确定地基承载力的新方法
杨光华^1，2，3，姜 燕^1，2，张玉成^1，2，王恩麒³
(1. 广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510610；2. 广东省岩土工程技术研究中心，广东 广州 510640；
3. 华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 510641)
摘 要：地基承载力的合理确定对地基设计是最重要的一个内容。现场原位压板试验被认为是确定地基承载力最可靠的方法。但实际基础的地基承载力不仅与土性有关，还与基础的尺寸、埋深和沉降要求有关，压板试验的尺寸不是实际基础的尺寸，如何由压板试验合理地确定实际基础的地基承载力是一个还没有很好解决的问题。提出一个新的解决方法，即由压板试验反算地基的强度参数和变形指标，然后用这些参数对具体基础采用切线模量法计算基础的荷载和沉降关系的p–s曲线，再根据上部结构对基础的沉降要求和地基强度安全系数要求的双控原则，由p–s曲线确定满足沉降和强度要求的地基承载力，而不是直接由压板载荷试验曲线来确定地基承载力，这样可以更好地考虑基础的尺寸效应。通过案例进行了说明，并与现行的规范方法进行了比较，说明了新方法的合理性。
关键词：地基承载力；现场压板载荷试验；切线模量法
基于可行弧内点算法的上限有限单元法优化求解
赵明华，张 锐，雷 勇
（湖南大学岩土工程研究所，湖南 长沙 410082）
摘 要：上限有限单元法将寻找机动相容速度场的问题转化为一个数学规划问题，克服了人为构造机动相容速度场的困难，在复杂工程问题中具有广阔的应用前景。基于非线性规划的上限有限单元法，可避免对屈服函数的线性化处理，大大地减少了优化变量数，同时可节约大量存储空间，但由此产生的非线性规划模型十分复杂。为此，在引入一种非线性上限规划模型的基础上，探讨基于可行弧内点算法对其进行优化求解的步骤。首先，采用BFGS公式对屈服函数的Hessian矩阵进行迭代，避免了计算过程中该矩阵病态的问题；其次，通过构造可行弧，克服了当迭代点到达非线性约束边界时搜索步长过短的问题；最后，采用Wolfe非精确搜索技术进行线性搜索，提高了步长搜索效率。通过MATLAB编程进行算例分析表明，基于可行弧内点算法的非线性上限有限单元法，计算效率高、计算误差小、数值稳定性好，可以适应大部分土体稳定性分析计算。
关键词：极限分析上限法；有限元单元法；非线性规划；可行弧内点算法
地震激励下冻土–液化土–单桩共同作用试验研究



杨润林¹，杨朝晖²，乔春明¹，张小雨²
(1. 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；2. 美国阿拉斯加州立大学工学院，安克雷奇 阿拉斯加 99508)
摘 要：地基土地震液化诱发的侧向扩展可导致桩基侧移过大甚至失效破坏，但如果场地存在冻土层，情况则变得复杂。通过试验研究了在地震作用下冻土、液化土和单桩三者之间的相互作用，分析了由于存在冻土层这一因素对地基液化和桩基承载性能的影响。试验中土体盛放在一个柔性模型箱当中，分为上下两层：下层为饱和砂土，上层为模拟冻土层。模拟的钢管桩嵌入土体之中，上部设有附加集中质量。测试过程中选取不同等级的调幅地震波对装置进行激励加载，分别观测桩身应变、桩与冻土层位移以及砂土内的孔隙水压力等参数。试验结果显示：地基土液化时，冻土层限制孔隙水排出而致使地基液化程度急剧发展，从而导致桩基的侧向变形快速增长；随着地震激励的增强，冻土层与桩体接触部位可能因挤压出现局部破损，导致二者分离；冻土层端面处桩体变形存在突变，此处桩体易于失效。
关键词：桩基；冻土地基；液化；地震响应；振动台测试
盾构隧道同步注浆引起的地表变形分析
叶 飞¹，苟长飞²，陈 治¹，毛家骅¹，杨鹏博¹，贾 涛¹



(1. 长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，陕西西安 710064；2. 温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司，浙江温州 325000)
摘 要：壁后注浆是盾构隧道施工的关键环节，对控制地表变形影响显著。为建立同步注浆引起的地表变形计算理论，在分析同步注浆对隧道周围土体的作用机理的基础上，将同步注浆对地层的压力效应概化为半无限弹性体中的柱形孔扩张问题，采用镜像法导出了同步注浆引起地表变形的计算式。通过一具体实例，分析了影响同步注浆引起地表变形的因素，结果表明：同步注浆引起的地表变形值受注浆压力、隧道埋深、隧道开挖半径、初始水土压力、土体弹性模量、泊松比等因素影响。
关键词：盾构隧道；同步注浆；地表变形；镜像法
多次冻融条件下土体的融沉性质研究
王天亮^1，2，卜建清^1，2*，王 扬³，徐 磊^1，2，严 晗⁴
（1. 石家庄铁道大学土木工程学院，河北 石家庄 050043；2. 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室，
河北 石家庄 050043；3. 石家庄铁道大学科技处，河北石家庄 050043；4. 中铁建工集团西北分公司，陕西 西安 710119）
摘 要：以青藏铁路那曲物流中心站场路基填料为研究对象，通过室内试验深入研究和分析了压实度、荷载以及冻融次数对土体融沉性质的影响规律。研究结果表明：第1次冻融过程中压实度大的试样的冻胀融沉量小，而经历多次冻融后压实度大的试样的冻胀融沉量则变大；多次冻融后较大压实度的试样表现为隆起变形，而较小压实度的试样则表现为压密变形，即不同压实度试样在经历多次冻融后压实度趋于某一定值；存在一临界压实度值，该值下多次冻融后试样高度不发生变化；荷载的压密作用在抑制冻胀变形的同时也加剧了试样的融沉变形，总体变形量随荷载的施加和增大而增大；补水条件下多次冻融后试样的含水率远远大于初始含水率，因此应做好防排水措施；外界水源补给量随冻融次数的增加而减小，并在经历3次冻融后达到稳定，且冻结过程中的补水量远远大于融化过程中的补水量；融沉系数随冻融次数的增加先增大而后减小并在经历5次冻融后趋于稳定，因此可将5次冻融后的融沉系数作为评价土体融沉性质的指标。
关键词：深季节冻土；单向冻结；开敞系统；反复冻胀融沉；融沉系数
冻融循环对不同塑性指数路基土动力特性影响
王 静¹，刘寒冰^2*，吴春利²，曲肖龙³
（1. 吉林建筑大学交通科学与工程学院，吉林 长春 130118；2. 吉林大学交通学院，吉林 长春130022；3. 吉林省交通规划设计院，吉林 长春130022）
摘 要：取季节性冻土区3种不同塑性指数路基土，在最佳含水率下制成压实度大于95%的试件，在经历不同次数完整冻融循环过程后，进行不同围压下的动三轴试验。试验结果表明：在加载初期，土的动模量（包含动弹性模量和动剪切模量）随着循环次数的增加呈下降趋势，随着动荷载次数的继续增加，动模量渐趋稳定。取荷载作用5000～6000次的动模量的平均值作为土在此状态下的稳定值，得出规律如下：季冻区压实路基土动模量随围压的增加而增大，随冻融循环次数的增加而减小，随塑性指数的增加而增加；阻尼比随冻融循环次数、围压及塑性指数均无明显规律可循。通过数据分析得到动模量与围压、塑性指数和冻融循环次数的关系式，对于季冻区缺乏动模量数据的路基土，可依此公式进行冻融循环后的动模量推算，进而为季冻区的路基设计提供参考。
关键词：季节性冻土区；冻融循环；塑性指数；动力特性
那个高速铁路膨胀土路堑全封闭基床动力特性现场试验
王亮亮，杨果林，房以河，汪鹏福，徐亚斌
（中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410075）
摘 要：膨胀土路堑基床病害是铁路建设中的难题之一。在分析膨胀土地区路堑基床病害特点和产生机理基础上，开展了半刚性防水结构层研发和全封闭基床设计工作。为研究新型基床结构的动力特性，在云桂铁路典型膨胀土路段填筑了100 m全封闭基床试验段，并进行大型现场激振试验。试验结果表明：①动应力、速度和加速度大小与基床服役环境有关，基床浸水后三者在干燥状态的基础上均出现不同幅度增大；②路基面动位移随距离的增加呈幂函数型衰减，其衰减拟合曲线函数表达式为y=0.562x^(-0.37)；③基床动应力与激振频率关系曲线存在“双峰”现象，峰值频率分别为10 Hz和18 Hz；④激振频率位于16～21 Hz范围内时，速度和加速度随频率增加而迅速增大，其余频段二者随频率的变化不明显。
关键词：膨胀土；基床；动力特性；现场试验；高速铁路
桩筏结构复合地基中筏板受力分析的理论计算模型与
试验研究
陈洪运¹，马建林^1*，陈红梅²，许再良³，胡伟明¹
(1. 西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031；2.华侨大学数学科学学院，福建 泉州 362021；
3. 铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142)
摘 要：由于缺乏刚性桩复合地基之上筏板受力的合理计算公式，目前中国高速铁路桩筏结构复合地基中筏板的设计计算仍采用简化算法，其计算结果的准确合理性尚不满足要求，为此拟对桩筏基础之上的筏板进行理论求解。选取桩筏结构中单桩作用的筏板区域作为求解单元，将该单元结构视为位于单桩和Winkler弹性地基共同支撑的四边滑支Reissner矩形中厚板，将Reissner矩形中厚板的基本方程导入Hamilton体系，利用辛几何中的分离变量及本征函数展开等方法，求出矩形中厚板弯曲问题的解析解，进而可求得复合地基上筏板的内力、挠度、桩顶反力和桩间土压力等设计值。最后将现场试验实测值与理论模型解析解的计算结果进行对比，结果采用文中理论模型计算得到的筏板弯矩、桩顶轴力及桩间土压应力等与现场实测结果吻合较好，表明在桩筏结构复合地基的筏板设计中，提出的理论模型是一种准确可靠的计算方法。
关键词：桩筏结构复合地基；筏板设计计算；Winkler弹性地基；Reissner矩形中厚板
坑道掘进瞬变电磁超前探水解释方法的改进研究
胡雄武，张平松，严家平，郭立全
(安徽理工大学地球与环境学院 安徽 淮南 232001)
摘 要：瞬变电磁方法已在坑道超前探水中发挥重要作用。因实际测试时存在电流关断时间，激励场不再满足阶跃关断条件。以水平电偶极子瞬变场响应为基础，给出坑道瞬变电磁多匝小回线中心阶跃瞬变场表达式。通过对3种非阶跃关断瞬变场的响应计算，确定了关断时间的影响范围，指出关断时间的影响对于坑道掘进前方浅部含水体的探测不可忽略。推导了全空间线性关断条件下全程视电阻率算法，从而改进坑道超前探水解释方法。物理模型实验和实例应用结果表明，该方法对于坑道掘进前方浅部含水体的空间划分更好，增强了瞬变电磁法对岩层富水特性的判定能力。
关键词：坑道超前探水；瞬变电磁法；关断时间；线性关断电流；全程视电阻率算法；改进
基于修正纵向等效连续化模型的隧道变形受力研究
李翔宇^{1, 2}，刘国彬³，杨 潇³，韩春龙⁴
(1. 中国建筑科学研究院地基基础研究所，北京 100013；2. 建筑安全与环境国家重点实验室，北京 100013；
3. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；4. 上海电力设计院有限公司，上海 200025)
摘 要：及时掌握隧道结构变形受力情况对于保证地铁运营安全意义重大。通过增加考虑横向刚度、环缝作用范围和螺栓预应力的影响，建立了新型的盾构隧道修正纵向等效连续化模型，据此提出了弹、塑性状态下隧道纵向等效抗弯刚度、极限弯矩以及最大环缝张开量的计算方程；以上海地铁二号线为工程背景，分析了横向刚度和环缝作用范围对隧道等效抗弯刚度的影响规律；之后建立了5类隧道结构临界状态下隧道纵向曲率半径、接缝张开值、管片应力、螺栓拉力的求解公式，并求得了对应的界限指标，所得指标值可作为隧道健康状态诊断的依据。
关键词：纵向等效连续化模型；横向刚度；环缝作用范围；螺栓预紧力；界限指标
边载作用下隔离桩隔离效果的影响因素研究
竺明星¹，王 磊¹，龚维明^1，2
(1. 东南大学土木工程学院，江苏 南京 210096；2. 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏 南京 210096)
摘 要：以港珠澳大桥海底沉管隧道基础沉降控制研究为科研背景，为研究岛头边载作用下隔离桩隔离效果的影响因素，进行了8组室内模型试验，分别研究了隔离桩桩长、桩径、桩间距及隔离桩距减沉桩距离S₁等因素对隔离效果的影响。试验结果表明：减沉桩桩身最大轴力、弯矩随隔离桩桩长的增加而减小，并且当隔离桩桩长达到所需的嵌固深度时，对弯矩的隔离效果非常显著；隔离桩桩径的增加或桩间距的减小不仅提高隔离桩对竖向变形的隔断能力，同时也使得隔离桩之间土拱效应增强，减沉桩桩身最大轴力、弯矩随着隔离桩桩径的增加而减小，随隔离桩桩间距的减小而减小，同时，当隔离桩桩间距达到8D时，对轴力与弯矩的隔离效果可以忽略不计；减沉桩桩身最大轴力随S₁的减小而减小，而S₁的变化对弯矩的隔离效果影响不显著；研究成果可为隔离桩的应用提供较好的参考。
关键词：隔离桩；隔离效果；边载作用；影响因素
地震作用下双排抗滑桩支护边坡振动台试验研究
赖 杰^1,3，郑颖人^1,2，刘 云⁴, 李秀地^1*，阿比尔的^2,5
(1. 后勤工程学院军事土木工程系，重庆 400041；2. 重庆市地质灾害防治工程技术研究中心，重庆 400041；3. 岩土力学与地质环境保护重庆市重点试验室，重庆 401311；4. 重庆工业职业技术学院建筑与环境工程系，重庆 401120；5. 中科院武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071)
摘 要：利用大型振动台试验研究双排抗滑桩支护在地震荷载作用下的抗震性能。通过对比上部锚杆+下部双排桩共同支护与单一桩支护的破坏过程，分析两种情况下坡体的动力响应与破坏机制。试验表明在桩+锚杆共同支护下，桩后边坡坡脚首先发生剪切破坏，当地震动作用增大到一定范围，坡顶出现张拉裂缝，两者贯通时边坡发生越顶破坏；单一桩支护条件下，首先在坡顶出现张拉裂缝，裂缝随着地震动作用增大向下扩展，当同下部剪切滑移带贯通时，边坡失稳破坏。通过坡体裂缝发展过程、位移及加速度监测数据表明，前者的抗震性能显著优于后者；在地震动作用下，边坡破坏是张拉–剪切复合作用的结果。试验研究为双排抗滑桩抗震设计奠定了坚实的基础。
关键词：振动台试验；抗震性能；抗滑桩；张拉–剪切
逆层岩质边坡地震动力破坏离心机试验研究
李祥龙^1，2，唐辉明¹
(1. 中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074；2. 中国地质环境监测院，北京 100081)
摘 要：使用相似材料分别制作了只含有非连续的层面和同时含有非连续的层面和非贯通的次级节理逆层岩体边坡小比例物理模型，进行离心机动力试验，研究边坡的动力响应和破坏机理以及非连续层面和次级节理对其的影响。试验结果证明：逆层岩体边坡地形放大效应受地震动力输入频率和振幅影响显著；次级节理对逆层边坡动力稳定性影响很大，含有次级节理的逆层岩体边坡动力稳定性明显低于不含次级节理的逆层岩体边坡；两种逆层边坡的破坏模式存在很大的区别，不含次级节理的边坡破坏从坡脚开始依次向后产生岩层的弯折破坏，而含有次级节理的边坡破坏从坡体中后部开始依次向坡脚岩层产生贯通破坏，贯通破坏面倾角明显高于不含次级节理边坡，并且呈明显的台阶状。
关键词：逆层岩体边坡；动力；离心机模型试验；次级节理
岩质边坡断续裂隙阶梯状滑移模式及稳定性计算
岑夺丰¹，黄 达^{1, 2*}，黄润秋³



（1. 重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2. 重庆大学教育部山地城市建设与新技术重点实验室，重庆 400045；
3. 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）
摘 要：阶梯状滑移破坏是一类典型岩质边坡破坏失稳模式。在总结断续裂隙阶梯状滑移的岩质边坡地质结构特征的基础上，利用离散元二维颗粒流程序（PFC^2D）模拟研究了边坡阶梯状滑移破裂模式及其演化过程。边坡岩桥可归纳为剪切贯通破坏、张拉贯通破坏及张–剪混合贯通破坏3类。通过岩石细观颗粒黏结力场、岩桥段应力及破裂贯通演化分析，揭示了重力作用下阶梯状滑移是从下而上岩桥逐个渐进性破裂贯通演化的过程，坡体后缘张裂纹发展贯通是下部坡体的牵拉作用造成；以缓倾角阶梯状平行裂隙边坡（岩桥倾角90°，裂隙倾角30°）为例，阶梯状滑移过程大致可分为坡体弹性稳定变形、下部岩桥贯通破坏、中上部岩桥贯通–后缘张裂、整体沿贯通面滑移共4个阶段，其中第3个阶段坡体微断裂数急剧增加，为滑裂带扩展至贯通的临界失稳状态。基于滑移模式及其演化过程的认识，建立了岩桥剪切贯通、张拉贯通和张–剪混合贯通三类阶梯状滑移边坡稳定性计算理论模型，推导了考虑岩桥强度和贯通率的边坡安全系数极限平衡计算公式。
关键词：岩质边坡；阶梯状滑移；岩桥；边坡稳定性；二维颗粒流程序
隧道纵向变形曲线与围岩特征曲线耦合分析
崔 岚，郑俊杰^*，苗晨曦，董友扣
（华中科技大学岩土与地下工程研究所，湖北 武汉 430074）
摘 要：目前，多数关于开挖面空间效应的研究仅采用弹性与理想弹塑性模型进行分析。然而，具有不同地质强度指标（GSI）的岩体呈现不同的峰后破坏模式，应采用合适的力学模型计算表征空间效应的隧道纵向变形曲线。同时，可将相同模型下围岩特征曲线与之进行耦合，从而指导隧道支护设计。提出了一种简便的基于有限差分法的分析方法，该法可计算Hoek-Brown与Mohr-Column屈服准则下，采用理想弹塑性、弹脆塑性、应变软化模型的隧道纵向变形曲线与围岩特征曲线。利用已有研究成果，验证了方法的合理性，并比较了不同GSI范围与不同力学模型下开挖面后部某一位置处的虚拟支撑力。结果表明：GSI越大，3种模型下对应的虚拟支撑力差别越大，更应如实考虑岩体峰后力学行为；GSI中等或较高时，离开挖面距离小于约0.8倍洞径时，理想弹塑性模型设计偏于保守，但大于此距离时情况相反。
关键词：隧道；围岩；变形；耦合分析；弹塑性本构模型
膨胀土边坡物理模型试验研究
程展林¹，丁金华^1，2，饶锡保¹，程永辉¹，徐 晗¹
(1. 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；2.浙江大学建筑工程学院，浙江 杭州 310027)
摘 要：进行了一系列压实膨胀土的大型静力模型试验，对边坡土体吸湿后的含水率、膨胀变形等进行了实时监测。试验成果显示，膨胀土边坡浅层土体吸湿后其含水率场分布不均匀，干湿分界面处土体易由于不均匀膨胀变形而导致局部剪切错动，并随水分在坡体内的迁移，局部滑动面逐渐向边坡纵深扩展，在不同深度、不同部位形成多重剪切滑动面，最终导致边坡整体塌滑。针对静力模型试验进行了考虑膨胀性的非线性有限元计算，比较了边坡自重条件下和吸湿后应力场的变化，可知吸湿引起顺坡向正应力在干湿分界面处变化剧烈，剪应力明显增大，强度折减法得到的模型试验边坡安全系数仅0.92。研究成果表明：影响膨胀土边坡浅层稳定性的最根本原因并非膨胀土的超固结性或裂隙性，而是土的胀缩特性。
关键词：膨胀土边坡；模型试验；膨胀变形；渐进性破坏；非饱和；有限元分析
高聚物锚固体与粉土间黏结性能试验研究



石明生^1，2，夏威夷¹，王复明^1，2，刘 恒¹，潘艳辉¹
(1. 郑州大学水利与环境学院，河南 郑州 450002；2. 郑州大学水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心，河南 郑州 450002)
摘 要：以竖向高聚物注浆锚杆为对象，对高聚物锚固体与粉土间的黏结性能进行了大量试验，详细研究了锚固体直径、密度、长度对黏结强度的影响；同时研究了不同锚固体长度下黏结应力的分布情况，及其在不同荷载作用下的变化规律。试验结果表明：钻孔孔径、锚固体密度、锚固体长度对黏结强度均有重要影响：黏结强度随锚固体密度的增大而增大，在小密度情况下增幅更为明显；黏结强度随锚固体长度的减小而增大，短锚固长度（2.5～4 m）下土体的抗剪强度几乎能完全发挥，长锚固体（5 m）时仍具有较长的有效黏结长度；黏结强度基本随孔径的增加而减小。高聚物锚杆有较显著的黏结应力集中分布现象，主要黏结区域随着荷载增大逐渐向底部转移和扩大。
关键词：高聚物；锚固体；密度；孔径；长度；粉土；黏结强度；黏结应力分布桩承式路堤中土拱形态与成拱过程中土拱效应研究
杨 涛¹，王刚刚¹，闫业强¹，李国维²
（1. 上海理工大学土木工程系，上海 200093；2. 河海大学道路与铁道工程研究所，江苏 南京 210098）
摘 要：建立了平面应变条件下模拟土拱形成过程的弹塑性有限元模型。研究了桩承式路堤中的土拱形态，分析了影响土拱高度的主要因素和土拱形成过程中桩帽与桩帽间地基土之间的荷载分担特性。研究表明：平面应变条件下土拱的形态为半椭圆，填土内摩擦角和凝聚力的变化对土拱高度的影响较小。土拱高度随桩帽净距的增加先增大后逐渐减小，随路堤高度的增加先线性增加后稳定不变。完整土拱形成时土拱效应发挥程度最大，桩帽间地基土承担的路堤荷载不再向桩帽上转移。
关键词：桩承式路堤；土拱形态；差异沉降；平面应变；有限元
甲烷水合物三维离散元模拟参数反演初探
蒋明镜^1，2，3，贺 洁^1，2，3，申志福^1，2，3
(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；
3. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092)
摘 要：含填充型水合物的砂性能源土可视为特殊的散粒体材料（砂粒和水合物颗粒混合物），具有明显的非连续特征。在离散元中若采用团粒（胶结成团的颗粒组）模拟填充水合物颗粒则需合理确定团粒结构内颗粒间胶结模型参数。为此，基于前人的室内纯水合物三轴试验资料进行离散元建模与参数反演。结果表明，宜采用松散且颗粒间摩擦系数较小的试样模拟水合物块体，当颗粒间摩擦系数小于等于0.04时，可确保无胶结试样的内摩擦角小于室内试验获得的纯水合物内摩擦角。胶结刚度只需在较小范围变化即可反映相同温度不同围压条件下的弹性特性，且微观刚度参数与胶结强度参数的相互作用较小，可以假定二者相互独立。通过选取不同的微观胶结强度值进行不同围压下的三轴压缩试验，建立微观胶结强度参数与宏观参数（内摩擦角和黏聚力）之间的关系，从而确定与室内试验强度特性相符合的微观胶结强度值，实现甲烷水合物三轴试验离散元模拟；由体变规律可知，甲烷水合物在发生剪胀前均存在一个初始的体积收缩阶段，且剪胀特性随着围压的减小而呈现增强趋势。通过微观变量颗粒接触方向组构的分布图可知，随着轴向应变增大，颗粒间接触主方向朝竖直方向偏转，表现出明显的各向异性特性。随着轴向应变的增大，颗粒间胶结残余率变小，表明试样逐步破坏。
关键词：甲烷水合物；离散单元法；参数反演；胶结模型；各向异性；颗粒间胶结残余率
南疆铁路路基次生盐渍化试验研究
赵德安¹，余云燕²，马惠民³ ，陈志敏²，金培杰³，彭典华²
（1. 西北民族大学土木工程学院，甘肃 兰州 730030；2. 兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070；
3. 中铁西北科学研究院，甘肃 兰州 730000）
摘 要：为了全面地研究重塑盐渍土和改良盐渍土的毛细水上升及次生盐渍化现象，弄清水分盐分迁移规律，结合南疆铁路盐渍土路基病害防治技术研究，自行研发了一套测定土的毛细水上升高度和盐分迁移试验系统。试验结果表明：改良盐渍土试验未见明显泛盐现象，而重塑盐渍土在同样压实度及相同物理环境下，迁移盐分表面析出十分明显，沿土柱高度（模拟土层深度）呈梯度规律变化。K938 Ⅲ-3型改良盐渍土的毛细水上升高度和次生盐渍化平行试验进一步表明，盐渍土经水泥、石灰和粉煤灰等掺入物改良后能有效地抑制次生盐渍化现象的发生，有效地降低毛细水上升高度。
关键词：盐渍土；改良盐渍土；次生盐渍化；试验装置
层状横观各向同性地基与刚性条形基础共同作用分析
艾智勇^1，2，张逸帆^1，2
(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：运用对偶积分方程来求解刚性条形基础与层状横观各向同性地基的接触问题。从直角坐标系下平面应变问题基本控制方程出发，通过对坐标 的Fourier积分变换和Cayley-Hamilton定理推导出单层横观各向同性地基的传递矩阵。将单层地基传递矩阵结合层间连续性条件，推导出层状地基的传递矩阵解。利用刚性条形基础与层状横观各向同性地基接触的混合边值条件，推导出一组对偶积分方程，并应用Jacobi正交多项式将其转化为线性代数方程组，求解得到地基反力。编制了相应的计算程序，其计算结果与已有文献和有限元软件的结果基本吻合，并分析了地基横观各向同性性质与成层性对计算结果的影响。
关键词：横观各向同性；层状地基；传递矩阵；对偶积分方程
三针式TDR探头测试区域范围分析及试验验证
詹良通^1，2，穆青翼^1，2，陈云敏^1，2
(1. 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；2. 浙江大学岩土工程研究所，浙江 杭州 310058)
摘 要：在时域反射法（TDR）测试系统中，三针式探头作为应用最广泛的探头形式，其测试区域范围的确定是工程应用中一个重要问题。通过对比分析麦克斯韦方程及地下水渗流方程，利用岩土工程中常用的地下水渗流软件（如：Geostudio软件中SEEP/W模块）对一典型的三针式TDR探头测试区域范围进行计算，并设计了专门的试验对计算结果进行验证。结果显示：①地下水渗流分析软件对三针式TDR探头测试区域范围的计算结果与试验结果有较好的一致性；②三针式TDR探头的测试区域近似长半轴为33.0 mm、短半轴为20.7 mm的椭圆，且该区域内50%的电场能量集中在中间探针周围长半轴为10.7 mm、短半轴为8.7 mm的椭圆内，显示出较明显的“趋肤效应”；③介质的电导率对三针式TDR探头测试范围基本无影响。通过该研究，提出了三针式TDR探头测试范围的计算方法，为工程或试验中该种探头的设计提供了指导。
关键词：时域反射法；三针式探头；测试范围；渗流分析；Geostudio
三轴试验测定掺砾心墙料邓肯模型参数简化方法的探讨
丁树云¹，毕庆涛¹，殷宗泽²
(1. 华北水利水电大学资源与环境学院，河南 郑州 450045；2. 河海大学岩土工程科学研究所，江苏 南京 210098)
摘 要：提出一种能够缩短掺砾心墙料大三轴排水剪试验时间的方法，即降低掺砾心墙料中细粒的含量。掺砾心墙料的强度和变形主要取决于粗粒部分，试验表明，适量降低细粒的含量，没有改变原级配试样应力应变曲线的基本特征。而细粒含量的降低，可以有效地提高试验过程中的排水速率。给出了降低的细粒含量与渗透系数之间的关系，给出了降低细粒含量的掺砾心墙料大三轴试验步骤，以及确定邓肯模型参数的简化方法。
关键词：掺砾心墙料；剪切速率；邓肯模型参数；大三轴试验
磷矿粉稳定铅污染土的溶出特性研究
魏明俐，杜延军^*，刘松玉，朱晶晶，杨玉玲
(东南大学岩土工程研究所，江苏 南京 210096)
摘 要：采用磷矿粉作为稳定剂对铅污染土进行修复处理。通过毒性浸出试验（TCLP），研究磷矿粉稳定铅污染土的溶出特性，探讨了不同磷矿粉掺量和养护龄期对铅、钙溶出量的影响，分析不同初始铅浓度作用下铅、钙的溶出规律。结果表明：铅溶出量随磷矿粉掺量和养护龄期的增加而减小，钙溶出规律与之相反，钙溶出量与铅溶出量存在线性负相关性；稳定污染土和浸出液的pH值受初始铅浓度影响显著，并随着磷矿粉掺量增加而逐渐增大。
关键词：磷矿粉；铅污染黏土；TCLP；pH；溶出特性
复杂地形条件下高面板堆石坝应力变形特性研究
杨 杰^1，2，李国英^1，3，沈 婷¹
(1. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210029；2. 河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210098；
3. 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室，江苏 南京 210029)
摘 要：河谷地形是影响面板堆石坝应力变形的重要因素之一，河谷地形不同导致面板坝边界条件不同，进而影响其应力变形状态。对某拟建坝高256 m的超高混凝土面板堆石坝在复杂地形条件下的应力变形进行分析，得出不对称不规则河谷对面板堆石坝的应力变形协调性影响较大，特别是右岸古河床阶地附近的坝体和面板应力变形梯度变化较大，不利于面板的安全，设计和施工时需采取措施进行处理。并通过与两种调整方案的结果进行对比，针对性的分析了右岸古河床阶地的影响。同时左岸陡岸坡导致面板拉应力和周边缝位移较大，通过与3种调整方案的结果进行对比，分析了陡岸坡的影响程度。
关键词：河谷地形；高面板堆石坝；应力变形；古河床阶地；陡岸坡
岩质工程地质体三维球颗粒计算模型可视化建模
黄刚海^1，2，焦玉勇^1，2，张秀丽^1，2
(1. 中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071；2. 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071)
摘 要：针对难以为离散数值方法建立复杂地质体计算模型的问题，以VC⁺⁺基础类库（MFC）为开发平台，编写三维球颗粒数值计算模型建模程序。利用开放图形程序接口OpenGL，在程序中实现建模可视化。开发的地表开挖算法及坑道开挖算法可使模型形成复杂地表和各种坑道空间。建模实例表明程序具有建立大型复杂地质体球颗粒计算模型的能力，可适应各种常见的工程地质体建模，有助于促进DEM、DDA等离散数值方法在大型工程中的推广应用。
关键词：地质体；三维建模；球颗粒；可视化；DEM；DDA
珊瑚礁地质条件下水泥土搅拌桩抗渗性能研究
马 聪，谭跃虎，李二兵，杨 蒙，谭兴望
（解放军理工大学国防工程学院，江苏 南京 210007）
摘 要：为研究珊瑚礁特殊地质条件下水泥土搅拌桩的抗渗性能，以海南岛某基坑止水工程为背景，通过原状土室内渗透试验与现场取芯试验，获得了膨润土外加剂水泥土的抗渗变化规律。研究表明：①水泥土搅拌桩在珊瑚礁特殊地质条件下的止水工程中具有良好的适用性。②早期水泥对水泥土渗透性的影响大于膨润土，后期由于膨润土的密实效应，膨润土对渗透性能的影响大于水泥，且随着膨润土掺入量的增加，水泥土渗透系数逐渐减小，抗渗能力增强。研究成果对珊瑚礁地质中工程止水具有一定的借鉴意义。
关键词：珊瑚礁地质；水泥土搅拌桩；膨润土；渗透试验；抗渗性能