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创刊:1982年
刊期:月刊
主管:中国科学技术协会
主办:中国岩石力学与工程学会
出版:科学出版社
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恒定法向刚度边界条件下锚固节理岩体剪切特性试验研究
蒋宇静1,2,3,张孙豪1,2,栾恒杰1,2,王长盛1,2,3,文志杰1,2,王 冬1,2,韩 伟3
锚固节理岩体的剪切特性对于岩体工程稳定性控制设计至关重要。开展一系列不同恒定法向刚度(CNS)边界条件下锚固和无锚固类岩石材料粗糙节理剪切试验,研究CNS边界条件对锚固节理剪切力学特性以及节理面剪切破坏、锚杆剪切变形破断和锚杆破断剪切位移特征的影响。结果表明:峰前阶段法向刚度对剪切应力第一峰值Tp的影响不明显;峰后阶段剪切应力–剪切位移曲线在法向刚度小于3 GPa/. . .
Keywords: 岩石力学;锚固节理;剪切特性;节理粗糙度;恒定法向刚度;边界条件
2021 Vol. 40(4): 663
隧道支护结构体系的刚度设计理论
张顶立,方黄城,陈立平,孙振宇
隧道围岩变形是支护荷载的来源,也是诸多安全事故产生的根源,因此隧道工程设计应以围岩变形控制为核心。围岩变形本质上就是在不平衡力作用下围岩发生运动的结果,这是隧道围岩变形的根源,其变形量大小是围岩荷载与支护抗力博弈的结果,并且在围岩的不同变形阶段表现出较大的差异性;基于牛顿第二定律建立围岩变形的动力学分析概念模型,获得围岩变形演化特征方程,可对围岩变形过程进行预测和安全性评估;在. . .
Keywords: 隧道工程;“支护–围岩”关系;围岩变形机制;支护系统刚度;协同控制理论
2021 Vol. 40(4): 649
深部岩石动力学实验研究进展
夏开文1,2,王 帅1,徐 颖1,陈 荣3,吴帮标1
深部岩石动态力学实验研究是深部岩石工程中的重点和难点。近年来,国内外学者利用围压霍普金森压杆在岩石动态力学实验研究中取得了丰硕的成果,系统地回顾和总结这些成果是十分有必要的。以围压霍普金森压杆深部岩石动态力学性质实验研究为主线,论述在实验装置、实验方法及实验结果等方面的最新进展。首先,介绍分离式霍普金森压杆的基本原理以及与其配套的动能陷阱技术;随后介绍用于深部岩石动力测试的围压. . .
Keywords: 岩石力学;围压分离式霍普金森压杆;动态强度;动态断裂韧度
2021 Vol. 40(3): 448
不同层理倾角砂岩单向双面卸荷岩爆弹射速度实验研究
何满潮1,李杰宇1,任富强2,刘冬桥1
为探究单向双面岩爆碎屑弹射速度与层理倾角的关系,利用自主研发的真三轴岩爆实验系统开展了7组不同层理倾角砂岩的单向双面卸荷岩爆实验。通过图像粒子测速方法对不同层理倾角砂岩双面卸荷岩爆双自由面的弹射速度进行分析,结果表明:双自由面岩爆碎屑弹射现象不完全相同,岩爆持续时间也不相同,但是2个自由面的平均速度变化过程均可分为4个阶段,分别为:颗粒弹射或碎屑剥离、岩块折断、碎屑弹射和弹射后. . .
Keywords: 岩石力学;岩爆实验;双面卸荷;层理倾角;脆性特征;碎屑弹射速度
2021 Vol. 40(3): 433
黏土岩温度–渗流–应力耦合作用的长期力学特性研究若干进展
陈卫忠1,卢 琛1,2,于洪丹1,李翻翻1,雷 江1,马永尚1,李洪辉3
核废料地质处置库长期处于复杂的耦合环境之中,其安全、稳定、高效的建设与运营需要考虑温度场(T)、渗流场(H)、应力场(M)的长期耦合作用。围绕黏土岩多场耦合作用下的长期力学特性,首先总结了国内外在黏土岩温度–渗流–应力耦合条件下长期力学试验研究成果与不足,主要包括HM与THM耦合长期作用对黏土岩渗透特性的影响、黏土岩TM与THM耦合长期力学特性。其次从微. . .
Keywords: 岩石力学;黏土岩;温度–渗流–应力耦合;微观机制;长期力学试验;流变本构模型
2021 Vol. 40(2): 233
深部原位岩石力学构想与初步探索
谢和平1,2,3,李存宝1,2,高明忠1,2,张 茹3,高 峰4,朱建波1,2
深部资源开发的基础是研究深地科学规律,关键是探明不同赋存深度原位环境对岩石物理力学行为影响的差异性规律。适用于浅部资源开采的岩石力学实验与理论研究很难充分考虑不同深度原位赋存环境对岩石物理力学特征和工程的影响。提出“深部原位岩石力学”构想的定义和内涵,利用取自松科二井同一地质区域的10个不同深度(1 000~6 400 m)的岩芯研究了不同赋存深度下岩石. . .
Keywords: 岩石力学;深部资源;不同深度;原位环境;深部原位岩石力学;原位应力恢复重构
2021 Vol. 40(2): 217
我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望
康红普1,2,3
总结新中国成立70年来,我国煤矿巷道围岩控制领域取得的主要研究成果,涉及巷道围岩地质力学特性,围岩变形、破坏特征与机制,围岩控制理论及技术。介绍煤系沉积岩地层强度、煤岩体结构特征及煤矿井下地应力分布规律,采煤引起的采动应力场分布特征及对采动巷道围岩稳定性的影响。指出煤矿巷道围岩变形具有分阶段性、流变性和冲击性,巷道围岩破坏有煤岩破坏、结构面破坏及围岩结构失稳破坏3种模式,软岩、. . .
Keywords: 采矿工程;煤矿巷道;围岩控制;采动;支护;改性;卸压
2021 Vol. 40(1): 1
川藏铁路对工程地质提出的挑战
彭建兵1,崔 鹏2,庄建琦1
川藏铁路对国家西部大开发战略和西藏经济社会发展具有重大战略意义,然而作为世界铁路史上最难修建的铁路工程,其施工建设与长期运营面临许多重大科学与工程技术问题,其中地质安全风险问题最严峻。基于地球系统科学思想对川藏铁路穿越的青藏高原廊道面临的工程地质问题进行系统分析,认为在板块挤压、高原隆升、气候变化和工程扰动等内外动力作用下,川藏铁路廊道地壳浅表部发育一个由构造变形圈、岩体松动圈. . .
Keywords: 工程地质;川藏铁路;挑战;科学问题;研究内容
2020 Vol. 39(12): 2377
现场裂隙岩体水力耦合真三轴试验系统研制与应用
邬爱清,范 雷,钟作武,张宜虎,余美万
为突破能反映岩体特性、岩体结构、初始应力及应力路径等多因素交互影响的水岩作用机制试验研究瓶颈,研制HMTS–1200型裂隙岩体水力耦合真三轴试验系统。该试验系统由高水压密封试验舱系统、试验荷载加载与反力系统、耐高水压变形测量系统、高精度伺服控制系统等组成。该系统的先进性和创新性如下:(1) 采用试样外封闭思想,构造直径为1.6 m水压力密封试验舱,模拟裂隙岩体水压力. . .
Keywords: 岩石力学;高坝水库蓄水;裂隙岩体;水力耦合;现场真三轴;试验装置
2020 Vol. 39(11): 2161
地震荷载作用下顺层岩体边坡动力放大效应和破坏机制的振动台试验研究
吴多华1,2,刘亚群1,李海波1,夏 祥1,彭 勃1,2,申 辉1,2
以四川省安县干磨房滑坡为原型,设计并完成了比例为1∶100的顺层岩体边坡大型振动台试验。通过逐级加载不同峰值、频率和持时的地震波,研究了地震荷载作用下边坡的动力响应特征和变形破坏机制。试验结果表明,输入波频率和幅值对边坡加速度动力响应影响较大。当输入波频率小于边坡初始自振频率时,水平向PGA放大系数随输入波频率的增大而增大;超过边坡的初始自振频率后,水平向PGA放大系数减小,放. . .
Keywords: 边坡工程;顺层岩体边坡;振动台试验;地震荷载;动力响应;破坏机制
2020 Vol. 39(10): 1945
泥质砂软岩边坡加固锚杆黏结疲劳特征原位试验
李国维1,2,赫新荣3,吴建涛2,陈 伟3,熊 力3,曹雪山2
引江济淮河(航)道工程水下软岩边坡采用钢筋锚杆加固,通过原位试验研究现有检测方法对软岩加固锚杆黏结状态的影响。研究表明,锚杆承担荷载越大,有效锚固深度越大,锚杆体界面黏结损伤程度与荷载大小正相关,黏结损伤主要受前期荷载大小影响,加荷次数导致的黏结损伤相较于前者是次要的;加荷过程中分级荷载的持荷时间越长,相同量级荷载引起的锚杆弹性伸长量越大,锚杆体界面黏结损伤程度与分级荷载持荷时. . .
Keywords: 岩石力学;软岩;锚杆;检测方法;黏结损伤
2020 Vol. 39(9): 1729
高位远程滑坡动力侵蚀犁切计算模型研究
殷跃平,王文沛
高位远程滑坡通常具有典型的动力侵蚀特征,导致滑坡体积明显放大和运动距离明显增加,从而因成灾范围的误判引发严重的地质灾害。本文提出一种适用于滑坡动力侵蚀过程计算的犁切模型,该模型建立在滑块–弹簧模型和犁耕阻力模型的基础上,认为:在滑坡失稳剪出后的运动过程中,滑块底部阻力会对堆积物产生铲刮力,形成铲刮层。铲刮层推挤前部堆积物,并受到阻力,类似犁推挤土垡变形,即犁切阻力。. . .
Keywords: 边坡工程;犁切模型;高位远程滑坡;动力侵蚀;滑块
2020 Vol. 39(8): 1513
多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管锚固机制研究
张玉芳1,袁 坤1,张彩亮2,雷 鸣3,欧阳昇4
为了研究多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管锚固机制,必须搞清楚多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管的结构形式、加固作用机制、适用范围及设计计算方法,依托广州北三环高速公路K42边坡对不同自由段长度预应力钢锚管承载力试验,分析预应力钢锚管的有效锚固段长度,并与普通锚杆、普通钢锚管承载力对比,试验结果表明,在强风化花岗岩地层,多次分段控制注浆预应力钢锚管极限承载力与普通锚杆提高约50%,. . .
Keywords: 边坡工程;多次分段控制注浆;斜向预应力钢锚管;锚固机制;数值分析
2020 Vol. 39(7): 1297
深部岩石原位“五保”取芯构想与研究进展
谢和平1,2,3,高明忠1,2,3,张 茹3,陈 领3,刘 涛3,李存宝1,2,李 聪1,2,3,何志强1,2,3
深部原位环境下岩体非线性行为更加凸显,现有岩石力学理论均是基于钻探获得的普通岩芯所测数据分析建立,忽略了不同深度原位环境(温度、渗透压力等)的影响,不再精准适用于深部资源开发。提出深部岩石原位保压、保温、保质、保光、保湿,即“五保”取芯构想,形成深部岩石原位“五保”取芯的原理、技术和实施方案。基于牟合方盖几何原理,采用数值仿真与物. . .
Keywords: 岩石力学;深部原位;保真岩芯;自触发保压技术;主动保温与被动保温技术;交联固化保质膜;深部原位岩石力学
2020 Vol. 39(5): 865
川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题
薛翊国,孔凡猛,杨为民,邱道宏,苏茂鑫,傅 康,马新民
为全面认识川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题,为铁路规划、选线和设计提供科学依据,保障铁路安全施工与运营,通过文献调研和地质调查对现有研究成果进行总结,对铁路沿线不良地质条件与工程地质问题进行分析,最后为川藏铁路沿线潜在问题提出研究建议。研究结果表明:川藏铁路沿线不良地质极为发育,具有“五高”(高海拔、高地震烈度、高地应力、高水压、高地温)、&l. . .
Keywords: 工程地质;川藏铁路;不良地质条件;工程地质问题;浅表层地质灾害;深埋隧道
2020 Vol. 39(3): 445
武隆鸡尾山滑坡发生机制与裂缝成因分析
李 晓1,2,张年学1,2,盛祝平3,李守定1,2,赫建明1,2
由于鸡尾山向山体内斜倾岩体发生滑坡有其特殊性,必须搞清楚滑坡发生岩体的地质环境、地质结构与几何形态的特殊性、以及岩体与滑面的力学性质,进行滑体的稳定性与裂缝成因分析。在考虑滑体几何形态特征、地质结构与构造特征、岩体的岩溶裂隙发育性质、具有较大压缩性条件下,推导新的稳定性分析与岩体蠕滑压缩的弹性模型公式,计算弱层滑面与前侧壁面的等抗剪强度参数,估算滑动岩体的压缩量(即T0裂缝的内. . .
Keywords: 边坡工程;鸡尾山滑坡;形成机制;稳定性;变形模量;扩张裂缝;拉张裂缝
2020 Vol. 39(1): 1
国内外煤巷支护技术研究进展
单仁亮1,彭杨皓1,孔祥松1,肖禹航1,原鸿鹄1,黄 博2,郑 赟3
简要总结我国煤巷支护领域现阶段的部分主要成果,同时阐述国外煤巷支护技术研究现状。国内煤巷支护技术近些年主要是围绕锚杆支护而开发的多种单一或组合支护系统,但是煤巷支护现场不断涌出了的新问题;国外煤巷支护系统具有多样性,为我国煤巷支护理论、装备及技术研究的进一步完善、多元化发展尤其是千米深井煤巷围岩控制带来了有益的启发。笔者综合采用理论分析、模型试验、数值模拟及现场试验等多种研究方. . .
Keywords: 采矿工程;煤巷支护;强帮强角;协同支护;抗剪锚管索;动压巷道;技术进展;智能支护
2019 Vol. 38(12): 2377
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