《岩土工程学报》2010年第10期摘要

【打印】【关闭】

日期：2010-10-21 10:05 点击数：

字号：【小默认大】

基于颗粒单元接触的二维离散–连续耦合分析方法

周健^1,3，邓益兵^2，1*，贾敏才^1,3，王家全⁴

（1. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2. 上海海事大学海洋环境与工程学院，上海 200135；

3. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092；4. 广西工学院土木建筑工程系，广西柳州 545006）

摘要：结合离散单元法与有限差分法发展了离散–连续耦合分析方法。在中心区域采用离散元分析，其周围区域采用有限差分法分析。采用离散元中颗粒接触计算模型计算离散–连续交界面处的颗粒与单元相互接触作用，在连续单元中接触点速度按型函数对交界面处的节点速度进行插值，将与颗粒的接触力按权值函数分配到交界面节点上。通过PFC和FLAC的Socket I/O接口，实现二维离散–连续耦合分析，并通过对二维算例分析，表明了该耦合分析方法的有效性。

关键词：离散单元法；有限差分法；离散–连续耦合；细观力学

确定地应力场边界载荷的有限元优化方法研究

闫相祯^{1，王保辉¹，杨秀娟¹，杨恒林²}，王保辉，杨秀娟，杨恒林

(1. 中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东东营 257061；2. 中国石油集团钻井工程技术研究院，北京 100097)

摘要：从弹性力学基本方程出发，针对煤层气储层地应力场反问题，结合对区域地应力场认识，利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的优化约束模型，提出了一种用于反演地应力场边界力的优化分析方法，该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演，并与有限元方法和有限差分法相结合，通过改变边界力参量达到优化逼近目标函数。该方法根据研究区域少量地应力实测资料进行最优化计算, 使得计算应力场与实测应力达到最优拟合，以弥补回归反演方法和边界载荷调整法的不足，来提高计算精度。针对沁水盆地少数控制井的地应力大小和方向作为约束条件，计算了区域地应力场，算例证明了该方法的计算精度和可靠性，本文提出的优化方法可有效解决地应力场边界力的反演问题。

关键词：地应力场；有限元；优化方法；参数搜索；沁水盆地；煤层气

长期往复荷载作用下近海饱和软黏土强度和刚度的弱化特性

黄茂松^{1，2，李帅^1，2}，李帅

(1. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092）

摘要：长期往复荷载作用下，饱和软黏土强度和刚度的衰减是近海桩基础设计必须考虑的，利用带弯曲元的循环三轴仪对原状饱和软黏土进行了一系列等向固结和非等向固结条件下不排水单调和循环加载三轴试验，并在循环加载过程中通过弯曲元测试土体剪切波速。试验结果表明，在相同的固结条件下，随循环次数的增加和动应力比的提高土体的强度和刚度衰减显著；在相同动应力比作用下较小的有效固结应力和偏压固结减缓了土体刚度的弱化。已有的相对偏应力水平参数不能反映不同固结条件下近海饱和软黏土强度和刚度循环弱化特性，为此引入了动偏应力水平参数，考虑了有效固结应力、固结静偏应力、动偏应力的相互影响，利用动偏应力水平对饱和软黏土的强度和刚度循环弱化特性进行描述。

关键词：循环荷载；偏压固结；刚度；强度；弱化；动偏应力水平

长期往复荷载作用下近海饱和软黏土强度和刚度的弱化特性

黄茂松^{1，2，李帅^1，2}，李帅

(1. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092）

关键词：循环荷载；偏压固结；刚度；强度；弱化；动偏应力水平

垃圾土强度特性试验与双线强度包线研究

施建勇，朱俊高，刘荣，李玉萍

（教育部岩土力学与堤坝工程重点实验室（河海大学），江苏南京 210098）

摘要：三轴试验和直接剪切试验是研究垃圾土强度特性的主要方法，通过人工配制垃圾土、标准砂掺纤维土、现场垃圾土重塑样的三轴试验和直接剪切试验，发现垃圾土的剪切应力应变（或位移）曲线表现为持续硬化型，在应变达到一定数值后曲线有锯齿状波动；经过国内相关试验成果的分析，得到垃圾土的强度参数主要受干密度的影响，且有较好的相关性。研究结果表明：垃圾土的强度包线可以用双线强度包线来表达，黏聚力和内摩擦角取决于是否填埋碾压；直接剪切试验结果介于三轴固结不排水和固结排水试验结果之间，且接近于三轴固结不排水试验结果；直接剪切试验更准确地模拟了垃圾团间的滑动摩擦特性，用直接剪切试验确定垃圾土的强度参数更合理；同时建议了三轴试验破坏应变和直接剪切试验破坏位移。

关键词：生活垃圾；剪切强度；三轴试验；直剪试验；双线强度包线

膨胀性非饱和土水力和力学性质的弹塑性模拟

孙德安，孙文静，孟德林

(上海大学土木工程系，上海 200072)

摘要：Alonso等人提出的非饱和土弹塑性本构模型(BBM)，不能用于预测膨胀性非饱和土的力学性质。现有的膨胀性非饱和土的弹塑性模型(BExM)，其微观参数及微宏观变形的转换关系确定非常困难。从宏观角度，在已有的非膨胀性非饱和土水力特性和力学性质耦合的弹塑性本构模型的基础上，发展和建立了一个可预测非饱和膨胀土的水力特性和力学特性的弹塑性本构模型。模型引入不同形状的等孔隙比线与屈服线，并考虑了变形对土水特性的影响。对已公开发表的非饱和膨胀土的试验结果进行预测，包括常净应力的吸湿试验，吸力不变的等向压缩试验及三轴剪切试验。预测结果表明该模型能够定量的描述膨胀性非饱和土的水力和力学特性。

关键词：非饱和膨胀土；弹塑性本构模型；水力-力学模型；等孔隙比线；耦合

现场模拟水平分布式滑坡推力的抗滑桩试验研究

戴自航^{1，张晓咏¹，邹盛堂¹，卢才金²，郑也平²}，张晓咏，邹盛堂，卢才金，郑也平

（1. 福州大学岩土工程研究所，福建福州 350108；2. 福建省交通规划设计院，福建福州 350004）

摘要：为较真实地揭示全埋式抗滑桩在水平分布式滑坡推力作用下的受力和变形性状，依托福建省浦南（浦城-南平）高速公路金斗山大型滑坡治理的一根工程抗滑桩进行了现场大型推桩试验，利用抗滑桩施工现场自行设计的试验槽，通过5台液压油泵控制5排共计10个千斤顶对该桩分别近似按三角形、矩形、抛物线形施加水平分布荷载，以模拟滑坡推力的可能分布形式，实测了抗滑桩的内力和变形。试验结果表明：对于设置在滑坡体某级平台上的全埋式抗滑桩，为大截面人工挖孔桩施工安全而构筑的桩顶钢筋混凝土挡土护墙和桩身护壁可显著减小桩身最大正弯矩，有利于提高抗滑桩的实际承载力，如能在现行设计中考虑这些积极因素，将使抗滑桩的设计更为科学合理；当作用在抗滑桩上的滑坡推力较小，滑动面较浅时，因不同分布形式的合力作用点位置变化不大，使桩身锚固段弯矩的变化不大，因而在设计计算中对滑坡推力分布形式假定的不同，对结果的影响不大。

关键词：抗滑桩；滑坡推力；推桩试验；水平分布荷载；内力和变形

新型引水式电站中水压致裂地应力测量技术应用研究

杨树新^{1，2，王成虎²，周俊³，许兆义¹，姚瑞²}，王成虎，周俊，许兆义，姚瑞

(1. 北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044；2. 中国地震局地壳应力研究所，北京100085；3. 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，

陕西西安 710065)

摘要：在中国西南某新型引水式水电站工程中使用水压致裂技术开展了原地应力及相关岩体力学参数测试。结果表明，工程区现今应力场状态以NNW向挤压为主，最大主应力值为7.35～8.16 MPa，方向约为N33～52°W，倾角约26～39°。气垫调压室三维原地应力状态的最大主应力值为10.63 MPa，最小主应力为4.98 MPa；围岩岩体抗劈裂强度高值区在5.50 MPa以上，低值区为3.00～3.50 MPa。根据围岩应力分布非均匀性遵循的一般性规律，结合原地应力测量与裂隙围岩原地承载能力测试结果的各自特点，提出了利用地应力测量数据、原地承载力测试结果、弹性模量数据综合评估承压洞室围岩最小主应力的方法，给出气垫式调压室部位最小主应力综合评估值2.86 MPa。并分析了地应力状态对地下厂房、引水隧洞、气垫调压室稳定性的影响。

关键词：高压洞室；水压致裂；原地应力；水力阶撑

黄河口沉积物固结过程电阻率监测研究

单红仙^{1,2，刘晓磊²，贾永刚^1,2*，郑杰文²}，刘晓磊，贾永刚，郑杰文

（1. 海洋环境与生态教育部重点实验室，山东青岛 266100；2. 中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛 266100）

摘要：在现代黄河口采集沉积物，通过室内土样真空预压装置使沉积物固结，利用高密度电阻率仪监测沉积物固结过程中电阻率的变化；利用孔隙水压力监测、十字板剪切测试与微型贯入测试等测试手段，实时测定固结沉积物的孔压和不排水抗剪切强及贯入强度的变化；并定期取土样进行常规土工试验和室内固结试验。研究结果表明，黄河口沉积物在固结过程中土体电阻率大小同固结程度密切相关，固结过程中影响黄河口饱和粉土电阻率的主要因素为孔隙率；黄河口饱和粉土的电阻率与土体物理力学指标之间存在良好的相关性，通过电阻率测定可以有效估算土体各项固结指标，本研究为海床沉积物固结过程的原位监测提供了一条新途径。

关键词：黄河口；沉积物；固结过程；电阻率；固结指标

海底开采岩层变形混沌时序重构与安全预警系统研究

刘志祥，刘超，刘强，岳严良

（中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083）

摘要：对海底金矿床开采过程中不同高度岩层位移进行了监测，对岩层变形时间序列重构相空间，用混沌理论揭示了不同高度岩层位移在相空间中的相点距离演变规律。用神经网络建立了岩层变形相空间相点距离演化预测模型，预测了新立矿区海底开采岩层变形，并建立了海底开采岩层变形安全预警系统。采用梯度下降法与混沌优化方法相结合方法训练神经网络，使神经网络预测模型实现快速训练的同时，避免陷入局部极小，同时提高了模型计算精度。研究表明，岩层变形表现出混沌特征，对其相空间重构后，岩层变形的细微变化特征被放大，其内在规律能得到充分展示，为建立海下开采安全预警系统提供了基础。

关键词：岩层位移监测；混沌；神经网络；安全预警

边坡非线性位移预测的动力系统自记忆模型

刘湘平，谢学斌，罗一忠

（中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083）

摘要：边坡位移的准确预测对于边坡稳定性评价、边坡安全状态的预警以及滑坡灾害的控制具有重要意义。将“动力系统自记忆原理”引入到边坡位移时间序列预测研究。首先将量测得到的边坡位移时序数据视为描写边坡位移非线性动力学模型的一个特解，采用双向差分原理反导出边坡位移非线性常微分方程。以此作为微分动力核，运用自记忆原理建立了边坡位移预测的自记忆模型。将该方法用于三峡永久船闸边坡和卧龙寺边坡变形预测，研究结果表明：自记忆模型对于边坡位移预测具有较高的预测精度和较强的预测多个时序步位移的能力，从而为边坡位移预测提供了一条新途径。

关键词：边坡工程；位移预测；自记忆原理；位移；时序分析；非线性动力系统

岩溶隧道溶洞泄水机理及工程实例分析

张民庆^{1，曾强运²，杨兵³}，曾强运，杨兵

（1. 铁道部宜万铁路建设指挥部，湖北恩施 445000；2. 铁道第四勘察设计院，湖北武汉 430063；3. 中铁十一局宜万指，湖北恩施 445000）

摘要：宜万铁路马鹿箐隧道出口2006年1月21日遭遇“978高压富水充填溶洞”突水突泥，瞬间涌水量达30万m³/h。为此，在隧道进口设置长约4700 m的泄水洞，以泄出溶洞内高压水，保证隧道施工及运营安全。溶洞泄水经历了钻孔泄水、高位支洞泄水、泄水洞低位泄水、泄水洞接通溶洞后自泄水4个阶段，通过分析监测数据，总结各阶段泄水机理。钻孔泄水能起到一定的泄水降压作用，但易受堵塞影响，泄水能力有限。高位支洞泄水能达到高位泄水作用，但受坡度影响，一旦遇到溶洞，施工风险高，难以继续施工，从而影响泄水功能。泄水洞接通溶洞，受地表强降雨诱导，使溶洞内充填物突出，疏导溶洞管道，溶洞疏通后，满足排水要求，泄水峰值流量与地表降雨量成相应的响应关系。

关键词：隧道；高压富水充填溶洞；泄水机理；分析

岩石裂隙非饱和水力模型及其模拟计算

荣冠^1,2，周创兵²，王恩志¹，潘少华²

（1. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084；2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉 430072）

摘要：基于单裂隙非饱和渗流入侵概念模型，考虑裂隙排水起始毛细压力及排水过程开度范围等因素，推导了单裂隙非饱和渗透的饱和度与毛细压力及相对渗透系数的本构关系，根据有关试验资料进行了模型的验证分析。研究表明：推导的单裂隙饱和度与毛细压力关系与试验结果吻合较好，饱和度与相对渗透系数关系与经典模型具有良好可比性。考虑裂隙空隙存在非连通情况及起始毛细压力机制，引入压力修正项，同时考虑最小及最大排水概率开度能使入侵概念模型更符合实际。最后采用离散元软件UDEC应用本模型进行了单裂隙非饱和排水过程模拟，计算结果与Van Genchten模型结果接近反映模型合理。

关键词：裂隙；入侵概念模型；非饱和渗流；水力模型；离散元

砂土直剪力学性状的非圆颗粒模拟与宏细观机理研究

史旦达^{1, 3，周健^{2, 3}，刘文白¹，邓益兵¹}，周健，刘文白，邓益兵

（1. 上海海事大学海洋环境与工程学院，上海 200135；2. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；

3. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092）

摘要：基于PFC^2D非圆颗粒单元的二次开发，对砂土直剪力学过程进行了非圆颗粒仿真模拟，分析了数值试样的应力–剪胀关系并与实际砂土进行对比，探讨了颗粒位移与颗粒旋转特征及其与剪切带演化的内在关联，研究了主应力与主应变增量的非共轴效应，揭示了细观组构各向异性的演化规律及其与宏观剪切强度之间的宏细观关联。研究结果表明，数值试验能够较好的模拟实际砂土的应力–剪胀关系和剪切过程主应力与主应变增量的非共轴效应；剪切带的演化与颗粒位移和颗粒旋转密切相关，颗粒形状影响剪切带的厚度；试样宏观的剪切强度主要受控于粒间法向接触力的分布及其各向异性演化；整个加荷过程中，剪切带内大主应力的偏转方向与法向接触力各向异性的主方向保持了良好的一致性。

关键词：直剪试验；非圆颗粒；剪切带；非共轴效应；组构各向异性

考虑中主应力影响倾斜填土面朗肯土压力参数的敏感性分析

张健^{1，2，胡瑞林¹，余文龙¹，李丽慧¹}，胡瑞林，余文龙，李丽慧

(1. 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室，北京 100029；2. 南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳 473061)

摘要：挡土墙后填土面为倾斜时，朗肯土压力理论应用很少。经典的各种土压力理论是基于Mohr-Coulomb强度准则得出的，没有考虑中主应力的影响。首先推导了填土面倾斜时的朗肯主动和被动土压力的计算公式；根据平面应变假设确定了中主应力，在此基础上推导了统一强度理论下的材料强度指标计算公式，利用该公式可将Mohr-Coulomb强度准则下的材料强度指标转化为考虑中主应力效应的统一强度理论下的材料强度指标；最后通过一算例采用正交试验设计对反映中主应力影响的中间主剪应力系数、泊松比、填土面倾角、黏聚力、内摩擦角、重度6种因素进行了敏感性分析。结果表明：影响朗肯主动土压力强度的6种因素从大到小分别为：重度、中间主剪应力系数、黏聚力、内摩擦角、倾角、泊松比；影响朗肯被动土压力强度的6种因素从大到小分别为：内摩擦角、中间主剪应力系数、泊松比、黏聚力、倾角、重度；中主应力对朗肯土压力计算结果的影响是一个不可忽视的重要因素。

关键词：朗肯土压力；倾斜填土面；中主应力；正交试验设计；敏感性分析

浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系现场监测试验研究

周丁恒^{1，曹力桥²，王晓形³，房师涛⁴}，曹力桥，王晓形，房师涛

(1. 慕尼黑工业大学土木环境与大地测量工程学院，慕尼黑 81245；2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉 430063；

3. 上海同岩土木工程科技有限公司，上海 200092；4. 中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都 610031)

摘要：浅埋大断面大跨度连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差，地质条件复杂，为保证施工顺利进行，需加强隧道施工监测，根据监测调整后续施工方法。对浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系的现场监测试验方案及不同开挖工序下隧道支护体系受力特点进行了分析与研究。研究结果表明：①左右洞上台阶开挖引起支护体系应力分布较大变化，是隧道支护主要监测控制点；②右洞上、下台阶开挖引起中墙内力较大变化，是中墙稳定主要监测控制点；③右洞上、下台阶开挖对支护应力的纵向影响范围约为隧道跨度的1/3和1/2；④对于浅埋大断面大跨度连拱隧道，应及早施作二衬，封闭成环，以改善结构受力。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

关键词：浅埋大断面大跨度；连拱隧道；支护体系；现场监测试验

降雨条件下含软弱夹层土坡的离心模型试验研究

王睿，张嘎，张建民

(清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084)

摘要：进行了降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的离心模型试验。试验主要研究了降雨条件下坡体的吸力和变形规律，重点分析了软弱夹层对坡体的影响。测量了含软弱夹层黏性土坡的位移和土坡内一点的吸力。试验结果表明由于软弱夹层的遇水软化和高渗透特性，降雨后含软弱夹层黏性土坡在软弱夹层发生滑出。降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的变形可以分为均匀变形、错动阶段和滑坡3个阶段。对降雨过程中的吸力变化与坡体应变变化进行了分析，表明可以通过坡体中各点应变的发展反推出降雨入渗时刻和分布。软弱夹层的存在造成了降雨入渗分布的变化，导致了坡体错动带在该处不再连续，并降低了边坡的稳定性。

关键词：黏性土坡；降雨；软弱夹层；离心模型试验

高地应力真三维加载模型试验系统的研制及其应用

张强勇¹，陈旭光¹，林波¹，刘德军²，张宁¹

(1. 山东大学岩土与结构工程研究中心，山东济南 250061；2.同济大学土木工程学院，上海 200092)

摘要：为模拟深部岩体在高地应力条件下的非线性变形破坏特征，研制出一种高地应力真三维加载地质力学模型试验系统，该系统主要由高压加载系统、智能液压控制系统和反力装置系统组成。高压加载系统用于给试验模型施加三维高地应力荷载，主要包括加载板和大吨位液压千斤顶。为解决相邻加载板因三维加载引起模型体压缩而出现的相互妨碍，即“打架”现象，在试验模型体外设置了中空的正方体导向框。通过前后加载板上设置的导洞盘保证了模型洞室在轴向地应力状态下进行开挖，解决了地下洞室试验模型轴向加载开挖的难题。智能液压控制系统用于试验模型的自动加载与稳压，主要包括试验控制台和智能控制传感器。反力装置系统用于给试验模型提供加载反力，主要包括模型反力架、法兰盘和反力传递板。通过工程应用，有效模拟出深部巷道围岩分区破裂–的非线性变形破坏现象。

关键词：真三维加载；导向框；开挖导洞盘；深部巷道；非线性变形破坏

黄河冲积平原区粉土路基吸水特性及强度衰减规律试验研究

宋修广^{1，张宏博^1*，王松根²，贾朝霞³，管延华¹}，张宏博，王松根，贾朝霞，管延华

(1. 山东大学土建与水利学院，山东济南 250061；2. 山东省交通厅公路局，山东济南 250002；3. 山东建筑大学土木工程学院，山东济南 250014)

摘要：黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征，在外界水环境综合影响下含水率普遍偏高，路基支撑强度不足，路面结构早期破损严重。击实试验发现黄河冲积粉土由于级配不良、粒间空隙大等因素造成压实困难，其击实曲线在低含水率与高含水率时分别表现为部分无黏性土与黏性土特征，变形特性复杂。为了分析粉土路基的吸水特性，进行了降雨渗透、毛细水上升室内模拟试验，发现二者对粉土含水率均有显著的影响，且毛细水上升速度高于降雨入渗速度，上升高度可达1.5 m。现场实测表明，低路基（H<2.5 m）含水率沿深度方向的分布呈“底部最大、顶部次之、中间最小”的变化特征，而一般标高路基（H≥2.5 m）则表现为底部含水率偏高、中上部含水率较低，但均高于最优含水率。不同含水率下压实粉土回弹模量及三轴试验结果表明，当实际含水率高于最优含水率时，路基土回弹模量、变形模量及黏聚力随含水率的增大都呈显著的衰减关系，当接近饱和状态时内摩擦角也急剧降低，从而揭示出粉土路基在吸水后将具有变形大、强度低的特点，易造成路面结构早期病害。针对不同路基高度，推荐了相应的路基设计模量。

关键词：粉土路基；吸水特性；强度衰减；室内试验；现场调查

土体侧移作用下既有轴向受荷桩性状的室内模型试验研究

梁发云^{1, 2，姚国圣^{1, 2}，陈海兵^{1, 2}，李镜培^{1, 2}}，姚国圣，陈海兵，李镜培

（1. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092）

摘要：堆载或开挖等引起的土体侧移对邻近轴向受荷桩的承载和变形性状可能会产生负面影响，对于这一问题目前尚缺乏充分的研究。采用室内模型试验研究轴向受荷桩在土体侧移作用下的承载和变形特性，重点分析了土体侧移、桩顶轴向荷载以及群桩效应等对桩基性状的影响。试验结果表明，桩顶轴向荷载和土体侧移的耦合作用使得桩身弯矩和位移均相应的增大；而两桩中的前桩对后桩具有遮拦效应，前桩的存在使得后桩的弯矩和变形明显变小。在工程实践中应充分重视土体侧移与轴向荷载的耦合效应对桩基性状的影响。

关键词：轴向受荷桩；土体侧移；耦合作用；模型试验；承载性状

不同压力下垃圾降解压缩试验研究

柯瀚，刘骏龙，陈云敏，詹良通，徐晓兵

(浙江大学岩土工程研究所软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江杭州 310058)

摘要：利用课题组设计研制的垃圾降解压缩试验仪，将新鲜垃圾试样在100，200，400 kPa三个竖向压力作用下分别进行室内降解压缩试验。试验模拟了不同降解条件下填埋场垃圾的沉降过程，对比研究了压力对垃圾土长期沉降的影响。试验结果表明，当垃圾处于适宜的降解环境时，垃圾中有机物的生物降解导致沉降速率逐渐增大，产生比较显著的降解沉降。试样所受的压力越大，产生的主压缩应变越大，后期的降解沉降和蠕变沉降越小。随着时间的增加，压力对总沉降的影响相对减小。压缩参数与垃圾的降解状态有关，应变与时间对数曲线中在压缩前期和后期近似呈线性关系，压缩前期修正次压缩指数较小，后期垃圾加速降解时修正次压缩指数较大。

关键词：城市生活垃圾；填埋场；沉降；压缩；降解

太湖湖沼相天然沉积土结构性评价

刘维正，石名磊，缪林昌

（东南大学岩土工程研究所，江苏南京 210096）

摘要：天然沉积土由于结构性的影响，通常具有与相应重塑样截然不同的力学性质。利用重塑土的固有特性作为评价参考基准，通过对太湖湖沼相典型沉积土的原状样和重塑样的固结压缩试验，从压缩特性方面探讨了如何评价土结构性对天然沉积土力学性状的影响。试验结果表明：土体结构性使天然土体具有的结构屈服应力对其变形性状起控制作用，屈服应力比YSR可判断土结构性的强弱；并与度量原位状态土体结构性抗力的应力灵敏度S_s、衡量土的结构性对变形影响的稳定指数SI结合起来，作为定量分析和评价土结构性影响的指标；评价指标揭示出太湖湖沼相天然沉积土在沉积过程以及沉积后受到土结构性的影响，具有高位结构性。同时试验结果验证了该评价方法能够适合具有不同结构形式的天然状态土体。

关键词：土结构性；结构屈服应力；应力灵敏度；稳定指数

基础埋深对承载力离心模型试验中粒径效应的影响

柳飞^{1, 2}，郑西来^{1, 3}，杨俊杰^{1, 3*}，丰泽康男⁴，堀井宣幸⁴

（1. 中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266003；2. 北京市市政工程研究院，北京 100037；3. 海洋环境与生态教育部重点实验室(中国海洋大学)，山东青岛 266003；4. 日本独立行政法人劳动安全卫生综合研究所，东京 2040024）

摘要：利用modelling of models的方法研究基础埋深对圆形浅基础承载力离心模型试验中的粒径效应的影响规律。使用的地基材料为经过粒度调整的河砂，其平均粒径为0.6 mm，模型基础直径为5～40 mm，模型基础直径与地基材料平均粒径的比值在8.3～66.7之间，模型基础埋深与直径的比值为0，0.5和1.0；模拟原型直径为200～1500 mm。利用粒径效应评价指标对试验中的粒径效应进行定量讨论，结果表明，随着基础埋深的增大，粒径效应的范围及对试验结果的影响程度减小。同时，给出粒径效应范围图，用于选择合理的模型基础尺寸或地基材料尺寸。

关键词：离心模型试验；地基承载力；粒径效应；基础埋深

平遥古城墙基外侧砂岩的风化速度研究

张中俭^{1，杨志法¹，卞丙磊²，张路青¹}，杨志法，卞丙磊，张路青

（1. 中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室，北京 100029；2. 山东省微山县水利局，山东济宁 277600）

摘要：岩石风化的研究一直受到地貌学家、地质学家和岩土工程学家的关注。暴露于自然环境下的石质文物（特别是不可移动文物）可认为是在当地环境下经历了一段较长时间的风化试验。作者利用自行研制的、具有较高精度的仪器，量测了平遥古城墙基底部的砂岩经过638 a自然风化后的风化丧失深度，得其风化丧失深度和最大风化丧失深度分别为8.03～32.30 mm和11.80～46.97 mm，并以此计算出相应风化速度分别为0.0125～0.0506 mm·a^-¹和0.0185～0.0737 mm·a^-¹。比较砂岩的风化速度，发现其受朝向控制：朝南、朝西、朝东和朝北的砂岩的平均风化速度值分别为0.0481，0.0377，0.0286和0.0220 mm·a^-¹。笔者认为上述风化速度的差异是由不同朝向的砂岩受到的太阳辐射不同造成的。

关键词：风化丧失深度；风化速度；砂岩；朝向；平遥古城

黄土三轴剪切蠕变特性研究

王松鹤，骆亚生

（西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌 712100）

摘要：以陕西省杨凌示范区某黄土边坡黄土试样为研究对象，进行了一系列室内三轴剪切蠕变试验，对三轴应力条件下黄土的剪切蠕变特性进行了研究，分析了时间、偏应力水平对应变速率的影响。建立了适合杨凌地区黄土的经验蠕变模型，通过与Burgers模型的比较发现，该经验蠕变模型具有精度高、参数少且获取途径简便的优点，能够很好地描述杨凌地区黄土的应力–应变–时间关系。另外，由试验资料发现三轴应力条件下黏滞系数与偏应力、时间具有密切的关系，并推导出黏滞系数与偏应力、时间的经验公式，并对该经验关系进行了验证。

关键词：黄土；剪切蠕变；经验蠕变模型；黏滞系数

离心模型试验中边坡开挖设备的研制与应用

李明，张嘎，李焯芬，张建民

(清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084)

摘要：针对目前边坡开挖研究中离心场开挖模拟技术的不足，在清华大学土工离心机上开发了一种可在离心模型试验过程中模拟边坡开挖的有效设备。该设备利用两个电机和滑轨模拟边坡开挖过程中的下切和推拉两个过程，结合现有的离心场图像采集和位移测量系统即可实现离心机运行过程中的实时开挖和多次开挖，并通过试验验证了该开挖设备的有效性和可靠性。利用该设备进行了土坡开挖的离心模型试验，再现并记录了边坡开挖后的变形破坏过程。