摘要：山区高速公路的建设日益增多,岩质高边坡越来越多地出现于工程建设之中。对于完整性较好的岩质边坡,楔形体破坏是常见的边坡破坏类型之一。由于楔形体数量多,规模及稳定性都差别较大,位置也不固定,在勘探过程中难以确定,给边坡稳定性分析及设计带来很大不便。依据楔形体几何结构条件,将楔形体分成Ⅰ型(出现于坡肩,由两条相交的结构面与坡顶、坡面共同包围形成)和Ⅱ型(出现于坡面,由三条结构面与坡面共同包围形成),利用结构面三维网络模拟技术,对岩质边坡工程中楔形体进行随机分析和分步筛选,发展了搜索楔形体及其稳定性评价方法,用以指导边坡评价、设计和加固治理,并在厦沙高速的边坡稳定性分析中尝试应用。结果表明:对于岩质边坡,可根据楔形体的几何构成条件,利用楔形体分析方法,可以从岩体三维结构数字模型中抽取楔形体,并进行楔形体稳定性分析;通过Ⅰ型楔形体和Ⅱ型楔形体的对比,当边坡坡高较大时,Ⅱ型楔形体数量远远大于Ⅰ型楔形体,因此应更重视对Ⅱ型楔形体的研究。

摘要：在当今城市景观提质改造活动积极开展的背景之下,滨水或水域古建筑多面临着清淤的现实需求。为有效保护古建筑,需要充分考虑清淤对古建筑地基变形的影响。以某软土地基古石桥为例,建立了桥体与场地地基土层的三维模型,研究了清淤深度、清淤坡肩宽度和清淤坡比3个参数对软土地基古石桥位移和应力分布的影响规律,并进一步分析了清淤对古石桥地基变形影响的机制。研究结果表明:(1)清淤开挖效应主要表现为引起桥体及邻近区的土体位移、改变应力分布和导致邻近区土体出现塑性区3个方面,使得古桥自身及其邻近区土体处于更为复杂的应力场与位移场之中;(2)不同清淤参数对古桥及其邻近区地层位移场和应力场的影响以及影响程度存在差别,清淤深度主要影响土体的位移变化幅度,清淤坡肩宽度控制着清淤效应的波及范围,清淤坡比和清淤坡肩宽度共同影响着土体位移曲线形态的变化和塑性区的发展;(3)在实际清淤工作中,清淤参数的设置除了需要满足工程可行性与经济性的要求之外,还应当合理确定清淤参数、控制清淤开挖对相邻古建筑的影响程度,在确定设计清淤深度时需要综合考虑清淤坡肩宽度和清淤坡比。研究成果对古建筑的清淤工作有实际指导意义。

摘要：设计并完成比例尺1∶100的边坡振动台模型试验,讨论模型的相似关系、传感器的布置及模型的建造,并编制相应的动荷载加载方案。通过输入不同类型、不同幅值、频率的动荷载,分析模型边坡在地震作用下的动力响应规律以及地震动参数对边坡动力特性和动力响应的影响。试验结果表明,在坡体的表面和坡内的竖直方向上,加速度放大系数均随着高程增加而明显增大。当输入不同压缩比的地震波时,压缩比越大坡体的动力响应越明显,即随着输入动荷载的频率增加,越接近土体的自振频率加速度放大效应越明显;在坡体的同一高程处,坡面的加速度放大系数略大于坡体内的加速度放大系数,表现出一定的趋表效应,同时随着输入地震波振幅的增加,加速度放大系数整体出现递减的趋势。实验结果分析有助于揭示土质边坡在地震作用下的失稳破坏机制,为今后边坡工程的抗震设计提供积极的参考。

摘要：为了探究不同粗糙度断续节理岩体直剪试验的裂纹扩展过程及破坏模式,基于颗粒流方法,对试样施加不同法向应力,并探讨了预剪面应力演化过程。研究结果表明:根据微观裂纹的张、剪属性及其演化过程,岩桥破坏模式大体可分为5类,且与法向应力和节理面粗糙度密切相关,法向应力、节理粗糙度的增加都会促使岩桥向剪切破坏方式转变;初始翼裂纹与原节理面的夹角对法向应力变化不敏感,而随着节理粗糙度的增加而减小;在剪切过程中,预剪面上的应力分布不均匀且不断进行重分布,对于平直节理岩体剪应力主要由岩桥承担,且无论水平向还是法向,岩桥部分压应力均大于节理部分;而对于粗糙节理岩体,剪应力由节理和岩桥共同承担,且节理部分的应力均高于岩桥部分。研究成果对进一步明确断续节理岩体的力学参数有参考价值。

摘要：通过对厦沙高速公路边坡云母石英片岩的矿物成分、微观结构、强度测试以及数值模拟分析,研究了不同风化程度的云母石英片岩在结构和强度上的各向异性特征,分析了云母石英片岩强度的变化规律。结果表明:在漫长地质历史过程中经历多种地质作用,云母石英片岩的矿物形成了独特的定向排列结构,使岩石具有明显的片状构造,从而也导致岩石在物理力学性质上具有明显的各向异性;在不同方向荷载作用下,云母石英片岩的抗压强度和剪切强度均表现出一定的各向异性,尤其是抗剪强度更为明显,反映出片理面对于其剪切破坏的控制作用更为强烈;不同风化程度的云母石英片岩的抗压强度均具有明显的各向异性,随片理面倾角的变化,其抗压强度呈"U"字形的变化趋势,表现为先减小后增大,且随岩石风化程度的加深,"U"字形曲线越来越开敞,云母石英片岩的抗压强度的各向异性程度有所减弱。

摘要：“土力学课程设计”属于实践环节内容,是培养学生综合运用专业知识、工程实践能力和创造精神的关键环节。文章分析了传统“土力学课程设计”开展过程中遇到的一系列问题以及所开发的“土力学课程设计”任务书生成辅助软件。利用该软件,可以很方便地创建、管理和重复利用课程设计的基础数据信息,可以选择课程设计主题、设计任务、工程场地条件与建筑物规模,自主组合课程设计任务,满足不同基础、不同学习兴趣与钻研深度的学生进行课程设计的需求。利用该软件,可以快速生成与导出“土力学课程设计”任务书,并避免数据与任务不匹配等错误的发生,方便实现学生一人一题,从而解决传统课程设计的弊端,具有推广价值。

摘要：沪蓉国道主干线宜昌至恩施段高速公路,是国家"五纵七横"交通网的重要组成部分,其砾岩边坡稳定性分析与防治工程是重要的研究课题。本文以砾岩岩体结构面模拟研究,岩体力学参数估算为基础,结合砾岩特征及边坡地质环境条件,提出砾岩边坡稳定性评价的地质模型,并采用数值模拟与计算,得出砾岩边坡稳定性分析的确切结果。砾岩边坡岩土工程加固设计是关系到该高速公路安全、经济、适用的重要内容,紧密结合砾岩边坡的地质环境和砾岩岩体特征,采用信息化设计,运用生态化设计理念,充分发挥岩土工程技术优势,保护环境,提出合理的岩土工程加固设计方案。本研究成果对砾岩边坡防治工程提出了系统的研究思路,对沪蓉国道主干线宜昌至恩施段高速公路砾岩边坡的设计与施工具重要意义。

摘要：论文指出了在有限元分析过程中地下水自由面上、下的区别,提出可采用复合单元法处理常应变交截单元,并以四面体单元为例,推导出了自由面与单元交截的截面方程,详细说明了复合单元法的原理、系数矩阵的求解方法、推导出体积分和曲面积分的求解公式。

摘要：降雨和蒸发会引起非饱和土体中水分的改变,从而导致基质吸力的变化。针对降雨和蒸发对非饱和土压力的影响,将稳定状态下非饱和土中的水流控制方程运用到朗肯土压力计算中,同时考虑中间主应力的影响,推导出降雨和蒸发条件下主动土压力公式和被动土压力公式,克服了朗肯土压力的不足。研究结果表明:降雨条件下,随着中间主应力参数b的增大和降雨强度的减小,主动土压力逐渐减小,被动土压力逐渐增大;蒸发条件下,随着中间主应力参数b和蒸发强度的逐渐增大,主动土压力逐渐减小,被动土压力逐渐增大。在进行土压力计算时,考虑降雨、蒸发和中间主应力的影响,更符合实际情况,更能发挥非饱和土体的自身性能。

摘要：以第9、10窟的列柱为代表,在现场地质病害调查、室内测试和分析计算的基础上,对其地质病害进行了研究,制定了支撑方案,并采用围岩与支撑结构耦合有限元模拟方法对支撑结构的可行性和加固效果进行了计算分析。结果表明,列柱底部的应力σ1和最大剪应力τmax集中明显,τmax的最大值出现在列柱底部,从受力条件看列柱是整个围岩中受力条件最差的部位,安全隐患最大;列柱的抗压稳定性系数都不能满足规范要求,处于不安全状态;采用框架式钢管混凝土支撑框柱的支撑方案,其应力分担效果明显,列柱上所承担的竖向荷载与现状相比平均降低了63%,与现状+Ⅷ度地震相比平均降低了70%;其抗压稳定性系数可以提高到3.76～4.02,能够有效地起到保护列柱的作用,使列柱处于稳定状态。