《岩土工程学报》2010年第9期摘要
【打印】
【关闭】
NHRI-4000型高性能大接触面直剪仪的研制
蔡正银1，，茅加峰2，傅 华1，凌 华1，傅 华，凌 华
（1. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024；2. 南京土壤仪器有限公司，江苏 南京 210014）
摘 要：介绍了NHRI-4000型高性能大接触面直剪仪研制与运用情况。采用数字PID模糊控制方式，实现垂直荷载和水平荷载的控制精度；采用MCS51单片机控制单元和多机通信等方式，实现垂直荷载和水平荷载的控制；在硬件电路上采用低通滤波等办法，在软件方面采用定量预测方法平滑测试信号，实现了传感器测量稳定性要求；引入Spcomm控件和定时控件，运用Delphi语言进行编程，实现了自动控制、自动采集、实时绘图等功能。
关键词：接触面；直剪仪；技术指标；控制精度
深覆盖层上混凝土面板堆石坝的离心模型试验研究
徐泽平，侯瑜京，梁建辉
（中国水利水电科学研究院，北京 100048）
摘 要：采用离心模型试验研究了新疆察汗乌苏砂砾石面板坝在施工期和蓄水期坝体及混凝土防渗墙的变形。针对混凝土面板堆石坝的特点和离心模型试验的要求，试验中采用等量替代方法对原型砂砾石材料进行了缩尺，并提出了根据弯曲相似原则确定混凝土面板和混凝土防渗墙的模拟方法。试验采用应变片和激光位移传感器对于40 m深砂卵砾石覆盖层中的防渗墙进行了观测，并与数值计算的结果进行了比较。研究表明离心模拟试验可以较好地揭示坝体和防渗墙在竣工期和蓄水期的变形特点，有助于验证数值分析结果并为设计和施工提供参考依据。
关键词：深覆盖层；混凝土面板堆石坝；离心模型试验；防渗墙
修正空间滑动面本构模型
史宏彦，白 琳
(广东工业大学土木与交通工程学院，广东 广州 510006)
摘 要：基于对空间滑动面本构模型的仔细分析发现，由于该模型假定空间滑动面上的应力比（剪应力与法向应力之比）与应变比（法向应变与剪应变之比）之间为直线关系，因而导致不适应于低应力水平和不能考虑土逐渐趋于破坏的特性。通过假定空间滑动面上的应力比与剪应变之间符合双曲线关系予以修正。与三轴条件下砂土和黏性土的试验结果比较表明，修正后的模型不仅适应于整个应力及应变的可能变化范围、反映土随荷载增加逐渐趋于破坏的特性，而且计算精度在总体上还略高于原模型。修正模型中的参数均可由常规三轴排水试验确定。
关键词：空间滑动面；本构模型；修正
各向异性承压含水层地下水流半解析数值模拟
王旭东1，徐 进1，诸宏博2，徐 进，诸宏博
（1. 南京工业大学岩土工程研究所，江苏南京 210009；2. 浙江省建筑科学设计研究院，浙江 杭州310012）
摘 要：运用半解析数值分析理论和伽辽金法，构建了满足隔水边界条件的地下水降深试探函数，提出了隔水边界条件下层状各向异性承压含水层中地下水流的有限层方程,完善了地下水流计算的有限层法。在利用数值算例的解析解和有限差分解验证了有限层法的正确性基础上，进一步探讨了有限层法求解各向异性含水层、多层结构含水层、越流含水层中地下水流问题的适用性。研究表明：半解析数值方法适于层状承压含水层中地下水流问题的分析，在求解效率上较传统全局离散数值方法具有明显的优势。
关键词：各向异性；承压含水层；地下水流；有限层法
胶凝堆石料本构特性研究
蔡 新1, 2，武颖利2，李洪煊2，易剑刚2
（1. 河海大学力学与材料学院，江苏南京 210098；2. 河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098）
摘 要：在胶凝堆石料的抗压强度、抗折强度和大三轴试验基础上，通过试验数据回归分析，得出胶凝堆石料的强度与围压之间满足相关关系，结合初始切线弹模的表达式和曲线可导出该材料在压缩状态和拉伸状态下的本构关系模型；根据所得出的本构关系模型对抗折强度试验和大三轴试验过程进行数值模拟，计算结果与试验结果非常接近，说明通过试验得出的胶凝堆石料应力应变本构关系模型是合理有效的，可为胶凝堆石坝的计算分析设计提供参考依据。
关键词：本构方程；大三轴试验；胶凝堆石料
超高面板堆石坝混凝土面板应力状态影响因素分析
沈 婷，李国英
（南京水利科学研究院，江苏 南京 210029）
摘 要：面板受力特性与应力改善措施研究是高面板堆石坝研究的关键技术问题之一。影响面板受力特性的最主要因素是坝体变形，尤其是坝体后期变形。对于超高混凝土面板堆石坝，坝体后期变形大，易造成面板和面板垂直缝的挤压破坏。压型面板垂直缝采用一定宽度的柔性缝型式，可吸收压缩变形，消减面板轴向压应力。采取合理的坝体变形控制措施，合理的分缝和结构型式是改善超高混凝土面板堆石坝面板应力状态，避免或减少面板产生结构性裂缝的关键所在。
关键词：超高混凝土面板堆石坝；面板受力特性；后期变形；挤压破坏
桩基施工对冻土地区桩基热影响分析
唐丽云，杨更社
(西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西 西安710054)
摘 要：针对多年冻土地区灌注桩施工桩周温度场的热影响问题，研究水化热对桩基沿径向温度变化规律及影响半径问题。基于非稳态温度场控制方程，分别建立了桩和冻土的三维非稳态温度场控制方程，并考虑边界条件和冻融相变过程，最终建立了桩基非稳态温度场的有限元计算模型。运用该模型对实际工程中灌注桩基产生的水化热对桩周温度场的热影响问题进行分析，得出浇筑混凝土后，不同深度处随龄期增加沿径向桩基温度变化规律及水化热引起较大热扰动半径约为6倍桩径，水化热对桩周围土体有较大的影响而且时间长，应采取措施减小混凝土水化热，从而达到减小冻土区桩基热影响问题。
关键词：水化热；冻土地区；灌注桩；非稳态温度场；热扰动
盾构隧道施工引起的土体损失率取值及分布研究
魏 纲
(浙江大学城市学院土木工程系，浙江 杭州 310015)
摘 要：收集了杭州市庆春路过江盾构隧道施工引起的地面沉降实测数据，提出了施工阶段地面沉降值的取值办法。结合北京、上海、南京、广州、武汉、天津、深圳地区盾构法隧道施工引起的土体损失率实测值，对71个实测数据进行了统计分析。结果表明：土体损失率分布在0.20%～3.01%，其中95.77%的实测数据分布在0.20%～2.0%，43.66%的实测数据集中在0.5%～1.0%；黏性土地区土体损失率在0.20%～2.0%。土体损失率主要与施工水平、土质条件和隧道轴线埋深有关。随着隧道轴线埋深增大，土体损失率基本呈减小趋势，当埋深大于25 m后该趋势比较明显，两者关系可近似采用幂函数拟合。
关键词：盾构；隧道；地面沉降；土体损失率
高土石坝地震反应和破坏机理分析
朱亚林1，2，孔宪京1，邹德高1，李永胜1，孔宪京，邹德高，李永胜
（1. 大连理工大学土木水利学院，辽宁大连 116024；2. 合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 230009）
摘 要：应用动力弹塑性分析方法对高土石坝的地震反应特性和破坏机理进行了系统研究。通过研究地震动作用下坝体的剪应变、永久位移以及网格变形的变化规律，并与振动台模型试验的结果进行对比，说明了坝体上部1/5范围内变形较大，竖向地震动对坝坡稳定性影响明显，验证了FLAC程序模拟高土石坝地震反应的合理性；同时分析了坝高、坝坡和地震动峰值参数变化对大坝破坏形态的影响，研究结果为大坝的设计、安全评价和抗震措施研究提供理论基础。
关键词：高土石坝；地震反应特性；永久变形；FLAC
基于统一弹塑性有限差分法的真三轴数值模拟
马宗源1，廖红建1，谢永利2，廖红建，谢永利
(1. 西安交通大学土木工程系，陕西 西安 710049；2. 长安大学公路学院，陕西 西安 710064)
摘 要：基于拉格朗日有限差分方法，建立了以强度参数c和φ表示的关于应变硬化模型的统一弹塑性有限差分格式；在VC++中编写动态链接库文件，将有限差分格式表示的统一弹塑性模型导入FLAC3D中进行计算分析。主要内容为运用统一弹塑性有限差分方法，对软土的真三轴试验进行了模拟分析。在FLAC3D中使用统一弹塑性模型针对上海软土的真三轴试验进行了不同围压和不同中间主应力比条件下的应力应变关系的数值模拟，并与实测数据进行了比较分析。通过分析可知，统一强度理论的中间主应力影响系数B为0.5时能够反映真三轴试验的软土强度特性。
关键词：统一强度理论；拉格朗日有限差分；真三轴试验；数值模拟；软土
岩质边坡锚杆支护参数地震敏感性分析
叶海林1,2，黄润秋2，郑颖人1，杜修力3，李安洪4，黄润秋，郑颖人，杜修力，李安洪
(1. 后勤工程学院建筑工程系，重庆 400041；2. 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059；
3. 北京工业大学建筑工程学院，北京 100124 ；4. 中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031 )
摘 要：目前已有的锚杆支护抗震设计主要采用拟静力方法，无法考虑锚杆与岩体的相互作用，也不能准确的评价锚杆支护后的边坡动力稳定性，为此，采用强度折减法动力分析法评价锚杆支护岩质边坡动力稳定性，该方法不仅考虑了锚杆与岩体的动力响应，还能得到边坡动力破裂面和锚杆轴力的变化情况，可以用于边坡锚杆抗震支护设计。然后以此为手段进行边坡锚杆支护设计，要求边坡达到容许安全系数即可，通过一个典型锚杆支护边坡实例分析，对锚杆支护参数进行了敏感性研究，研究结果为锚杆支护边坡的抗震设计及优化提供技术支持。
关键词：边坡工程；锚杆；地震；敏感性分析
有限元与极限分析法计算桩后推力的分析与比较
许江波1,3，郑颖人2,3，赵尚毅2,3，冯夏庭1，叶海林2,3，郑颖人，赵尚毅，冯夏庭，叶海林
（1. 中科院武汉岩土力学研究所，湖北武汉 430071；2. 后勤工程学院建筑工程系，重庆 400041；
3. 重庆市地质灾害防治工程技术研究中心，重庆 400041）
摘 要：极限分析法是常用的计算桩后推力的方法，但计算中无法考虑桩的变形因素，这种方法假定桩后岩土体变形不受限制，抗滑力充分发挥，计算出的推力是主动土压力。当桩变形受限制而使抗滑力不能充分发挥时，计算结果与实际有偏差。有限元用于计算桩后推力时，遵循桩–土共同作用的原则，它不是极限分析法，算出的推力依据桩的变形，可能是主动土压力，也可能不是主动土压力，此外还可以得到相应的推力分布。当滑坡设计安全系数较小时，岩土体抗滑强度未得到充分发挥，有限元与极限分析法有一定差距；随着设计安全系数的增大，岩土体逐渐达到极限情况，有限元与极限分析法算出的推力趋于一致。依据经验，在一般桩设计安全系数下，两者计算得出推力一致，表明有限元用于计算桩后推力是可行的。本文对影响有限元计算推力的几种因素进行了分析，并与极限分析法（不平衡推力法、Spencer法）进行了比较，说明了两种方法何种情况下计算结果一致，何种情况下不一致。
关键词：有限元法；不平衡推力法；Spencer法；桩后推力
盾构法隧道推进引起周围土体的附加应力分析
赵玉勃1，2，张忠苗1，2，张忠苗
(1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州 310058；2. 浙江大学岩土工程研究所，浙江 杭州 310058)
摘 要：基于弹性力学Mindlin解，推导了盾构推进时正面推力、盾构与土体间的摩擦力引起的周围土体附加应力沿圆周方向的计算表达式，并运用Gauss-Legendre 公式，结合庆春路过江隧道工程进行了数值分析，得到了周围土体附加应力沿圆周方向的分布规律，可以为盾构推进控制及壁后注浆提供参考。通过分析得出：土体中附加应力关于90°/270°轴，即隧道轴线严格对称；σx在90°与270°位置即圆周顶与底达到最大值，且顶部值比底部略大；在腰部偏下位置达到最小值；σy最大值分别在90°与270°位置，即圆周顶与底，且顶部值比底部更大，最小值分别在0°与180°位置，即圆周腰部，整个图形呈眼镜形；σz最大值分别在圆周腰部略偏上位置，最小值分别在90°与270°位置，即圆周顶与底，整个图形呈“8”形；摩阻力引起的土体附加应力的分布规律类似于正面推力引起的土体附加应力的分布规律，但其值远大于正面推力引起的土体附加应力，因此不可忽略摩阻力的影响。
关键词：附加应力；正面推力；摩擦力；Mindlin 解；极坐标；Gauss-Legendre公式
路堤荷载下双向增强体复合地基受力机理分析
张 军，郑俊杰，马 强
(华中科技大学岩土与地下工程研究所，湖北 武汉 430074)
摘 要：针对双向增强体加固软土路基的作用特点，分析了筋材—桩—桩间土在路堤荷载作用下荷载传递机理。根据位移和应力连续条件，将路堤填土和加固区作为统一的整体考虑，并将一定厚度水平向加筋垫层视为具有一定刚度的薄板，基于大挠度薄板理论模拟筋材的挠曲变形，同时考虑了路堤土拱效应和路基桩土相互作用，建立了路堤荷载作用下双向增强体复合地基受力模型和桩土应力比的有限差分解法。采用相关文献中的工程试验结果对本文的计算方法进行了验证，与其他计算结果进行比较分析，并综合分析了筋材抗拉模量、桩土差异沉降、桩净间距和路堤填土高度对桩土应力比的影响。结果表明采用本文方法计算出的桩土应力比更接近实测结果，说明该计算方法是合理的，可为工程实践提供理论参考。
关键词：路堤；双向增强体；桩土应力比；有限差分法
杭州庆春路过江隧道基坑围护体系设计分析
张忠苗1,2，赵玉勃1,2，吴世明3，张 迪4，赵玉勃，吴世明，张 迪
(1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州310058；2. 浙江大学岩土工程研究所，浙江 杭州 310058；
3. 杭州庆春路过江隧道有限公司，浙江 杭州 310007；4. 中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430063)
摘 要：杭州庆春路过江隧道是“钱江第一隧”，其基坑是典型的粉性土基坑，基坑规模大，目前为杭州最深的基坑。江北基坑施工中，主要采用了SMW工法加钢支撑及放坡开挖的围护结构体系，桩长最长达27 m；江南最大开挖深度30 m，主线段采用了放坡开挖+地连墙、放坡开挖+SMW工法、放坡开挖+地基加固、全放坡开挖+坡面锚喷网防护的围护体系。基坑开挖首次遇到高承压水的影响,管井辅以轻型井点的降水方法结合止水帷幕成功克服了高承压水的影响。通过对围护结构的水平位移、钢支撑轴力、地表沉降、地下水位的监测分析，得到了一些有益的参量变化规律，可以为SMW工法在今后深基坑围护结构设计、施工提供参考。
关键词：过江隧道；深基坑；SMW工法；放坡；降水
大直径扩底桩单桩水平静载试验与数值模拟
王俊林1，王复明1，任连伟2，王志宽1，丁亚峰1，王复明，任连伟，王志宽，丁亚峰
(1. 郑州大学水利与环境学院，河南 郑州 450002；2.河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 454000)
摘 要：通过某桩基工程的现场试验结合数值分析研究了水平荷载作用下大直径人工挖孔扩底灌注桩的工作机理。根据水平荷载–位移曲线、内力和桩身弯矩的测试结果分析了大直径扩底桩的水平承载性能，并进一步分析了扩大头对水平承载特性的影响。采用数值模拟方法对试验结果进行了模拟，并进一步探讨了大直径扩底桩的桩身位移分布及扩大头的影响。结果表明，大直径扩底桩为刚性桩，桩身应力与桩身应变都随着荷载的增大也逐渐增加，而桩身弯矩呈非线性增大，自桩顶以下2倍桩径处弯矩达到极大值，桩底扩大头处也承受了很大的弯矩。
关键词：大直径扩底桩；水平静载试验；桩身应力测试；数值分析
深海能源土开采对海床稳定性的影响研究思路
蒋明镜1，2，肖 俞1，2，刘 芳1，2，肖 俞，刘 芳
(1. 同济大学土木学院地下建筑与工程系，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：深海天然气水合物大量赋存在深海沉积物中（即深海能源土）。天然气水合物的大规模开采将导致能源土力学性质劣化，从而引发海底滑坡和海床失稳等一系列海床稳定性问题。针对能源土开采所致海床稳定性问题，探讨现行相关研究方法的局限性；建议在宏微观土力学研究思路框架内，基于对能源土微观结构的深刻认识，以离散元为桥梁、以物理实验为依据，探究深海能源土的宏观力学变形特性，然后结合有限元数值模拟分析方法，研究海床稳定性问题。
关键词：天然气水合物；海洋沉积物；海底稳定性
加筋堆石料的动残余变形特性试验研究
刘汉龙1，2，林永亮1，2，凌 华3，傅 华3，林永亮，凌 华，傅 华
（1. 河海大学岩土力学及堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京 210098；2. 河海大学岩土工程科学研究所，江苏 南京 210098；
3. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024 )
摘 要：加筋措施在土石坝的抗震加固中得到了较为广泛的运用。采用高精度的大型动力三轴仪，对两河口土石坝加筋堆石料的动力残余变形特性进行了试验研究，探讨了围压、循环荷载条件及加筋间距等对堆石料动残余变形的影响。试验结果表明：在循环荷载作用下，加筋堆石料与素堆石料的残余变形的发展规律基本一致，但加筋后堆石料的残余变形变小，且随加筋层数增加残余变形的降低愈明显。因此，扩大加筋范围、减少加筋间距是减小地震永久变形，提高抗震稳定性的有效工程措施。还根据试验结果，初步探讨了加筋对动残余变形影响的机理。
关键词：残余变形；加筋堆石料；三轴试验；循环荷载
散体桩复合地基承载力可调节型设计方法研究
张爱军1，任文渊1，谢定义2，任文渊，谢定义
（1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌 712100 ；2. 西安理工大学，陕西 西安 710048）
关键词：复合地基；承载力；工后加固；设计方法
超软淤泥地基处理中真空度传递特性研究
朱群峰，高长胜，杨守华，张 凌，李东兵，汪璋淳
（南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024）
摘 要：为探索低位真空预压用淤泥替代密封膜的密封性及真空度在地基中传递规律，本文在超软淤泥地基处理工程中埋设原观仪器进行现场试验研究。结果表明：用淤泥替代密封膜进行密封其密封效果能满足要求；排水板和淤泥中的真空度沿深度衰减，排水板中真空度衰减速度与排水板周围土质存在密切关系；淤泥中真空度明显小于排水板中真空度，且存在一个启动过程。真空度在新吹填淤泥中的传递损失明显大于天然淤泥。
关键词：低位真空预压；吹填淤泥；排水板中真空度；泥中真空度
水敏性黄土的湿剪试验研究
李 鹏1，2，3，胡再强1，焦黎杰1，田春亮1
（1. 西安理工大学岩土工程研究所，陕西西安 710048；2. 陕西省黄土力学与工程重点实验室，陕西西安 710048；
3. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100）
摘 要：应用改制的应力式直接剪切仪，首先对不同剪应力水平作用下原状黄土浸水饱和湿剪演化规律进行了研究；其次选取了一个剪应力水平对不同增湿浸水量作用下原状黄土和扰动黄土湿剪演化规律进行了进一步探索，并在此基础上定义了黄土水敏性结构参数mω。结果表明，黄土在湿剪过程中剪位移随时间变化曲线可以分为两个阶段：湿剪迅速发展阶段和湿剪稳定阶段；浸水饱和增湿后试样抗剪强度值受剪应力水平影响较小，竖向变形以增湿湿陷变形为主；而其水敏性结构参数在低固结压力、低含水率条件下对水的敏感性较强，在高固结压力、高含水率条件下对水的敏感性较小。
关键词：结构性黄土；湿剪；不同增湿量；水敏性结构参数
板块状盐渍土的盐溶和盐胀特性研究
冯忠居1，乌延玲1，2，成 超1，王廷武3，刘小飞4，乌延玲，成 超，王廷武，刘小飞
(1. 长安大学公路学院，陕西 西安 710064；2. 赤峰市公路管理处，内蒙古 赤峰 024000；3. 新疆自治区交通厅，新疆 乌鲁木齐 830000；
4. 广东省公路勘察规划设计院有限公司，广东 广州 510507)
摘 要：基于室内盐溶和盐胀试验，对板块状盐渍土的盐溶和盐胀特性进行研究。试验结果表明：板块状盐渍土属溶陷性土，随着含盐量的增大，溶陷系数增大；盐胀起胀温度随着硫酸钠含量的增加有较大幅度的提前，且最终盐胀力提高很大；随着硫酸钠含量增大，盐胀剧烈区间越接近硫酸钠析出剧烈区间；一定荷载的存在能够抑制盐渍土的盐胀作用。这说明工程实际中若要充分利用板块状盐渍土，必须注意其环境特点并采取相应的处治技术。
关键词：道路工程；板块状盐渍土；盐溶和盐胀；溶陷系数；盐胀区间
有限元强度折减法中安全系数的搜索算法
陈 曦，刘春杰
(北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044)
摘 要：有限元强度折减法作为一种较新的方法已经被广泛用于岩土工程问题的稳定性分析，如边坡分析。然而，常用的安全系数搜索方法如二分法效率较低，为了更加高效地使用有限元强度折减法进行岩土工程问题的稳定性分析，提出一种基于统计意义的a搜索算法，而二分法可以看作为此a搜索算法的一种特殊情况，即a = 0.5。通过三维边坡的数值算例和若干其他算例，证实了与常用的安全系数搜索算法相比，a搜索算法在所建议的a范围内通常更加有效。
关键词：边坡稳定；剪切强度折减；有限元法；安全系数；搜索算法；a搜索
大型水电工程渗流分析的若干关键问题研究
陈益峰1,2，周创兵1,2，胡 冉1,2，李典庆1,2，荣 冠1,2，周创兵，胡 冉，李典庆，荣 冠
(1. 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；2. 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室，湖北 武汉 430072)
摘 要：渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一，渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制，论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性，并阐述了排水孔幕数值模拟的SVA方法、初始渗流场的反馈分析方法以及岩土体渗流的强耦合机理和模拟方法。研究成果对大型水电工程渗流分析及渗控优化设计具有指导意义。
关键词：Signorini型变分不等式；渗流分析；渗流控制；SVA方法；水力耦合
滨海相软土应力–应变曲线复合指数–双曲线模型
王 伟1, 2, 3，宋新江3，凌 华4，卢廷浩3，周干武4
(1. 绍兴文理学院土木工程系，浙江 绍兴 312000；2. 中国科学院冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州730000；
3. 河海大学岩土工程科学研究所，江苏 南京 210098；4. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024)
摘 要：滨海相软土应力–应变曲线数学模型是岩土工程研究的一个重要课题。结合软土应力–应变曲线的发展特点，分析了其数学模型应具有的基本性质。对传统双曲线模型和指数模型进行了数学分析，根据泰勒级数展开证明了两模型的数学关系。引入应力因子的概念，揭示了传统应力–应变模型的缺陷。提出了一个应力–应变曲线的3参数复合双曲线–指数模型，推导了改进切线模量的表达式。数学分析表明，新模型克服了传统模型的不足，传统模型及其应力因子均是新模型对应的特例。结合实验数据，给出了模型参数的确定方法。新模型能够很好的模拟试验数据。
关键词：软土；应变；应力；复合模型
基于多孔介质理论的饱和土中单桩的扭转复刚度研究
闫启方，刘林超
(信阳师范学院土木工程学院，河南 信阳 464000)
摘 要：研究表明，Biot理论在描述饱和土的力学行为方面存在模型上的缺陷，利用多孔介质理论描述饱和土的力学行为较为合理。在多孔介质理论的基础上借助于Novak平面应变假定求解了饱和土层的扭转振动，得到了饱和土层的环向位移。在此基础上，根据土骨架的应力–位移关系求得了饱和土层的扭转动力阻抗，进而求解了饱和土中单桩的扭转振动问题，并分析了相关参数对单桩扭转复刚度的影响。研究结果表明：桩顶扭转复刚度随频率的变化曲线存在峰值，桩–土系统存在共振现象，桩的长径比和桩土模量比对饱和土中单桩的扭转复刚度有较大的影响，而液固耦合系数的影响较小，但不应被忽略。
关键词：多孔介质；扭转振动；复刚度；饱和土
不同地区原状黄土动剪切模量与阻尼比试验研究
王志杰，骆亚生，王瑞瑞，杨利国，谭东岳
（西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100）
摘 要：黄土在我国具有明显的区域分布特征，从空间平面上把握其动力特性参数的分布规律具有一定的现实意义。以不同含水率与不同应力状态下兰州、洛川、杨凌地区原状黄土为研究对象，进行动扭剪三轴试验，测定了黄土的动剪切模量与阻尼比的变化规律。结果表明，兰州、洛川、杨凌地区原状黄土的动剪切模量随动剪应变的增加而逐渐减小，且减小的幅度越来越小；含水率与固结应力对兰州、洛川、杨凌地区原状黄土的动剪切模量与初始动剪切模量影响显著；在相同含水率和固结应力下，兰州、洛川、杨凌地区原状黄土的初始动剪切模量在地理空间分布上具有一定的规律性，兰州地区黄土最小，洛川地区黄土次之，杨凌地区黄土最大，即从西北向东南方向增大；兰州、洛川、杨凌地区原状黄土的阻尼比总体上随动剪应变的增大呈现上升趋势，且三个地区原状黄土的阻尼比随动剪应变的增长速率也存在区域性差异，兰州地区黄土最大，洛川地区黄土次之，杨凌地区黄土最小，即从西北向东南方向减小。
关键词：原状黄土；动扭剪试验；动剪切模量；阻尼比；区域间对比
张 玉1，徐卫亚1，石 崇1，王如宾1，孙怀昆1, 2
（1. 河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京 210098；2.中水顾问集团昆明勘测设计研究院，云南 昆明 650051）
摘 要：古水水电站争岗滑坡堆积体方量多达4750多万m3，为世界少有的大型滑坡堆积体。针对工程地质条件的特殊性，研究了滑坡体形成机理和失稳破坏模式；底滑面确定的基础上依据降雨过后变形区域失稳破坏过程，提出剖面随机组合法反演分析，与现场勘测、室内试验结果及类似工程经验取值进行对比，寻找出合理的计算参数；在此基础上进行稳定性评价，得知滑坡体正常工况下处于蠕滑变形状态，各种工况下均存在滑塌的可能性，必须进行开挖加固治理；根据不同的失稳破坏模式，将其分为I区、Ⅱ区，研究了多种治理方案，推导出抗滑桩作用下滑面安全系数表达式，通过对比、优化，寻求出经济合理的综合治理措施；结果表明，治理后不仅局部稳定性得到了提升，整体稳定性也得到保证。滑面安全系数表达式，通过对比、优化，寻求出经济合理的综合治理措施；结果表明，治理后不仅局部稳定性得到了提升，整体稳定性也得到保证。
