岩土力学

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　　《岩土力学》是由中国科学院武汉岩土力学研究所主办的综合性岩土力学与工程学术期刊。期刊主要报道岩土力学与岩土工程研究、测试技术与方法的新理论、新成果、新方法以及最新学术动态等。期刊多次获得“湖北省优秀期刊”和“湖北省优秀精品期刊”称号、两次获得“百种中国杰出期刊”称号，获得“第二届中国精品科技期刊”称号，连续两次获得“中国最具国际影响力学术期刊”称号，自2010年开始，已连续三次获得“中国科学院科学出版基金资助(三等)”。截止目前，已有六篇论文被评为“最具影响国内学术论文”。

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　　阅读推荐：地质学报

　　《地质学报》以反映地质学领域的理论研究和国民经济建设中遇到的地质学基本问题的研究成果为主要任务,兼顾地质学方法和技术等,涉及地史学、地层学、古生物学、构造地质学、岩石学、矿物学、地球化学、矿床地质学、水文地质学、工程地质学、区域地质学以及地质勘探的理论、方法、技术等地质学的各个领域及其分支学科和边缘学科。截至1990年底共出版64卷(每卷4期)。

　　岩土力学最新期刊目录

点载作用下页岩岩屑史氏硬度尺度效应研究————作者：张立刚;李浩;李庆龙;袁胜斌;刘照义;姬建飞;马媛媛;李钧儒;宋永扬;

摘要：由于页岩取心成本高，导致基于岩心的史氏硬度方法受到限制。为此，通过岩屑筛分、样品制备、点载试验，揭示了不同形状和尺寸下的岩屑极限压强变化规律，建立了岩屑-岩心史氏硬度转换模型。试验结果表明：（1）页岩岩屑形状分为块状、宽片状、长条状及窄片状4种类型。（2）块状和宽片状岩屑的极限压强随着长轴、中轴和短轴尺寸的增大而减小，然后趋于稳定；窄片状和长条状岩屑无显著规律。（3）极限压强平稳段的初始尺寸长轴为...

基于原位浸水试验的黄土软化力学行为研究————作者：亢佳伟;邓国华;李开超;王丽琴;

摘要：当浸水面积较小或饱和自重压力小于其湿陷起始压力时，黄土自重湿陷变形无法发生，其大孔隙结构得以保留，在长期的水力共同作用下，强度发生显著衰减，对地下工程的长期稳定性造成影响。为深入研究原位地层应力、实际水分渗流补给状态及不同浸水持续时间下原状饱和黄土试样的真实力学行为，开展了1组约415 d的现场试坑浸水试验，综合采用室内试验和原位旁压试验手段，讨论了长期浸水期间地层原位水平应力的改变，从剪切特性、...

恒定法向刚度边界条件下受剪岩石裂隙非线性渗流特性的数值模拟研究————作者：刘杰;钟伦伟;钟振;张宪尚;隆清明;应鹏;

摘要：深部岩石裂隙在剪切过程中形貌不断发生改变，导致裂隙渗流特性极其复杂，进而影响深部岩体工程的稳定性。为探明恒定法向刚度（constant normal stiffness，简称CNS）边界条件下岩石裂隙的剪切渗流特性，基于分形理论构建了不同粗糙度三维自仿射裂隙面，采用考虑裂隙粗糙度退化的剪切数值方法分析了不同CNS边界条件下裂隙岩石剪切过程中几何形貌参数的演变规律。随后利用COMSOL软件对受剪后的...

基于改进区域生长算法对岩体结构面识别的应用————作者：司马劲松;许强;董秀军;邓博;何秋霖;黎浩良;刘杰;雷文权;

摘要：自然岩体结构面具有能够定义岩体薄弱部位的特殊力学性质，对隧道支护、围岩分级和边坡加固等各种岩体工程的结构、强度及稳定起到决定性作用，因此，对结构面单面以及较为发育的优势组判别至关重要。本方法将优势组结构面自动识别步骤分为点云法向量计算、结构单面分割和优势组聚类三部分：1.基于稳健随机霍夫变换的方法计算法向量；2.提出了一种改进区域生长算法分割出若干结构面单面，在种子点选择和区域生长条件方面考虑了曲...

饱和各向异性裂缝型岩石中波的频散和衰减————作者：陈一纬;董平川;

摘要：地震波在饱和流体的多孔岩石中传播时，会表现出强烈的衰减和速度频散。造成这种能量耗散的主要原因是孔隙中的流体流动，即喷射流。针对岩石中广泛存在的不同纵横比的微裂缝-微裂缝之间的喷射流，我们建立了简单而准确的双裂缝分析模型。利用微观力学方法构建干燥双裂缝模型的有效柔度矩阵。通过对双裂缝中流体压力分布的研究，使用一维流体压力扩散方程计算湿骨架双裂缝模型的裂缝刚度松弛性，并改用软裂缝的直径作为双裂缝模型的...

基于次加载面理论的砂土临界状态参数模型————作者：富海鹰;钟雨薇;王孝文;吴博涵;袁冉;

摘要：基于次加载面的砂黏统一本构模型CASM-S适用于描述砂土和超固结黏土的力学行为，然而该模型未考虑砂土非线性临界状态线的影响。考虑砂土的压缩特性及其临界状态线在e-lnp平面内的非线性，在CASM-S模型中引入了适应于砂土非线性临界状态线和参考固结线（reference compression curve，简称RCC）的幂函数形式。通过引入参数ξ和λ_r，修正了描述砂土剪切特性的...

基于自注意力-循环神经网络模型盾构引发的土体沉降预测————作者：宋牧原;杨明辉;陈伟;卢贤锥;

摘要：为提高盾构隧道开挖所引发的土体沉降的预测精度，基于自注意力机制提出了一种能捕获沉降数据时空特性和关键信息的深度神经网络模型（Self-Attention Mechanism Bidirectional Recurrent Neural Network，简称SAM-Bi-RNN）。该模型使用多个传感器的时序数据作为输入，采用多层双向循环神经网络架构来捕捉沉降数据间的时空相关性和长距离依赖关系；通过在...

基于微观岩石力学试验及精确矿物晶体建模的砂岩力学性质及波速分析————作者：倪祖甲;乔江美;张俊楷;唐旭海;

摘要：砂岩作为一种广泛分布的沉积岩，工程应用广泛，从微观尺度出发研究砂岩的宏观物理力学性质具有重要意义，提出了从矿物晶体尺度出发通过建立数值模型来预测砂岩单轴抗压强度及纵波波速的方法。首先，搭建由光学显微镜、全自动矿物分析仪及纳米压痕仪组成的微观岩石力学试验系统，来获取砂岩的矿物组成、微观结构及主要成岩矿物和胶结矿物的力学参数。然后，基于微观试验结果，建立砂岩的精确矿物晶体模型，通过单轴压缩模拟可以直观...

基于不同注浆材料固化钙质砂的力学性能试验及微观机制研究————作者：祁凯;万志辉;戴国亮;胡涛;周峰;张鹏;

摘要：针对钙质砂后压浆桩施工中使用的水泥注浆材料存在高碳排、高能耗和污染环境等问题，采用地聚物和高聚物两种绿色低碳注浆材料固化钙质砂，并将试验结果与水泥进行对比。通过无侧限抗压强度试验研究了不同注浆材料、养护时间和材料掺量对钙质砂加固体强度的影响，并结合X射线衍射、扫描电镜、能谱测试和核磁共振等手段，分析了不同注浆材料加固体的微观结构和矿物成分，揭示了其微观固化机制。结果表明：养护时间和掺量的增加有利于...

不同加载速率下花岗岩多期应力记忆方向独立性试验研究————作者：马春德;康子豪;阳文源;谭观霜;赵俊康;

摘要：为了研究花岗岩在不同加载速率下的多期应力记忆方向独立性，对花岗岩进行了5个不同加载速率下的偏转角度单轴循环加卸载试验，结合声发射技术，分析不同加载速率对岩石在偏转不同角度后的多期应力记忆能力的影响，包括Kaiser效应（Kaiser effect，简称KE）以及抹录不净现象（incomplete erasion phenomenon，简称IEP）。结果表明：不同加载速率下花岗岩存在多期应力记忆方向...

裂隙砂岩声发射信号特征及破裂前兆识别研究————作者：雷瑞德;顾清恒;胡超;贺培;周林森;

摘要：在外荷载作用下，岩体内岩桥破裂贯通导致的结构失稳破坏是边坡及采矿工程中常见的问题，量化揭示岩体破裂前兆特征是保障围岩稳定性及断裂失稳的重要内容。为探究裂隙岩石变形破坏过程中破裂前兆特征及断裂失效机制，开展了6组不同岩桥角度的裂隙砂岩单轴压缩试验，分析了其力学强度、破断模式、声发射多重分形特征，讨论了不同声发射参量方差与关键断裂特征点之间的时间间隔，得到了基于声发射撞击率时间函数及声发射参量方差的前...

被动活动门试验中的土拱效应演化规律————作者：芮瑞;LIN A H;杨俊超;杨硕;

摘要：土拱效应广泛存在于岩土工程中，通常采用活动门试验进行研究，传统的活动门试验较少关注隧道抗浮、锚板拉拔等被动活动门的工况。有鉴于此，研发了伺服升降的阵列式活动门试验装置，采用密实砂土作为填料开展了平面应变被动活动门试验，采集了活动门上升过程中的全阵列竖向荷载变化以及断面位移，得到了被动土拱效应演化的荷载-位移反应曲线。试验结果表明：随着填料高度增加，荷载重分布更加明显，最大土拱率、极限土拱率及对应的...

温度对土压力盒测试数据的影响分析与应用研究————作者：蔡田明;李顺群;程学磊;周燕;李有兵;井乐炜;方心畅;王英红;

摘要：与其他传感器一样，环境温度改变会显著影响土压力盒测试数据的准确性，而现有测试方法较少考虑温度改变对电阻应变式土压力盒测试读数的影响。为提高测试读数的可靠性，对电阻应变式土压力盒开展了温度效应研究。将标定系数分别为0～100、100～200、200～300 kN/mV的土压力盒悬空于温控试验箱中，以吉林省气温变化范围为基准，系统研究了-30～40 ℃循环变化条件下土压力盒读数的变化规律，提出了电阻应...

活性生物泥诱导碳酸钙修复仿真文物砖可行性研究————作者：杨阳;张程;何想;张建伟;陈育民;叶琳;武发思;

摘要：活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀（microbial-induced calcium carbonate precipitation，简称MICP）技术生成，由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法，开展了仿真文物砖缺口修复的室内试验和PFC^2D数值模拟，研究了修复砖块的力学响应和微观结构，评估了该方法的可行性，并对修...

工程碱性环境中泥炭土体结构性损伤试验研究————作者：雷舒羽;曹净;刘海明;张兴文;张柠锐;

摘要：以水泥为主的碱性材料被广泛应用于泥炭地基土中时，碱化效应所产生的地下碱性环境可能对泥炭土造成不良影响，这对评价其工程性能极为关键。通过模拟实际工程中碱化效应下典型的工程碱性环境，从环境碱性分析以及泥炭土试样的表观形貌、抗压强度、固相物质和微观结构等方面开展系统性试验研究。结果表明，在Ca（OH）₂和水泥水化碱性环境中，泥炭土中腐殖酸的溶蚀是导致土体结构损伤的关键因素，伴随腐殖...

结构面影响深埋隧道硬质围岩岩爆特征试验研究————作者：韩世迎;王航龙;彭俊;朱君星;王林飞;潘堃;

摘要：为了研究结构面对深埋隧道硬质围岩岩爆特征的影响，对有无结构面的两种圆形隧道立方体砂岩试样进行了真三轴条件下岩爆模型试验，试验中采用声发射系统监测了岩爆演化过程。研究发现：结构面对岩爆发生的位置、洞壁破坏模式、岩爆剧烈程度具有较大的影响。无结构面试样两侧破坏位置对称，围岩边壁有较多岩片剥落，形成较浅的V型凹槽；有结构面试样洞壁两侧破坏位置不对称，远离结构面一侧有大量岩片剥落，形成较深的V型凹槽，结构...

实时高温和自然冷却条件下石英岩热损伤特征对比模拟研究————作者：彭潇;周剑;张路青;杨志法;周唐富;林雅苗;杨多兴;

摘要：为了探究石英岩力学性能劣化规律和热损伤机制，使用基于颗粒流方法的颗粒簇模型（PFC-GBM）开展了实时高温及自然冷却条件下石英岩单轴压缩模拟，分析了石英岩在两种温度条件下的应力-应变曲线、峰值应力、弹性模量及破坏模式随温度的演化，并基于裂纹和位移变化探讨了其热损伤机制。主要得到如下结论：自然冷却过程中石英岩内部温度整体上遵循由中心向表面逐渐降低的规律，700 ℃石英岩在冷却过程中的裂纹扩展导致非稳...

双谐振腔周期表面波屏障的超宽低频带隙及隔震性能研究————作者：丁兰;杨航;李田军;吴巧云;朱宏平;

摘要：针对具有较强破坏性的地震Rayleigh波，提出了双谐振腔周期表面波屏障。采用室内模拟模型试验对屏障结构的减隔振性能进行研究，并与有限元计算结果进行相互验证。进而利用有限元法分析能带结构和振动传输特性，通过模态振型和位移场分布阐释带隙形成机制，提出了Rayleigh波与屏障竖向共振和水平共振交互作用的频散曲线简化公式，研究了屏障在实际地震动作用下的动力响应。结果表明：所提屏障对地震Rayleigh...

磷石膏基团粒调控固化淤泥的物理力学性能————作者：谈云志;吴仙桥;吴军;明华军;王冲;肖宇;

摘要：淤泥颗粒细腻、含水率高，固化强度主要由胶结强度提供，摩擦强度不高。本研究提出制备磷石膏基团粒，增强淤泥的骨架效应，协同水泥提升其固化成效。以磷石膏、矿渣和生石灰为原料，制备磷石膏基团粒，再协同水泥固化淤泥，评价了固化淤泥的物理力学性能。结果表明，磷石膏基团粒的吸水率为13.4%，可以局部分离淤泥中的自由水，提升水泥的固化效果；压实成团后，磷石膏中的可溶磷（氟）浸出浓度均显著低于原状磷石膏的对应浸出...

浆-水置换效应下含水砂层渗透注浆扩散机制————作者：朱先祥;张琦;马俊鹏;王永军;孟凡贞;

摘要：目前工矿企业针对含水砂层大多采用注浆手段进行改造加固，而针对砂层层位准确注浆、固结改造松散含水层，是目前深井厚松散层注浆改造的关键难点。基于此，本研究提出了浆-水置换概念，推导了考虑浆-水置换效应的幂律流体渗流扩散方程，结合试验建立并验证了浆水置换效应下的幂律流体球形渗透注浆扩散机制；通过COMSOL建立了浆-水置换效应下的幂律流体渗透注浆扩散三维数值模型，分析了幂律浆液在含水砂层中的渗流扩散特征...

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