《岩土工程学报》2026年第9期摘要
滑坡堰塞体河谷堆积形态特征研究
简富献1, 2，蔡正银1，郭万里*1
（1. 南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏 南京 210024；2. 重庆市市政设施运行保障中心，重庆 400015）
摘 要：河谷堆积形态特征是堰塞体灾害发展、演化、处置与防治的先决基础，亟需定量表征方法。设计了一套滑坡-堵江-成坝的堰塞体形成全过程试验装置，引入三维运动结构逆向重构技术（SfM）量化分析了滑坡堰塞体堆积形态特征；依据典型横、纵断面特征，推导出滑坡堰塞体体积计算方法。试验结果及理论分析表明，表层小颗粒集中分布于近滑侧，大颗粒沿滑入点向远滑侧、河谷两侧临空方向逐渐增多。当滑坡角较小时，堰塞料易堆积于近滑侧，且最低点位于远滑侧。当滑距较小时，堰塞体最高点位于河谷近滑侧；随着滑距增加，最高点逐渐转移至远滑侧。利用割补法，以长度作为纽带推导出体积计算方法；引入了静态休止角、滑坡角和滑距，建立了滑坡堰塞体堆积形态特征的量化模型。所建模型对堰塞体体积、高度、底宽、长度的计算相对误差均小于15%，表明所建模型能够量化不同静态休止角、滑坡角和滑距对滑坡堰塞体堆积形态的影响，有助于评估与预测滑坡堰塞体成灾规模。
关键词：滑坡堰塞体；堆积形态特征；量化模型；断面特征
近断层与远场地震动作用下跨海峡盾构隧道纵向地震响应特性
赵 凯1，罗 昊1，李孝雄2，穆腾飞3, 4，康雨翔3, 4，左 熹*5，陈国兴1
（1. 南京工业大学岩土工程研究所，江苏 南京 210009；2. 滁州学院土木与建筑工程学院，安徽 滁州 239000；3. 国网江苏省电力有限公司，江苏 南京 210009；4. 江苏兴力工程管理有限公司，江苏 南京 210009；5. 金陵科技学院建筑工程学院，江苏 南京 211199）
摘 要：近断层长周期速度脉冲地震动可能对跨海峡盾构隧道结构造成严重损坏。跨海峡盾构隧道纵向地震反应分析存在空间尺寸大、管片拼装和螺栓密集、土体及土-结构动力相互作用强非线性等问题，这些因素显著降低了盾构隧道纵向精细化模型的可计算性。鉴于此，基于反应位移法，建立了跨度达2.7 km的苏埃海底盾构隧道纵向地震反应动力子结构分析法，选取近断层脉冲地震动和远场地震动，探讨了海底盾构隧道纵向地震反应的差异性，提出了海底盾构隧道纵向破坏势最优表征参数。结果表明：与远场地震动相比，近断层地震动存在的速度脉冲效应导致海底盾构隧道产生更为剧烈的地震反应，结构纵向地震响应对低频地震波更为敏感，且结构地震应力空间分布规律发生了改变，近断层地震动工况中地震应力峰值集中于拱肩处，而在远场地震动作用下位于拱脚；针对海底盾构隧道纵向地震反应而言，建议选取均方根速度（RMSV）作为海底盾构隧道结构破坏最优表征参数。
关键词：海底盾构隧道；近断层脉冲地震动；动力子结构法；纵向地震反应；地震动强度指标
植草膨胀土边坡裂隙演化规律及其裂隙体积率预估模型研究
张红日1, 2，欧阳淼*3，李珍玉4，林宇亮5，韩 仲6，徐永福2，黄 震7
（1. 广西交科集团有限公司，广西 南宁 530007；2. 上海交通大学土木工程系，上海 200240；3. 湖南文理学院土木建筑工程学院，湖南 常德 415000；4. 中南林业科技大学土木工程学院，湖南 长沙 410004；5. 中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410083；6. 武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉 430072；7. 广西大学土木建筑工程学院，广西 南宁 530004）
摘 要：植被生态防护已成为边坡防护的重要方式之一。为研究不同生长期植被对膨胀土边坡开裂的抑制效果，开展较大尺寸膨胀土边坡干湿循环试验。基于数字图像处理技术，实时监测干湿循环过程中植被生长参数与裂隙形态特征指标，探明植被生长对膨胀土边坡裂隙演化的影响规律，并结合边坡体积含水率和基质吸力变化特征揭示其影响机理。结果表明，覆盖率和根系表面积密度等植被生长参数随生长时间的增加呈增大趋势，可分为萌芽期、生长期和成熟期3个典型阶段。植被的抑裂作用具有明显的时间效应，生长前期的抑裂效果有限，素膨胀土边坡和植草膨胀土边坡的裂隙率相近；但随着植被生长，当覆盖率和根系表面积密度超过某一阈值后，植被茎叶的“保水”作用与根系的“桥接”作用开始凸显，两者裂隙率差值显著增大。此外，基于脱湿过程中土体孔隙在基质域、沉降域和裂隙域间的转化关系，建立了考虑干湿循环和根系影响的裂隙体积率预估模型。模型预测值与实测值的相对误差（RE）小于9%，均方根误差（RMSE）小于0.36%，验证了模型的准确性和可靠性。研究结果可为植草边坡的裂隙发育过程及裂隙体积率预测提供参考依据。
关键词：道路工程；膨胀土；植被生态护坡；干缩开裂；裂隙体积率预估模型
基于全国水库大坝病害数据库的大坝安全隐患特征统计分析
尹江珊1, 2，侯文昂*1, 2, 3,4，黄健峰1，张士辰1, 2, 3，蔡 荨1, 2, 3
（1. 南京水利科学研究院，江苏 南京 210029；2. 水利部大坝安全管理中心，江苏 南京 210029；3. 水利部水库大坝安全重点实验室，江苏 南京 210029；4. 河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210024）
摘 要：受气候变化、强人类活动及工程老化等多种因素影响，病险问题一直是中国水库大坝安全管理重点。囿于大坝病险信息分散、非结构化存储难以利用，长期以来对大坝安全隐患特征的认识主要依赖专家经验和小范围工程统计，鲜见全国尺度统计分析。本文基于全国大坝基础信息库及近10 a内鉴定出的2万余座病险水库大坝安全鉴定报告书，采用人工智能技术对隐患信息进行提取与结构化处理，初步构建了全国水库大坝病害数据库，从工程规模、建成时间、坝型、坝高、区位等维度对大坝病害进行统计分析，初步分析了全国水库大坝安全隐患特征，并提出相应对策建议。结果表明，渗流和结构安全隐患占病险主导地位；防洪安全隐患在中小型水库，尤其是松辽河、黄河流域等北方区域的小型水库中较为显著；抗震安全隐患在海河、西南诸河等流域相对集中；金属结构安全隐患在大中型水库中更为突出。本研究可为中国水库大坝安全管理和病险水库除险加固决策及长效机制建设提供技术支撑。
关键词：大坝安全；人工智能；病险水库；病害数据库；安全隐患；对策建议
邹育麟1，乔江美*2, 3，杨元杰2，华 熹2，童玉雯2，寿云东4，张梓煜5
（1. 四川沿江金宁高速公路有限公司，四川 攀枝花 617000；2. 武汉大学土木建筑工程学院，湖北 武汉 430072；3. 武汉大学深圳研究院，广东 深圳 518057；4. 重庆交通大学未来土木科技研究院，重庆 400074；5. 曼彻斯特化工学院，曼彻斯特 M13 9PL）
摘 要：风化作用通过物理、化学及生物过程的耦合重塑砂岩微观孔隙结构，进而影响其渗透性与力学特征。为揭示风化过程中砂岩孔隙结构演化及其对渗透性的影响机制，基于微米级CT（μCT）扫描获取高分辨率三维图像，利用 AVIZO 重构不同风化程度砂岩的真实孔隙结构，并结合 COMSOL Multiphysics建立数字岩芯模型开展渗流模拟。结果表明，随着风化程度增强，砂岩孔隙度、孔喉半径及连通性显著提高，孔隙网络结构趋于复杂，渗流通道更加发育，模拟得到的绝对渗透率呈显著增长趋势，且与室内覆压渗流试验结果在数量级上保持一致。孔隙网络分析进一步表明，高风化砂岩中高流速孔喉占比明显增加，揭示了孔隙结构扩展与连通性增强是风化作用提升砂岩渗透性的主要机制。研究结果为风化砂岩渗流特性的机理分析及工程预测提供了参考。
关键词：砂岩；风化作用；微计算机断层扫描技术；三维重建；渗流模拟
基于蒙特卡洛随机失活与贝叶斯变分推断的土-膨润土渗透系数预测及不确定性分析
陈 思1,2，柯泽炜1,2，汪正楷1,2，陈云敏1,2，李育超*1,2
（1. 浙江大学岩土工程研究所，浙江 杭州 310058；2. 浙江大学建筑工程学院，浙江 杭州 310058）
摘 要：土-膨润土阻隔墙是防控地下污染扩散的重要工程技术。土-膨润土渗透系数是阻隔墙设计的关键指标，受基土与膨润土工程特性、固结应力等多个因素影响，工程设计时往往需通过大量不同配比试样的渗透试验来确定满足渗透系数要求的配比，对配比经验要求高且试验耗时长。基于自主测试与文献报道的160组样本数据，以基土级配、膨润土自由膨胀指数、膨润土掺量、固结应力8个因素为输入特征参数，建立了随机失活神经网络模型进行土-膨润土渗透系数的预测，并采用蒙特卡洛随机失活、贝叶斯变分推断两种方法进行不确定性分析。结果表明，这两种方法均有良好的渗透系数预测性能；蒙特卡洛随机失活法具有较高的分析效率，贝叶斯变分推断法可得到神经网络参数的后验分布。特征参数的排列重要性分析表明，膨润土自由膨胀指数和掺量与土-膨润土渗透系数的相关性较大，固结应力则相对较小。本文提出的预测方法可为土-膨润土配比设计提供定量指导，降低配比经验要求并减少配比测试量。
关键词：不确定性；神经网络；土-膨润土；渗透系数；蒙特卡洛随机失活；贝叶斯变分推断
滇池湖相沉积典型深部冻结泥炭质土力学特性及二元介质模型研究
屈俊童，刘新月*，王文彬，浦钧翔，张 衡，汪超群
（云南大学建筑与规划学院，云南 昆明 650504）
摘 要：为研究滇池湖相沉积深部冻结泥炭质土力学特性，采用“长时高压K0固结—有载冻结—加载”的试验方法，通过室内低温三轴试验探讨冻结温度、围压、含水率对冻结泥炭质土力学特性的影响，并引入二元介质本构模型理论，对其偏应力-应变关系进行分析。结果表明：泥炭质土压力系数K0值为0.5。冻结泥炭质土的偏应力-应变曲线可以划分为线弹性增长阶段、弹塑性变形阶段和基本保持阶段；峰值强度与围压、含水率呈正相关，与温度呈负相关；黏聚力和内摩擦角分别在418.72～571.96 kPa和14.53°～17.72°范围内波动，随着温度的降低黏聚力增加，内摩擦角减小。基于试验结果，构建了适合深部冻结泥炭质土的二元介质本构模型，验证了其合理性，具有较高的适用性及准确性。
关键词：长时高压K0固结；有载冻结；深部冻结泥炭质土；低温三轴试验；二元介质模型
基于不同试验方法的岩体结构面基本摩擦角比较分析
朱佳云1，唐志成2，杜时贵1，吕原君*1，宋佳敏1，余乔娟1
（1. 宁波大学岩石力学研究所，浙江 宁波 315211；2. 绍兴大学深部金属矿智能开采与装备全国重点实验室，浙江 绍兴 312000）
摘 要：岩体结构面基本摩擦角是岩体工程稳定性评价与边坡失稳判定中的关键参数，其测试方法的可靠性直接关系到该参数的代表性与适用性。聚焦直剪试验、倾斜试验、推拉试验、回弹试验等常用基本摩擦角测试方法，获得岩体结构面的力学特性，以青砂岩与花岗岩为试验对象，获取并对比分析了不同试验方法的测试数据，结果表明：①直剪和推拉试验时的结构面应力状态受试样滑移距离影响较大，倾斜试验时的应力状态与试样转动角度及尺寸相关；②直剪试验时，在法向应力作用下的结构面产生较强的咬合与摩阻效应，所测数据相比其他试验方法偏高，法向应力增加时所测的基本摩擦角先下降后保持稳定，法向应力较大或开展多次测试时会使结构面出现损伤及断裂现象，所测数据存在较大的离散性；③倾斜和推拉试验时，测试次数的增加会使所测基本摩擦角呈下降趋势，推拉试验所测数据相比倾斜试验偏高1°～2°且离散性较小；④回弹试验时，所测数据受冲击条件影响而存在明显波动。研究成果为岩石基本摩擦角的理论研究及工程应用提供依据。
关键词：基本摩擦角；岩体结构面；试验方法；比较分析
地下水作用下含原生裂隙膨胀土边坡变形破坏机理试验
胡 江1,2，张妤涵1，李 星*1,2，鲁 洋3
（1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏 南京 210029；2. 水利部大坝安全管理中心，江苏 南京 210029；3. 河海大学水利水电学院，江苏 南京 210024）
摘 要：运行期深挖方膨胀土边坡的稳定性受地下水、原生裂隙和干湿循环等多因素影响，其协同作用下的变形破坏机理尚不清晰。为此，搭建了可模拟地下水位波动的、含原生裂隙的膨胀土边坡缩尺模型，模型几何相似比1∶10，边坡坡比为1∶2.5，模型箱长330 cm，宽100 cm，高150 cm，坡体填筑高度50 cm。模拟了4次干湿循环与一次长历时降雨，控制降雨过程中地下水位变化，并观测表面裂隙和内外部变形发展情况。结果表明：①表面裂隙呈现空间差异性演化，坡顶表面裂隙率与平均裂隙宽度随循环逐渐增大，坡中与坡脚在地下水及侧向约束作用下则减小。②原生裂隙显著控制坡体变形，裂隙侧坡中表面最大沉降量达37 mm，深层土体亦受裂隙面影响发生显著形变；而无裂隙侧边坡变形主要发生于10 cm深度以内的浅层土体。③第4次干燥阶段在高地下水位影响下，裂隙-渗流耦合作用导致变形急剧增长；产生雨淋沟、坡脚隆起及浅层滑坡等变形破坏。原生裂隙不仅为地下水提供优势渗流通道，且其与地下水位波动共同削弱土体结构并放大变形响应。研究揭示了地下水渗流场、干湿循环引起的湿度场与边坡力学响应场作用下裂隙-渗流-变形协同演化规律，可为膨胀土边坡稳定性评估及防护加固设计提供理论支持与工程指导。
关键词：边坡；膨胀土；变形；破坏；裂隙；干湿循环；地下水
弹性基底上覆黏弹性土体型边坡地震动力响应特征与稳定性研究
钱法桥1, 2，邓亚虹*1, 2, 3，刘 凡1, 2，慕焕东1, 4，刘 锋1，韩兰章1，杨 丹1
（1. 长安大学地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054；2. 自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室，陕西 西安 710054；3. 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室，陕西 西安 710054；4. 西安理工大学岩土工程研究所，陕西 西安 710048）
摘 要：如何考虑坡体受到的地震荷载是边坡地震稳定性分析的重点。讨论了目前常用的边坡地震力简化方法，包括拟静力法（PSM）、拟动力法（PDM）和修正拟动力法（MPDM）。结合螺旋滑动面和简布法，探讨了不同计算方法下边坡的动力响应特征，计算了不同参数边坡模型的地震稳定性，对比了考虑动力响应特征的拟静力法与修正拟动力法的地震稳定性计算结果。研究表明：MPDME（MPDM with elastic bedrock assumption）通过弹性基底假设，避免了过分放大土体中的地震惯性力，可以区分模型不同部位的动力响应特征，使得边坡动力响应是模型几何特征、材料属性和地震动特性的函数；随简谐波频率的增加，由MPDME计算的平均放大系数呈现先增加后减小的规律，并在ωH0/vs = π/2附近取得最大值；通过将平均放大系数引入拟静力法，稳定性计算结果与MPDME基本一致。文中结论为快速和准确评价边坡地震稳定性提供了新方法和新途径。
关键词：边坡；动力响应；地震稳定性；拟静力法；修正拟动力法；弹性基底
改进密度峰值聚类算法在岩体结构面识别中的应用
孙贝贝1，吴顺川1, 2，储超群*1，吴 金3
（1. 北京科技大学资源与安全工程学院，北京 100083；2. 昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093；3. 交通运输部科学研究院标准与计量研究中心，北京 100029）
摘 要：针对当前主流的点云解析方法在结构面识别中参数取值困难的问题，提出了一种改进密度峰值聚类算法（DPC）的岩体结构面识别方法。首先，搜索近邻点估计点云曲率和法向量，过滤点云中的高曲率边缘点；其次，采用数据抽样和数据空间网格化策略降低DPC的复杂度，对网格点进行高斯核密度估计并计算密度距离；再次，采用交叉验证法和暴力枚举法计算最优高斯核带宽和最优聚类数量，基于正弦平方距离为所有点分配聚类标签；最后，带噪声基于密度的空间聚类（DBSCAN）和主成分分析（PCA）算法自适应分割结构面并计算产状。采用标准几何体点云、Rockbench 开源岩石边坡点云验证算法可靠性，并将该方法应用于国内某危岩路堑工程实例。结果表明：与DSE相比，所提方法计算效率最大提升约42倍，识别精度控制在2°以内。研究成果可为工程现场大规模岩体结构面调查提供客观高效的智能化量测手段。
关键词：岩体；三维点云；结构面识别；密度峰值聚类；结构面分割
隧道拱部钢波纹板-钢架组合初期支护结构及力学特征研究
冯冀蒙1,2，李艺飞1,2，李 涛3，宋佳诚1,2，周玉麟1,2，张俊儒*1,2
（1. 西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031；2. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都 610031；3. 四川高速公路建设开发集团有限公司，四川 成都 610047）
摘 要：针对超大断面隧道在复杂地质条件下传统初期支护存在拱部掉块风险高、施工效率低等问题，开展钢波纹板-钢架组合初期支护结构的力学特性与工程适用性研究。通过数值模拟与模型试验，验证其安全性、变形控制能力及协同承载机制。结果表明：①钢波纹板-钢架组合初期支护在围岩变形控制和结构受力方面与传统喷射混凝土-钢架支护性能相近；②钢波纹板-钢架组合初期支护破坏阈值更高，裂缝扩展范围更小，整体性显著提升；③波纹板波峰以受压为主，波谷以受拉为主，呈现出差异化受力机制；④波纹板轴力以受拉为主，拱顶轴力随加载先增后减，最终转为受压。该结构兼具良好的支护性能与较高的施工效率，适用于软岩、破碎带及岩爆地层。
关键词：隧道工程；钢波纹板-钢架组合初期支护；数值模拟；模型试验；波峰波谷；协同承载机制
刘宗辉1, 2，冯道龙1，徐一洲1，张云龙1，谭海涛1，苏国韶*1, 2
（1. 广西大学土木建筑工程学院，广西 南宁 530004；2. 广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室，广西 南宁 530004）
摘 要：为揭示探地雷达（GPR）电磁波在岩溶介质中频散衰减特性，通过矢量网络分析仪测试广西地区典型岩溶介质频率域复介电常数，利用二阶Debye模型拟合求解频散参数，基于时域有限差分法（FDTD）实现探地雷达电磁波频散衰减特性数值模拟，结合物理模型试验验证了数值模拟方法可靠性。结果表明：岩溶介质频率域复介电常数与岩石种类、岩溶土母岩、含水率、岩溶水矿化度密切相关，复介电常数实部和虚部均随含水率升高而增大，但矿化度仅对虚部有显著影响；电磁波在不同可溶性岩石中衰减速度依次为泥灰岩>灰岩>白云岩，黏土充填物对电磁波振幅的衰减速率随着含水率和矿化度的增大而增大，在传播距离较短时电磁波的峰值频率受含水率影响较小，受矿化度影响较大；基于频率域复介电常数计算获得的衰减系数和品质因子，可清晰揭示可溶性岩石和黏土充填物对电磁波的振幅和峰值频率衰减机制。工程实际案例表明，通过实测复介电常数和二阶Debye模型开展数值模拟获取的岩溶介质探地雷达信号频散衰减特征参数，能作为岩溶不良地质体识别的有效依据。
宽级配土CFD-DEM耦合分析的分布点体积分数算法
刘 鑫1,2，王 刚*1，邓良军1,2
（1. 重庆大学土木工程学院，重庆 400044；2. 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650000）
摘 要：流体动力学（CFD）与离散元（DEM）耦合分析已成为揭示土-水耦合细观机理的重要手段。其中，颗粒相和流体相所占的体积分数是CFD-DEM未解析耦合分析中确定两相相互作用的关键参数，对计算效率和计算结果的精度有着重要影响。宽级配土的颗粒粒径相差显著，计算体积分数时难以兼顾大小颗粒，计算不稳定，计算精度不高。本文提出了一种改进的分布点体积分数算法，通过对颗粒影响半径内的有效分布点进行体积分配，将网格搜索转变为分布点搜索，大幅拓展了相对于颗粒粒径D的流体网格尺寸L的适用范围；同时通过颗粒镜像法和卫星点法，实现了对大颗粒体积的补偿分配和小颗粒体积的精确捕捉。在此基础上，开展了颗粒静态排列数值试验，在对算法参数进行标定的基础上，验证了分布点法在不同类型网格条件下的耦合精度和效率优势；通过浑水入渗数值试验，进一步验证了在D ~ L和D << L同时存在时分布点法对颗粒体积的计算精度。数值试验表明，改进的分布点法在宽级配土的大规模流固耦合计算方面具有广阔的应用前景。
关键词：CFD-DEM耦合；体积分数；分布点法；宽级配土
高铁地基冻结弱膨胀土孔隙特征演化及未冻水含量模型研究
薛彦瑾1, 2，杨珍琦*1, 2，余云燕1, 2，马丽娜1, 2，李伟哲1, 2
（1. 兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070；2. 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室，甘肃 兰州 730070）
摘 要：冻结过程中弱膨胀土地基未冻水含量是新型高铁路堑桩-板结构设计需要考虑的重要因素之一。以兰新高铁地基弱膨胀土为研究对象，采用低场核磁共振系统（NMR）对弱膨胀土冻结过程中（+15℃～-30℃）的未冻水含量进行测试，分析温度、膨胀值、初始含水率对弱膨胀土孔隙特征和未冻水含量的影响规律，揭示弱膨胀土冻结机理，建立弱膨胀土未冻水含量预测模型。结果表明：冻结过程中弱膨胀土大孔孔隙水先冻结、小孔孔隙水后冻结，孔隙率呈阶梯式降低，-2℃～-4℃时内部发生急剧水冰相变。冻结阶段，膨胀值越大，冰点越低，小、中孔未冻水含量越高、大孔越少；初始含水率越高，冰点与未冻水含量均越高，-6℃时大孔未冻水完全冻结。膨胀值、初始含水率、温度与未冻水含量均呈正相关。建立了弱膨胀土未冻水含量模型，结合室内试验与外部数据，验证了模型的合理性。
关键词：新型高铁路堑；弱膨胀土；孔隙特征；冻结机理；未冻水含量模型
考虑岩石微损伤的改进内时损伤本构模型研究
黄建铭1, 2, 3，王桂林*1, 2, 3，王润秋1, 2, 3
（1. 重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2. 山区土木工程安全与韧性全国重点试验室（重庆），重庆 400045；3. 山地城镇建设与新技术教育部重点试验室（重庆大学），重庆 400045）
摘 要：揭示岩石不同变形阶段（压密、线弹性、弹塑性、残余变形）内部损伤机制对各阶段变形行为的影响，是岩石多阶段破坏分析的关键。然而，现有模型常忽略线弹性阶段因裂隙萌生导致的损伤累积，且屈服准则的准确定义也面临挑战。因此，为更准确描述岩石损伤演化特征及其对变形的影响，解决传统弹塑性本构中屈服面与损伤耦合机制在各变形阶段定义复杂等问题，本文提出考虑岩石微损伤的改进内时损伤本构模型，以更好反映岩石破坏全过程的内部损伤演化及变形情况。首先，基于无需计算屈服面的内时本构模型，针对其对岩石压密段表征不足的问题，提出内时压密系数以描述孔隙闭合导致的非线性特征；其次，考虑从线弹性阶段起始的微损伤累积，建立基于内时量度的Weibull损伤方程，以反映岩石各阶段损伤累积情况，并系统阐述损伤方程中各参数的物理意义。结果表明，所提本构模型与试验结果吻合度高，对比传统内时本构模型和统计损伤模型，本文模型在压密阶段变形模拟中表现更优，且更符合实际裂隙演化引发的损伤演变规律，有效反映各阶段损伤演化对整体变形的影响，验证了其合理性与优越性。
关键词：岩石力学；内时损伤理论；Weibull分布；岩石损伤本构模型
周期结构波阻板在层状横观各向同性土中的隔振性能与理论解答
唐忠海1，高 盟*1，徐利辉1，陈 娟2，李 雪3，张 硕1
（1. 山东科技大学土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590；2. 山东建筑大学土木工程学院，山东 济南 250101；3. 中建港航局集团有限公司，上海 200086）
摘 要：相较于传统波阻板（WIB），周期结构波阻板（PSWIB）具有带隙特性，可根据振源特性设计参数实现对目标频率振动的隔离，然而既有研究忽略了PSWIB在土体中的性能表现。为此，将PSWIB置于更为复杂的层状横观各向同性（TI）土体环境中，基于声子晶体与等效介质理论，结合刚度矩阵法推导PSWIB在层状TI场地的动力响应基本解，评估在此复杂场地条件下PSWIB的隔振性能。结果表明，即使在考虑土体特性的情况下，与WIB相比，PSWIB 的隔振效率提高约43.3%。周期层数与每层周期数等几何参数对隔振效果均表现出正向调控，而埋深的影响在t=0.8B时达到峰值，加速度幅值减小1.17 m/ s2。此外，研究揭示了土体TI特性对场地振动传播的影响规律，当Eh/Ev由 0.5 增至2.0时，位移峰值升高17.5%，对应主导频率降低。
关键词：周期结构；WIB；层状场地；TI；振动控制
冻融循环影响的原状膨胀土的变形与强度特性
方瑾瑾1，杨小林1，冯以鑫2，王立平1，闫芙蓉1，张敏霞1
（1. 河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 454000；2. 河南理工大学基建处，河南 焦作 454000）
摘 要：为了研究冻融循环对膨胀土变形和强度特性的影响，以不同湿度冻融循环后原状膨胀土为研究对象，开展了体积测量试验、常含水率等向压缩和真三轴剪切试验，研究了冻融循环对膨胀土体变、吸力、屈服特性的影响，探讨了中主应力对冻融循环后膨胀土强度特性的影响。研究结果表明：较高含水率（w0≥23.0%）的膨胀土表现出“冻胀融缩”的体变特性，而较低含水率（w0≤19.8%）的膨胀土则表现出“冻缩融胀”的体变特性；冻融循环后膨胀土的力学参数（吸力和强度参数）均随着冻融循环次数的增大而减小，其中首次冻融循环后力学参数衰减幅度最大，5次循环后力学参数渐趋稳定；不同冻融循环次数下，LC屈服线和SD屈服线皆近似平行，且SD屈服线与纵坐标轴呈钝角相交；LC屈服线、SD屈服线和坐标轴构成的膨胀土微结构孔隙比塑性增大区域随冻融循环次数增加而逐渐收缩；黏聚力和内摩擦角均服从指数衰减，其中黏聚力受初始含水率与中主应力参数的耦合影响显著，衰减较快且残余强度较低（35%～61%）；而内摩擦角虽随中主应力参数增大而线性降低，但其残余比例较高（77%～82%），表现出更强稳定性。所建立的定量模型表明，冻融导致的土体强度衰减主要源于黏聚力损失。研究结果可为季冻区膨胀土工程的长期稳定性分析与冻融灾害防治提供参考依据。
关键词：原状膨胀土；冻融循环；吸力；中主应力；抗剪强度
既有桩基再生利用研究现状与进展
李洪江1, 2，林进郅*1, 2，刘松玉1, 2，童立元1, 2
（1. 东南大学岩土工程研究所，江苏 南京 211189；2. 江苏省低碳与绿色岩土工程重点实验室，江苏 南京 211189）
摘 要：在城市更新与交通基础设施改造过程中，既有建（构）筑物的拆除和扩建会涉及大量旧桩处理问题。既有（旧）桩基的再生利用能够有效减少建筑垃圾和碳排放，节省施工成本，是中国低碳城市更新战略发展的重要支撑。本文简要介绍城市更新过程中既有桩基再生利用路径与研究现状，概述了新、旧桩相互作用及承载特性的研究进展，重点探讨了既有桩完整性、耐久性和承载力三大核心评价要素及其检测方法，进一步结合国内外典型工程案例评价了既有桩的实际应用效果。研究指出，既有桩基再生利用在工期缩减、碳减排和经济环保等方面具有显著优势，当前在新旧桩协同承载理论、既有桩标准化评价体系、既有桩智能检测等方面仍有待进一步研究。最后，对既有桩基再生利用未来发展方向提出了建议和展望。
关键词：既有桩再生利用；新-旧桩相互作用；完整性；耐久性；承载力；工程案例
天然沉积饱和土固结系数变化性状与探讨
曾玲玲1, 2，楼 哲1，陈禧龙1，周小珂1，刘亚竞1
（浙江工业大学土木工程学院，浙江 杭州 310014；2. 福建理工大学土木工学院，福建 福州 350118）
摘 要：固结理论是土力学的一个重要组成部分，教科书中通常把土体固结系数作为土体固结理论的一个重要概念详细阐述。根据固结系数的定义，基于天然沉积饱和土实测试验数据，探讨了固结系数在固结过程中的变化模式，明确了固结系数为非常数的常态化表现。导入归一化的固结系数、压缩系数和渗透系数指标，探明了归一化固结系数随归一化压缩系数和归一化渗透系数的变化呈现倒勾型或者缓降型的两种变化形状，发现了固结系数随着有效应力的增大呈现急剧减小而后逐渐增大、或增大、或减小的3种发展趋势，明确了不同的天然沉积饱和土甚至试样的不同扰动状态呈现固结系数在固结过程中的不同变化形态，确立固结系数偏离常值的变化趋势和变化幅度呈现多样性，阐明了固结系数为固结理论解析解的产物，指出了基于固结系数为常数而衍生的分析方法存在可靠性问题。
