理想膨胀性非饱和土uh模型
姚仰平，田易川，崔文杰*
(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京 100191)
摘 要：膨胀性非饱和土具有吸水膨胀和浸水强度降低的特点，容易引发地基不均匀沉降导致建筑物开裂破坏。构建了与土体干密度和超固结度相关的膨胀式，并将其融入已有的非饱和土uh模型，从而能够合理地描述理想膨胀土湿化过程中体积膨胀与强度降低的特性。与已有模型相比，提出的模型所需参数少，可以更合理地考虑超固结度和初始干密度对膨胀土应力应变关系的影响，同时可以体现膨胀土在超固结状态下的应力软化特性和剪胀特性。该模型在不考虑土体膨胀式时可以退化成已有的非饱和土uh模型。通过与已有膨胀性非饱和土的试验结果对比分析，验证了模型在定量描述膨胀性超固结非饱和土应力应变特性上的合理性。
关键词：膨胀性非饱和土；超固结土；弹塑性本构模型；湿化
基于修正椭球体理论的隧道松动区及松动土压力研究
方 焘1，梁 连1，陈其志2
(1．华东交通大学土木建筑学院，江西 南昌 330013；2．浙江科技学院土木与建筑工程学院，浙江 杭州 310023)
摘 要：隧道松动区的预测对松动土压力的计算至关重要。因此，为了精确简便地预测不同地质特性和工况下隧道极限松动区，首先从地层损失的角度对椭球体理论进行修正；然后利用自主设计的试验装置并结合piv技术对修正后的椭球体理论进行验证；最后结合椭球体理论以及松动区内部土体主应力轴旋转对隧道松动土压力公式进行修正。研究表明：①随着地层损失的产生、增大，隧道上方地层流出区域和极限松动区域类似椭圆的形状并且其长短半轴均逐渐扩大；通过对比可知修正后的椭球体理论较现有理论与试验结果更加吻合。②修正后的松动土压力公式综合考虑了松动滑移范围及土拱效应，通过和相关文献的试验结果进行对比分析，验证了修正后松动土压力计算公式的合理性，因此该公式可用于砂性地层中隧道和管线上方的松动土压力计算。
关键词：隧道工程；椭球体理论；piv技术；松动区；土拱效应
基于扫描电镜和核磁共振技术的分散性土改良微观结构性变化研究
汪恩良，李宇昂，任志凤*，姜海强，刘承前，邹亦云，杜世林
(东北农业大学水利与土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150030)
摘 要：分散性土是一种在低含盐量水中易分散解体的特殊性黏土，这一特性导致了许多水利与岩土工程的失稳与破坏，分散性黏土在中国东北地区分布广泛。为了改良分散性黏土抗冲蚀能力，探索分散性土孔隙结构演化特征，分析木质素改良分散性土作用机理，以黑龙江省南部引嫩工程分散土为研究对象，通过分散性鉴别试验、扫描电镜(sem)试验与核磁共振（nmr）试验对不同木质素掺量（0%~10%）的分散性、元素组成与微观结构进行测试与观察。试验结果表明：①木质素可有效改良分散土分散性，木质素掺量≥3%且养护龄期≥7 d即可有效加强土体抗冲蚀能力。②sem图像分析与nmr试验具有较好的一致性，随着木质素掺量增加，土体中微小孔隙逐渐发育成大孔径孔隙，孔隙率呈先减小后增大的趋势，在冻融循环作用下，土体中大孔径孔隙呈增加趋势，对木质素掺量≤5%的改性土影响更为显著。③木质素中的ca2 与土体中na 发生离子交换反应，可吸附在土体表面并形成一层疏水层，提高土体的抗冲蚀能力，但木质素掺量过多，其自带的磺酸基相互吸附，导致土体黏度增加，难以压实，形成大孔缺陷。结果表明，适量的木质素可对分散土产生良好的改性效果，填充土体孔隙，提高土体的抗冲蚀能力，可为分散土孔隙结构与实际工程性能提供理论参考。
关键词：分散性土；微观结构；核磁共振；木质素；改性机制
不同透水边界下单层饱和多孔介质一维瞬态响应解
赵 云1, 2，陈雪梅1，陈樟龙3，凌道盛*2，单振东4，肖昭然1
(1. 河南工业大学土木工程学院，河南 郑州 450001；2. 软弱土与环境土工教育部重点实验室（浙江大学），浙江 杭州 310058；
3. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；4. 中国地震局工程力学研究所，黑龙江 哈尔滨 150080)
摘 要：基于biot饱和多孔介质一维波动控制方程，给出具有普遍意义的一般性透水边界条件、任意初始条件和任意竖向荷载作用下单层饱和多孔介质一维瞬态响应定解模型。首先提出可通过调整相应参数实现采用孔压p和液相相对位移w的线性组合来表示不同的透水边界。之后采用分离变量法求得无阻尼控制方程的特征值和特征函数，利用待定系数法和特征函数的正交性，将原问题转换为求解时域内一系列阻尼项耦合的常微分方程组的初值问题，采用精细时程积分法给出瞬态响应问题的半解析解。同前人研究相比，提出的半解析解具有普遍意义，可精确退化至前人结果，通过与文献不同边界条件的结果对比，验证了解答的正确性。最后，系统分析了不同透水条件下瞬态响应的特点，结果表明半透水条件下响应介于透水和不透水之间，在阶跃荷载下，位移呈现先增大后减小的变化模式，入射波和反射波产生相同相位的孔压。
关键词：透水条件；半解析解；饱和多孔介质；单层；瞬态响应
基于极限平衡原理的地震边坡浅层和深层耦合滑移分析
宋 健1, 2，陆朱汐2，谢华威2，张 飞1, 2，姬 建1, 2，高玉峰*1, 2
(1. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏 南京 210024；2. 河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210024)
摘 要：边坡地震位移是评价边坡地震稳定性的重要指标，现有的地震位移分析方法主要针对单一滑动面边坡。基于spencer极限平衡分析原理，提出了一种滑面为非平面的双滑面土质边坡地震位移计算方法。该方法基于考虑惯性力的极限平衡条分法建立双滑面滑块体系在地震过程中的动力平衡方程，考虑地震引起两个滑动面滑移变形过程中浅层和深层滑体之间的相互影响。将研究方法的结果与有限差分软件flac的数值模拟结果进行对比，证明了方法描述地震引起边坡浅层和深层耦联滑移变形模式的合理性和正确性；并将建立的方法分别用于分层土堆积层边坡以及川藏俄岗公路老折山边坡，阐明了该方法用于实际双滑面边坡地震位移计算的可行性。
关键词：地震边坡稳定性；newmark滑块分析；双滑动面；极限平衡条分法；动力平衡方程
折线型复合式滑坡渐进破坏稳定性状态的力学判别
杜 毅，晏鄂川，蔡静森，高 旭，柳万里
(中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074)
摘 要：折线型复合式滑坡各区段岩土体性质及应力状态的差异加剧了稳定性判别的难度，以该类滑坡为对象，研究其渐进破坏稳定性状态演化的力学判别。结合滑带土应变软化特性构建滑坡力学模型，将其渐进破坏过程划分为8个演化阶段，并依据静力平衡条件及传递系数法建立与之对应的稳定性计算方程，以示滑坡渐进发展中由首尾向中部区段间的荷载传递机制，揭示滑坡局部和整体所受荷载、应力分布与稳定性状态间的量化差异及演变规律。研究结果表明：演化初期滑坡稳定性降幅较小，当渐进破坏发展至中部锁固段时，滑坡稳定性开始大幅衰减。处于滑坡自主助力阶段之前于首尾两端布设的防治工程将是节能高效的，若处于该阶段内则需结合扰动荷载传递位置及自主荷载积累的大小来判定防治部位，错过该治理关键阶段应考虑以锁固段的稳定为主。
关键词：折线型复合式滑坡；应变软化；渐进破坏；荷载传递；稳定性状态
考虑钙质砂颗粒破碎的分数阶边界面本构模型
汪成贵1，束善治2，肖 杨*1, 3, 4，路德春5，刘汉龙1, 3, 4
（1. 重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2. kiewit, 10055 trainstation circle, lone tree, co 80124；3. 重庆大学山地城镇建设与
新技术教育部重点实验室，重庆 400045；4. 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心，重庆 400045；
5. 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：钙质砂作为海洋工程中广泛应用的建筑材料，颗粒破碎会导致其强度和剪胀性降低，压缩性增加，影响构筑物的安全和稳定。通过引入破碎应力建立考虑颗粒破碎的临界状态线来描述破碎对临界状态线位置和形状的影响；并基于分数阶微分和状态相关理论建立了统一的状态相关分数阶塑性流动法则；在边界面塑性理论和临界状态理论框架下建立了考虑钙质砂颗粒破碎和状态相关特性的分数阶塑性边界面本构模型。模型能够模拟不同初始密实度和围压条件下钙质砂三轴排水试验结果和颗粒破碎影响下的状态相关行为，并验证了模型的适用性。
关键词：钙质砂；颗粒破碎；状态相关；分数阶；本构模型
砂层矩形顶管施工中管周压力时空分布规律及预测模型
张云龙1，张 鹏*1，马保松2，冯 鑫1，周 浩2
（1. 中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074；2. 中山大学土木工程学院，广东 珠海 519082）
摘 要：顶管施工中的管周压力时空分布特征是研究顶进力、摩阻力、管节结构内力、泥浆渗透规律的基础，但目前针对矩形顶管的相关研究较少。依托苏州矩形顶管工程，首先基于原位监测结果分析施工时管节顶部、侧壁、底部的压力时空分布规律，然后建立泥浆滤失过程中的管周压力预测模型，基于矩形顶管管土接触状态及受力特点提出预测函数中相关参数的求解方法，最后对比检验预测值与实测值。结果表明：管周压力在注浆-滤失过程中随时间依次经历快速增长阶段、快速下降阶段和缓慢下降阶段；管周同一深度的管周压力及变化速率基本一致，而不同深度在各阶段的管周压力、压力稳定值、变化速率有所区别；采用对数回归函数可较好拟合现场实测值，相关参数的求解考虑了土体性质、覆土埋深、地下水压力、管节自重、泥浆浮力、实际注浆压力等工程参数，适用于预测类似矩形顶管工程施工中的管周压力。
关键词：矩形顶管；管周压力；泥浆压力；时空分布规律；预测模型
土体导热系数温度效应及其预测模型
徐云山1, 2，肖子龙1，孙德安*3，陈军浩1，曾召田4
(1. 福建工程学院土木工程学院，福建 福州 350108；2. 福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室，福建 福州 350108；
3. 上海大学土木工程系，上海 200444；4. 桂林理工大学，广西 桂林 541004)
摘 要：考虑环境温度变化对土体导热系数的影响，对于地下热工项目的优化设计和安全评价是必要的。利用热探针法测试了不同温度下红黏土、粉土、软土和膨润土的导热系数，分析了土体导热系数的温度效应及其影响因素，建立了考虑导热系数温度效应的加权几何平均模型，并与传统的预测模型进行对比分析。试验结果表明：土体导热系数随温度的增加而增大，其温度效应随干密度的增大而减小，温度对非饱和土体导热系数的影响较大，对于干燥和饱和土体导热系数的影响较微弱。温度对土体导热系数的影响可能取决于水汽潜热传输作用的变化，土中可提供潜热传输的水分和水汽运移通道越多，土体导热系数的温度效应越显著。模型计算结果表明，提出的加权几何平均模型预测性能良好，且较好预测了含水率和干密度对土体导热系数温度效应的影响，而tarnawski模型、gori模型、leong模型预测精度均低于加权几何平均模型。
关键词：土体导热系数；温度效应；水汽潜热传输；预测模型
p波入射下考虑基槽回填材料的沉管隧道抗震分析
李亚东1, 2, 周金雯1, 2, 单 毅*1, 2, 崔 杰1, 2, 魏立新3
(1. 广州大学土木工程学院，广东 广州 510006；2. 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室，广东 广州 510006；
3. 广州市市政工程设计研究总院有限公司，广东 广州 510060)
摘 要：沉管隧道基槽回填是沉管隧道施工中的重要工序，而其对沉管隧道的抗震减震性能影响规律在现有研究中鲜有提及。为探究沉管隧道柔性接头在不同回填材料刚度下的位移量，基于多质点-弹簧-梁模型，结合纵向反应位移法，运用考虑纵向限位装置的柔性接头轴向受力分析模型，以广州市如意坊沉管隧道为背景，开展p波入射下的纵向动力响应分析数值试验。计算结果表明：数值模型与计算方法能够得到合理的场地与结构响应；采用纵向反应位移法进行计算分析时应提取自由场中隧道截面对应位置处的多点位移时程作为结构的激励；未经处理的淤泥质软黏土不能作为基槽回填材料，将砂土或砾石作为基槽回填材料时，若增大其密实度，其抗震能力可获得进一步提高。该研究结果可为沉管隧道在地震作用下的响应分析与抗震设计提供更为可靠完善的计算模型与设计依据。
关键词：沉管隧道；动力分析；简化模型；柔性接头；回填材料
仿生岩土技术的研究进展
何 稼，黄 鑫*，晏凤元，王 昊
（河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏 南京 210024）
摘 要：岩土体中生存的生物使用独特的生物机制与岩土体相互作用，以完成土中运动、生长、锚固和吸收养分等功能。这些生物机制可被岩土工程借鉴和利用。仿生岩土是从形态、行为和原理上研究生物机制，将其用于发展岩土工程理论、技术和装备，用来解决岩土工程问题的新方向。近年来，仿生岩土技术逐渐成为了岩土工程界的一个引人注意的课题，并取得了一些进展。首先，介绍了仿生岩土技术的设计思路和过程以及主要研究方法。然后，总结并分析了不同生物机制在土中贯入与掘进、土与结构相互作用接触面和土中锚固系统等方面的研究现状和进展，其中典型的生物机制包括生物土中运动、蛇腹鳞摩擦各向异性和树木根系结构等。最后探讨了仿生岩土技术所面临的挑战和未来展望。
关键词：仿生岩土技术；掘进；仿生自主贯入探测器；土与结构接触面性质；锚固系统
土水特征曲线试验单阶段贝叶斯优化设计方法
李典庆1, 2，丁少林1, 2，曹子君*1, 2，陶 睿3
（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. 武汉大学工程风险与防灾研究所，湖北 武汉430072；
3. 挪威科技大学土木与环境工程学院，特隆赫姆 7047）
摘 要：直接测量土水特征曲线（swcc）十分耗时。因此，swcc试验通常只能获得有限的试验数据，基于有限数据估计swcc不可避免地存在不确定性。因此，合理地确定试验方案（即指定swcc测点控制变量的值），以提高试验数据的价值，减少所估计swcc的不确定性十分重要。基于swcc模型参数先验信息和试验仪器信息，提出了一种swcc试验单阶段贝叶斯优化设计（obedo）方法。首先，所提方法通过离散试验控制变量（比如基质吸力）生成试验方案设计空间；设计空间中的候选试验方案由控制点及附加点构成，其作用分别为控制swcc的主要趋势和降低swcc的不确定性。然后，采用期望效用量化候选试验方案对应数据的价值，并利用子集模拟优化（sso）方法搜索具有最大期望效用的候选试验方案。最后选取具有最大期望效用的候选试验方案为最优试验设计方案。通过一个swcc试验设计实例说明了所提方法的有效性。结果表明，所提方法可为考虑不确定性条件下的swcc试验设计提供一个合理的工具。
关键词：贝叶斯方法；子集模拟；试验设计；信息价值；土水特征曲线
基于特征粒径理论的镶齿滚刀最优钻压分析
谭 昊
(1. 北京中岩大地科技股份有限公司，北京 100041；2. 煤炭深井建设技术国家工程实验室，北京 100013)
摘 要：为解决反井钻机钻压与地层快速匹配问题，首先基于岩石破碎能量理论和岩碴rosin-rammler分布机理，通过理论分析证明盖克相似说下特征粒径与钻压呈高斯函数关系，邦德裂纹说和黎金格新表面说下特征粒径均与钻压呈二次函数的倒数关系，由此得到通过岩碴分析镶齿滚刀最优钻压的特征粒径理论。而后通过六排镐形镶齿滚刀的直线破岩试验，验证了特征粒径理论，证明盖克相似说和邦德裂纹说下特征粒径理论在分析六排镐形镶齿滚刀时具有较好的适用性，通过以上两种方法得到的特征粒径最大时的钻压，即为最小比能法得到的最优钻压。为了提高邦德裂纹说下特征粒径理论的拟合精度，也能使用高斯函数进行拟合。最后，将特征粒径理论应用于白鹤滩溜渣井工程，验证其在反井施工现场的适用性。
关键词：镶齿滚刀；rosin-rammler；最优钻压；特征粒径；比能
预氧化—稳定化—固化联合修复as(iii)污染土
张文杰，余海生，蒋墨翰
(上海大学力学与工程科学学院，上海 200444)
摘 要：固化/稳定化是重金属污染土治理的最常用方法，但因为as(iii)的迁移性强，固化处理as(iii)污染土的效果欠佳。提出了as(iii)污染土的预氧化—稳定化—固化联合修复方法，首先利用fenton试剂将土中as(iii)氧化为迁移性弱的as(v)，再用fecl3稳定as(v)，最后通过水泥固化进一步固定as(v)。通过无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验（tclp）、合成沉降浸出试验（splp）、ph测试、连续萃取试验和光谱分析研究了联合修复的效果和机理。结果表明，fenton预氧化能够有效提高修复效率，当fe与as的摩尔比为1︰1、添加10%水泥时，tclp和splp得到as的浸出毒性分别低至2.51，1.33 mg/l，修复效率分别高达97.46%，98.53%；fecl3能促进水泥的水化并改善固化体的孔隙结构，提高固化体的强度；修复方法可将as转化为更稳定的形态，有效降低as的潜在环境风险；大多数as可以与铁的水合氧化物结合而被固定，但随着水泥用量增加ph增加，fe-as的结合减弱，导致部分as释放；光谱分析结果表明，联合修复可以将土中92.5%的as(iii)转化为as(v)，并通过水化硅酸钙的固封和钙矾石的离子交换将as固定。该研究为as(iii)污染土的高效修复提供了新的视角。
关键词：as(iii)污染土；预氧化；稳定化；固化；浸出毒性
原位热力加固分散土的影响因素及其作用机理研究
倪晓逸1, 2，张 路1, 3，樊恒辉*1, 2，杨秀娟1, 2，孟敏强1, 2，赵彦军1, 2
(1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2. 西北农林科技大学岩土工程研究所/特殊岩土博物馆，
陕西 杨凌 712100；3. 南京审计大学工程审计学院，江苏 南京 211815)
摘 要：分散土是一种水敏性特殊土，常采用石灰等土壤固化材料进行改性处理，但是对于边坡工程，由于改性处理的施工工艺复杂，使得改性成本较高且效果往往达不到设计要求。通过泥球、碎块、针孔、双相对质量密度计等分散性判别试验以及微观结构检测、x射线衍射、红外光谱分析等微观试验，研究了原位热力加固分散土的影响因素及其作用机理。试验结果表明，温度、加热时间、压实度对热力加固分散土具有显著的影响。随着温度的升高、加热时间的延长、压实度的增加，分散土的分散性逐步减弱，直至消除。加热温度低于200℃时，分散土的分散性虽然减弱，但具有可逆性；高于200℃以上时，分散土彻底失去分散性，且具有不可逆性。分散土经过高温处理后，通过颗粒失水凝聚、盐矿物形变胶结等作用，使得颗粒团聚结构增强，水溶性离子溶出量减少，土体碱性降低，双电层厚度减小，进而土颗粒间的引力大于斥力，分散性减弱甚至消失。研究结果表明，原位热力加固技术是一项很有前景的特殊土边坡稳定处置技术。
关键词：分散土；热力加固；加热温度；微观结构；作用机理
考虑时间效应的超固结非饱和土弹黏塑性本构模型及其验证
苏彦林1, 2，蔡国庆*1, 2，刘 祎1, 2，单冶鹏1, 2，李 舰1, 2
(1. 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室，北京 100044；2. 北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044)
摘 要：时间效应对超固结非饱和土的力学和变形特性影响较大，建立考虑时间效应的超固结非饱和土弹黏塑性本构模型，对于准确分析超固结非饱和土时间相依变形特性具有重要意义。以超固结土统一硬化模型为基础框架，建立了一个同时考虑固结度、基质吸力、时间效应的超固结非饱和土弹黏塑性本构模型。首先，根据超固结土弹塑性变形特性，引入统一硬化参数对一维弹黏塑性本构模型进行修正，建立了连续加载条件下超固结土弹黏塑性本构模型；其次，采用非饱和土巴塞罗那模型屈服面，结合过应力理论，建立了考虑时间效应和基质吸力影响的弹黏塑性模型。与巴塞罗那模型相比，额外引入了与时间效应相关的黏滞系数。模型验证和试验数据对比结果表明，该模型能够合理地预测超固结非饱和土时间相依变形特性。
关键词：超固结；非饱和土；基质吸力；时间效应；过应力理论；弹黏塑性
场地有限数据条件下土体不排水抗剪强度的概率分布的贝叶斯估计研究
张 德1，张泽超2，张璐璐*1, 3, 4，张 洁5，曹子君6
(1. 上海交通大学土木工程系海洋工程国家实验室，上海 200240；2. 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院，北京 100038；
3. 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240；4. 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室，上海 200092；
5. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；6. 西南交通大学智慧城市与交通学院高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川 成都 611756)
摘 要：针对勘察数据有限或不完备条件下设计参数取值不可靠的问题，建立了包含141个场地共1679组数据的黏性土参数数据库，分别采用基于单个场地数据的特定场地贝叶斯方法（sbm）和可综合利用多场地数据的层次贝叶斯方法（hbm）对黏性土不排水抗剪强度的概率分布进行参数估计。结果表明，与sbm方法相比，在场地仅有少量实测数据的情况下hbm方法能有效降低参数估计的不确定性，且受数据量影响小。采用留一交叉验证法（loo-cv），结合点预测密度的对数值（lppd）比较了上述两种方法的准确度，结果表明hbm方法的lppdloo-cv指标更大，整体预测准确度更高。因此，hbm方法比sbm方法更适用于场地有限数据情况下不排水抗剪强度概率分布的参数估计，且hbm方法得到的后验统计值还可用于新场地的参数估计。
关键词：层次贝叶斯方法；多元正态分布；参数估计；交叉验证；不排水抗剪强度
混凝土防渗墙施工缺陷对其渗透溶蚀演化规律的影响
甘 磊1, 3，刘 源1，张宗亮2，沈振中1，郑光和3
(1. 河海大学水利水电学院，江苏 南京 210024；2. 中国电力建设集团有限公司，北京 100048；
3. 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心, 河南 郑州 450003)
摘 要：渗流作用下防渗墙施工缺陷对其渗透溶蚀演化进程影响较显著，为探究防渗墙相邻槽段搭接不良和墙底分叉对其渗透溶蚀的影响机制，结合流体和化学动力学相关理论，建立含施工缺陷的混凝土防渗墙渗透溶蚀耦合分析模型。结合某土工膜防渗砂砾石坝，研究两种缺陷形式下防渗墙中钙离子浓度、孔隙率及渗流特性变化规律。防渗墙钙离子浓度随服役年份增长不断降低，且缺陷越严重，浓度越低；孔隙率随服役年份呈指数型增长，服役100 a后孔隙率增大约1.83倍；防渗性能随服役年份、接缝宽度和分叉高度的增长而减弱，相比防渗墙完好工况，当接缝宽度3.0 cm或分叉高度为3 m时，服役100 a后防渗墙等效渗透系数分别增大了8.20倍，40.38倍，大坝总渗流量分别增大了4.49倍，5.81倍。研究成果可为土石坝工程长效服役性能评估提供理论支撑。
关键词：混凝土防渗墙；施工缺陷；渗透溶蚀；孔隙率；渗流特性
粗糙岩石单裂隙非达西流动的试验和数值模拟研究
朱寅斌1，李长冬*1, 2，周佳庆1, 2，项林语1，余海兵1，陈文强1
(1. 中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074；2.中国地质大学（武汉）湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站，湖北 武汉 430074)
摘 要：采用3d雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品，结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置，实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验，研究了平均开度和表面粗糙度对粗糙岩石单裂隙非达西流动的影响。结果表明forchheimer方程可以准确的描述裂隙中流体流量与压力梯度间的非线性关系。分形维数是表征岩石裂隙表面粗糙度的有效参数，其增大主要导致裂隙的曲折程度增大而使流动路径变得更复杂，从而促进非达西流动的发生。建立了惯性渗透率与平均开度和分形维数之间的经验定量化模型，通过直接求解navier-stokes方程来开展三维粗糙单裂隙渗流模拟，验证了所建立模型的准确性和所开展渗流试验的可靠性。粗糙岩石单裂隙的平均开度越小、表面粗糙度越大则所建立的经验定量化模型预测的结果就越精确。
关键词：粗糙岩石单裂隙；非达西流动；渗流试验；数值模拟；开度尺寸；表面粗糙度
边坡主震响应方向性及余震效应的离心模型试验
李 超1, 2，管龙华1, 2，何健健1, 2，汪玉冰*1, 2
(1. 浙江大学超重力研究中心，浙江 杭州 310058；2. 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)
摘 要：对含倾斜基岩面的砂土边坡开展50倍重力的离心模型振动台试验，探究主余震序列作用下边坡响应与变形的变化特征。首先通过响应的时程分析和谱分析讨论主震边坡加速度的放大效应，接着借助刚性楔形滑体模型解释主震响应方向性与放大系数的关系和截断效应产生的机理，最后通过累积变形探讨余震效应及其影响状况。研究表明，放大效应是一个与频率有关的量，随着高程的增加低频部分得到了不同程度的放大。而按照pga定义的放大系数需要结合考虑边坡顺-逆坡向不同所导致的响应方向性问题，截断效应及其与响应方向性的关系则体现了边坡变形与响应的耦合作用。余震效应的分析指出某些部位因余震导致的总位移增量可以与主震引起的变形量相当，在工程设计中应当考虑余震的附加影响。
关键词：主余震序列；离心模型试验；砂土边坡；放大效应；截断效应
不同循环应力路径下饱和珊瑚砂体应变的发展特征
秦 悠1，马维嘉2，赵 凯1，吴 琪1，陈国兴*1, 3
(1. 南京工业大学岩土工程研究所，江苏 南京 211816；2. 南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094；
3. 江苏省土木工程防震技术研究中心，江苏 南京 211816）
摘 要：地震、波浪引起排水或部分排水状态的饱和砂类土体应变的累积，会导致地表、海床和附近结构物的显著破坏，且饱和砂土排水循环加载的体应变增长与不排水循环加载的孔压增长存在定量的对应关系。通过对饱和珊瑚砂开展系列均等固结条件下排水循环剪切试验，探讨了初始相对密度dr、循环应力路径及应力水平(csr)对饱和珊瑚砂体应变发展特征的影响。试验结果表明，同一dr和csr下，残余体应变εvd,ir随短长轴比和在0°～90°时的椭圆倾角存在单调增长关系。不同dr、循环应力路径和csr下饱和珊瑚砂εvd,ir随循环次数n的发展曲线具有统一性，提出了两者的显式关系式。饱和珊瑚砂残余体应变极值(εvd,ir)u与εvd,ir -n关系曲线的收敛速度与dr、循环应力路径和应力水平密切相关。引入单元体循环应力比usr来表征不同循环应力路径和csr下饱和珊瑚砂的εvd,ir，发现同一dr下，(εvd,ir)u与usr存在正相关线性关系，εvd,ir-n曲线的收敛参数cn1与usr存在正相关线性关系，cn2与usr存在负幂函数关系，即usr越大，εvd,ir-n曲线收敛越慢。相同usr下，(εvd,ir)u随dr的增加而减小，εvd,ir-n曲线收敛速度随dr的增加而变快。该研究提出的体应变模型为排水循环加载条件下残余体应变的发展机理提供了新的认识。
关键词：饱和珊瑚砂；残余体应变；单元体循环应力比；循环应力路径；排水循环剪切试验
微生物加固钙质砂地基动力响应特性研究
肖 鹏1, 2，刘汉龙1, 3，史金权1, 3，何 想1, 3，楚 剑4，肖 杨*1, 3
(1. 重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2. 重庆铁路投资集团有限公司，重庆 400023；3. 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆400045；4. 南洋理工大学土木与环境工程学院，新加坡 639789)
摘 要：微生物加固技术是一种有效提高土体强度、抑制土体发生液化破坏的绿色环保加固技术。采用温控微生物加固法对南海钙质砂地基模型进行微生物加固处理，并开展了一系列模型振动台试验研究，系统讨论了微生物加固程度和土体深度对微生物加固钙质砂地基的动应力应变关系、剪切模量、剪切波速以及动强度等动力特性的影响。试验研究表明微生物加固对钙质砂地基的动力学特性影响十分显著，具体表现在：随着微生物加固程度的提高，动剪应变显著降低，滞回圈骨干曲线的斜率逐渐增大，滞回圈面积和土体能量的耗散逐渐减小；动剪切模量随着加固程度的提高而增大，但增大幅度逐渐降低；深部土体的剪切模量衰减要高于上部土体；剪切波速值随着微生物加固程度的提高而显著提高，振动后的土体剪切波速值要高于振动前。动三轴试验获得的统一动强度方程，通过折减系数进行修正处理，可在一定程度上模拟振动台试验所获得的微生物加固钙质砂动强度发展规律。
关键词：微生物加固；钙质砂；动力响应；动强度；振动台试验
面板堆石坝混凝土面板配筋计算方法研究
魏匡民1, 3，周 恒2，米占宽1, 3，李国英1, 3，邓 曌1
(1. 南京水利科学研究院，江苏 南京 210024；2. 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，陕西 西安 710065；
3. 水利部水库大坝安全重点实验室，江苏 南京 210029)
摘 要：混凝土面板应力变形安全是面板堆石坝工程的关键，然而传统面板坝分析方法大多未考虑面板的配筋效应，实际面板配筋方案制定缺乏理论依据。提出了基于限裂理念的混凝土面板配筋计算方法：采用非协调网格计算技术精细模拟混凝土面板应力，采用钢筋埋置单元模拟钢筋加固作用，采用损伤模型模拟混凝土材料损伤开裂行为，通过引入与几何尺寸、钢筋应力相关的裂缝宽度公式实现混凝土面板限裂配筋计算。提出的方法可定量研究面板限裂配筋，为复杂条件下面板坝配筋设计提供理论依据。文中以正在施工建设的大石峡特高面板坝为例，初步研究了该坝的面板配筋方案。
关键词：面板堆石坝；有限元；面板配筋计算；精细模拟；损伤模型
