高地震烈度区深厚覆盖砂层液化研究

蔡正银1，吴诗阳1，武颖利1，张世殊2

(1.南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024；2.成都勘察设计院有限公司，四川 成都 610027)

摘  要：砂土的振动液化受很多因素的影响，埋深（应力状态）就是一个非常重要的影响因素。为了研究深埋砂层地基的动力反应和液化规律，进行了离心机振动台试验。针对离心机振动台无法模拟深厚土层的问题，设计了模拟上覆土层荷载的加载气囊，通过控制气囊压力，可以模拟不同埋深砂层地基的地震反应情况，从而满足了深埋地基应力相似条件。试验共设置了4种工况，分别对应两种埋深和两种振动频率。研究揭示了不同埋深条件下砂土地基中的加速度反应规律和超静孔隙水压力反应规律，探讨了振动频率对深埋砂土地基振动特性的影响，为深埋砂土地基地震液化判别提供了较好的研究手段。

关键词：深厚覆盖层；离心振动台试验；砂土地基；加速度；超静孔压

裂隙岩体含水层六价铬污染的修复

刘松玉1，刘宜昭*1，赵洁丽2，张文伟2，刘  威2，范日东1

(1. 东南大学岩土工程研究所，江苏 南京 210096；2.江苏圣泰环境科技股份有限公司，江苏 南京 210007)

摘  要：结合山东省某机械公司岩体污染场地六价铬污染修复工程，详细分析研究了基岩裂隙水中污染物的运移特征、修复技术选择与施工、修复效果评价。研究表明：基岩裂隙水中六价铬污染羽的形态与规模主要取决于地下水流场、含水层富水性及断裂带产状，污染羽的深度取决于含水层埋深；基岩裂隙水复杂的水力联系条件是引起污染空间分布差异性大的控制因素。通过论证分析，提出了原位阻隔、地下水化学还原与抽水异位处理的多技术联合修复方案，修复后所有监测井内地下水中六价铬浓度均低于地下水质量Ⅳ类标准0.1 mg/L，修复率达到99%以上。该工程的成功实施可为基岩裂隙含水层污染修复工程的设计与施工提供参考。

关键词：裂隙岩体；六价铬污染；地下水修复；阻隔；抽水异位处理；原位化学还原

局部锚杆失效对桩锚基坑支护体系的影响及其机理研究

郑  刚1，2，雷亚伟1，2，程雪松*1，2，李溪源1，2，王若展1，2

（1.天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津 300072；2. 天津大学土木工程系，天津 300072）

摘  要：桩锚支护基坑中由锚杆失效引起的坍塌事故屡见不鲜。针对此问题，采用有限差分法研究了局部锚杆失效引发的土压力和支护结构内力变化等荷载传递规律，并利用大型模型试验加以定性验证。锚杆失效会导致邻近3～4根锚杆轴力显著增大，导致冠梁最大剪力和弯矩增加，冠梁按照构造配筋很容易发生破坏。随着锚杆失效数量的增加，锚杆最大荷载（轴力）传递系数逐渐增大并趋于定值，破坏范围内支护桩桩身变形和受力模式逐渐由支撑式向悬臂式过渡，最大弯矩先减小后增至定值，此时其荷载（弯矩）传递系数普遍大于锚杆。可见，锚杆失效较少时，破坏沿锚杆传递，失效较多时，破坏发展至支护桩。此外，开挖深度越大，土体强度越低，支护桩及锚杆荷载传递系数越高。

关键词：基坑；桩锚支护；锚杆；局部破坏；连续破坏；荷载传递系数

白鹤滩水电站错动带非线性渗透参数的原位试验确定

周志芳1，李思佳1，王  哲1，郭巧娜1，石安池2，陈  朦1，沈  琪1

(1. 河海大学地球科学与工程学院，江苏 南京 211100；2. 华东勘测设计研究院，浙江 杭州 311122)

摘  要：基于广义非线性渗透的Forchheimer方程，提出了一种确定错动带非线性流渗透参数的原位试验方法。结合白鹤滩水电工程现场试验研究发现，非线性系数b、m的取值与稳定性和错动带的充填物类型、结构有关。C3、C4层间错动带m=2，非线性系数b值相对较为稳定，变化不大。C2层间错动带m=0.5，非线性系数b值相对稳定，但量级上远小于C3、C4层间错动带非线性系数b值；分析其原因认为高压压水试验过程中原来错动带连通性较差的孔隙，在高压水作用下形成了贯通的优势流通道，导致相同压力下的压水量大幅增加。依据试验获得非线性系数和非线性程度影响系数β判别，高压压水试验过程中压水孔和测试孔之间非线性项占绝对优势，地下水的运动状态均为非线性流，说明原位测试方法选择的压水孔和测试孔之间的距离、压力梯级变化是合适的。试验验证表明，错动带非线性渗透参数的原位试验方法不仅理论严密，而且具有试验过程简单、易操作，获取的参数齐全、精度高等优点，因此有很好的推广应用价值。

关键词：非线性流；渗透参数；白鹤滩水电站；原位试验；错动带

用Bayes法及后验分布极限确定土力学参数

阮永芬1，魏德永 1 ，杨  均 2，高  骏3，刘克文4，彭栓栓2

(1. 昆明理工大学建筑工程学院，云南 昆明 650500； 2.中铁四院集团西南勘察设计有限公司，云南 昆明 650031；

3. 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，云南 昆明 650200；4. 云南建投第一勘察设计有限公司，云南 昆明 650031）

摘  要：岩土力学参数在空间分布上具有很大随机性，现有研究都是从参数小样本去推断大样本，这难免会存在一些失误。若样本数量足够大，正态分布会变得高度集中在某个值附近，勘察失误或偶然因素导致岩土参数统计误差的影响会越来越小，据此提供给勘察设计的岩土力学参数就更准确。根据收集的滇池湖相沉积的离散性高的泥炭质土、粉土及黏土的黏聚力c和内摩擦角的大量试验数据，用Bayes大样本法对几种土的力学参数进行分析，充分利用已采集样本带来的先验信息，推求土力学参数的后验信息，并得到贝叶斯估计区间。当Fisher信息量确定后，土力学参数正态分布均值的后验分布可用一个与先验分布无关的正态分布来逼近，就可得到当样本量趋于无穷时参数的收敛取值，并用后验分布极限对土力学参数的相合性及渐近正态性进行检验分析。对滇池湖相沉积土力学指标进行大样本分析，推求土力学指标的收敛值就落在贝叶斯估值区间，充分证明了分析方法的可行性及可靠性。分析结果为地区规范编制及工程经验的积累提供参考，也为设计计算参数取值的合理性提供检验。

关键词：力学参数；贝叶斯（Bayes）大样本方法；相合性；渐近正态性；费希尔（Fisher）信息

降雨对软土基坑支护结构影响实测及机理研究

刘  畅1，2，季凡凡1，郑  刚1，2，刘  涛1，4，刘永超3 

(1. 天津大学建筑工程学院，天津 300072；2. 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津 300072；

3. 天津市桩基技术工程中心，天津300301；4.北京龙湖中佰置业有限公司，北京100020)

摘  要：降雨通常易导致土质边坡的滑动、失稳，降雨对基坑特别是软土条件下的基坑的影响研究较少。针对天津市某基坑展开实测，开挖结束后在没有其他施工条件下，连续3 d 247 mm降雨导致基坑支护桩顶水平位移增加13.75 mm，因此研究降雨入渗诱发软土基坑变形的机理具有十分重要的意义。首先进行降雨的入渗深度及对非饱和黏土物理力学性质影响室内试验，在此基础上结合工程实测，采用Plaxis2D有限元分析软件建立二维软土基坑模型，分析了降雨对软土基坑支护结构变形的影响机理，主要对比了降雨强度、降雨时长、降雨量对基坑支护结构变形的影响，以及开挖深度、桩顶初始位移、支护形式不同对降雨的敏感程度。结果表明：降雨对软土基坑支护结构变形影响主要因素为坑外杂填土重度增加、坑内土体软化、渗流作用，降雨量是对基坑支护变形影响较大的因素；降雨产生的支护结构位移增量受支护结构初始位移影响最大，而基坑开挖深度对相同降雨条件下支护结构变形增量影响差异不大。

关键词：降雨；软土；基坑；支护结构

基于微震与电磁辐射联合监测的多元岩爆预警方法研究

周春华1，2，李云安*1，尹健民2，汪  洋2，周  朝2，郭喜峰3

(1. 中国地质大学工程学院，湖北 武汉 430074；2. 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，湖北 武汉 430010；

3. 长江科学院重庆分院，重庆 400026)

摘  要：黑龙江某抽水蓄能电站在施工初期的岩爆现象显著，随着地下厂房的深层开挖亟需开展诱发岩爆的监测预警研究。首次采用微震和电磁辐射联合监测方法对水电站地下洞室诱发岩爆的前兆信息进行了识别和特征分析，提出基于微震累计能量、视应力变化梯度、累计视体积率、电磁辐射强度变化率和脉冲数变化率5个量化预警指标的多元预警方法，并在地下厂房潜在岩爆的重点区域进行了应用。研究结果表明：在岩爆诱发期，微震累计能量呈增加趋势，同时呈现视应力减小及累计视体积骤增等特征；电磁辐射强度和脉冲数波动幅度较大，围岩破坏前兆特征显著；基于联合监测的多元预警法判定的预警时间及圈定的微破裂活动空间分布与工程实际相吻合，应用效果较好，可为类似工程岩爆监测预警提供新思路。

关键词：地下厂房；岩爆；前兆信息；微震监测；电磁辐射；多元预警

常偏应力剪切条件下砂土失稳模式的离散元模拟

刘  洋1，樊  猛2，晏洲毅1

(1. 北京科技大学土木工程系，北京 100083；2. 宿州学院土木工程系，安徽 宿州 234000)

摘  要：松砂在不排水条件下会发生分散性的液化失稳，失稳点在破坏线内。近年来的研究表明，砂土在完全排水条件下也会发生分散性失稳，可用常偏应力剪切（CSD）试验来研究。在CSD试验中，控制偏应力的误差是得出正确结果的关键。采用离散元数值方法模拟了砂土试样在不同剪应力水平下的CSD试验，实现了偏应力的较精准控制。根据模拟结果，采用Hill的二阶功准则，结合失稳时的应力与变形特征，详细分析了CSD试验中发生的Ⅰ型和Ⅱ型两种失稳模式，讨论了在CSD加载路径下初始孔隙比和剪应力水平对砂土失稳的影响。模拟结果表明，松散试样发生了Ⅰ型失稳，而密实试样发生了Ⅱ型失稳，且初始孔隙比越大越易失稳；剪应力水平越高，失稳发生的越快。结合三轴不排水和排水剪切模拟结果，讨论了失稳线（IL）斜率与初始孔隙比之间的关系，并将模拟结果与室内多种砂的试验结果进行了比较分析，进一步提出了砂土失稳的排水与不排水统一分析方法。

关键词：砂土；失稳；离散元；常偏应力剪切试验；二阶功

上部结构–土–隧道相互作用体系振动台试验模型土的

设计与试验研究

谢  军1，2，包淑贤2，胡英飞2，倪雅静2，李延涛*1

(1. 河北工业大学土木与交通学院，天津 300400；2. 河北建筑工程学院土木工程学院，河北 张家口 075000)

摘  要：为使上部结构–土–隧道相互作用体系各部分的加速度相似比相匹配，真实还原地震作用下整个体系的动力响应，采用理论分析和试验相结合的方法，设计了一种以锯末、河砂、粉质黏土以及水为成分的模型土。对试配的不同材料配比的模型土进行了大量30 kPa围压下的共振柱试验，并以此为基础设计进行了正交试验，创建Y(Sγr，Sα，Q)函数以判定模型土与原型土G/Gmax–动力特性曲线的相似性。正交试验结果表明：模型土的材料锯末、河砂与粉质黏土最优质量比为18%∶27%∶55%，含水率为50%；最优方案模型土基本满足了其与原型土加速度相似比Sa等于3、动剪切模量比G/Gmax随剪应变变化的关系曲线相似的预期目标；并获得了各添加材料对模型土相关动力参数的影响规律。另外，进行了50，70 kPa围压下的最优配比模型土的共振柱试验，验证了其基本满足与原型土在不同围压下G/Gmax–动力特性曲线的相似性，同时对比二者的阻尼比随剪应变的变化关系曲线，得出二者关于阻尼比的相似性尚可；并基于卓越周期相似分析再次验证模型土与原型土的相似性。研究结论可为今后有关振动台试验模型土的配制提供一定的参考。

关键词：振动台试验；模型土；共振柱试验；正交试验

地震动强度参数与地铁车站结构动力响应指标分析

钟紫蓝，申轶尧，甄立斌，张成明，赵  密，杜修力*

(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124)

摘  要：影响地铁车站动力响应的地震动强度参数有多种，研究地震动强度参数和结构地震响应指标的关联性对地下结构抗震设计具有重要的现实意义。为了研究近场地震动作用下适用于评价地铁地下车站的地震动强度参数，以大开地铁车站为原型，基于非线性时程分析结果，通过对22个地震动强度参数与结构地震响应指标进行双对数线性回归分析，从有效性、实用性和效益性对地震动强度参数与结构地震响应指标进行分析评价。研究结果表明：以地表峰值加速度PGA为代表的加速度型地震动参数以和加速度谱强度ASI为代表的谱相关型地震动参数更适合用于研究单层地铁车站结构，适合用于预测结构在地震作用下的动力响应；顶底板层间位移角、中柱底部剪力和中柱底部弯矩适合作为预测地铁地下结构的动力响应指标。

关键词：地震动；强度参数；非线性动力分析；地震响应指标；有效性

岩石类材料动态强度准则

胡  晶1，姚仰平2，张雪东*1，魏迎奇1，张紫涛1，陈祖煜1

(1. 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所，北京 100048；2. 北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京 100191)

摘  要：岩石类材料的强度具有明显的应变率效应。首先分析了材料的单轴动态强度特性，提出了一个简单的强度公式，可以统一描述准静态到动态的单轴强度特性。随后，基于统一强度准则开展多轴动态强度研究，在双对数坐标系下，不同应变率下的子午面强度包线近似平行，材料摩擦、静水压力、中主应力效应几乎不受应变率变化的影响。由此建立动态坐标系，将统一强度准则拓展至考虑应变率效应。基于所得的准则，将单轴压缩、拉伸应力状态代入，强度准则可以描述与单轴试验相似的强度规律。最后，采用混凝土试验对强度准则进行了验证。该强度准则基于动态强度特性建立，参数物理意义明确，可以为动态响应分析提供理论基础。

关键词：岩石类材料；应变率；强度；动力增长因子；黏聚力

昔格达地层隧道局部浸湿失稳特征及突变预测研究

周  平1，王志杰1，侯伟名1，周飞聪1，杜彦良1，2，冯冀蒙*1，徐海岩1

（1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都 610031；2.石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室，

河北 石家庄 050043）

摘  要：为研究“见风成粉、遇水成泥”的昔格达地层隧道局部侵湿失稳特征，开展室内土工试验测试含水率对昔格达地层力学性质的影响，应用数值模拟手段探究局部含水率变化的昔格达地层隧道围岩变形特征，引入局部突变理论，提出昔格达地层隧道围岩遇水软化稳定性判别方程，结合现场监测验证结果合理性。研究结果表明：昔格达地层围岩具有显著的水敏感性，其中浅灰色页岩夹砂岩原状围岩的力学性质受含水率的影响最大，当含水率超过敏感界限时，围岩迅速劣化，力学性质出现跳跃式下降；昔格达地层隧道环向局部含水率升高将导致隧道收敛变形加剧，其中拱顶及仰拱处围岩含水率达到30%时，拱顶沉降与基底下沉明显增大，边墙处局部浸湿对周边围岩的水平位移有较大影响，易引发围岩侵入建筑限界甚至突变失稳；纵向仰拱局部浸湿主要存在两种模式：端部浸湿的类悬臂梁模式与初支中部浸湿的类简支梁模式；类悬臂梁模式下，在低含水率下，围岩位移随着靠近浸湿部位而加速增大；在高含水率下，围岩位移随着靠近浸湿部位增长速率放缓；类简支梁模式下，浸湿中心处初期支护位移受含水率变化影响最为明显，拱顶竖向位移降低约64.2%，边墙水平位移降低62.5%左右，拱顶竖向位移降低约84.6%；中心两侧位移变化有所不同，靠近掌子面附近的围岩变形始终大于其他位置；基于昔格达地层围岩水敏感性与遇水软塑特性，建立围岩局部浸湿软化力学模型，导出的围岩稳定性判别方程在实际工程应用中具备可行性与较高的准确性；研究结果可为后期川藏铁路昔格达地层隧道的安全施工及稳定性评价提供指导。

关键词：昔格达地层隧道；含水率；局部浸湿；突变理论；围岩稳定性

剪胀型土剪胀特性的大数据深度挖掘与模型研究

杨骏堂，刘元雪*，郑颖人，何少其

(陆军勤务学院岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室，重庆 401311 )

摘  要：土的剪胀性是建立本构模型的重要基础，而当前建立的剪胀模型揭示其共同规律不够，这也是现有的本构模型不能良好反映土体变形机制的重要原因。基于Hadoop+Spark计算平台，提出了一种全局优化性强，收敛性快，计算稳定的（distributed levenberg marquardt regression）DLMR大数据特征深度挖掘算法。利用剪胀型土的大量剪胀特性试验数据，根据该算法和剪胀型土的基本力学特性，得到了剪胀型土的剪胀性大数据特征，发现了剪胀率与应力、应变以及应力增量存在明显的非线性特征，并分别建立了它们之间的相关性函数。在此基础上，构建了可以反映剪胀型土剪胀特性共同规律的剪胀模型。通过模型的比较，本文模型明显优于修正剑桥模型下剪胀模型的改进式和Rowe模型。通过模拟不同应力路径下剪胀型土的常规三轴压缩试验数据，表明本文模型能够良好反映不同应力路径下的剪胀性。

关键词：剪胀型土；剪胀率；大数据；深度挖掘；本构模型

张开度影响的水平裂隙类岩试件破断试验与分析

曾佳君，张志军，张栩栩，蒲成志*

（南华大学资源环境与安全工程学院，湖南 衡阳 421001）

摘  要：为探究张开度影响的水平裂隙岩体破断机理，利用水泥砂浆制备不同张开度水平单裂隙类岩体试件，基于RMT-150B岩石力学试验机对制备的类岩体试件进行单轴加载试验。结果表明：同一预制裂隙长度下，随着裂隙张开度的减小，微裂纹萌生位置由预制裂隙中部向尖端转移。为验证此现象，基于PFC数值仿真平台的平行黏结接触单元构建了裂隙体数值模型进行分析，在数值计算边界条件与试验测试环境相一致的条件下，得到了与试验测试结果相一致的微裂纹起裂模式与破断特征。为进一步探究水平裂隙岩体微裂纹起裂扩展机制，结合微裂纹起裂扩展过程中数值模型颗粒位移场演化规律，基于裂纹面变形屈服特征，提出了固支梁简化计算力学模型，对不同张开度下水平裂隙岩体出现的微裂纹起裂扩展机制进行了分析和阐释。

关键词：类岩体试件；裂隙张开度；水平裂隙；微裂纹起裂特征；数值模拟

武汉古河道承压水井流理论及在基坑降水中应用

吕斌泉1，冯晓腊*1，熊宗海2

（1. 中国地质大学（武汉） 工程学院，湖北 武汉 430074；2. 武汉丰达地质工程有限公司，湖北 武汉 430074）

摘  要：在分析武汉市古河道特殊水文地质条件的基础上，建立古河道水文地质模型，将古河道承压水井流问题概化为带状承压含水层中地下水向抽水井的运动问题；然后结合镜像法原理，引入吉林斯基势函数，推导出古河道承压、承压–无压完整井稳定流解析表达式。基于此，将其应用于基坑降水工程中，提出适用于古河道承压含水层中基坑涌水量计算方法；最后以武汉梨园广场地下停车场深基坑工程为例进行计算分析，并将结果与传统方法计算结果和实际监测数据分别进行对比，结果显示所述计算方法所得结果与基坑实际涌水量相对误差仅为7.4%，而采用传统大井法相对误差达到54.5%，验证了所提出计算方法的合理性。研究结果对于认识古河道承压含水层地下水井流规律以及指导基坑降水设计具有重要意义。

关键词：古河道；承压水；井流；完整井；稳定流；基坑降水

基于矿物晶体模型非均质岩石单轴压缩力学特性研究

刘黎旺1，2，李海波1，2，李晓锋1，张国凯3，武仁杰1，2

(1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071；2. 中国科学院大学，北京 100049；

3. 南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094）

摘  要：为研究岩石微观结构非均质性对宏观力学特性及裂纹扩展规律的影响，结合花岗岩室内单轴试验及矿物晶体模型（Grain-based model, GBM）对岩石的微观矿物结构进行离散元建模，研究了非均质岩石宏观应力–应变曲线、声发射及晶体尺度裂纹扩展规律。通过改变岩石微观结构进一步研究了不同矿物组成条件下岩石宏观力学特性及其变化原因。结果表明：GBM可在考虑岩石微结构及强度非均质的条件下，有效模拟岩石加载过程中宏观及微观力学特性；加载初期，岩石内部晶体尺度裂纹首先以晶间裂纹为主，随后转变为以晶内裂纹为主，且裂纹破坏主要为拉伸破坏，岩石破坏时拉伸裂纹及晶内裂纹与总裂纹占比分别约为93.87%，60.95%；加载过程中，岩石微裂纹首先随机分布在岩石内部，后开始聚集并造成宏观破裂面的出现，且宏观破裂面的形成主要与矿物晶体内裂纹的扩展及聚合有关；随岩石内长石矿物含量的增加，岩石峰值应力与损伤应力整体呈增加的变化趋势，且该变化规律可能与长石矿物内裂纹数增加及云母矿物内裂纹数减小有关；通过矿物晶体模型对岩石微观结构进行模拟并对非均质性所造成的力学特性变化进行微观尺度解释，有利于更好理解岩石非均质性与宏观力学特性的关系。

关键词：非均质岩石；矿物晶体模型；晶体尺度裂纹；声发射；离散元方法

群孔微差爆破的地表振动波形预测及其效应分析

刘小鸣1，陈士海*1，2

（1. 华侨大学土木工程学院，福建 厦门 361021；2. 福建省隧道与城市地下空间与工程技术研究中心，福建 厦门 361021）

摘  要：针对目前已有的群孔微差爆破地表振动波形预测方法的复杂性、费时性和不易操作性等缺点，建立了一种新的群孔微差爆破地表振速波形预测方法，即振速波形函数预测法，并借此分析了群孔微差爆破的地表振动效应。在球形药包的地表振速波形函数的基础上，通过叠加法得到了单孔柱状药包的振速波形函数；并借鉴了Blair的非线性群孔叠加理论，实现了振速波形函数的非线性叠加，得到了群孔微差爆破的地表振速波形函数；将其运用到实际工程中，通过波形函数预测得到的振速波形与实测振速波形在振速峰值、频谱分布和持续时间上都非常吻合，验证了该波形函数的正确性。并通过振速波形函数探讨了微差时间和炮孔数量对地表振动的影响，结果表明：合理的微差时间可以降低振速峰值，且使振动主频偏离保护对象的自振频率，并给出了合理微差时间的得出方法，而炮孔数量对振速峰值和频谱基本没有影响。群孔微差爆破的地表振速波形函数为实际工程中的波形预测提供了一种较为简便的方法，对实际工程中实现安全爆破具有一定的实用价值。

关键词：群孔微差；叠加；波形函数；振动效应

粗粒料颗粒破碎变化规律大型三轴试验研究

刘萌成1，孟  锋1，王洋洋2

（1. 浙江工业大学建筑工程学院，浙江 杭州 310023；2. 浙江省交通运输科学研究院，浙江 杭州 311305）

摘  要：基于土的颗粒破碎渐进演化分析，提出了土的颗粒破碎4项基本性质，以及在长期/反复加载过程中土的颗粒破碎3个特征状态。定义了土的全局与局部破碎指标，用以区分破碎的中止和终止状态，同时分析给出了（修正）相对破碎与破碎指数间的数学关系。定性分析了系列大型三轴试验过程中粗粒料级配变化规律，给出了各类型破碎指标的数学表达式，揭示了单调加载条件下粗粒料颗粒破碎完整规律：剪切过程中全局破碎关于归一化偏应力与平均主应力呈负指数增长关系，而临界状态和固结完成时的全局破碎只关于归一化平均主应力呈负指数增长关系，局部破碎只关于应力水平呈双曲线关系且在临界状态时均归为1。

关键词：粗粒料；级配；颗粒破碎；破碎指标；三轴试验

黏性土中裙式吸力基础沉贯与注水拔出试验研究

李大勇1，2，王栋林1，张雨坤*1，高玉峰3

(1. 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点试验室，山东 青岛 266590；2. 福州大学土木工程学院，福建 福州 350108；

3.河海大学土木交通学院，江苏 南京 210024）

摘  要：开展模型试验研究海洋黏性土中裙式吸力基础沉贯和注水上拔特性，并研究了土体强度、基础尺寸和安装方式等影响因素。研究表明：主桶长径比为1.0和2.0的裙式吸力基础最终沉贯深度较相同高度传统吸力基础仅降低2%和6%，证实了裙式吸力基础在黏性土中具有良好沉贯性。主桶和裙结构在吸力沉贯时对土体造成扰动，导致吸力沉贯阻力小于压力贯入时的阻力。基于极限平衡方法，提出了裙式吸力基础在黏性土中的沉贯阻力与所需吸力的计算公式，并验证其准确性。得到传统和裙式吸力基础在注水拔出过程中基础内部水压力、上拔阻力与基础上拔位移之间的关系，发现基础内部水压力随上拔位移先迅速增加至最大值，然后逐渐降低，裙式吸力基础最终上拔位移小于相同基础高度的传统吸力基础。得到了裙式吸力基础注水拔出阻力计算公式。

关键词：裙式吸力基础；黏性土；吸力沉贯；注水拔出；模型试验

白鹤滩右岸地下厂房顶拱深层变形机理分析

孟国涛1，2，何世海1，陈建林1，吴家耀1，2，陈平志1，2，段兴平3

(1. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014；2. 浙江中科依泰斯卡岩石工程研发有限公司，浙江 杭州 310014；

3. 中国长江三峡集团公司，北京 100038)

摘  要：在世界最大跨度的白鹤滩水电站右岸地下厂房开挖过程中，位移监测揭示0+076 m～0+133 m洞段正顶拱距开挖面17～26 m的围岩存在持续、缓慢的“深层变形”，变形量级整体达35～55 mm，且0～17 m不同深度测点出现同步等速位移增量，成为了施工期反馈分析最为关注的岩石力学问题。在介绍厂房顶拱位移监测布置和监测成果基础上，通过多点位移计监测成果的GoCAD插值直观展示了围岩变形的空间分布特征，说明了顶拱围岩变形模式的特殊性；然后，结合FLAC3D数值分析，探讨了洞室群围岩应力集中、破裂扩展和时效变形的分布特征，诠释了“深层变形”的成因机理，并且通过围岩破坏现象和密集准分布式光栅光纤位移监测进行了验证；最后，对该洞段顶拱围岩稳定性进行了评价。研究表明，厂房顶拱上方锚固洞底板浅层围岩应力集中程度大于岩石启裂强度，浅层岩体的破裂扩展造成了围岩时效变形，使得埋设于锚固洞底板松弛圈的多点位移计安装基座端产生抬动，间接造成多点位移计不同深度测点产生同步等速位移增量，从而表现出所谓的“深层变形”现象。研究成果为顶拱围岩异常监测变形的产生机制提供了合理解释，也为顶拱围岩稳定性评价提供了技术支撑。

关键词：岩石力学；FLAC3D；深层变形；高应力；地下厂房；白鹤滩水电站

薄膜压力传感器（FSR）曲面土压力测量研究

刘开源，许成顺*，贾科敏，张小玲

(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124)

摘  要：岩土工程现场及室内模型试验中常用刚性土压力盒测量土压力，但传统刚性土压力盒（SPC）由于隔膜下陷、“嵌入”效应、不能完全贴合测量表面、需要较大的埋设空间等自身局限性，在测量例如桩或埋地管道等弯曲表面土压力时并不适用。基于薄膜压力传感器（FSR）的特点设计了测量电路和标定装置，分析了标定特性，并初步探究了挠度对薄膜压力传感器（FSR）测量的影响，最后通过试验对比分析了传统刚性土压力盒（SPC）和薄膜压力传感器（FSR）测量弯曲表面土压力的性能。结果表明薄膜压力传感器（FSR）能有效避免“嵌入”效应，减小测量误差，并且安装方便。

关键词：曲面土压力；土压力盒；薄膜压力传感器；挠度影响；标定特性

初始主应力方向角对饱和珊瑚砂液化特性影响的试验

马维嘉1，陈国兴*1，2，秦  悠1，吴  琪1

（1. 南京工业大学岩土工程研究所，江苏 南京 210009；2. 江苏省土木工程防震技术研究中心，江苏 南京 210009）

摘  要：为探究不同的初始主应力方向角α0条件下南沙岛礁饱和珊瑚砂的液化特性，对饱和珊瑚砂进行了一系列不排水循环扭剪试验。试验结果表明：①α0对饱和珊瑚砂液化特性的影响显著；α0≠45°时的超静孔压ue不会到达初始有效平均主应力；但α0 = 45°时ue会达到。②不同α0条件下试样各应变分量发展形式的差异显著，但均会产生较大的广义剪应变幅值，且超静孔压比ue/与之间的相关性可表示为正切函数。③以惯用的循环应力比CSR作为应力水平指标时，对于给定的CSR，到达液化标准所需的循环次数NL随着α0的增大而减小；采用本文定义的修正循环应力比CSRM作为应力水平指标时，不同α0条件下CSRM与NL的关系曲线规准化为一条曲线，且文献中3种饱和砂土的原始试验数据也验证了CSRM的适用性。

关键词：饱和珊瑚砂；初始主应力方向角；超静孔隙水压力；变形特性；循环强度；修正循环应力比