遮帘式板桩码头的工作机理

蔡正银1，侯伟1，2，关云飞1

（1.南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏南京210024；2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092）

摘要：板桩码头结构深水化过程中遇到的主要问题是如何克服作用于前墙上的随开挖深度剧增的土压力。遮帘式板桩结构的设计思路是在传统的板桩码头前墙陆侧增加一排遮帘桩，利用其遮帘效应来分担一部分作用于前墙上的土压力，从而达到建设大型深水板桩码头的条件。通过前期开发的基于ABAQUS有限元平台的土和结构相互作用分析软件，采用“南水双屈服面弹塑性本构模型”来模拟地基土的应力应变关系，通过基于接触力学的本构模型来模拟土和码头结构的相互作用，研究了遮帘桩的工作机理和遮帘效应，探讨了遮帘式板桩码头前墙两侧的土压力分布规律，以及码头结构的变形和弯矩分布规律。通过与单锚板桩码头结构的比较，验证了遮帘式板桩码头对于板桩码头深水化的作用。

关键词：板桩码头；遮帘桩；数值模拟；土压力

列车运行引起高架桥群桩基础地面振动分析

高广运1,2，李绍毅1,2，顾晓强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：采用半解析数值方法分析列车运行引起高架桥群桩基础地面振动，研究合理设计桩基减小地面振动。半解析数值模型包括列车–轨道模型、高架桥模型、群桩模型。列车轨道模型中采用多质点弹簧–阻尼模型模拟列车，采用美国功率谱描述轨道随机不平顺，使用Euler梁模拟钢轨，采用Hertzian非线性公式描述轮轨接触，采用振型分解法求解轮轨作用力。铁路高架桥采用弹性支座简支梁模拟，采用传递系数矩阵和群桩影响因子分析桥墩下群桩的动力阻抗，根据桥墩的动力平衡方程求得桥墩–地基相互作用力，采用Green函数求得弹性半空间地面振动。研究铁路高架桥下群桩参数对地面振动的影响，分析不同桩长、桩直径、桩间距和轨道不平顺条件下地面振动速度1/3倍频程的大小。结果表明：轨道不平顺对桥墩作用力有较大影响，对小于6Hz的地面振动影响较小，对大于6Hz的地面振动影响较大。合适调整桥梁跨度与车速组合可减小地面振动。车速小于260km/h时，桩径对地面振动影响较小；车速大于260km/h时，增加桩径可减小地面振动。适当增加桩间距可避开振动增大区、减小地面振动随车速的增加。合理设计桩长可减小地面振动的增大区域。

关键词：高架桥；高速列车；地面振动；群桩动力阻抗；1/3倍频程

高地应力特厚煤层“蠕变型”冲击机理研究

姜福兴1，2，冯宇*1，2，KOUAMEKJA1，2，王建超1,2

(1.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083；2.北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)

摘要：多起“蠕变型”冲击事故分析表明：该类冲击属于典型的隐蔽性灾害，具有自发性和时滞性的特点，发生机理的不明导致其防治极具挑战，给深部特厚煤层的安全开采造成了严重威胁。“蠕变型”冲击与不稳定蠕变密切相关，通过建立蠕变模型和三维蠕变方程，得到高地应力与特厚煤层为不稳定蠕变的形成提供了有利的孕育条件；分析了巷道围岩不稳定蠕变破坏的过程，认为不稳定蠕变通过强度“腐蚀”和应力解除2方面实现启动冲击和减小阻抗，从而在受外部静态应力叠加影响的巷道薄弱区域形成“蠕变型”冲击，并提出了判别其发生可能性的评估公式。针对这类冲击的发生机理，提出了针对性的防治措施建议：合理布置巷道、加强主动支护、优化卸压参数和长期监测。

关键词：高地应力；特厚煤层；不稳定蠕变；冲击地压；自发性；时滞性；隐蔽性灾害

上覆高位岩浆岩下离层空间的演化规律及其预测

蒋金泉，王普，武泉林，张培鹏

（山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地，山东青岛266590）

摘要：针对工作面上覆高位硬厚岩浆岩条件，采用相似材料模拟试验研究了主关键层下离层空间的演化过程与形态特征，分析了离层空间的层位演化与横向扩展规律、覆岩与主关键层的运移规律；通过理论分析揭示了离层空间形成的机理与条件，提出了离层空间演化特征的确定方法，建立了主关键层底部最大离层空间的分析模型与预测方法。研究表明：岩层组合失稳运移形成“月牙”形离层空间，以间歇式跳跃上升至岩浆岩底部，岩浆岩底部存在较大的离层空间，并由“月牙”形逐渐转变为“一字”形，岩浆岩破裂运移导致离层闭合。离层空间在亚关键层及主关键层底部自下而上动态发育与闭合，层位高度及发育范围与推进距离呈正相关性，可采用“多梯形”方法确定其演化过程。覆岩运移经历下位关键层沉降、运移向主关键层底部发展、底部盆地沉降、岩浆岩运移及整体稳定等5个状态，覆岩下沉形态先后呈“V”型、“√”型及“U”型。岩浆岩运移过程分为下部支撑、底部离层扩展、破裂随动、失稳运移及离层闭合稳定等5个阶段。建立了最大离层空间的覆岩结构及弹性基础梁模型，得到其断面积和体积的预测计算式，为高位岩浆岩下安全开采提供了理论依据。

关键词：硬厚岩浆岩；高位主关键层；模拟试验；离层空间演化；覆岩运移；最大离层空间

考虑细观单粒强度的堆石料破碎特性研究

迟世春，王峰，贾宇峰，李士杰

(大连理工大学海岸与近海国家重点试验室，辽宁大连116024)

摘要：颗粒破碎是影响堆石料力学性质的主要因素之一，但由于测试手段的限制，荷载作用过程中堆石的颗粒破碎难以实时度量，因而影响堆石料力学特性的深入研究。通过单粒强度试验，发现同一粒组的堆石料单粒强度较好地服从Weibull分布，而破碎后颗粒的粒径级配曲线基本服从分形分布。在此基础上，推求了堆石料三轴试验过程中级配的演化过程，给出了颗粒破碎的实时预测方法，与三轴试验结果比较，验证了本文方法的有效性。

关键词：堆石料；Weibull分布；分形破碎；单粒强度

渗透作用下多孔介质中悬浮颗粒的迁移过程研究

白冰，张鹏远，宋晓明，郭志光，陈星欣

(北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)

摘要：对天然硅粉悬浮颗粒在饱和的石英多孔介质中的渗透迁移特性进行圆柱穿透试验，得到6种不同颗粒粒径（10，15，20，25，33，47μm）、3种不同颗粒浓度（0.2，0.5，0.8mg/ml）、3种不同渗透速度（0.087，0.173，0.260cm/s）和3种不同渗透方向（即自上向下，水平，自下向上）的颗粒穿透曲线，重点研究这些因素对悬浮颗粒迁移的水动力学过程、弥散效应、沉积效应等物理机制的影响。研究表明，当渗透速度相同时，颗粒穿透过程中的浓度峰值一般随颗粒粒径的增大而减小。而随渗透速度的增大，水动力学作用对颗粒迁移的影响越来越大，此时颗粒粒径大小的影响则逐渐减小。此外，存在一个临界浓度值，当注入的悬浮颗粒浓度大于该值时，随着注入悬浮颗粒浓度的增大，出流液中的颗粒相对浓度反而有减小的趋势，这与大量的悬浮颗粒进入多孔介质造成多孔介质孔隙的堵塞有关。

关键词：多孔介质；悬浮颗粒；渗透试验；迁移过程；相对浓度

基坑锚索预应力损失规律及分步张拉控制措施研究

刘新荣1，2，刘永权*1，2，康景文3，杨忠平1，2

(1.重庆大学土木工程学院，重庆400045；2.山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学)，重庆400045；

3.中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，四川成都610081)

摘要：针对基坑工程中锚索预应力损失的特殊性，采用现场试验的方法，对分级张拉直至破坏过程中锚索锚固体上剪应力的分布特征以及不同张拉荷载、循环加卸载下锚索预应力的损失规律进行了分析；结合工程实例建立数值模型，分析了锚索预应力在基坑分步开挖过程中的变化规律，并对一次张拉和分步张拉两种方案下支护桩的位移和弯矩变化进行了对比分析。结果表明：锚索锚固体前端的脱黏滑移是锚索初期张拉锁定损失的重要原因，张拉荷载越小、循环张拉次数越多，锚索的初期损失率越低；对于多排锚索支护桩，上排锚索预应力会因下排锚索施加而减小，而在整个开挖过程中，锚索预应力呈现波动增大的趋势；通过采取分步张拉控制措施，锚索预应力的张拉锁定及开挖损失均得以明显改善，支护桩在开挖过程中的受力和变形更趋合理，该控制措施可为类似基坑工程的施工提供借鉴。

关键词：基坑开挖；预应力锚索；预应力损失；张拉锁定；分步张拉

土遗址锚固用PS-(C+F)浆液性能与结石体耐久性

室内试验

张景科1，谌文武1，李最雄2，郭青林2，孙满利3

(1.西部灾害与环境力学教育部重点实验室（兰州大学土木工程与力学学院），甘肃兰州730000；2.敦煌研究院国家古代壁画与土遗址

保护工程技术研究中心，甘肃敦煌736200；3.西北大学文化遗产学院，陕西西安710069)

摘要：为科学揭示土遗址本体锚固用PS-(C+F)浆液的凝结固化特征和结石体的长期性能，针对标准稠度试验确定的最佳水灰比（0.39）的浆液，通过龄期强度、龄期含水率、龄期波速、收缩特性等试验，查明了浆液的凝结固化特征；通过温湿度循环、冻融循环、水稳定性、安定性和耐碱性等耐候性试验手段，研究了结石体的耐久性特征。试验结果表明，本浆液龄期强度满足施工工艺的需求，结石体在外观、密度、孔隙率、强度上和土体具有较好的兼容性，较低的收缩率保证了锚固界面的性能，结石体具有典型的弹脆性力学特征；结石体具有优良的耐久性，可以有效的抵御西北干旱半干旱区的气候，但在硫酸钠高含量遗址土体中不适用。研究证明，配合比为C∶F=1，PS∶(C+F)=0.39的PS-(C+F)浆液适宜于中国西北地区土遗址本体锚固，具有较强的兼容性和耐久性。

关键词：土遗址；PS-(C+F)浆液；凝结固化；耐久性；兼容性

基于非线性反演的井壁稳定随钻预测方法

吴超，刘建华，张东清，王磊

（中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，北京100101）

摘要：常规井壁稳定预测方法计算量大、操作繁琐、适用范围有限，严重影响其实钻应用效果。通过考察声波速度、地震记录及井壁稳定参数之间的定量关系，建立起利用地震资料直接反演孔隙压力、地应力、岩石强度的模型。根据反演模型的非线性特征，结合井壁稳定参数的地质统计特性，运用随机地震反演方法预测待钻地层的孔隙压力、地应力、岩石强度，并根据反演结果进一步预测井壁稳定性。在实钻过程中，利用录井资料的实时分析和井壁稳定参数的分层地质统计模型，对钻头前方地层的井壁稳定性进行随钻预测。在川东北元坝气田的应用情况表明，本方法的综合性能相比常规方法有明显提高，具有较强的随钻预测能力。

关键词：井壁稳定；随钻预测；地震资料；非线性；随机反演

高路堤预应力锚索桩板墙承载特性分析

孙书伟1，王卫1，朱本珍2

(1.中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083；2.中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州730000)

摘要：以昆明—曼谷国际公路k70路堤加固工程为背景，采用原位测试方法，完成了不同工况下预应力锚索桩板墙承载特性的现场试验。通过观测结构位移、土压力、桩身内力以及锚索预应力等，系统分析了预应力锚索桩板墙的受力特性与力学行为。锚索桩板墙对高路堤的加固效果显著，填筑初期结构位移随填土高度线性增加，锚索施工后增速有所减缓；初始填筑阶段，抗滑桩变形以刚性倾斜为主，随着锚索张拉和桩后填土不断增高桩身产生了较为明显的弯曲变形。作用在抗滑桩后的土压力大致呈三角形分布，板后土压力大致呈抛物线型分布；相同埋深条件下作用在抗滑桩上的土压力明显大于挡板，原因在于相邻抗滑桩间产生了明显的土拱效应，下部相邻抗滑桩间的土拱效应更强；与解析解的对比结果表明，实测最大桩后土压力与滑坡推力接近，远小于被动土压力；实测板后土压力与主动土压力接近，工程设计中可选取Rankine主动土压力作为挡板的设计荷载，在不利位置采取增大板厚等措施避免挡板发生破坏。采用弹性弯曲梁理论对锚索桩板墙内力计算的结果与实测结果基本一致。张拉锁定初期锚索预应力损失较大，约为设计荷载的10%，后期锚索预应力逐渐趋于稳定，锚索预应力长期损失约为设计荷载值的12%～15%。

关键词：预应力锚索桩板墙；现场试验；土拱效应；土压力；预应力损失

盾构管片接头破坏的弹塑性–损伤三维有限元模型研究

庄晓莹1，2，3，张雪健1，朱合华1，2，3

(1.同济大学土木工程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：分别采用弹塑性本构和弹塑性损伤本构，建立盾构管片接头三维有限元模型，模拟正负弯矩下接头压弯破坏全过程。与实验对比后表明：初始加减阶段采用弹塑性本构和损伤本构得到的结构变形曲线基本重合，且与试验值吻合较好；荷载进一步加大后，采用损伤本构进行分析，其结果更接近试验值，且可更好地模拟结构承载力下降过程。通过有限元网格的收敛性分析，证明网格划分的合理性并给出此类有限元模型网格大小的建议值。最后根据数值模拟结果给出管片接头健康评价指标。

关键词：盾构隧道；三维有限元；损伤本构；结构承载力；收敛性分析；健康评价

季节性寒区隧道围岩融化分析的一种解析计算方法

冯强1，2，王刚1，2，蒋斌松3

(1.山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东青岛266590；2.山东科技大学土木工程与建筑学院，山东青岛266590；

3.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221116)

摘要：融化与冻胀是影响寒区隧道围岩稳定的重要因素，为分析季节性寒区隧道融化时围岩应力分布规律，建立了一种理论分析模型。该模型是在围岩先发生冻胀的基础上进行的，考虑了冻结围岩融化时体积的缩小和融化围岩在荷载作用下的压缩过程，即当冻结围岩融化时体积缩小，融化范围外侧的围岩将向隧道方向移动，并对融化围岩进行压缩变形，当达到平衡后又有一部分冻结围岩进入融化圈范围内，使得该部分冻结围岩再次融化，外侧围岩再次移动，融化围岩再次压缩，最后再次达到平衡，如此往复，直至整个系统稳定为止。为简化分析，认为所有过程均是一次完成，且冻结围岩融化时体积的缩小量近似等于围岩冻结时体积的膨胀量；而融化围岩的压缩过程是将融化围岩和衬砌看作一复合支护结构并进行受力压缩的过程。通过算例分析可知：冻结围岩融化后，衬砌中的最大主应力有所减小，融化范围内的围岩应力减小明显，而未融化范围内（冻结状态）围岩由于几何尺寸的变化使得环向应力有所增加；同时进一步分析了冻胀线应变、地应力以及融化半径对融化过程的影响规律。该融化分析模型较好的吻合现场的实际情况，对寒区隧道围岩融化研究具有一定的参考意义，能较好地指导寒区隧道设计。

关键词：季节性寒区隧道；融化；体积缩小；复合支护；计算模型；解析解

利用变分法探索地震作用隧道掌子面破坏形式

黄俊1，党发宁2，周磊2，郭婵娟3，覃源1

(1.西安理工大学水利水电学院，陕西西安710048；2.西安理工大学土木建筑学院，陕西西安710075；

3.中国电力工程顾问集团西北电力设计院，陕西西安710075)

摘要：介绍基于变分法给出地震作用下隧道掌子面坍塌破坏极值曲线解析表达式的方法。首先建立隧道开挖纵向参考平面，通过引入地震系数k给出地震作用下掌子面坍塌破坏块体拟静力计算模型，然后由Hoek–Brown破坏准则及关联流动给出破坏块体的内力耗散功率，从而根据上限定理建立关于掌子面破坏曲线的泛函，再由Euler–Lagrange方程得到相应破坏极值曲线的非线性偏微分方程，最后给出B=0.5时掌子面破坏极值曲线特解。经与数值分析对比表明解析结果在预测掌子面前方最远距离zmax与数值结果较为一致，但破坏区域偏大。亦探讨了滑动方向角与掌子面压力等参数变化对破坏极值曲线形状的影响。分析表明：该方法预测地震作用下掌子面破坏曲线的具体表达式可以较为简单且有效准确的反映掌子面前方区域受扰动特征，亦可以作为地震多发区隧道施工风险评价定量依据之一。

关键词：掌子面；破坏极值曲线；变分法；上限定理；地震系数

磷酸盐对铅污染土–膨润土竖向隔离墙材料沉降特性

影响的试验研究

杨玉玲1，2，杜延军*1，2，任伟伟1，2，范日东1，2

(1.东南大学岩土工程研究所，江苏南京210096；2.江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室，江苏南京210096)

摘要：土–膨润土竖向隔离墙广泛应用于控制地下水中污染物的运移。将两种磷酸盐用于铅污染环境下传统隔离墙材料改良，以增强墙体材料分散性，提高其对污染物的阻滞效果。通过一系列沉降试验和微观扫描电镜试验，研究了不同铅浓度、磷酸盐掺量和种类下土–膨润土隔离墙材料的沉降特性及其变化规律，并给出相应的机理解释。试验结果表明，隔离墙材料在铅污染作用下发生絮凝，沉积物体积增加36%；磷酸盐作用下，铅污染试样沉降模式由絮凝沉降型转变为累积沉降型，同时沉积物体积明显减小，沉积物结构更致密；磷酸盐的空间位阻效应和具有增加土粒表面负电势的性能使得隔离墙材料的分散性得到显著改善，土颗粒保持为平行有序的排列结构；相同磷酸盐掺量下，掺加六偏磷酸钠试样的沉降体积较小，其对铅污染试样的分散效果优于焦磷酸钠；铅浓度为0～0.1，1～2和6mmol时，六偏磷酸钠最优掺量分别为0.1%，0.5%和2%。研究成果可对改善受污染隔离墙材料的分散性提供一定参考。

关键词：隔离墙；沉降特性；磷酸盐；污染土；膨润土

基于环路更新的物理覆盖和接触环路生成算法

徐栋栋1，杨永涛2，郑宏2，邬爱清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.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)

摘要：数值流形方法（NMM）实现了对连续和非连续问题的统一求解，但前提是必须能够正确地生成物理覆盖和接触环路。首先，针对几何形态保持固定不变的模型，阐述了物理覆盖和接触环路生成的整个过程。其中，重点介绍了搜索环路的算法，这也是NMM前处理的核心算法。进而，基于更新物理片环路和接触环路的思想，提出了一种新颖的更贴近NMM本质的裂纹扩展时的物理覆盖和接触环路生成算法，理论上可适用于任意的裂纹扩展长度和允许裂纹尖端落在单元的任意位置，更大程度上摆脱了对于网格的依赖性。最后，通过一个多裂纹扩展算例证实了方法的鲁棒性和正确性。

关键词：数值流形法；物理片；物理覆盖；数学片；数学覆盖；物理片环路；接触环路；多裂纹扩展

木质素改良粉土热学与力学特性相关性试验研究

张涛1，2，刘松玉1，2，蔡国军*1，2，李军海3，接道波3

(1.东南大学岩土工程研究所，江苏南京210096；2.江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室，江苏南京210096；

3.江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京210014)

摘要：为揭示木质素改良粉土热学与力学特性随养护龄期的演化规律，通过击实试验、热阻系数测试、无侧限抗压强度试验、回弹模量试验、压汞试验和扫描电镜分析试验，探讨改良土热阻系数、强度和刚度与木质素掺量、含水率和养护龄期的变化规律，同时定性/定量评价改良土微观结构变化，分析改良土热学特性与力学特性间的相互关系。结果表明：改良土最大干密度较素土增加，最优含水率减小，干密度对含水率变化的敏感性增加；热阻系数随掺量和养护龄期增加而增加，60d养护龄期后热阻系数趋于相同，热阻系数与土体密实度和组成成分的热传导特性密切相关；改良土强度随掺量和龄期增长而增加，28d龄期12%掺量改良土强度约为素土强度6倍；回弹模量的变化特征与无侧限抗压强度类似，对于改良粉土，木质素最优掺量约为12%；改良土孔隙总体积和平均孔径显著减小，木质素包裹、连结土颗粒并填充孔隙，形成更致密土体结构。

关键词：木质素；粉土；热阻系数；无侧限抗压强度；压汞法

周期荷载作用下黄砂岩疲劳破坏变形特性试验研究

卢高明1，2，李元辉1，2，张希巍1，2，刘建坡1，2

（1.深部金属矿山安全开采教育部重点实验室，辽宁沈阳110819；2.东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819）

摘要：为研究周期荷载对工程岩体长期稳定性的影响作用，利用Rockman207岩石力学试验系统对黄砂岩试件进行了单轴条件下不同上限应力和应力幅值的周期荷载疲劳试验。试验结果表明：黄砂岩的疲劳破坏受到静态应力–应变全过程曲线轴向、环向以及体积变形量的控制，在控制曲线的峰值强度或峰值强度之后，疲劳试验过程中会出现“初始破坏”；黄砂岩疲劳破坏轴向和环形不可逆变形的3阶段发展规律的本质影响因素是产生的应变速率不同，黄砂岩的疲劳破坏过程是轴向和环向不可逆变形不断累积的过程；在一定条件下，黄砂岩的循环次数–上限应力曲线（N–S曲线）可以用来预测岩石的疲劳寿命。

关键词：岩石力学；周期荷载；疲劳特性；不可逆变形；疲劳寿命

循环加卸载作用下砂岩孔隙度与渗透率演化

规律试验研究

孔茜1，3，王环玲*2，徐卫亚3

(1.河海大学水利水电学院，江苏南京210098；2.河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098；

3.河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京210098)

摘要：研究砂岩在多次循环荷载作用下孔隙度及渗透率随荷载的变化规律，利用致密岩石惰性气体渗透率测试系统对砂岩进行了5次循环加卸载试验。试验结果表明：砂岩的孔隙度和渗透率随围压的增大而减小，循环加卸载过程中，砂岩的孔隙度、渗透率在加载阶段与卸载阶段的变化曲线均是不重合的。围压加载阶段孔隙度和渗透率随围压的变化关系均呈指数关系，在围压卸载阶段孔隙度与渗透率随围压变化均呈幂函数关系。砂岩在低围压条件下渗透率随围压变化的程度较大，在高围压条件下渗透率变化程度较小。加载阶段砂岩渗透率变化程度在第1次循环期间较大，从第2次循环开始由于岩样一定程度的压密渗透率随围压变化越来越小，而卸载阶段5次循环过程中渗透率随围压的减小而增大，但是循环次数增加过程中，渗透率的恢复程度相对于第一次循环越来越小。

关键词：循环加卸载；孔隙度；渗透率；围压；砂岩

动载作用下圆形巷道锚杆支护结构破坏机理研究

王正义1,2，窦林名*1,2，王桂峰1

（1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州221116；2.中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116）

摘要：将冲击应力波进行合理简化，建立平面P波与圆形锚固巷道相互作用简化模型。结合算例，通过分析深部围岩径向应力、巷道表面切向应力、巷道表面径向位移以及深部围岩与巷道表面径向位移差等代表性指标，确定了重点支护位置，推导了重点支护位置的锚杆受力机制并提出了相应破坏类型及判据。结果表明：迎波侧与侧向位置是重点支护位置。迎波侧锚杆总应力是静载轴应力、锚杆振动的动应力和动载下围岩变形引起的附加应力的叠加，强冲击下迎波侧支护结构的破坏类型为单次瞬间摧垮破坏，围岩受压破裂，锚杆松动失去加固作用；循环弱冲击下的破坏类型为循环累积损伤破坏，受压围岩逐渐损伤致裂，锚杆反复受压、受拉直至松动，这进一步加剧围岩的损伤破裂，当承载拱强度降低到一定值后，一次小冲击就能诱发巷道冲击破坏。侧向位置锚杆总应力是静载轴应力、动载下围岩变形引起的附加应力的叠加，锚杆始终受拉，在强冲击下可能发生拉断破坏。通过相似模拟试验，较好地验证了理论分析结果，表明理论分析结果对工程实践具有一定的指导意义。

关键词：冲击矿压；应力波；锚杆；巷道围岩；支护

无纺织物单向拉伸孔径变化试验与理论预测对比分析

唐琳1，唐晓武2，赵庆丽1，王艳3，白彬2

(1.哈尔滨工业大学（威海），山东威海264209；2.浙江大学建筑工程学院滨海和城市岩土工程研究中心，浙江杭州310058；

3.宁波大学建筑工程与环境学院，浙江宁波315000)

摘要：无纺织物作为反滤材料，常处于单向受拉工作状态。单向拉伸引起无纺织物孔径变化，易导致反滤工程失效。通过控制织物应变的干筛试验，定量测试了无侧限单向拉应变逐级增大的过程中，两种不同厚度短纤针刺无纺织物的孔径分布曲线变化。采用干筛试验结果，对现有两种体系的单向应变下无纺织物孔径预测理论解进行验证：一类是佘巍等效孔径O95理论解，一类是Rawal孔径分布曲线理论解。通过对比两种理论解对各级拉应变下的O95值预测，归纳二者的预测误差规律，从理论假设出发分析误差原因。同时采用前人图像法测得的热粘无纺织物O95变化验证两类理论解。两种理论解均能较好地预测无侧限单向拉应变下无纺织物O95的变化规律。O95随单向拉应变呈近似线性减小的规律。对于O95变化斜率的预测，佘巍解较准确，Rawal解偏大。对于O95数值预测可结合两类理论解给出变化范围。

关键词：无纺织物；无侧限单向拉应变；O95；孔径分布曲线；理论解；干筛

非饱和土质覆盖层多组分气体运移机理研究

张旭俊1，2，陈云敏1，2，徐晓兵1，2，詹良通1，2，杨益彪1，2

（1.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州310058；2.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点试验室，浙江杭州310058）

摘要：为研究土质覆盖层中各组分气体的运移规律，进行了土柱注气试验，并通过多组分气体运移理论对试验结果进一步分析。分析结果表明：在注入气体总流量不变的情况下，改变注入气体的组分，会显著影响土柱中各组分气体分布；多组分气体运移理论能较好地预测各组分气体的运移；表观气相渗透系数不是一常数，与气压大小相关；体相扩散是影响各组分气体分布规律的主要因素，通过改变有效二元扩散系数，调整各组分气体分布，可以提高土质覆盖层中甲烷氧化效果。

关键词：气体运移；覆盖层；多组分气体；非饱和土；体相扩散

多轮组车辆荷载下公路地基的附加动应力

魏星1，王刚2

（1.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2.重庆大学土木工程学院，重庆400044）

摘要：基于移动集中点荷载作用下的地基附加动应力的理论解，采用数值积分方法计算了移动圆形均布荷载下地基的附加动应力。将交通荷载简化为移动的均布圆形荷载，对比分析了荷载作用半径、荷载移动速度对地基附加动应力的影响规律。分析结果表明：浅层地基和深层地基中的附加动应力分布规律有所差异；荷载移动速度对地基中各应力分量的影响规律与地基深度密切相关；地基中的附加应力分布曲线具有良好的归一化规律。在单个轮轴荷载计算方法的基础上，采用叠加法对多轮组车辆荷载作用下的地基附加动应力进行了研究。计算结果表明：应力的叠加效应和荷载移动速度效应对深层地基的影响较浅层地基更为显著；多轮组车辆荷载作用下，应力路径形式变得更为复杂。

关键词：移动车辆荷载；循环心形路径；移动速度；地基

连续级配土的级配方程及其适用性研究

朱俊高1，2，郭万里1，2，王元龙3，温彦锋4

(1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098；2.河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京210098；

3.中北大学土木工程系，山西太原030051；4.中国水利水电科学研究院岩土工程研究所，北京100038)

摘要：提出了一个描述连续级配土的级配方程，研究了方程的基本性质、对不同土体级配曲线的反映能力，验证了方程对各种连续级配土的普适性。研究表明：该级配方程能够描述出双曲线形、反S形和近乎直线等三种典型的土体级配曲线，而且对于黏土、粉土、砂土和粗粒土等不同土料的级配都具有广泛的适用性。方程参数分析得知b主要决定级配曲线的形状，即双曲线形或反S形，而且，当m较小时，曲线很缓，近似于直线。参数m主要决定曲线的倾斜程度，且曲线主体部分的斜率与m成正相关。和Swamee提出的级配方程相比，本文的级配方程有明显的优越性和更宽广的适用性。对6座国内外土石坝人工爆破堆石料的级配研究表明，级配参数b和m大致在-0.28～0.64和0.45～0.75范围。

关键词：土；级配曲线；级配方程；曲线拟合