研究提出岩石结构面剪切脆性指标并验证线性储能规律
发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究对三种起伏角(15°、30°、45°)的锯齿状红砂岩结构面开展直剪与分级循环加卸载剪切试验,提出一个结合耗散弹性应变能密度与峰后附加输入能密度的剪切脆性指标。
推荐理由:提出结合耗散弹性应变能与峰后附加输入能密度的剪切脆性指标,为结构面滑移型岩爆倾向评估提供量化依据。
专业方向
岩体分级、结构面剪切特性、岩石边坡与地下洞室稳定、爆破与开挖损伤区的评价方法。
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发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究对三种起伏角(15°、30°、45°)的锯齿状红砂岩结构面开展直剪与分级循环加卸载剪切试验,提出一个结合耗散弹性应变能密度与峰后附加输入能密度的剪切脆性指标。
推荐理由:提出结合耗散弹性应变能与峰后附加输入能密度的剪切脆性指标,为结构面滑移型岩爆倾向评估提供量化依据。
一项发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究用Leeb回弹硬度(HL)估算完整岩样的单轴抗压强度(UCS),分析了23种岩类共168个NX直径岩芯,其中13种为熔结凝灰岩。
推荐理由:基于168个岩芯的试验数据,给出用Leeb硬度与干密度估算单轴抗压强度的实用图表,并说明其对软弱火山碎屑岩的优势。
研究采用真三轴单面卸载的应力路径模拟隧道开挖真实应力调整过程,考察切向加载速率对岩爆的影响。切向加载速率 0.05 MPa/s 时试样发生片帮式静态脆性破坏,属破裂-剥落型岩爆;1.0、3.0、5.0 MPa/s 时出现不同程度弹射破坏,属弹射型岩爆,破坏机制以拉、剪及拉剪复合为主。
推荐理由:真三轴单面卸载应力路径下,切向加载速率从 0.05 到 5.0 MPa/s 使岩爆由片帮型转为弹射型,可供岩爆倾向性判别参考。
研究以纳林河二号煤矿31119沿空掘巷工作面为背景,结合埋管监测、沿空侧定向钻孔取样与CFD多孔介质模拟,分析留设煤柱损伤对漏风与氧迁移的影响。现场监测显示31119采空区氧化带在进风侧为37.5至83.9 m、回风侧为16.2至49.0 m,模拟结果为35至84 m和16至51 m;邻近31120采空区沿走向监测氧化带约−45至14 m,模拟为−48至13 m。
推荐理由:以纳林河二号煤矿31119工作面为背景,用埋管监测与CFD模拟对照,量化了窄煤柱损伤对邻近采空区氧化带扩展的控制作用。
研究针对盐穴压缩空气储能(CAES)调峰运行下的长期稳定性,开展不同加载速率盐岩疲劳蠕变试验并同步声发射监测。宏观上加载速率越高弹性模量越大、能量耗散与损伤累积受抑制、疲劳蠕变寿命延长,稳态蠕变速率随加载速率呈慢快慢的非线性衰减并呈 Sigmoidal 边界效应;细观上高加载速率削弱整体声发射活动、减小微裂纹尺度并促进剪切裂纹萌生,但拉伸裂纹始终占主导。
推荐理由:针对盐穴压缩空气储能调峰工况,试验揭示加载速率对盐岩疲劳蠕变寿命与声发射活动的调控规律,并给出可复现的损伤本构。
挪威科技大学岩石力学实验室用GCTS RTR-4000三轴试验系统,对取自瑞典哥德堡Bratterås两个钻孔的45 mm花岗闪长岩芯单节理试样开展静水与差动三轴试验,测定了节理的抗剪强度、剪切刚度和法向刚度。
推荐理由:研究用三轴试验同时测定天然节理的抗剪强度、剪切刚度与法向刚度,并给出与Patton准则的参数换算关系。
研究采用四级量化节理粗糙度、轴向预应力1–4 kN的一维大理岩块体链模型,结合自研水平冲击装置进行静动组合加载,从时域、频域和动能演化分析轴向响应。结果表明节理越粗糙,衰减与高频阻尼越强,主频和质心频率向低频移动;增大轴向预应力使块体链由摆动式运动转向连续介质式P波传播,显著降低加速度与频谱幅值,但对峰值频率影响很小。
推荐理由:一维大理岩块体链冲击试验量化了节理粗糙度与法向预应力的耦合作用,可对照理解节理岩体中的扰动波衰减。
作者提出 Biot-Cosserat PFEM,在 Biot 多孔介质固流耦合框架下引入 Cosserat 连续体正则化以保持渐进破坏与应变局部化问题的适定性,并用 PFEM 处理大变形。
推荐理由:该方法把 Biot 固流耦合与 Cosserat 正则化并入 PFEM,为海洋板锚等大变形应变局部化问题提供可复现的建模路径。
该研究通过八组分形岩石基材与四种不同收缩性能混凝土基体的拉拔试验及 CT 细观表征,阐明粗糙度与收缩特性的协同机制。低收缩体系粘结强度随表面粗糙度显著提高,而高收缩体系在几何约束下于粗糙度峰值处产生严重微裂纹,导致界面脱粘与高粗糙面峰值强度异常退化。
推荐理由:通过拉拔试验与 CT 表征,揭示粗糙度与喷射混凝土收缩耦合下界面粘结强度的反常退化机制。
研究提出能量等效卸载模量框架,用单轴分级循环加卸载试验建立归一化应力相关模量,再用于单轴单调压缩试验的能量分解,消除了基于固定卸载模量的传统算法在多孔岩石初始压密段出现的非物理负耗散误差。
推荐理由:针对多孔礁灰岩提出变卸载模量能量分解方法,消除初始压密段的负耗散误差,为能量法评价礁灰岩损伤提供可迁移做法。
《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》第18卷第10期刊出研究,对从一座服役21年后失效的加筋土挡墙中取回的聚丙烯土工带进行多尺度降解分析。作者为Luqiang Ding、Jiayi Mi、Chengzhi Xiao、Jingwen He,目前仅有摘要信息。
推荐理由:从服役21年后失效的加筋土挡墙中取回土工带,观察其多尺度降解,为同类筋材耐久性评估提供实测依据。
Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 10 期发表 Zhenhua Wu、Xia-Ting Feng 等人的研究,主题为深部硬岩 TBM 隧道中应力与结构面共同诱发塌方的多阶段过程。当前仅提供题录与作者信息,摘要正文尚未给出。
Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 10 期(2026 年 10 月)刊出 Gong Yifei、Zhu Chun、He Manchao 等人的研究,针对反倾薄层岩质边坡在强震作用下的动力响应,采用振动台试验与离散元模拟相结合的方法开展分析。当前仅提供摘要级信息,未给出具体试验工况与模拟结论。
研究以神东矿区大柳塔煤矿浅埋近距离煤层中的倾斜残留煤柱为对象,采用理论分析、数值模拟、光纤监测与现场实测,研究工作面过煤柱期间围岩应力演化与矿压响应。
推荐理由:以神东大柳塔煤矿为背景,给出过残留煤柱时底板应力传递与来压规律的多手段实测结果。
青岛理工大学等团队在层状黏土–泥岩地层中开展闭口PHC管桩全尺寸现场试验,采用101 kJ与81 kJ两种锤击能量,沿桩身布设准分布式光纤布拉格光栅传感器并埋设桩端压力传感器,独立验证打桩全过程的高分辨率动应变与应力响应。
推荐理由:依托光纤光栅与桩端压力传感器的全尺度过桩试验,揭示层状黏土–泥岩中锤击能量与地层刚度的耦合机制。
中国科学院武汉岩土力学研究所团队结合饱和三轴剪切试验、扫描电镜、核磁共振与CT,研究原状强膨胀土在干湿冻融(WDFT)循环下的剪切行为与结构劣化。经历多次循环后抗剪强度平均下降22.6%,5次WDFT循环后裂隙发育度达90.35%,内摩擦角降低9.13%、黏聚力降低38.2%,且强度参数与初始裂隙发育呈显著线性关系。
推荐理由:通过干湿冻融循环试验量化原状膨胀土裂隙发育与强度衰减的对应关系,为膨胀土浅层滑坡机制分析提供可参考的试验依据。