而增加，颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值，为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的“似分维”，简称分维；分维的极限值称为“真分维”。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论，建立了颗粒破碎“似分维”与破碎应力和破碎能量的相关关系。 固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型，颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验，统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律，颗粒破碎的分维是变化的，随着破碎应力和破碎能量增加而增加，颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值，为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的“似分维”，简称分维；分维的极限值称为“真分维”。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论，建立了颗粒破碎“似分维”与破碎应力和破碎能量的相关关系。
固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型，颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验，统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律，颗粒破碎的分维是变化的，随着破碎应力和破碎能量增加而增加，颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值，为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的“似分维”，简称分维；分维的极限值称为“真分维”。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论，建立了颗粒破碎“似分维”与破碎应力和破碎能量的相关关系。 固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型，颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验，统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律，颗粒破碎的分维是变化的，随着破碎应力和破碎能量增加而增加，颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值，为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的“似分维”，简称分维；分维的极限值称为“真分维”。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论，建立了颗粒破碎“似分维”与破碎应力和破碎能量的相关关系。
2017, 25(5): 1293-1298.
摘要:
为了探寻纳米碳酸钙对桂林红黏土力学强度特性的影响机理，利用TSZ-1型三轴试验仪进行不固结不排水三轴压缩试验，分析了在不同干密度条件下各梯度纳米碳酸钙掺量对重塑红黏土黏聚力、内摩擦角、抗剪强度以及应力-应变曲线的影响，从红黏土矿物颗粒胶体化学的角度阐释纳米碳酸钙对红黏土力学强度的影响机理，研究结果表明：随着纳米碳酸钙掺量增加，红黏土黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度呈现先减小后增大的趋势；纳米碳酸钙的掺入改变了原有的介质电荷pH值，使得红黏土原有的氧化铁胶结吸附平衡发生改变，形成新的钙质胶结团粒，改变了红黏土的强度特性；加入纳米碳酸钙后起始干密度为1.4g ·cm-3的重塑红黏土样应力-应变曲线由弹性理想塑性型变为应变硬化型。 为了探寻纳米碳酸钙对桂林红黏土力学强度特性的影响机理，利用TSZ-1型三轴试验仪进行不固结不排水三轴压缩试验，分析了在不同干密度条件下各梯度纳米碳酸钙掺量对重塑红黏土黏聚力、内摩擦角、抗剪强度以及应力-应变曲线的影响，从红黏土矿物颗粒胶体化学的角度阐释纳米碳酸钙对红黏土力学强度的影响机理，研究结果表明：随着纳米碳酸钙掺量增加，红黏土黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度呈现先减小后增大的趋势；纳米碳酸钙的掺入改变了原有的介质电荷pH值，使得红黏土原有的氧化铁胶结吸附平衡发生改变，形成新的钙质胶结团粒，改变了红黏土的强度特性；加入纳米碳酸钙后起始干密度为1.4g ·cm-3的重塑红黏土样应力-应变曲线由弹性理想塑性型变为应变硬化型。
为了探寻纳米碳酸钙对桂林红黏土力学强度特性的影响机理，利用TSZ-1型三轴试验仪进行不固结不排水三轴压缩试验，分析了在不同干密度条件下各梯度纳米碳酸钙掺量对重塑红黏土黏聚力、内摩擦角、抗剪强度以及应力-应变曲线的影响，从红黏土矿物颗粒胶体化学的角度阐释纳米碳酸钙对红黏土力学强度的影响机理，研究结果表明：随着纳米碳酸钙掺量增加，红黏土黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度呈现先减小后增大的趋势；纳米碳酸钙的掺入改变了原有的介质电荷pH值，使得红黏土原有的氧化铁胶结吸附平衡发生改变，形成新的钙质胶结团粒，改变了红黏土的强度特性；加入纳米碳酸钙后起始干密度为1.4g ·cm-3的重塑红黏土样应力-应变曲线由弹性理想塑性型变为应变硬化型。 为了探寻纳米碳酸钙对桂林红黏土力学强度特性的影响机理，利用TSZ-1型三轴试验仪进行不固结不排水三轴压缩试验，分析了在不同干密度条件下各梯度纳米碳酸钙掺量对重塑红黏土黏聚力、内摩擦角、抗剪强度以及应力-应变曲线的影响，从红黏土矿物颗粒胶体化学的角度阐释纳米碳酸钙对红黏土力学强度的影响机理，研究结果表明：随着纳米碳酸钙掺量增加，红黏土黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度呈现先减小后增大的趋势；纳米碳酸钙的掺入改变了原有的介质电荷pH值，使得红黏土原有的氧化铁胶结吸附平衡发生改变，形成新的钙质胶结团粒，改变了红黏土的强度特性；加入纳米碳酸钙后起始干密度为1.4g ·cm-3的重塑红黏土样应力-应变曲线由弹性理想塑性型变为应变硬化型。
2017, 25(5): 1299-1306.
摘要:
饱和细粒土颗粒细小, 比表面积大, 易与土体中的孔隙水、有机质相互结合形成团聚体, 这种结合形式对土体的物理力学性质有着重要影响。本文从三维微观结构角度探讨饱和细粒土的多物质结构特征对其固结演化性质的作用。土样分成4种组分:孔隙, 有机质, 多矿物组分和伊利石为主的矿物组分。通过同步辐射显微CT技术联合数据约束模型, 获取多物质三维结构表征。伊利石为主的矿物组分, 与孔隙呈共存结构, 即使在1600kPa高压作用下仍不易排出孔隙水。有机质与伊利石为主的矿物组分易结合形成有机黏土颗粒, 有机质不仅吸附在组分表面, 而且嵌入组分结构内部; 在土体固结过程中, 有机质存在富集特征, 40~400μm直径的有机质总体积逐渐增大, 削弱土颗粒间的连结强度。本研究采用定性与定量分析相结合, 获取了固结过程中矿物组分与有机质的结构表征, 为特殊土体的微宏观性质分析提供一种可行性研究方法。 饱和细粒土颗粒细小, 比表面积大, 易与土体中的孔隙水、有机质相互结合形成团聚体, 这种结合形式对土体的物理力学性质有着重要影响。本文从三维微观结构角度探讨饱和细粒土的多物质结构特征对其固结演化性质的作用。土样分成4种组分:孔隙, 有机质, 多矿物组分和伊利石为主的矿物组分。通过同步辐射显微CT技术联合数据约束模型, 获取多物质三维结构表征。伊利石为主的矿物组分, 与孔隙呈共存结构, 即使在1600kPa高压作用下仍不易排出孔隙水。有机质与伊利石为主的矿物组分易结合形成有机黏土颗粒, 有机质不仅吸附在组分表面, 而且嵌入组分结构内部; 在土体固结过程中, 有机质存在富集特征, 40~400μm直径的有机质总体积逐渐增大, 削弱土颗粒间的连结强度。本研究采用定性与定量分析相结合, 获取了固结过程中矿物组分与有机质的结构表征, 为特殊土体的微宏观性质分析提供一种可行性研究方法。
饱和细粒土颗粒细小, 比表面积大, 易与土体中的孔隙水、有机质相互结合形成团聚体, 这种结合形式对土体的物理力学性质有着重要影响。本文从三维微观结构角度探讨饱和细粒土的多物质结构特征对其固结演化性质的作用。土样分成4种组分:孔隙, 有机质, 多矿物组分和伊利石为主的矿物组分。通过同步辐射显微CT技术联合数据约束模型, 获取多物质三维结构表征。伊利石为主的矿物组分, 与孔隙呈共存结构, 即使在1600kPa高压作用下仍不易排出孔隙水。有机质与伊利石为主的矿物组分易结合形成有机黏土颗粒, 有机质不仅吸附在组分表面, 而且嵌入组分结构内部; 在土体固结过程中, 有机质存在富集特征, 40~400μm直径的有机质总体积逐渐增大, 削弱土颗粒间的连结强度。本研究采用定性与定量分析相结合, 获取了固结过程中矿物组分与有机质的结构表征, 为特殊土体的微宏观性质分析提供一种可行性研究方法。 饱和细粒土颗粒细小, 比表面积大, 易与土体中的孔隙水、有机质相互结合形成团聚体, 这种结合形式对土体的物理力学性质有着重要影响。本文从三维微观结构角度探讨饱和细粒土的多物质结构特征对其固结演化性质的作用。土样分成4种组分:孔隙, 有机质, 多矿物组分和伊利石为主的矿物组分。通过同步辐射显微CT技术联合数据约束模型, 获取多物质三维结构表征。伊利石为主的矿物组分, 与孔隙呈共存结构, 即使在1600kPa高压作用下仍不易排出孔隙水。有机质与伊利石为主的矿物组分易结合形成有机黏土颗粒, 有机质不仅吸附在组分表面, 而且嵌入组分结构内部; 在土体固结过程中, 有机质存在富集特征, 40~400μm直径的有机质总体积逐渐增大, 削弱土颗粒间的连结强度。本研究采用定性与定量分析相结合, 获取了固结过程中矿物组分与有机质的结构表征, 为特殊土体的微宏观性质分析提供一种可行性研究方法。
2017, 25(5): 1307-1313.
摘要:
西北地区的土遗址由于外界环境对其破坏作用以及自身的物理力学性能相对较差的原因，导致其逐渐消失。对土遗址坍塌、掏蚀等部位，可以采用拌和回填的方式进行恢复，而表面风化则需要喷洒或钻孔注浆进行加固。本文对经高分子材料SH渗透加固后的遗址土的抗崩解能力、抗干湿循环能力、抗冻融循环能力以及NaCl易溶盐的迁移特点从质量损失率的角度进行研究分析，发现经SH渗透加固后抗崩解能力大大提高、抗干湿循环的能力随干密度的增大而增大、抗冻融循环能力变化受含水率和干密度共同影响，干密度越小，平衡含水率值越大、SH能够抑制水分向土体上部迁移，最后对以上各种试验现象进行合理的解释。 西北地区的土遗址由于外界环境对其破坏作用以及自身的物理力学性能相对较差的原因，导致其逐渐消失。对土遗址坍塌、掏蚀等部位，可以采用拌和回填的方式进行恢复，而表面风化则需要喷洒或钻孔注浆进行加固。本文对经高分子材料SH渗透加固后的遗址土的抗崩解能力、抗干湿循环能力、抗冻融循环能力以及NaCl易溶盐的迁移特点从质量损失率的角度进行研究分析，发现经SH渗透加固后抗崩解能力大大提高、抗干湿循环的能力随干密度的增大而增大、抗冻融循环能力变化受含水率和干密度共同影响，干密度越小，平衡含水率值越大、SH能够抑制水分向土体上部迁移，最后对以上各种试验现象进行合理的解释。
西北地区的土遗址由于外界环境对其破坏作用以及自身的物理力学性能相对较差的原因，导致其逐渐消失。对土遗址坍塌、掏蚀等部位，可以采用拌和回填的方式进行恢复，而表面风化则需要喷洒或钻孔注浆进行加固。本文对经高分子材料SH渗透加固后的遗址土的抗崩解能力、抗干湿循环能力、抗冻融循环能力以及NaCl易溶盐的迁移特点从质量损失率的角度进行研究分析，发现经SH渗透加固后抗崩解能力大大提高、抗干湿循环的能力随干密度的增大而增大、抗冻融循环能力变化受含水率和干密度共同影响，干密度越小，平衡含水率值越大、SH能够抑制水分向土体上部迁移，最后对以上各种试验现象进行合理的解释。 西北地区的土遗址由于外界环境对其破坏作用以及自身的物理力学性能相对较差的原因，导致其逐渐消失。对土遗址坍塌、掏蚀等部位，可以采用拌和回填的方式进行恢复，而表面风化则需要喷洒或钻孔注浆进行加固。本文对经高分子材料SH渗透加固后的遗址土的抗崩解能力、抗干湿循环能力、抗冻融循环能力以及NaCl易溶盐的迁移特点从质量损失率的角度进行研究分析，发现经SH渗透加固后抗崩解能力大大提高、抗干湿循环的能力随干密度的增大而增大、抗冻融循环能力变化受含水率和干密度共同影响，干密度越小，平衡含水率值越大、SH能够抑制水分向土体上部迁移，最后对以上各种试验现象进行合理的解释。
2017, 25(5): 1314-1321.
摘要:
土体在蒸发干燥的过程中会产生龟裂现象，从而极大地改变其工程性质，引发各种工程地质灾害。为了研究界面粗糙度对土体龟裂的影响，设计了两组龟裂试验，分别在试样容器底部涂抹凡士林（S1）和粘贴砂纸（S2）来改变试样与容器界面的粗糙度。试验过程中，定期对土体裂隙发育情况进行拍照记录，并采用数字图像技术对裂隙几何形态特征进行定量分析，得到不同界面粗糙度条件下土体龟裂的动态发展过程及相关参数，结果表明：（1）土体蒸发过程可分为3个典型阶段：常速率阶段、减速率阶段和残余阶段；（2）龟裂发育过程也可分为3个典型阶段：主干裂隙生成阶段、次级裂隙生成阶段和裂隙扩展稳定阶段；（3）界面粗糙度对龟裂发育过程有重要影响。对于基底相对光滑的界面，土样呈整体向中心收缩趋势，表面几乎不产生裂隙。对于粗糙的界面，受基底摩擦作用，土样表面发育纵横交错的裂隙网络。在不同的裂隙发育阶段，界面粗糙度对裂隙率增长速度影响不同。界面粗糙度越高，最终稳定时的表面裂隙率越低。 土体在蒸发干燥的过程中会产生龟裂现象，从而极大地改变其工程性质，引发各种工程地质灾害。为了研究界面粗糙度对土体龟裂的影响，设计了两组龟裂试验，分别在试样容器底部涂抹凡士林（S1）和粘贴砂纸（S2）来改变试样与容器界面的粗糙度。试验过程中，定期对土体裂隙发育情况进行拍照记录，并采用数字图像技术对裂隙几何形态特征进行定量分析，得到不同界面粗糙度条件下土体龟裂的动态发展过程及相关参数，结果表明：（1）土体蒸发过程可分为3个典型阶段：常速率阶段、减速率阶段和残余阶段；（2）龟裂发育过程也可分为3个典型阶段：主干裂隙生成阶段、次级裂隙生成阶段和裂隙扩展稳定阶段；（3）界面粗糙度对龟裂发育过程有重要影响。对于基底相对光滑的界面，土样呈整体向中心收缩趋势，表面几乎不产生裂隙。对于粗糙的界面，受基底摩擦作用，土样表面发育纵横交错的裂隙网络。在不同的裂隙发育阶段，界面粗糙度对裂隙率增长速度影响不同。界面粗糙度越高，最终稳定时的表面裂隙率越低。
土体在蒸发干燥的过程中会产生龟裂现象，从而极大地改变其工程性质，引发各种工程地质灾害。为了研究界面粗糙度对土体龟裂的影响，设计了两组龟裂试验，分别在试样容器底部涂抹凡士林（S1）和粘贴砂纸（S2）来改变试样与容器界面的粗糙度。试验过程中，定期对土体裂隙发育情况进行拍照记录，并采用数字图像技术对裂隙几何形态特征进行定量分析，得到不同界面粗糙度条件下土体龟裂的动态发展过程及相关参数，结果表明：（1）土体蒸发过程可分为3个典型阶段：常速率阶段、减速率阶段和残余阶段；（2）龟裂发育过程也可分为3个典型阶段：主干裂隙生成阶段、次级裂隙生成阶段和裂隙扩展稳定阶段；（3）界面粗糙度对龟裂发育过程有重要影响。对于基底相对光滑的界面，土样呈整体向中心收缩趋势，表面几乎不产生裂隙。对于粗糙的界面，受基底摩擦作用，土样表面发育纵横交错的裂隙网络。在不同的裂隙发育阶段，界面粗糙度对裂隙率增长速度影响不同。界面粗糙度越高，最终稳定时的表面裂隙率越低。 土体在蒸发干燥的过程中会产生龟裂现象，从而极大地改变其工程性质，引发各种工程地质灾害。为了研究界面粗糙度对土体龟裂的影响，设计了两组龟裂试验，分别在试样容器底部涂抹凡士林（S1）和粘贴砂纸（S2）来改变试样与容器界面的粗糙度。试验过程中，定期对土体裂隙发育情况进行拍照记录，并采用数字图像技术对裂隙几何形态特征进行定量分析，得到不同界面粗糙度条件下土体龟裂的动态发展过程及相关参数，结果表明：（1）土体蒸发过程可分为3个典型阶段：常速率阶段、减速率阶段和残余阶段；（2）龟裂发育过程也可分为3个典型阶段：主干裂隙生成阶段、次级裂隙生成阶段和裂隙扩展稳定阶段；（3）界面粗糙度对龟裂发育过程有重要影响。对于基底相对光滑的界面，土样呈整体向中心收缩趋势，表面几乎不产生裂隙。对于粗糙的界面，受基底摩擦作用，土样表面发育纵横交错的裂隙网络。在不同的裂隙发育阶段，界面粗糙度对裂隙率增长速度影响不同。界面粗糙度越高，最终稳定时的表面裂隙率越低。
2017, 25(5): 1322-1327.
摘要:
为了探寻深埋土岩界面下压架突水事故的机理，在分析高水压裂隙岩体赋存特征的基础上，基于导水裂隙带高度实测值及钻孔简易水文观测资料，采用理论及主控因素影响分析研究了深埋砂土砂岩界面下导水裂隙带的发育规律，研究结果表明：近深埋土岩界面带煤层开采，裂采比与防水煤岩柱高度符合Boxlucas1指数函数模型；当煤层顶板岩层大部分位于风化带深度范围时，风化带岩性的存在对导水裂隙带的高度发育起到了一定的抑制作用；风化带厚度对导水裂隙带的高度起到一定的抑制作用；而砂土砂岩界面下，由于下渗带的存在，水对岩体强度的影响，使得处于下渗带内岩层实际对导水裂隙带高度抑制作用相应的增大。 为了探寻深埋土岩界面下压架突水事故的机理，在分析高水压裂隙岩体赋存特征的基础上，基于导水裂隙带高度实测值及钻孔简易水文观测资料，采用理论及主控因素影响分析研究了深埋砂土砂岩界面下导水裂隙带的发育规律，研究结果表明：近深埋土岩界面带煤层开采，裂采比与防水煤岩柱高度符合Boxlucas1指数函数模型；当煤层顶板岩层大部分位于风化带深度范围时，风化带岩性的存在对导水裂隙带的高度发育起到了一定的抑制作用；风化带厚度对导水裂隙带的高度起到一定的抑制作用；而砂土砂岩界面下，由于下渗带的存在，水对岩体强度的影响，使得处于下渗带内岩层实际对导水裂隙带高度抑制作用相应的增大。
为了探寻深埋土岩界面下压架突水事故的机理，在分析高水压裂隙岩体赋存特征的基础上，基于导水裂隙带高度实测值及钻孔简易水文观测资料，采用理论及主控因素影响分析研究了深埋砂土砂岩界面下导水裂隙带的发育规律，研究结果表明：近深埋土岩界面带煤层开采，裂采比与防水煤岩柱高度符合Boxlucas1指数函数模型；当煤层顶板岩层大部分位于风化带深度范围时，风化带岩性的存在对导水裂隙带的高度发育起到了一定的抑制作用；风化带厚度对导水裂隙带的高度起到一定的抑制作用；而砂土砂岩界面下，由于下渗带的存在，水对岩体强度的影响，使得处于下渗带内岩层实际对导水裂隙带高度抑制作用相应的增大。 为了探寻深埋土岩界面下压架突水事故的机理，在分析高水压裂隙岩体赋存特征的基础上，基于导水裂隙带高度实测值及钻孔简易水文观测资料，采用理论及主控因素影响分析研究了深埋砂土砂岩界面下导水裂隙带的发育规律，研究结果表明：近深埋土岩界面带煤层开采，裂采比与防水煤岩柱高度符合Boxlucas1指数函数模型；当煤层顶板岩层大部分位于风化带深度范围时，风化带岩性的存在对导水裂隙带的高度发育起到了一定的抑制作用；风化带厚度对导水裂隙带的高度起到一定的抑制作用；而砂土砂岩界面下，由于下渗带的存在，水对岩体强度的影响，使得处于下渗带内岩层实际对导水裂隙带高度抑制作用相应的增大。
2017, 25(5): 1328-1335.
摘要:
水力压裂可显著提高页岩气等致密储层岩体的渗透性以增加油气产量，然而受多因素影响，水力压裂形成缝网结构的机理和压裂优化设计一直是研究的焦点和难点。本研究基于渗流-应力-破坏耦合计算模拟方法，对不同水力加载条件下的非均质储层水力压裂过程进行了模拟和对比研究。研究结果表明：水力压裂过程中起始注水压力和增量大小对水力压裂缝网扩展和改造区域形态有着显著的影响。当起始注水压力小于等于模型材料体抗拉强度，并缓慢增压致裂时，压裂过程可近似视为稳态应力-破坏-渗流耦合作用过程的不同阶段，这种情况下仅在压裂井孔周围形成两组对称式的伞状水力裂缝带。当对模型体施加高于模型材料体破裂压力的注水压力时，相当于对压裂孔快速施加高动水压力，水力裂缝沿压裂孔全方位迅速萌生并快速扩展，当注水压力值高于破裂压力一定幅值时，压裂改造可形成围绕压裂井全方位的放射状裂缝网络，使压裂储层得以最大范围改造。在拟静力和拟动力两种加载条件下，不同水岩相互作用机理是造成不同水力加载条件出现不同缝网结构的力学机制，而对于实际的页岩气储层改造，压裂产生围绕压裂井全方位放射状的缝网结构则是一种最优的体积压裂改造。 水力压裂可显著提高页岩气等致密储层岩体的渗透性以增加油气产量，然而受多因素影响，水力压裂形成缝网结构的机理和压裂优化设计一直是研究的焦点和难点。本研究基于渗流-应力-破坏耦合计算模拟方法，对不同水力加载条件下的非均质储层水力压裂过程进行了模拟和对比研究。研究结果表明：水力压裂过程中起始注水压力和增量大小对水力压裂缝网扩展和改造区域形态有着显著的影响。当起始注水压力小于等于模型材料体抗拉强度，并缓慢增压致裂时，压裂过程可近似视为稳态应力-破坏-渗流耦合作用过程的不同阶段，这种情况下仅在压裂井孔周围形成两组对称式的伞状水力裂缝带。当对模型体施加高于模型材料体破裂压力的注水压力时，相当于对压裂孔快速施加高动水压力，水力裂缝沿压裂孔全方位迅速萌生并快速扩展，当注水压力值高于破裂压力一定幅值时，压裂改造可形成围绕压裂井全方位的放射状裂缝网络，使压裂储层得以最大范围改造。在拟静力和拟动力两种加载条件下，不同水岩相互作用机理是造成不同水力加载条件出现不同缝网结构的力学机制，而对于实际的页岩气储层改造，压裂产生围绕压裂井全方位放射状的缝网结构则是一种最优的体积压裂改造。
水力压裂可显著提高页岩气等致密储层岩体的渗透性以增加油气产量，然而受多因素影响，水力压裂形成缝网结构的机理和压裂优化设计一直是研究的焦点和难点。本研究基于渗流-应力-破坏耦合计算模拟方法，对不同水力加载条件下的非均质储层水力压裂过程进行了模拟和对比研究。研究结果表明：水力压裂过程中起始注水压力和增量大小对水力压裂缝网扩展和改造区域形态有着显著的影响。当起始注水压力小于等于模型材料体抗拉强度，并缓慢增压致裂时，压裂过程可近似视为稳态应力-破坏-渗流耦合作用过程的不同阶段，这种情况下仅在压裂井孔周围形成两组对称式的伞状水力裂缝带。当对模型体施加高于模型材料体破裂压力的注水压力时，相当于对压裂孔快速施加高动水压力，水力裂缝沿压裂孔全方位迅速萌生并快速扩展，当注水压力值高于破裂压力一定幅值时，压裂改造可形成围绕压裂井全方位的放射状裂缝网络，使压裂储层得以最大范围改造。在拟静力和拟动力两种加载条件下，不同水岩相互作用机理是造成不同水力加载条件出现不同缝网结构的力学机制，而对于实际的页岩气储层改造，压裂产生围绕压裂井全方位放射状的缝网结构则是一种最优的体积压裂改造。 水力压裂可显著提高页岩气等致密储层岩体的渗透性以增加油气产量，然而受多因素影响，水力压裂形成缝网结构的机理和压裂优化设计一直是研究的焦点和难点。本研究基于渗流-应力-破坏耦合计算模拟方法，对不同水力加载条件下的非均质储层水力压裂过程进行了模拟和对比研究。研究结果表明：水力压裂过程中起始注水压力和增量大小对水力压裂缝网扩展和改造区域形态有着显著的影响。当起始注水压力小于等于模型材料体抗拉强度，并缓慢增压致裂时，压裂过程可近似视为稳态应力-破坏-渗流耦合作用过程的不同阶段，这种情况下仅在压裂井孔周围形成两组对称式的伞状水力裂缝带。当对模型体施加高于模型材料体破裂压力的注水压力时，相当于对压裂孔快速施加高动水压力，水力裂缝沿压裂孔全方位迅速萌生并快速扩展，当注水压力值高于破裂压力一定幅值时，压裂改造可形成围绕压裂井全方位的放射状裂缝网络，使压裂储层得以最大范围改造。在拟静力和拟动力两种加载条件下，不同水岩相互作用机理是造成不同水力加载条件出现不同缝网结构的力学机制，而对于实际的页岩气储层改造，压裂产生围绕压裂井全方位放射状的缝网结构则是一种最优的体积压裂改造。
2017, 25(5): 1336-1343.
摘要:
压缩系数、压缩模量是评价土的压缩性的两个非常重要的参数指标，对于地基沉降计算具有重要意义。然而在实际工作中对于确定压缩性指标的方法上还存在一定的问题。本文从压缩系数、压缩模量的定义出发，对土的压缩模量、压缩系数及孔隙比之间的关系进行理论分析，推导了三者之间的两种关系式，分析了三者之间的对应关系。以合肥地区的弱膨胀性黏土为研究对象，通过6组不同饱和度下的黏性土样的多循环加卸载快速固结试验，讨论了快速固结试验中常用的变形量校正方法存在的问题，提出了改进的校正系数计算方法。探讨了土样压缩指标与加卸载循环次数及土样饱和度的关系，对压缩模量与饱和度之间的关系采用指数函数进行了曲线拟合，并对曲线拟合系数进行了概率统计分析。研究结果表明：随着加卸载循环次数的增加，土样由塑性状态向弹性状态过渡；压缩模量随着饱和度的增加而减少，并逐渐趋于稳定。 压缩系数、压缩模量是评价土的压缩性的两个非常重要的参数指标，对于地基沉降计算具有重要意义。然而在实际工作中对于确定压缩性指标的方法上还存在一定的问题。本文从压缩系数、压缩模量的定义出发，对土的压缩模量、压缩系数及孔隙比之间的关系进行理论分析，推导了三者之间的两种关系式，分析了三者之间的对应关系。以合肥地区的弱膨胀性黏土为研究对象，通过6组不同饱和度下的黏性土样的多循环加卸载快速固结试验，讨论了快速固结试验中常用的变形量校正方法存在的问题，提出了改进的校正系数计算方法。探讨了土样压缩指标与加卸载循环次数及土样饱和度的关系，对压缩模量与饱和度之间的关系采用指数函数进行了曲线拟合，并对曲线拟合系数进行了概率统计分析。研究结果表明：随着加卸载循环次数的增加，土样由塑性状态向弹性状态过渡；压缩模量随着饱和度的增加而减少，并逐渐趋于稳定。
压缩系数、压缩模量是评价土的压缩性的两个非常重要的参数指标，对于地基沉降计算具有重要意义。然而在实际工作中对于确定压缩性指标的方法上还存在一定的问题。本文从压缩系数、压缩模量的定义出发，对土的压缩模量、压缩系数及孔隙比之间的关系进行理论分析，推导了三者之间的两种关系式，分析了三者之间的对应关系。以合肥地区的弱膨胀性黏土为研究对象，通过6组不同饱和度下的黏性土样的多循环加卸载快速固结试验，讨论了快速固结试验中常用的变形量校正方法存在的问题，提出了改进的校正系数计算方法。探讨了土样压缩指标与加卸载循环次数及土样饱和度的关系，对压缩模量与饱和度之间的关系采用指数函数进行了曲线拟合，并对曲线拟合系数进行了概率统计分析。研究结果表明：随着加卸载循环次数的增加，土样由塑性状态向弹性状态过渡；压缩模量随着饱和度的增加而减少，并逐渐趋于稳定。 压缩系数、压缩模量是评价土的压缩性的两个非常重要的参数指标，对于地基沉降计算具有重要意义。然而在实际工作中对于确定压缩性指标的方法上还存在一定的问题。本文从压缩系数、压缩模量的定义出发，对土的压缩模量、压缩系数及孔隙比之间的关系进行理论分析，推导了三者之间的两种关系式，分析了三者之间的对应关系。以合肥地区的弱膨胀性黏土为研究对象，通过6组不同饱和度下的黏性土样的多循环加卸载快速固结试验，讨论了快速固结试验中常用的变形量校正方法存在的问题，提出了改进的校正系数计算方法。探讨了土样压缩指标与加卸载循环次数及土样饱和度的关系，对压缩模量与饱和度之间的关系采用指数函数进行了曲线拟合，并对曲线拟合系数进行了概率统计分析。研究结果表明：随着加卸载循环次数的增加，土样由塑性状态向弹性状态过渡；压缩模量随着饱和度的增加而减少，并逐渐趋于稳定。
2017, 25(5): 1270-1278.
摘要:
揭示致密砂岩的破裂机制对致密油气储层压裂设计和压裂缝网改造具有重要的指导意义。本文采用鄂尔多斯盆地延长组长6储层致密砂岩试样，开展了不同围压下的常规三轴压缩试验，分析了围压对岩石力学性质的影响。采用声发射定位技术研究了试样破裂过程，分析了不同围压下声发射定位事件的信号特征及其时空演化序列。此外，对破裂后试样进行了CT扫描，基于CT切片图像观测了试样内部破裂特征。得到以下几点认识：（1）不同围压下，声发射时空演化差异主要表现在压密阶段。随着围压的增加，声发射事件主要发生时段后移。（2）围压对声发射特征参数累计振铃计数的影响主要表现在压密阶段，其他阶段累计振铃计数呈相似变化趋势。不同围压下均可将累计振铃计数快速增加的瞬间作为岩石即将破裂的标志。（3）随着围压的增加，岩石破裂形态趋于简单化，由拉张破裂为主的复杂形态逐渐转变为单一的剪切破裂形态。（4）CT扫描切片直观地反映了试样的破裂形态，与声发射定位所得试样整体破裂形态相吻合，并且在声发射定位的基础上进一步刻画了裂纹分布情况与各裂纹相互作用过程。采用声发射定位技术与CT扫描双重方法，研究试样破裂过程，对于深入研究岩石破裂机制具有一定的意义。 揭示致密砂岩的破裂机制对致密油气储层压裂设计和压裂缝网改造具有重要的指导意义。本文采用鄂尔多斯盆地延长组长6储层致密砂岩试样，开展了不同围压下的常规三轴压缩试验，分析了围压对岩石力学性质的影响。采用声发射定位技术研究了试样破裂过程，分析了不同围压下声发射定位事件的信号特征及其时空演化序列。此外，对破裂后试样进行了CT扫描，基于CT切片图像观测了试样内部破裂特征。得到以下几点认识：（1）不同围压下，声发射时空演化差异主要表现在压密阶段。随着围压的增加，声发射事件主要发生时段后移。（2）围压对声发射特征参数累计振铃计数的影响主要表现在压密阶段，其他阶段累计振铃计数呈相似变化趋势。不同围压下均可将累计振铃计数快速增加的瞬间作为岩石即将破裂的标志。（3）随着围压的增加，岩石破裂形态趋于简单化，由拉张破裂为主的复杂形态逐渐转变为单一的剪切破裂形态。（4）CT扫描切片直观地反映了试样的破裂形态，与声发射定位所得试样整体破裂形态相吻合，并且在声发射定位的基础上进一步刻画了裂纹分布情况与各裂纹相互作用过程。采用声发射定位技术与CT扫描双重方法，研究试样破裂过程，对于深入研究岩石破裂机制具有一定的意义。
揭示致密砂岩的破裂机制对致密油气储层压裂设计和压裂缝网改造具有重要的指导意义。本文采用鄂尔多斯盆地延长组长6储层致密砂岩试样，开展了不同围压下的常规三轴压缩试验，分析了围压对岩石力学性质的影响。采用声发射定位技术研究了试样破裂过程，分析了不同围压下声发射定位事件的信号特征及其时空演化序列。此外，对破裂后试样进行了CT扫描，基于CT切片图像观测了试样内部破裂特征。得到以下几点认识：（1）不同围压下，声发射时空演化差异主要表现在压密阶段。随着围压的增加，声发射事件主要发生时段后移。（2）围压对声发射特征参数累计振铃计数的影响主要表现在压密阶段，其他阶段累计振铃计数呈相似变化趋势。不同围压下均可将累计振铃计数快速增加的瞬间作为岩石即将破裂的标志。（3）随着围压的增加，岩石破裂形态趋于简单化，由拉张破裂为主的复杂形态逐渐转变为单一的剪切破裂形态。（4）CT扫描切片直观地反映了试样的破裂形态，与声发射定位所得试样整体破裂形态相吻合，并且在声发射定位的基础上进一步刻画了裂纹分布情况与各裂纹相互作用过程。采用声发射定位技术与CT扫描双重方法，研究试样破裂过程，对于深入研究岩石破裂机制具有一定的意义。 揭示致密砂岩的破裂机制对致密油气储层压裂设计和压裂缝网改造具有重要的指导意义。本文采用鄂尔多斯盆地延长组长6储层致密砂岩试样，开展了不同围压下的常规三轴压缩试验，分析了围压对岩石力学性质的影响。采用声发射定位技术研究了试样破裂过程，分析了不同围压下声发射定位事件的信号特征及其时空演化序列。此外，对破裂后试样进行了CT扫描，基于CT切片图像观测了试样内部破裂特征。得到以下几点认识：（1）不同围压下，声发射时空演化差异主要表现在压密阶段。随着围压的增加，声发射事件主要发生时段后移。（2）围压对声发射特征参数累计振铃计数的影响主要表现在压密阶段，其他阶段累计振铃计数呈相似变化趋势。不同围压下均可将累计振铃计数快速增加的瞬间作为岩石即将破裂的标志。（3）随着围压的增加，岩石破裂形态趋于简单化，由拉张破裂为主的复杂形态逐渐转变为单一的剪切破裂形态。（4）CT扫描切片直观地反映了试样的破裂形态，与声发射定位所得试样整体破裂形态相吻合，并且在声发射定位的基础上进一步刻画了裂纹分布情况与各裂纹相互作用过程。采用声发射定位技术与CT扫描双重方法，研究试样破裂过程，对于深入研究岩石破裂机制具有一定的意义。
2017, 25(5): 1344-1350.
摘要:
通过室内模拟试验的方法再现工程现场的巷道变形现象，是研究巷道变形发生条件和机理的一个重要途径。鉴于传统水平固化法在模拟开挖位移场方面的不足，本文基于成岩地质体无初始应变能的“记忆”固化压力假说，配制超低强度材料，并通过相似理论分析证实了所选材料的可取性。采用竖直固化的方法并利用自制的实验装置，得到具有记忆固化压力的、无初始应变能的模型体，利用该模型可有效模拟材料在固化或固结过程中物理力学性质随深度变化的特性。对此，以金川二矿区14行剖面为原型，模拟了在自重体积力作用下由于双中段开挖引起的巷道变形现象和规律，模拟结果与现场实测以及数值模拟结果相符合。在此基础上，对开挖引起巷道变形现象的发生条件和机理进行了分析。 通过室内模拟试验的方法再现工程现场的巷道变形现象，是研究巷道变形发生条件和机理的一个重要途径。鉴于传统水平固化法在模拟开挖位移场方面的不足，本文基于成岩地质体无初始应变能的“记忆”固化压力假说，配制超低强度材料，并通过相似理论分析证实了所选材料的可取性。采用竖直固化的方法并利用自制的实验装置，得到具有记忆固化压力的、无初始应变能的模型体，利用该模型可有效模拟材料在固化或固结过程中物理力学性质随深度变化的特性。对此，以金川二矿区14行剖面为原型，模拟了在自重体积力作用下由于双中段开挖引起的巷道变形现象和规律，模拟结果与现场实测以及数值模拟结果相符合。在此基础上，对开挖引起巷道变形现象的发生条件和机理进行了分析。
通过室内模拟试验的方法再现工程现场的巷道变形现象，是研究巷道变形发生条件和机理的一个重要途径。鉴于传统水平固化法在模拟开挖位移场方面的不足，本文基于成岩地质体无初始应变能的“记忆”固化压力假说，配制超低强度材料，并通过相似理论分析证实了所选材料的可取性。采用竖直固化的方法并利用自制的实验装置，得到具有记忆固化压力的、无初始应变能的模型体，利用该模型可有效模拟材料在固化或固结过程中物理力学性质随深度变化的特性。对此，以金川二矿区14行剖面为原型，模拟了在自重体积力作用下由于双中段开挖引起的巷道变形现象和规律，模拟结果与现场实测以及数值模拟结果相符合。在此基础上，对开挖引起巷道变形现象的发生条件和机理进行了分析。 通过室内模拟试验的方法再现工程现场的巷道变形现象，是研究巷道变形发生条件和机理的一个重要途径。鉴于传统水平固化法在模拟开挖位移场方面的不足，本文基于成岩地质体无初始应变能的“记忆”固化压力假说，配制超低强度材料，并通过相似理论分析证实了所选材料的可取性。采用竖直固化的方法并利用自制的实验装置，得到具有记忆固化压力的、无初始应变能的模型体，利用该模型可有效模拟材料在固化或固结过程中物理力学性质随深度变化的特性。对此，以金川二矿区14行剖面为原型，模拟了在自重体积力作用下由于双中段开挖引起的巷道变形现象和规律，模拟结果与现场实测以及数值模拟结果相符合。在此基础上，对开挖引起巷道变形现象的发生条件和机理进行了分析。
2017, 25(5): 1351-1356.
摘要:
针对青岛土岩组合地区富水砂层特点，对比分析超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术在上软下硬地层中的施工关键技术，通过现场监测及开挖取样对比分析其在土岩组合地层中的适用性。研究结果表明：当富水砂层位于隧道拱顶范围内，采用超前深孔注浆，注浆效果较难控制，拱顶离砂层越近，注浆效果越难把握，隧道渗漏水问题越严重；施工容易对地层产生隆起，且隧道内渗漏水较多；当砂层位于拱顶以上采用帷幕注浆，跟踪监测表明，洞内变形、地表沉降能控制在有效范围内，表现出了更好的适用性，值得进一步优化和推广；土岩组合富水砂层段，开挖采用松动爆破，使加固地层中重新形成部分漏水通道。 针对青岛土岩组合地区富水砂层特点，对比分析超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术在上软下硬地层中的施工关键技术，通过现场监测及开挖取样对比分析其在土岩组合地层中的适用性。研究结果表明：当富水砂层位于隧道拱顶范围内，采用超前深孔注浆，注浆效果较难控制，拱顶离砂层越近，注浆效果越难把握，隧道渗漏水问题越严重；施工容易对地层产生隆起，且隧道内渗漏水较多；当砂层位于拱顶以上采用帷幕注浆，跟踪监测表明，洞内变形、地表沉降能控制在有效范围内，表现出了更好的适用性，值得进一步优化和推广；土岩组合富水砂层段，开挖采用松动爆破，使加固地层中重新形成部分漏水通道。
针对青岛土岩组合地区富水砂层特点，对比分析超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术在上软下硬地层中的施工关键技术，通过现场监测及开挖取样对比分析其在土岩组合地层中的适用性。研究结果表明：当富水砂层位于隧道拱顶范围内，采用超前深孔注浆，注浆效果较难控制，拱顶离砂层越近，注浆效果越难把握，隧道渗漏水问题越严重；施工容易对地层产生隆起，且隧道内渗漏水较多；当砂层位于拱顶以上采用帷幕注浆，跟踪监测表明，洞内变形、地表沉降能控制在有效范围内，表现出了更好的适用性，值得进一步优化和推广；土岩组合富水砂层段，开挖采用松动爆破，使加固地层中重新形成部分漏水通道。 针对青岛土岩组合地区富水砂层特点，对比分析超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术在上软下硬地层中的施工关键技术，通过现场监测及开挖取样对比分析其在土岩组合地层中的适用性。研究结果表明：当富水砂层位于隧道拱顶范围内，采用超前深孔注浆，注浆效果较难控制，拱顶离砂层越近，注浆效果越难把握，隧道渗漏水问题越严重；施工容易对地层产生隆起，且隧道内渗漏水较多；当砂层位于拱顶以上采用帷幕注浆，跟踪监测表明，洞内变形、地表沉降能控制在有效范围内，表现出了更好的适用性，值得进一步优化和推广；土岩组合富水砂层段，开挖采用松动爆破，使加固地层中重新形成部分漏水通道。
2017, 25(5): 1357-1363.
摘要:
为探究含水率变化对桃坪冰水堆积物抗剪强度的影响，取原状土样进行了6种不同含水率条件下的不固结不排水三轴剪切试验，并结合土水特征曲线探讨了该类特殊土体的非饱和强度特性。含水率对桃坪冰水堆积物的抗剪强度有着显著的影响，其饱和时的黏聚力和内摩擦角比天然含水率情况分别降低40.0%和29.5%。建立了桃坪冰水堆积物非饱和黏聚力与含水率参数χ（w）的关系式，实际应用时可采用指数函数来确定χ（w）。含水率增大使冰水堆积物基质吸力迅速减小，其抑制土颗粒塑性滑动的能力大幅降低，土体中细小裂纹不断发育、扩张，导致其宏微观结构遭受破坏、抗剪强度出现衰减。针对桃坪堆积体上广泛存在的浅层滑坡，应积极开展堆积区降雨量动态监测、优化改进灌溉方式以及加强坡体表部排水设施建设等工作。 为探究含水率变化对桃坪冰水堆积物抗剪强度的影响，取原状土样进行了6种不同含水率条件下的不固结不排水三轴剪切试验，并结合土水特征曲线探讨了该类特殊土体的非饱和强度特性。含水率对桃坪冰水堆积物的抗剪强度有着显著的影响，其饱和时的黏聚力和内摩擦角比天然含水率情况分别降低40.0%和29.5%。建立了桃坪冰水堆积物非饱和黏聚力与含水率参数χ（w）的关系式，实际应用时可采用指数函数来确定χ（w）。含水率增大使冰水堆积物基质吸力迅速减小，其抑制土颗粒塑性滑动的能力大幅降低，土体中细小裂纹不断发育、扩张，导致其宏微观结构遭受破坏、抗剪强度出现衰减。针对桃坪堆积体上广泛存在的浅层滑坡，应积极开展堆积区降雨量动态监测、优化改进灌溉方式以及加强坡体表部排水设施建设等工作。
为探究含水率变化对桃坪冰水堆积物抗剪强度的影响，取原状土样进行了6种不同含水率条件下的不固结不排水三轴剪切试验，并结合土水特征曲线探讨了该类特殊土体的非饱和强度特性。含水率对桃坪冰水堆积物的抗剪强度有着显著的影响，其饱和时的黏聚力和内摩擦角比天然含水率情况分别降低40.0%和29.5%。建立了桃坪冰水堆积物非饱和黏聚力与含水率参数χ（w）的关系式，实际应用时可采用指数函数来确定χ（w）。含水率增大使冰水堆积物基质吸力迅速减小，其抑制土颗粒塑性滑动的能力大幅降低，土体中细小裂纹不断发育、扩张，导致其宏微观结构遭受破坏、抗剪强度出现衰减。针对桃坪堆积体上广泛存在的浅层滑坡，应积极开展堆积区降雨量动态监测、优化改进灌溉方式以及加强坡体表部排水设施建设等工作。 为探究含水率变化对桃坪冰水堆积物抗剪强度的影响，取原状土样进行了6种不同含水率条件下的不固结不排水三轴剪切试验，并结合土水特征曲线探讨了该类特殊土体的非饱和强度特性。含水率对桃坪冰水堆积物的抗剪强度有着显著的影响，其饱和时的黏聚力和内摩擦角比天然含水率情况分别降低40.0%和29.5%。建立了桃坪冰水堆积物非饱和黏聚力与含水率参数χ（w）的关系式，实际应用时可采用指数函数来确定χ（w）。含水率增大使冰水堆积物基质吸力迅速减小，其抑制土颗粒塑性滑动的能力大幅降低，土体中细小裂纹不断发育、扩张，导致其宏微观结构遭受破坏、抗剪强度出现衰减。针对桃坪堆积体上广泛存在的浅层滑坡，应积极开展堆积区降雨量动态监测、优化改进灌溉方式以及加强坡体表部排水设施建设等工作。
2017, 25(5): 1364-1373.
摘要:
高磨蚀性致密砂层中盾构刀具磨损严重制约施工效率。为准确预测大直径泥水盾构刮刀的磨损量与削掘距离寿命，本文采用隧道断面面积统计分析法和分段体积统计分析法对苏通GIL综合管廊工程DK0+~DK1+780段隧道所穿越的密实复合砂层进行统计分析。结合典型断面各地层面积权重，分段各地层体积权重及单一地层磨耗系数K得到了隧道穿越密实复合砂层各典型截面和分段上加权平均磨耗系数K'及其变化规律。根据加权平均磨耗系数K'及相应刀具磨损模型，对大直径泥水盾构在密实复合砂层中刀具磨损量及削掘距离寿命进行预测。并将预测结果与类似工程地质条件下南京长江隧道大直径泥水盾构实际施工过程中刀具磨损量及削掘距离寿命进行比较。研究结果表明：加权平均磨耗系数K'随掘进里程增加整体呈逐渐增大趋势，在1778m处取得最大值K'max=18.36×10-3mm·km-1；刀具最严重磨损发生在安装直径D=12.07m处。取限定磨损量δ=5mm，对应的削掘距离寿命分别为L1=1063m和L2=453m，因此需要进行两次刀具更换。与南京长江隧道泥水盾构刀具实际磨损情况的对比表明预测结果具有较高的可靠性。该研究成果为苏通GIL综合管廊工程及类似地层条件下越江隧道盾构刀具磨损预测及更换提供了一定的理论依据。 高磨蚀性致密砂层中盾构刀具磨损严重制约施工效率。为准确预测大直径泥水盾构刮刀的磨损量与削掘距离寿命，本文采用隧道断面面积统计分析法和分段体积统计分析法对苏通GIL综合管廊工程DK0+~DK1+780段隧道所穿越的密实复合砂层进行统计分析。结合典型断面各地层面积权重，分段各地层体积权重及单一地层磨耗系数K得到了隧道穿越密实复合砂层各典型截面和分段上加权平均磨耗系数K'及其变化规律。根据加权平均磨耗系数K'及相应刀具磨损模型，对大直径泥水盾构在密实复合砂层中刀具磨损量及削掘距离寿命进行预测。并将预测结果与类似工程地质条件下南京长江隧道大直径泥水盾构实际施工过程中刀具磨损量及削掘距离寿命进行比较。研究结果表明：加权平均磨耗系数K'随掘进里程增加整体呈逐渐增大趋势，在1778m处取得最大值K'max=18.36×10-3mm·km-1；刀具最严重磨损发生在安装直径D=12.07m处。取限定磨损量δ=5mm，对应的削掘距离寿命分别为L1=1063m和L2=453m，因此需要进行两次刀具更换。与南京长江隧道泥水盾构刀具实际磨损情况的对比表明预测结果具有较高的可靠性。该研究成果为苏通GIL综合管廊工程及类似地层条件下越江隧道盾构刀具磨损预测及更换提供了一定的理论依据。
高磨蚀性致密砂层中盾构刀具磨损严重制约施工效率。为准确预测大直径泥水盾构刮刀的磨损量与削掘距离寿命，本文采用隧道断面面积统计分析法和分段体积统计分析法对苏通GIL综合管廊工程DK0+~DK1+780段隧道所穿越的密实复合砂层进行统计分析。结合典型断面各地层面积权重，分段各地层体积权重及单一地层磨耗系数K得到了隧道穿越密实复合砂层各典型截面和分段上加权平均磨耗系数K'及其变化规律。根据加权平均磨耗系数K'及相应刀具磨损模型，对大直径泥水盾构在密实复合砂层中刀具磨损量及削掘距离寿命进行预测。并将预测结果与类似工程地质条件下南京长江隧道大直径泥水盾构实际施工过程中刀具磨损量及削掘距离寿命进行比较。研究结果表明：加权平均磨耗系数K'随掘进里程增加整体呈逐渐增大趋势，在1778m处取得最大值K'max=18.36×10-3mm·km-1；刀具最严重磨损发生在安装直径D=12.07m处。取限定磨损量δ=5mm，对应的削掘距离寿命分别为L1=1063m和L2=453m，因此需要进行两次刀具更换。与南京长江隧道泥水盾构刀具实际磨损情况的对比表明预测结果具有较高的可靠性。该研究成果为苏通GIL综合管廊工程及类似地层条件下越江隧道盾构刀具磨损预测及更换提供了一定的理论依据。 高磨蚀性致密砂层中盾构刀具磨损严重制约施工效率。为准确预测大直径泥水盾构刮刀的磨损量与削掘距离寿命，本文采用隧道断面面积统计分析法和分段体积统计分析法对苏通GIL综合管廊工程DK0+~DK1+780段隧道所穿越的密实复合砂层进行统计分析。结合典型断面各地层面积权重，分段各地层体积权重及单一地层磨耗系数K得到了隧道穿越密实复合砂层各典型截面和分段上加权平均磨耗系数K'及其变化规律。根据加权平均磨耗系数K'及相应刀具磨损模型，对大直径泥水盾构在密实复合砂层中刀具磨损量及削掘距离寿命进行预测。并将预测结果与类似工程地质条件下南京长江隧道大直径泥水盾构实际施工过程中刀具磨损量及削掘距离寿命进行比较。研究结果表明：加权平均磨耗系数K'随掘进里程增加整体呈逐渐增大趋势，在1778m处取得最大值K'max=18.36×10-3mm·km-1；刀具最严重磨损发生在安装直径D=12.07m处。取限定磨损量δ=5mm，对应的削掘距离寿命分别为L1=1063m和L2=453m，因此需要进行两次刀具更换。与南京长江隧道泥水盾构刀具实际磨损情况的对比表明预测结果具有较高的可靠性。该研究成果为苏通GIL综合管廊工程及类似地层条件下越江隧道盾构刀具磨损预测及更换提供了一定的理论依据。
2017, 25(5): 1374-1380.
摘要:
绵阳平阳府君阙是全国重点文物保护单位，在汶川大地震中，平阳府君阙受到了历史上最为严重的损伤，阙体各部分出现了石块间扭曲错位、石块断裂和崩落等破坏情形，其稳定性受到显著影响。采用有限元时程分析法，利用Midas GTS软件建立阙体三维模型，通过输入汶川地震波时程曲线，模拟阙体在汶川地震波作用下的力学响应，并将计算结果与现场观测到的阙体破坏变形情况进行比较，结果表明：数值模拟结果与实际观测情况一致，能够反映阙体的真实破坏情况。 绵阳平阳府君阙是全国重点文物保护单位，在汶川大地震中，平阳府君阙受到了历史上最为严重的损伤，阙体各部分出现了石块间扭曲错位、石块断裂和崩落等破坏情形，其稳定性受到显著影响。采用有限元时程分析法，利用Midas GTS软件建立阙体三维模型，通过输入汶川地震波时程曲线，模拟阙体在汶川地震波作用下的力学响应，并将计算结果与现场观测到的阙体破坏变形情况进行比较，结果表明：数值模拟结果与实际观测情况一致，能够反映阙体的真实破坏情况。
绵阳平阳府君阙是全国重点文物保护单位，在汶川大地震中，平阳府君阙受到了历史上最为严重的损伤，阙体各部分出现了石块间扭曲错位、石块断裂和崩落等破坏情形，其稳定性受到显著影响。采用有限元时程分析法，利用Midas GTS软件建立阙体三维模型，通过输入汶川地震波时程曲线，模拟阙体在汶川地震波作用下的力学响应，并将计算结果与现场观测到的阙体破坏变形情况进行比较，结果表明：数值模拟结果与实际观测情况一致，能够反映阙体的真实破坏情况。 绵阳平阳府君阙是全国重点文物保护单位，在汶川大地震中，平阳府君阙受到了历史上最为严重的损伤，阙体各部分出现了石块间扭曲错位、石块断裂和崩落等破坏情形，其稳定性受到显著影响。采用有限元时程分析法，利用Midas GTS软件建立阙体三维模型，通过输入汶川地震波时程曲线，模拟阙体在汶川地震波作用下的力学响应，并将计算结果与现场观测到的阙体破坏变形情况进行比较，结果表明：数值模拟结果与实际观测情况一致，能够反映阙体的真实破坏情况。
2017, 25(5): 1381-1388.
摘要:
在高山峡谷区，浅层岩体的表生改造相当发育。在锦屏一级水电站坝区陡峭的岸坡浅表大理岩岩体中采集定向标本，制作定向薄片，利用偏光显微镜统计和分析了微破碎带及带中微裂隙的方向分布情况。结果表明，（1）垂直于最小主应力σ3的薄片中微破碎带在整体上未见明显定向性，垂直于最大主应力σ1或中间主应力σ2的薄片中微破碎带在整体上存在明显定向性，基本与岸坡平行；（2）微裂隙往往沿低指数晶面（包括解理面）发生，故晶内裂隙表现出直线式或台阶状样式，这符合最小能量原理；（3）卸荷应力场诱导控制微观卸荷裂隙的方向并使之具有强定向性。 在高山峡谷区，浅层岩体的表生改造相当发育。在锦屏一级水电站坝区陡峭的岸坡浅表大理岩岩体中采集定向标本，制作定向薄片，利用偏光显微镜统计和分析了微破碎带及带中微裂隙的方向分布情况。结果表明，（1）垂直于最小主应力σ3的薄片中微破碎带在整体上未见明显定向性，垂直于最大主应力σ1或中间主应力σ2的薄片中微破碎带在整体上存在明显定向性，基本与岸坡平行；（2）微裂隙往往沿低指数晶面（包括解理面）发生，故晶内裂隙表现出直线式或台阶状样式，这符合最小能量原理；（3）卸荷应力场诱导控制微观卸荷裂隙的方向并使之具有强定向性。
在高山峡谷区，浅层岩体的表生改造相当发育。在锦屏一级水电站坝区陡峭的岸坡浅表大理岩岩体中采集定向标本，制作定向薄片，利用偏光显微镜统计和分析了微破碎带及带中微裂隙的方向分布情况。结果表明，（1）垂直于最小主应力σ3的薄片中微破碎带在整体上未见明显定向性，垂直于最大主应力σ1或中间主应力σ2的薄片中微破碎带在整体上存在明显定向性，基本与岸坡平行；（2）微裂隙往往沿低指数晶面（包括解理面）发生，故晶内裂隙表现出直线式或台阶状样式，这符合最小能量原理；（3）卸荷应力场诱导控制微观卸荷裂隙的方向并使之具有强定向性。 在高山峡谷区，浅层岩体的表生改造相当发育。在锦屏一级水电站坝区陡峭的岸坡浅表大理岩岩体中采集定向标本，制作定向薄片，利用偏光显微镜统计和分析了微破碎带及带中微裂隙的方向分布情况。结果表明，（1）垂直于最小主应力σ3的薄片中微破碎带在整体上未见明显定向性，垂直于最大主应力σ1或中间主应力σ2的薄片中微破碎带在整体上存在明显定向性，基本与岸坡平行；（2）微裂隙往往沿低指数晶面（包括解理面）发生，故晶内裂隙表现出直线式或台阶状样式，这符合最小能量原理；（3）卸荷应力场诱导控制微观卸荷裂隙的方向并使之具有强定向性。
2017, 25(5): 1389-1394.
摘要:
2017年7月21~23日，第6次全国青年工程地质学术研讨会在成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室顺利召开。本次研讨会是第三届工程地质专业委员会青年工作委员会成立以来组织召开的第二次围绕某一具体主题的学术会议，共有来自全国68家单位，包括高校、科研院所和工程单位的185位青年工作者参会。会议结合成都理工大学地质工程学科的研究特色，以“复杂条件下地质灾害形成机理与风险评价”为主题，举行了13场特邀专题报告、10场学术报告、3场圆桌讨论和1天的地震灾区野外考察，报告内容丰富多彩，涉及理论研究、试验研究与工程实践，深度与广度兼备。本次研讨会是国内工程地质及相关领域青年学者开展讨论和深入交流的一次盛会，对推进青年学者之间的学术交流与合作、加强多学科之间的交叉融合创新、促进“产、学、研”结合的成果转化、促进青年人才的成长起到了积极作用。 2017年7月21~23日，第6次全国青年工程地质学术研讨会在成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室顺利召开。本次研讨会是第三届工程地质专业委员会青年工作委员会成立以来组织召开的第二次围绕某一具体主题的学术会议，共有来自全国68家单位，包括高校、科研院所和工程单位的185位青年工作者参会。会议结合成都理工大学地质工程学科的研究特色，以“复杂条件下地质灾害形成机理与风险评价”为主题，举行了13场特邀专题报告、10场学术报告、3场圆桌讨论和1天的地震灾区野外考察，报告内容丰富多彩，涉及理论研究、试验研究与工程实践，深度与广度兼备。本次研讨会是国内工程地质及相关领域青年学者开展讨论和深入交流的一次盛会，对推进青年学者之间的学术交流与合作、加强多学科之间的交叉融合创新、促进“产、学、研”结合的成果转化、促进青年人才的成长起到了积极作用。
2017年7月21~23日，第6次全国青年工程地质学术研讨会在成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室顺利召开。本次研讨会是第三届工程地质专业委员会青年工作委员会成立以来组织召开的第二次围绕某一具体主题的学术会议，共有来自全国68家单位，包括高校、科研院所和工程单位的185位青年工作者参会。会议结合成都理工大学地质工程学科的研究特色，以“复杂条件下地质灾害形成机理与风险评价”为主题，举行了13场特邀专题报告、10场学术报告、3场圆桌讨论和1天的地震灾区野外考察，报告内容丰富多彩，涉及理论研究、试验研究与工程实践，深度与广度兼备。本次研讨会是国内工程地质及相关领域青年学者开展讨论和深入交流的一次盛会，对推进青年学者之间的学术交流与合作、加强多学科之间的交叉融合创新、促进“产、学、研”结合的成果转化、促进青年人才的成长起到了积极作用。 2017年7月21~23日，第6次全国青年工程地质学术研讨会在成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室顺利召开。本次研讨会是第三届工程地质专业委员会青年工作委员会成立以来组织召开的第二次围绕某一具体主题的学术会议，共有来自全国68家单位，包括高校、科研院所和工程单位的185位青年工作者参会。会议结合成都理工大学地质工程学科的研究特色，以“复杂条件下地质灾害形成机理与风险评价”为主题，举行了13场特邀专题报告、10场学术报告、3场圆桌讨论和1天的地震灾区野外考察，报告内容丰富多彩，涉及理论研究、试验研究与工程实践，深度与广度兼备。本次研讨会是国内工程地质及相关领域青年学者开展讨论和深入交流的一次盛会，对推进青年学者之间的学术交流与合作、加强多学科之间的交叉融合创新、促进“产、学、研”结合的成果转化、促进青年人才的成长起到了积极作用。
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