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岩石力学与工程学报杂志

杂志介绍

岩石力学与工程学报杂志是由中国科学技术协会主管,中国岩石力学与工程学会主办的一本北大期刊。

岩石力学与工程学报杂志创刊于1982,发行周期为月刊,杂志类别为工业类。

  • 基于深度学习的盾构隧道渗漏水病害图像识别

    关键词: 隧道工程  盾构隧道  渗漏水病害  深度学习  图像识别  

    随着城市地铁隧道急剧增加的养护需求,地铁盾构隧道结构病害尤其是渗漏水病害亟需快速精准的识别诊断。利用计算机视觉对盾构隧道进行健康检测是近年来国内外的一种新趋势,但目前渗漏水病害图像的识别效果尚不能满足实际工程的需要。在分析盾构隧道衬砌表面图像特点的基础上,将渗漏水图像分为6种类别,采用深度学习的方法,提出一种新颖的基于全卷...

  • 含预制裂隙大理岩SHPB动态力学破坏特性试验研究

    关键词: 岩石力学  分离式霍普金森压杆  大理岩  裂隙倾角  裂纹扩展  破坏模式  能量耗散  

    为了研究端部裂隙形态对岩石动态力学特性以及裂纹扩展的影响,利用50 mm×50 mm圆柱形大理岩加工含不同裂隙倾角的试样,在50 mm杆径分离式霍普金森压杆(SHPB)试验平台上进行冲击加载试验,并使用高速摄影仪实时记录裂纹扩展以及动态破坏全过程。研究表明,大理岩的动态抗压强度、峰值应变、动态弹性模量等力学参数随预制裂隙倾角增大整体呈先减小...

  • 基于SENDB试样的砂岩复合脆性断裂行为研究

    关键词: 岩石力学  单边切槽深梁试样  断裂韧度  复合断裂  微破裂区  

    基于岩石裂缝多为三维的事实,对不同裂缝长度和支座间距组合下的单边切槽深梁(SENDB)试样3个形状因子(即量纲一化的Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子、量纲一化的T应力)进行三维标定,并与已有的二维数值标定结果进行细致对比,相关结果为科学使用SENDB试样开展岩石复合断裂韧度测试,讨论试件厚度对岩石复合断裂韧度计算的影响等奠定了基础。结果表明,...

  • 1∶1站立式大断面异形盾构管片力学试验系统的研发与应用

    关键词: 隧道工程  异形盾构  原型试验  三维激光扫描仪  裂缝  弯矩传递  

    异形盾构管片由于特殊的断面型式,在应用到实际工程前须对其承载能力、力学特征和破坏模式进行研究。提出一种1∶1站立式原型异形盾构管片力学加载方法,构建可重构式的钢结构加载和数据采集平台以及基于PLC闭环控制理论的千斤顶液压控制系统。基于该试验系统,研究自重状态和覆土状态下异形管片结构内力和形变特征,揭示浅埋条件下管片结构自重对...

  • 循环加载高应力对大理岩Kaiser效应影响的试验研究

    关键词: 岩石力学  声发射  kaiser效应  峰值应力  变形率分析  试验研究  

    声发射法(AE)广泛用于地应力测量。当单次加载Kaiser效应不明显时,可采用循环加载方式。通常各循环峰值加载应力大于岩石在地壳中所受最大应力δm,将大于δm的加载应力称为高应力。为研究高应力对岩石Kaiser效应的影响,对取自铜绿山矿的垂直钻孔岩芯进行循环加载试验,根据声发射特征曲线变化趋势及变形率分析法(DRA)地应力测量结果,对比水压致...

  • 冻融循环作用下砂岩三点弯曲断裂性能试验及其破坏形态研究

    关键词: 岩石力学  砂岩  冻融循环  三点弯曲断裂  粗糙度系数  

    针对不同初始缝高比砂岩试样的三点弯断裂性能展开冻融循环试验研究,分析砂岩试样断裂破坏面的三维形貌随冻融循环作用的变化规律;同时,探讨试样破坏面的三维粗糙度系数与其起裂荷载、峰值荷载、断裂韧度、断裂能等参数的关系。研究结果表明:冻融循环作用对砂岩试样起裂荷载、峰值荷载、断裂韧度和断裂能有不同程度的劣化作用,其劣化作用的程度...

  • 水力压裂裂缝相互干扰应力阴影效应理论分析

    关键词: 石油工程  水力压裂  权函数理论  裂缝干扰  干扰因子  应力阴影  断裂力学  

    针对油气田水力压裂工程中多裂缝相互干扰应力阴影效应问题,引入三类断裂力学干扰因子,采用权函数理论求解有限尺度地层剖面内部裂缝尖端应力强度因子,分析裂缝干扰与竞争起裂行为。研究结果表明:(1)基于权函数理论所得应力强度因子精度高于采用传统无限大裂缝模型所得应力强度因子;(2)提高破裂压力以增大应力阴影效应作用范围受局限,破裂...

  • 基于数据挖掘的隧道围岩变形响应预测与动态变更许可机制

    关键词: 隧道工程  围岩变形响应预测  数据挖掘  先验分布信息  高斯过程回归  动态变更许可机制  变形失效概率  

    隧道作为一个完整的系统工程,其已开挖段所揭露岩体的特征信息及其变形数据往往未被有效利用,而这恰恰是对该隧道后续施工有实际指导意义的。为此,基于数据挖掘理念,充分利用已开挖段揭露围岩的先验分布信息,基于高斯过程回归理论(GPR),构建同一设计围岩等级区间段内岩体自然属性与变形间的映射模型,实现对当前掌子面围岩变形收敛值的响应预测...

  • 坚硬顶板水压致裂控制理论与成套技术

    关键词: 采矿工程  坚硬顶板  水压致裂  裂缝扩展  弱化  应力转移  

    煤矿坚硬顶板具有硬度大、整体性好、分层厚度大等特点,导致诸多围岩控制与安全难题。水压致裂可改造顶板岩体结构,控制工作面顶板的冒落;提出坚硬顶板水压致裂控制的理论与成套技术框架。采用真三轴实验系统等研究揭示水压裂缝的扁椭球体典型形态和空间转向扩展形态,给出围压主应力差、排量、层面与原生裂隙等对水压裂缝扩展的影响规律,考虑围...

  • 《爆破安全规程》(GB 6722—2014)边坡岩体爆破振动速度安全允许值的理论探讨

    关键词: 边坡工程  岩质边坡  岩体  爆破  振动速度  岩体分级  

    开挖爆破诱发的地震波对岩质边坡有显著影响,我国《爆破安全规程》(GB 6722—2014)给出了边坡岩体的爆破振动速度允许值,但未明确说明取值的理论依据。为此,分析露天开挖爆破条件下邻近边坡岩体的附加动应力和质点振动速度场分布特征,推导以坡表质点振动速度表征的岩体附加动应力表达式。以边坡岩体不发生剪切和张拉破坏为控制要求,考虑边坡岩...

  • 局部加卸载下立方体阵列接触力残留的细观特性

    关键词: 岩石力学  立方体阵列  加卸载  接触力残留  内摩擦  光弹试验  

    基于光弹试验分析立方体阵列在一个分级加卸载周期下力链和颗粒位移的演化过程,结果表明,接触力和颗粒位移在卸载阶段均存在残留,且接触力和颗粒位移的演化特征一致表明,卸载过程中存在一个临界荷载值。通过建立主力链颗粒的串联接触模型,得出残留接触力取决于力链所受侧向摩阻力,包括颗粒间接触摩擦与咬合力。结合光弹条纹解析所得特征颗粒所受...

  • 岩质反倾边坡局部锚杆加固分析方法研究

    关键词: 边坡工程  岩质反倾边坡  倾倒破坏  全长黏结型锚杆  稳定性分析  优化设计  

    全长黏结型锚杆作为一种有效且经济的加固手段,在边坡工程中得到广泛的应用。基于最新提出的岩质反倾边坡弯曲倾倒破坏分析方法和极限平衡理论,建立锚杆局部加固后该类边坡的力学模型和稳定性分析方法,给出加固后的边坡安全系数计算公式,并将理论分析结果与离散元(UDEC)计算结果进行对比分析。研究结果表明:理论解与UDEC计算的数值解具有较高...

  • 层状盐岩及泥岩夹层动态力学特性对比试验研究

    关键词: 岩石力学  盐岩  泥岩夹层  围压  应变率  动力强度  

    为对比研究盐岩和泥岩夹层的动态力学特性,以应城盐矿的盐岩及泥岩夹层为研究对象,利用带围压的分离式Hopkinson(SHPB)试验装置,进行不同围压(5,15,25 MPa)下的动载冲击试验研究,分析盐岩和泥岩夹层动力特性的围压效应与应变率效应,基于联合的热活化与黏性机制相互竞争的材料强度–应变率依赖的简化模型拟合出盐岩及泥岩夹层的动力强度公式...

  • 顺层岩质斜坡开采沉陷预测模型研究

    关键词: 采矿工程  开采沉陷  顺层岩质斜坡  下沉预测模型  倾斜地表  

    为有效预测地下采矿诱发山区顺层斜坡的沉陷变形,在分析概率积分法水平地表开采沉陷的基础上,以与岩层、矿体的倾角相同或者相近的顺层岩质坡体为研究对象,建立单元体开采和半无限开采情况下顺层岩质倾斜地表的开采下沉变形预测模型,并给出预测模型的解算过程及步骤。通过2个矿山开采沉陷实例,将预测模型的解算结果分别与现场实测数据、相似模拟...

  • 锚杆加固作用下圆形隧道复合岩体围岩特征曲线解析方法研究

    关键词: 隧道工程  收敛约束法  锚杆加固  复合岩体  围岩特征曲线  

    传统收敛约束法中通常将锚杆作为支护结构求解独立的支护特征曲线,但是锚杆无法构成单独的支护体系,需和围岩共同作用形成承载体系。基于隧道开挖弹塑性力学解析解,考虑锚杆对围岩的加固效应,通过均匀化方法,推导了锚杆加固作用下的圆形隧道复合岩体围岩特征曲线解析解。将所推导的解析解与数值计算结果进行对比,结果表明:推导的锚杆加固作用下...

  • 近距离煤层上行开采巷道合理布局研究

    关键词: 采矿工程  上行开采  巷道布局  裂隙带形态  覆岩组合结构  应力场分布  

    以翟镇煤矿六采区二、四煤层上行开采为工程背景,为解决上层煤工作面巷道的合理布局问题,采用覆岩组合结构理论、现场实测和仿真模拟的手段,对下层煤采动形成的裂隙带综合形态特征及围岩集中应力分布进行重点研究。结果表明:在组合顶板条件下,裂隙带应是以岩层组为单位呈阶梯状向上发育的,现场实测得到的裂隙带发育高度也验证了上述形成机制;裂...

  • 先裂后注防治冲击地压的机制与现场试验

    关键词: 采矿工程  煤矿  冲击地压  先裂后注  煤层压裂  主动防冲  

    为实现煤矿冲击地压的主动区域性防治,提出先裂后注冲击地压防治技术。首先,对常规冲击地压防治技术进行分类,分析常规冲击地压防治技术6个方面的局限性;其次,探讨先裂后注对煤层的作用过程,以及先裂后注防治冲击地压的机制;然后,总结硬煤压裂和软煤压裂2个现场试验的成果,分析先裂后注防治冲击地压的效果;最后,讨论先裂后注冲击地压防治技术的...

  • 基于三维激光扫描技术的岩体结构面智能识别与信息提取

    关键词: 岩石力学  三维激光扫描  岩体结构面  智能识别  信息提取  改进的区域生长法  

    岩体结构面几何参数是评价岩体稳定性与渗流特征的重要研究基础。采用三维激光扫描技术,获取岩体露头点云数据,利用改进的区域生长法与解析几何理论,实现了岩体结构面智能识别与信息提取。研究结论如下:(1)通过对区域生长法进行改进,引入节点法向量判别指标,设置平整性检测阈值δ1与区域生长阈值δ2,可以有效地进行岩体结构面的智能识别。基于...

  • SPB和SPC固化稳定化镍锌污染土的强度及环境特性研究

    关键词: 环境工程  重金属污染土  新型固化剂  固化稳定化  强度特性  环境安全特性  

    以某汽配厂搬迁遗留电镀车间的镍(Ni)、锌(Zn)复合污染土为研究对象,研究2种新型固化剂SPB和SPC固化稳定化污染土的强度及环境安全特性。通过室内试验研究2种固化剂修复污染土的无侧限抗压强度(qu)、干密度(rd)、酸碱度(pH)、酸缓冲能力(ANC)及重金属浸出毒性、重金属形态分布等参数随固化剂掺量和养护龄期的变化规律。室内试验结果...

  • 可控刚度桩筏基础桩土共同作用的工程实践

    关键词: 基础工程  端承桩  刚度调节装置  可控刚度  桩土共同作用  变刚度调平  

    端承型桩等支承刚度较大的桩基础,在正常工作荷载作用下,桩顶较小的竖向变形无法保证桩土共同作用的实现,这可能导致良好的天然地基承载力得不到充分利用,造成极大的浪费。介绍的典型工程成功解决了支承刚度较大的桩基础难以实现桩土共同作用的问题,同时还实现了桩筏基础的变刚度调平,通过对工程设计及数值分析过程的详细论述与描写,并将现场测...

  • 沙漠地区大型供水工程建设的关键技术与方法

    关键词: 水利工程  沙漠渠道  沙基压实  渠床加固  防风固沙  生态保护  

    北疆供水工程由北向南纵贯准噶尔盆地,其中穿越古尔班通古特沙漠的明渠全长166.5 km。20世纪90年代,针对该建设工程,围绕渠道选线、沙基压实、渠床加固、防风固沙、生态环境保护等方面,采用理论研究、技术开发、试验示范,采取科学试验和工程实践相结合的方法,结合12 a的安全运行和动态监测,经过系统分析与评估,总结出一套针对沙漠地区明渠建设的...

  • 完整井定降深抽水非稳定流水位流量近似解

    关键词: 渗流力学  非稳定流  定降深  近似解  boltzmann变换  完整井  

    为分析无限承压含水层单完整井定降深抽水引起的非稳定井流问题,针对轴对称完整井非稳定流微分方程,将井径的影响考虑在模型的边界条件中,采用Boltzmann变换,推求得到在无限承压含水层中单完整井定降深抽水情况下,水位和流量的近似解。将近似解与已有的解析解进行对比,发现近似解与已有的解析解相对误差在15%以内,而且所得到的近似解在计算中更...

  • 过渡型粗粒土渗透变形试验及破坏类型判别

    关键词: 土力学  粗粒土  渗透变形试验  类型判别  毛细管模型  弯曲率  

    工程中细料含量介于25%-35%的骨架密实型粗粒土通常表现出良好力学性能,但渗流下呈现管涌或流土的过渡型破坏类型难以准确判别。通过渗透变形试验,基于Kozeny-Carman公式,采用实测渗透系数K引入反映颗粒比表面积S0和渗流弯曲率T的当量比表面积参数S0',建立孔隙率n和S0'相等的均匀毛细管模型;根据级配特征粒径d3与毛细管直径D的关系,提出判别过...

  • FBG传感器进行PHC管桩负摩阻力监测的研究

    关键词: 桩基础  fbg传感器  负摩阻力  phc管桩  中性点  沥青涂层  

    目前,针对实际工程中预应力高强混凝土(PHC)管桩的负摩阻力现场实测研究几乎未见报道。为了揭示PHC管桩的负摩阻力特性,填补此类桩现场负摩阻力量测试验的空白,研究光纤布拉格光栅(FBG)传感器在PHC管桩桩身上的安装工艺及保护措施,并对某建筑基础的4根承受新近填土产生的负摩擦阻力作用的工程桩桩身应变进行长达21个月的监测,分析在上部结构...

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