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《武汉岩土所在边坡稳定性动态评价方法研究方面取得进展》

  • 来源专题：岩土力学与工程信息资源网
  • 编译者： 李娜娜
  • 发布时间：2024-12-10

  • 边（滑）坡在变形演化全过程中，其剪切带土体通常会发生损伤软化，表现为剪切强度的降低。规范方法中常根据单一强度参数评价得出边坡的单一稳定性系数，缺乏考虑剪切带的损伤软化行为，因此也未能很好得出边（滑）坡变形演化全过程中动态稳定性特征。边（滑）坡的位移监测是工程中常用方法，如何结合位移监测数据来评价边坡的实时稳定性并进行边坡预警仍是一个实际问题。

    中国科学院武汉岩土力学研究所特殊土力学研究团队通过环剪试验首先揭示了土体大变形剪切力学特性，并根据损伤理论建立了土体的大变形损伤模型，结合矢量和方法提出了边坡稳定性动态演化矢量和分析评价方法。研究发现大变形条件下土体具有显著的损伤软化特性，导致边坡的稳定性系数随变形的增加而逐渐减小。提出的边坡稳定性动态评价方法定义明确，具有不需要条间力假设和滑动面假设的优点，并充分考虑了土体的损伤软化特性。该研究可为边坡预警和主动防护提供工程依据。

    相关研究成果近期发表于《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》期刊上。

    论文链接：

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674775524002415

  • 原文来源：https://www.whrsm.ac.cn/
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  • 《武汉岩土所在盐渍土改性及资源化利用方面取得进展》
    • 来源专题：岩土力学与工程信息资源网
    • 编译者：李娜娜
    • 发布时间：2025-06-29
    • 盐渍土是指土壤中盐分浓度过高，具备盐胀、溶陷和腐蚀等特殊工程性质的一类土体，其广泛分布于我国干旱及半干旱地区。土壤中溶解的盐分因水分蒸发或水盐迁移而在地表附近逐渐聚集，形成显著的盐层或盐结晶，造成盐胀现象。盐渍土浸水后由于盐晶溶解或侵蚀作用，又产生溶陷现象。反复的盐胀和溶陷导致盐渍土地区道路工程、水利工程、建筑工程等病害和服役安全问题。如果采用换填优良填料、加强支档结构等传统方法，则会大幅度增加工程造价。因此，盐渍土地区工程建设和长期性能保障面临诸多挑战。 对此，中国科学院武汉岩土力学研究所路基工程研究团队提出两类盐渍土资源化利用方案：（1）采用固废对盐渍土就地固化改性，消除盐胀；（2）充分利用盐渍土，开发盐渍土基泡沫多孔隔断层，提出盐渍土路基“以盐治盐”新技术。 研究团队依托新疆乌鲁木齐绕城高速公路工程，开展了盐渍土路基填料改良技术研究，充分利用新疆地区广泛存在的粉煤灰、矿渣等固废，联合聚丙烯酰胺，研发了一种有机无机相结合的盐渍土改性剂。试验表明粉煤灰矿渣通过水化水解反应，生成多种水化产物，填充孔隙、增加密实度；聚丙烯酰胺则通过胶体本身的黏性，将水化产物和土颗粒联结形成空间网状结构，三者联合固化可显著抑制盐渍土盐胀和溶陷、提升力学性能。 此外，研究团队还提出盐渍土基泡沫多孔隔断层新技术，充分利用工程沿线广泛分布的盐渍土，替代传统的两布一膜，可显著降低工程造价。该材料由盐渍土、胶凝材料、水、泡沫组成，具有多孔、隔热、轻质等结构特征。研究结果表明，通过在路床底部设置一定厚度的泡沫多孔隔断层，可起到良好的隔盐和保温效果。在温度梯度作用下，盐渍土路基内水盐向上迁移，盐分在泡沫多孔隔断层内部聚集，而其多孔结构又提供了储盐和盐胀空间。另外，由于多孔结构较低的热传导性，导致隔断层有较好的保温效果，进一步限制了盐渍土内部的水盐向上迁移，从而达到盐渍土资源化利用及保障路基稳定性的目的。该技术已成功应用于乌鲁木齐绕城高速公路，现场示范工程长期监测结果显示利用效果良好。 研究成果发表于《Bulletin of Engineering Geology and the Environment》、《岩石力学与工程学报》、《岩土力学》等期刊，授权发明专利3项。研究工作得到了国家自然科学基金项目（42477205）、湖北省自然科学基金创新群体项目（2023AFA019）、岩土力学与工程安全重点实验室揭榜挂帅项目（SKLGME-JBGS2403）的资助。 论文链接： https://link.springer.com/article/10.1007/s10064-024-03938-w https://link.cnki.net/urlid/42.1397.O3.20241210.1336.001 http://ytlx.whrsm.ac.cn/CN/10.16285/j.rsm.2023.0788
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  • 《武汉岩土所在深部工程硬岩隧道三维扰动应力测试技术与装备方面取得进展》
    • 来源专题：岩土力学与工程信息资源网
    • 编译者：linana
    • 发布时间：2024-06-26
    • 扰动应力及其演化是深埋隧洞围岩稳定性及灾变的最重要因素，目前对硬质围岩三维扰动应力的研究局限于解析解和数值模拟，缺乏可靠的原位测试技术与装备，缺乏有效的扰动应力演化特征评价体系和方法。 为解决这一难题，武汉岩土所智能岩石力学团队发明了光纤光栅空心包体三维扰动应力传感器，研制了光纤光栅空心包体应力传感器标定试验装置，建立了围岩-浆体-传感器多层介质耦合应力解译算法，搭建了扰动应力信号识别-远程传输-在线解译一体化监测平台，提出了基于应力张量性质的扰动应力综合评价方法，建立了基于张量距离的岩石非线性三维强度准则，提出了基于扰动应力的围岩稳定性评价方法，实现了对硬岩工程围岩三维扰动应力场的长期动态监测，解决了对围岩三维扰动应力状态演化实时长期测试的难题，为隧道等岩土工程结构稳定性评价和灾害防控提供新的途径和重要支撑，对于深部地下工程灾害防控、深部资源开发等提供关键的理论技术方案，具有重要的意义。目前已应用于锦屏二级水电站引水隧洞、中国锦屏二期地下实验室、白鹤滩水电站、双江口水电站、硬梁包水电站、川藏铁路、杉树垭磷矿等多个工程中。 相关研究成果已在《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》、《International Journal of Mining Science and Technology》、《Rock Mechanics and Rock Engieeering》、《岩石力学与工程学报》等期刊上发表。研究获得国家自然科学基金资助项目（42202320、42102266、42207211）湖北省自然科学基金创新群体项目(ZRQT2020000114)资助。 论文链接1：https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2024.105668 论文链接2：https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2023.12.007 论文链接3：https://doi.org/10.1007/s00603-022-03034-z 论文链接4：https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2021.0695 论文链接5：https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2022.1182
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