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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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基于循环荷载损伤定量控制的岩石CWFS改进模型研究
苗胜军1，2，刘泽京1，2，梁明纯1，2，赵子岐1，2
黏聚力强度弱化–摩擦力强度强化(CWFS)模型形式简洁且参数物理意义明确，但模型准确度和适用性欠佳。开展花岗岩(致密结晶硬岩)和粉砂岩(多孔弱胶结岩)的三轴分级循环加卸载损伤控制试验，对传统CWFS模型进行黏聚力和内摩擦角方程、剪胀角方程、横纵应变比方程3个方面的改进。首先，优化模型应力水平定量表征点并统一塑性参数以准确获取模型参数定量结果；而后，适应岩石试验黏聚力. . .
Keywords: 岩石力学；CWFS模型；黏聚力强度；摩擦力强度；非线性剪胀；横纵应变比
2024 Vol. 43(4): 781
煤与瓦斯突出物理模拟试验研究现状及展望
唐巨鹏1，2，张 昕2，潘一山3
煤与瓦斯突出是煤矿井下开采活动中较为常见的动力灾害，严重威胁着矿井安全绿色生产。鉴于现场煤与瓦斯突出的不确定性、突发性和危险性，物理模拟试验成为了研究煤与瓦斯突出机制的有效手段。通过查阅大量文献发现：(1) 突出模拟试验装置由单轴向双轴、常规三轴、真三轴迭代升级，试件尺寸由小到大，数据采集由单一到多元化，各种大型多功能真三轴可视化、模块化试验系统的成功研制，为煤与瓦斯突出发生机. . .
Keywords: 采矿工程；煤与瓦斯突出；试验装置；物理模拟；研究现状
2024 Vol. 43(3): 521
基于光纤光栅的深部硬岩隧洞三维扰动应力测试系统研制及工程应用
李邵军，郑民总
扰动应力及其演化是深埋隧洞围岩稳定性及灾变的最重要因素，目前对硬质围岩三维扰动应力的研究局限于解析解和数值模拟，缺乏可靠的原位测试技术与装备。考虑深部硬岩隧洞工程复杂地质环境，系统分析扰动应力的测试原理和理论基础，研发基于光纤光栅与空心包体的扰动应力综合传感技术，研制三维扰动应力单孔多点分布式原位测试系统；通过密封油压高精度标定设备，实现对空心包体单元光栅和传感器装置的整体精确. . .
Keywords: 地下工程；深部硬岩；隧洞；三维扰动应力；光纤光栅；原位测试
2024 Vol. 43(2): 261
煤矿采动应力演化与围岩控制
康红普1，2，3，高富强1，2，3
Stress is the fundamental driving force causing deformation and damage of the surrounding rock in mining engineering underground spaces. Widespread and highly concentrated stress is a notabl. . .
Keywords: mining engineering;coal mines;in situ stress;mining-induced. . .
2024 Vol. 43(1): 1
一种大跨度地下洞室群经验设计系统及其应用
张春生1，褚卫江1，2，吴家耀1，2，陈建林1，朱永生1，2，曹爱武1，2，孟国涛1，2
岩体中大跨度地下洞室群支护设计是一个涉及地质条件、岩石力学、洞室形状、开挖方法等诸多因素影响的复杂非线性难题。为解决Q系统、RMR、设计规范等已有地下洞室设计系统在岩体强度、地应力、洞室几何特征等方面考虑的不足，提出一个包含岩体质量、岩体峰值强度、岩体残余强度、地应力、洞型特征和开挖施工方法6个因素全新的地下洞室设计指标D，并分别建立6个因素的定量评分表格，提出基于D值的地下洞. . .
Keywords: 岩石力学；地下洞室；大跨度；设计系统；岩体质量；峰值强度；残余强度；支护压力；锚杆；锚索；喷层
2023 Vol. 42(12): 2861
考虑水化和膨胀作用的泥岩统计损伤模型及验证
丁秀丽，樊炫廷，黄书岭，郁培阳，张金鑫
膨胀性泥岩遇水软化和膨胀性是其标志性物理特征，对工程岩体的稳定性有重要影响。为研究水化和膨胀作用对泥岩力学特性的影响，在Weibull分布统计损伤理论基础上，引入湿度应力场理论，通过膨胀应变来刻画泥岩的膨胀作用，同时考虑含水率的影响表征泥岩的水弱化作用，构建考虑水化作用和膨胀作用的统计损伤本构模型；在此基础上，借助不同含水率下泥岩试件的压缩试验结果对模型合理性进行验证，进一步分. . .
Keywords: 岩石力学；泥岩；压缩试验；水化作用；膨胀性；统计损伤模型
2023 Vol. 42(11): 2601
边坡预锚抗剪力学效应与延寿服役技术研究
汪小刚
围绕边坡锚固工程中“如何准确分析锚索抗剪效应、如何定量预测锚索使用寿命、如何有效延长锚索服役年限”三个关键难题，通过室内试验、数值模拟和理论分析，揭示锚索抗剪力学机制，建立基于三阶段变形破坏模式可全面反映预应力锚索抗剪作用的力学模型；基于锚索现场开挖检测成果及2 160组锚索全浸、电解加速和干湿循环拟环境腐蚀试验，揭示锚索腐蚀机制和演化规律，提出考虑锚索. . .
Keywords: 边坡工程；预应力锚索；抗剪力学模型；寿命预测方法；延寿服役技术
2023 Vol. 42(10): 2341
我国煤矿冲击地压防治的格局、变局和新局
潘一山1，宋义敏2，刘 军1
梳理和总结我国煤矿冲击地压防治的研究成果，从冲击地压防治的科学、技术和管理视角，对我国煤矿冲击地压防治现状、面临问题和发展方向进行分析和阐述，希望起到抛砖引玉的作用，进一步推动我国煤矿冲击地压防治水平的提升。从我国煤矿冲击地压矿井基本情况，冲击地压发生机制和理论，开采前冲击地压危险性评价预测，开采中冲击地压危险性监测预警，冲击地压防治方法和技术，冲击地压法规文件及管理体系，冲击. . .
Keywords: 岩石力学；冲击地压；预测防治；矿震；复合灾害；扰动响应失稳理论
2023 Vol. 42(9): 2081
高地温隧道灾变机制与灾害防控研究进展
郭平业1，2，卜墨华1，2，张 鹏1，2，李清波1，2，何满潮1，2
随着隧道工程向着“深、大、长”的方向发展，高地温成为隧道建设不可避免的地质灾害之一。从高地温隧道的主要灾害形式、分类分级标准和灾害防控技术3个方面对相关文献进行归纳，总结已有研究成果。高地温主要致灾形式包括导致隧道内部湿热环境、加剧隧道围岩变形与破坏和诱发隧道支护结构失效。已有地下工程的热害分类分级标准主要以围岩温度和隧道内环境温度为依据，重点考虑高地温. . .
Keywords: 隧道工程；高地温；灾变机制；灾害控制；湿热环境
2023 Vol. 42(7): 1561
峰前卸荷损伤灰岩的再加载力学性能研究
邓华锋1，陈天楠1，李建林1，肖 瑶1，张恒宾1，李 涛1，陈兴周2
开挖卸荷导致岩体产生卸荷损伤效应，卸荷损伤岩体在荷载作用下的力学性能直接影响工程岩体的稳定和安全，基于此，设计进行灰岩的卸荷损伤试验和损伤岩样的再加载试验。研究结果表明：(1) 初始卸荷损伤对岩石的变形和承载性能影响显著，在卸荷量大于80%时，其抗压强度、变形模量、应变围压柔量均呈现非线性突变趋势；(2) 根据加卸载过程中岩石由稳定破坏向不稳定破坏转变的特点，提出采用耗散能占比. . .
Keywords: 岩石力学；卸荷损伤；再加载试验；耗散能占比；临界损伤状态；视观损伤变量；破坏模式
2023 Vol. 42(6): 1301
水–力耦合作用下页岩力学特性及其损伤本构模型研究
刘保国1，于明圆1，孙景来2，黄 芮1，邓廷邦1
通过开展不同渗透水压力与三轴压缩作用下的页岩试验，分析页岩的变形、强度和破坏特征，建立考虑渗透压作用的页岩全应力–应变损伤本构模型。结果表明：(1) 在常规三轴压缩和渗透水压力共同作用下，页岩的强度明显弱化，残余强度受渗透压的影响较大。(2) 在不同围压和渗透水压力作用下，页岩从剪切破坏到拉剪复合破坏再到陡倾角剪切破坏，共计产生5种不同的剪切破坏形式。(3) 在常规. . .
Keywords: 岩石力学；页岩；水–力耦合；强度特性；破坏特征；损伤本构关系
2023 Vol. 42(5): 1041
隧洞围岩大变形机制、挤压大变形预测及应用
丁秀丽1，张雨霆1，黄书岭1，池建军2，张传健3，刘登学1

Keywords:
2023 Vol. 42(3): 521
急倾斜巨厚煤层开采深度影响的覆岩能量演化规律研究
来兴平1，2，贾 冲1，2，崔 峰1，2，3，张 楠1，2，陈建强4，孙敬轩1，2，张随林1，2，冯港归1，2
针对急倾斜巨厚煤层开采深度影响下的能量变化及传递问题，采用物理模拟实验方法，运用微震监测设备，对开采深度影响的能量分布及其变化特征加以分析，由微震事件聚类分析理清开采深度影响的能量迁移路径，结合数值模拟实验得到开采深度对急倾斜煤岩体弹性能与水平应力的影响规律，掌握向深开采诱使动力灾害发生的能量动态响应特征，形成急倾斜巨厚煤层动力灾害防治理念与策略。研究结果表明：伴随着急倾斜巨厚. . .
Keywords: 采矿工程；急倾斜巨厚煤层；开采深度；能量演化；微震监测；能量传递
2023 Vol. 42(2): 261
红层及其地质灾害研究
许 强1，唐 然2，3
红层是指各地质历史时期沉积的红色岩系的总称，是典型的“易滑地层”，在强降雨过程中很容易产生群发性地质灾害。通过总结国内外红层发育分布和主要特性研究成果发现，红层的性质受控于沉积建造，红层岩石物理力学性质和水理性质等都与其沉积环境密切相关。红层岩石具有较强的流变性和较强的亲水性，遇水易膨胀、崩解、泥化和软化。分析、总结了红层地区的主要地质灾害类型，重点介绍砂泥岩互层地区平推式滑坡. . .
Keywords: 边坡工程；红层；地质灾害；成因机制；平推式滑坡；浅层土质滑坡；风险防控
2023 Vol. 42(1): 28
GZZ岩体强度三维分析理论与深埋隧道应力控制设计分析方法
朱合华1，2，蔡武强1，梁文灏1，3
深部卸荷岩体表现出显著的三维非线性力学特征，浅埋隧道的设计方法和工程经验不适用于深埋隧道工程。传统计算模型未反映深部岩体力学特征，参数主要通过室内试验或位移反分析确定，缺乏实时、准确获取岩体参数并进行深埋隧道动态诊断的设计分析理论和方法。本文综述和研究了GZZ岩体强度三维连续分析的理论基础、参数原位取值方法及对深部岩体工程的适用性；考虑深部岩体三维强度和峰后剪胀效应的非关联塑性. . .
Keywords: 岩石力学；GZZ岩体强度；三维正分析；深埋隧道；应力控制；数字化原位测试
2023 Vol. 42(1): 1
消落带劣化下含锯齿状结构面岩质边坡动力响应机制研究
刘新荣1，2，3，王 ?1，2，3，许 彬1，2，3，周小涵1，2，3，易 立4，黄俊辉5，王子娟6
基于振动台模型试验，探究地震荷载持续激励和消落带劣化共同作用下含锯齿状结构面岩质边坡动力响应机制。研究表明：边坡动力响应具有“高程效应”和“趋表效应”，坡体PGA放大系数随地震荷载持续作用逐渐衰弱，而坡体累积位移、土压力及消落带孔隙水压力分别呈不断增大、减小及增大的变化规律；坡体渐进破坏演化过程表现为微裂隙萌生发育→宏观裂隙扩展贯通→宏观复合滑裂面形成后失稳破坏；坡内低、中及高. . .
Keywords: 边坡工程；消落带劣化；锯齿状结构面；振动台模型试验；累积损伤过程；动力响应机制
2022 Vol. 41(12): 2377
中等蚀变结构面剪切变形破坏特性及统计损伤模型
丁秀丽，刘通灵，黄书岭，张雨霆
岩体蚀变往往导致其物理力学性能的显著劣化，蚀变沿结构面的伴生分布是蚀变岩地层常见的地质现象，对地下工程围岩稳定性将产生重要影响。针对河北丰宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩普遍存在的蚀变结构面，选取蚀变程度、充填厚度及岩壁粗糙度基本一致的天然蚀变结构面，通过开展结构面剪切特性试验、声发射(AE)监测等研究工作，分析天然中等蚀变结构面剪切变形和强度特征、破坏模式、AE能量演化规律等. . .
Keywords: 岩石力学；天然蚀变结构面；剪切变形特征；破坏模式；声发射演化规律；剪切统计损伤模型
2022 Vol. 41(11): 2161
不同岩性的裂隙岩石破裂热–声敏感性分析
陈国庆1，李 阳1，陈亚烽1，马金根2，吴章雷2
岩石破裂过程存在热红外和声发射信号变化，因此研究含裂隙岩石破裂过程热–声信号具有重要意义。为研究不同岩性裂隙岩石破坏过程的热–声敏感强度，对花岗岩、玄武岩、红砂岩、灰岩及大理岩试样开展了单轴压缩试验，对试样加载过程临空面温度和内部声学信号进行了监测，提出了热–声敏感性联合分析指标。研究结果表明：热–声联合指标时序敏感性依次为：红砂岩、灰岩、大理岩、花岗岩、玄武岩；热–声联合指标. . .
Keywords: 岩石力学；裂隙岩石；不同岩性；声发射；热红外；敏感性
2022 Vol. 41(10): 1945
深地储能研究进展
杨春和，王同涛
深地储能是指将石油、天然气、氢气、压缩空气及CO2等能源或能源物质和氦气等战略稀缺物资储存于深部地层中。盐岩地层是深地储能的优良地质体，是我国实施大规模储能的重要载体之一，目前已经建成金坛盐穴储气库、金坛盐穴压缩空气电站、江汉盐穴储气库等大型深地储能库。我国盐岩具有盐层薄、杂质含量高和夹层多等不利建库地质特征，给利用我国层状盐岩实施大规模能源储备带来系列理论和技术挑战。针对利用. . .
Keywords: 岩石力学；深地储能；盐岩地层；天然气；压缩空气储能
2022 Vol. 41(9): 1729
深部巷道动静载试验系统研制及初步应用
谭云亮1，2，郭伟耀1，2，赵同彬1，2，张东晓1，2，谷雪斌1，2，谭 彦1，2
为研究动静载作用下深部巷道围岩破坏失稳机制，自主研发一套新型深部巷道动静载试验系统。该系统由主体框架、箱体、移动平台、静态加载系统、动载扰动系统和巷道反力装置组成，可实现“高静载+动载扰动”复杂应力加载条件。本文以深部巷道围岩应力演化过程为依据，初步开展验证性试验。结果表明：该试验系统框架结构紧凑、箱体移动便利、系统操作简便；静态加载系统可实现轴向与侧向分级同步均匀加载，且具备. . .
Keywords: 采矿工程；深部巷道；试验系统；动静载；应力扰动；围岩应力；相似模拟
2022 Vol. 41(8): 1513
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