基坑边坡稳定性计算方法的探讨
基坑边坡稳定性评价的探讨

1 . 工程 地 质
以素 填 土 边 坡 为 例 进 行 稳 定 性 验 算 。
丹 , )
拟 建 场 所地 根 据 土 层 的物 理 学 性 质 和 地 质 成 因等 特 征 划
图 1 边 坡计 算 图 示
分 为 8个岩 土层 ,分别如 下 :素填 土、细砂 、淤 泥质土、粉 质粘土 、粗砂、质粘性 土、强风化花 岗岩、微风化花 岗岩等 。 场 地根据剪切波速试 验划分为软弱 土、中软 土、 中硬土 和坚硬土。其 中 ,软弱土层为第 3层和第 4和第 5层 ,各层 工程物理力 学性 质较好 ,但分布不均 匀 ,部分钻孔发现有风
稳定性进行评价 ,并提 出了针对 性的边坡处理的建议。希望对基坑边坡施工带来一定 的帮助 。
关 键 词 : 岩 土 工 程 ;基 坑 边 坡 ;稳 定 性 ;评 价 ;措 施
中图 分 类 号 : T U 4 7 1 . 1
工 程 概 况
文 献 标 识码 :A
文章编号 :1 0 0 6 — 7 9 7 3( 2 0 1 3 )1 2 - 0 3 5 8 — 0 2
第1 3 卷 第 1 2 期
2 01 3在
中 国
水
运
Vo1 .1 3
N o.1 2
1 2月
C h i 1 3 a Wat er Tr a ns por t
De ce mb er
2 0Байду номын сангаас 3
基 坑边坡 稳定性评价 的探讨
德 力 格 尔
( 青 海 民族 大 学 ,青 海 西 宁 8 1 0 0 0 0 ) 摘 要 : 文 中 采 用折 线 滑 动 法 对 基 坑 边 坡 的稳 定I 陆进 行 验 算 ,并 结 合 工程 的实 际水 文 、 地 质 以 及 施 工 情 况 对 边 坡 的
边坡稳定性计算书 5#

边坡稳定性计算书计算依据:1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-20023、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、基本参数边坡稳定计算方式平面滑动法边坡工程安全等级三级边坡边坡土体类型粘性土土的重度γ(KN/m3) 20土的内摩擦角φ(°)15 土的粘聚力c(kPa) 12边坡高度H(m) 9 边坡斜面倾角α(°)40坡顶均布荷载q(kPa) 0.2二、边坡稳定性计算计算简图滑动体自重和顶部所受荷载:W= (1/2γH+q)×H×(ctgω-ctgα)=1/2(γH+2q)×H×sin(α-ω)/sinω/sinα边坡稳定性系数为:K s=(W×cosω×tanφ+H/sinω×c)/(W×sinω)=cotω×tanφ+2c/(γH+2q)×sinα/(sin(α-ω)×sinω)滑动面位置不同,Ks值亦随之而变,边坡稳定与否根据稳定性系数的最小值Ksmin 判断,相应的最危险滑动面的倾角为ω0。
求K smin值,根据dKs/dω=0,得最危险滑动面的倾角ω0的值:ctgω=ctgα+(a/(tanφ+a))0.5×cscα式中:a=2c/(γH+2q)= 2×12/(20×9+2×0.2)= 0.133ctgω=ctgα+(a/(tanφ+a))0.5×cscα= ctg(40°)+(0.133/(tan(15°)+0.133))0.5×csc(40°) = 2.088 则边坡稳定性最不利滑动面倾角为:ω0= 25.591°K smin=(2a+tanφ)×ctgα+2×(a(tanφ+a))0.5×cscα=(2×0.133+tan(15°))×ctg(40°)+2×(0.133×(tan(15°)+0.133) )0.5×csc(40°)=1.355≥1.25满足要求!。
基坑稳定性分析之隆起验算

基坑稳定性分析之抗隆起验算在基坑开挖时,由于坑土体挖出后,使地基的应力场和变形场发生变化,可能导致地基的失稳,例如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等。
所以在进行支护设计(包括排桩支护与地下连续墙支护等)时,需要验算基坑稳定性,必要时应采取一定的防措施使地基的稳定性具有一定的安全度。
在基础施工过程中基坑有时会失去稳定而发生破坏,这种破坏可能是缓慢的发生,也可能是突然的发生。
这种现象有的有明显的触发因素,诸如振动、暴雨、外荷或其它的人为因素;有的却没有这些触发因素,则主要是由于设计时安全度不够或施工不当造成的。
基坑的稳定性验算主要包括边坡的稳定性验算、基坑的抗渗流验算、基坑抗承压水验算和基坑抗隆起验算。
由于地基的隆起常常是发生在深厚软土层中,当开挖深度较大时,则作用在坑外侧的坑底水平面上的荷载相应增大,此时需要验算坑底软土的承载力,如果承载力不足将导致坑底土的隆起。
对于坑底土抗隆起稳定验算的方法很多,下面介绍四种方法。
1. 太沙基—派克方法太沙基研究了坑底的稳定条件,设粘土的磨擦角φ =0,滑动面为圆筒面与平面组成,如图1所示。
太沙基认为,对于基坑底部的水平断面来说,基坑两侧的土就如作用在该断面上的均布荷载,这个荷载有趋向坑底发生隆起的现象。
当考虑dd1面上的凝聚力c 后,c1d1面上的全荷载P 为:cH rH 2BP -= (1-1)式中 r —土的湿容重;B —基坑宽度;c —土的聚力;H —基坑开挖深度。
其荷载强度p r 为:cH Br 2H P r -= (1-2) 太沙基认为, 若荷载强度超过地基的极限承载力就会产生基坑隆起。
以粘聚力c 表达的粘土地基极限承载力q d 为:c qd 7.5= (1-3)则隆起的安全系数K 为:B cH rH c p q K r 27.5d -== (1-4)太沙基建议K 不小于1.5。
图1抗隆起计算的太沙基和派克法太沙基和派克的方法适用于一般的基坑开挖过程,这种方法没有考虑刚度很大且有一定的插入深度的地下墙对于抗隆起的有利作用。
边坡稳定性计算范文

边坡稳定性计算范文
边坡稳定性计算是一个重要课题,过去十多年来它的重要性被进一步
提高,因为洪水、地震等灾害直接威胁到边坡的稳定性。
因此,为了保证
边坡的安全性,有必要对边坡的稳定性进行计算。
本文的主要内容是介绍
边坡稳定性计算的基本原理,以及如何有效地对边坡的稳定性进行计算。
首先,在计算边坡稳定性之前,需要对边坡的形态特征以及位置等进
行检查,以确定边坡的构造和结构特性。
这就是边坡稳定性计算中的第一步,也是最重要的一步,必须进行认真的分析和解释。
其次,还需要确定边坡的土体参数,如抗剪强度、摩擦角、内摩擦角、塑性模量、粘聚力、重力加速度等,以及边坡所载的荷载属性,例如水压、外力等,这些参数将是计算边坡稳定性的基础。
再次,应采用其中一种理论模型来描述边坡的稳定性,最常用的可能
是黎曼模型和兰特模型,它们可以提供一定的系统化的方法来考虑边坡的
稳定性。
由于这两种模型都假定边坡为完全线性系统,因此应选择一种更
适合本领域的模型,例如综合非线性变形潜力模型,来对边坡的有效性进
行计算。
第四,对边坡稳定性的计算。
基坑开挖中的边坡稳定性分析

基坑开挖中的边坡稳定性分析随着城市化进程的加快,建筑工地越来越多,其中涉及基坑开挖的工程也在不断增加。
基坑开挖是建筑施工中的一项重要环节,它在建筑物的地基基础制作中起着举足轻重的作用。
然而,基坑开挖可能引起边坡的稳定性问题,对施工人员的安全和现场的稳定性都会带来极大的威胁。
因此,在开挖过程中进行边坡稳定性分析非常重要。
边坡是指基坑开挖过程中,挖掘的斜坡侧面。
根据地质条件的不同,边坡的稳定性各不相同。
在进行边坡稳定性分析时,需要考虑多个因素,包括土壤类型、地下水位、边坡高度、边坡的倾斜角度等。
首先,土壤类型是影响边坡稳定性的重要因素之一。
土壤类型可以分为黏土、砾石、沙子等。
不同类型的土壤具有不同的物理和力学性质,对边坡的稳定性有着不同的影响。
黏土土壤通常具有较高的内摩擦角,较低的剪切强度,容易发生滑坡。
砾石土壤由于颗粒之间的间隙较大,稳定性较高,但可能出现松散漏土的问题。
因此,在进行边坡稳定性分析时,需要结合土壤类型来评估其稳定性。
其次,地下水位也是边坡稳定性分析中需要考虑的因素之一。
地下水位的升降会直接影响土壤的饱和度和孔隙水压力,进而影响边坡的稳定性。
当地下水位较高时,土壤的饱和度增加,土壤的抗剪强度减小,从而增加了边坡失稳的风险。
因此,需要在边坡稳定性分析中充分考虑地下水位的变化情况。
再次,边坡高度和倾斜角度也会影响边坡的稳定性。
边坡的高度越大,重力作用引起的力会越大,地下水位的影响也会更明显。
同时,倾斜角度越陡,土壤的剪切力也会增加,边坡失稳的概率也会增加。
因此,在设计和施工中应注意合理控制边坡的高度和倾斜角度,以确保边坡的稳定性。
为了进行边坡稳定性分析,施工单位通常会采用常用的力学分析方法,如承载力法、有限元法等。
这些方法能够利用土壤的物理参数和力学特性进行边坡的计算和分析,提供边坡稳定性的评估结果。
综上所述,基坑开挖中的边坡稳定性分析对于施工安全至关重要。
在进行边坡稳定性分析时,需要综合考虑土壤类型、地下水位、边坡高度和倾斜角度等因素。
边坡稳定的极限平衡法

极限平衡法在边坡工程设计中应用广泛,可以帮助工程师确定边坡的安 全系数和稳定性。
极限平衡法基本原理:通过计算土体的抗剪强度和滑动面的抗剪强度,判断边坡的稳 定性
计算参数:包括土体的内聚力、内摩擦角、黏聚力、黏聚力等
计算方法:采用极限平衡法计算公式,如瑞典圆弧法、毕肖普法等
边界元法:适用于非 连续介质问题,求解 速度快,但需要大量 的计算
极限平衡法与边界元法 的比较:极限平衡法适 用于连续介质问题,而 边界元法适用于非连续 介质问题,两者在求解 速度上都有优势,但都 需要大量的计算。
边坡稳定的极限平 衡法的发展趋势和 未来展望
极限平衡法在 边坡稳定分析 中的应用越来
性的弹性体
计算原理:通 过求解土体的 应力、应变和 位移方程,得 到边坡的稳定
安全系数
应用范围:适 用于各种土质 边坡,特别是 那些受水、温 度等因素影响
的边坡
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基本假设:土体为连续、均匀、各向同性的弹性体
计算方法:通过求解土体的静力平衡方程,得到土体的应力状态和变形状态
适用范围:适用于土体变形较小、应力状态较简单的情况 优点:计算简单、易于理解,能够快速得到土体的应力状态和变形状态
越广泛
极限平衡法的 计算方法和软 件不断改进和
完善
极限平衡法与 其他分析方法 相结合,提高 边坡稳定分析 的准确性和可
靠性
极限平衡法在 边坡稳定预警 和防治中的应
用前景广阔
技术进步:随着科技 的发展,极限平衡法 的计算方法和技术将 不断完善和改进。
应用领域拓展:极限平 衡法将在更多领域得到 应用,如地质灾害防治、 土木工程、环境工程等。
浅述土质边坡稳定性分析及稳定性验算方法

浅述土质边坡稳定性分析及稳定性验算方法[摘要]结合工程实例分析了土质边坡的稳定性,并利用理正软件计算边坡的稳定性系数,对边坡的稳定性进行验算,根据分析结果结合工程实际情况,给出边坡的支护建议。
[关键词]边坡稳定性分析稳定性系数稳定性验算理正计算边坡可分为人工边坡和自然边坡。
随着人类社会的发展,人类工程建设的扩大,边坡的稳定性问题逐渐成为各项工程领域里的一项重要的研究内容。
边坡稳定性分析的方法主要有:极限平衡理论,如瑞典条分法、毕肖普法等,有限单元法,模糊综合评判方法,以及计算机模拟方法等。
其中,由于极限平衡法具有模型简单、计算简捷以及能考虑各种加载形式等特点而得以广泛应用。
为此,本文主要结合深圳地铁7号线某停车场的边坡工程,采用极限平衡法综合分析评价土质边坡的稳定性。
1场地工程地质概况深圳地铁7号线某停车场场地区为丘陵边缘,东北高西南低,地形起伏较大,地面高程约41.0~133.0m。
东部地形改造变化较大,已修整为若干级平台,西部边坡较缓,边坡坡度约20度左右。
本文以西部边坡为例进行评价。
该边坡西部现状主要为自然斜坡形成,中上部以土质为主,下伏为岩质,属岩土质边坡,表面有植被覆盖。
岩土层由上到下为素填土、全风化花岗岩、强风化花岗岩,其下为中微风化花岗岩,土层物理参数如下:2边坡稳定性影响因素分析边坡稳定性主要取决于边坡中各类岩土的性质(密度、湿化性、抗剪强度),地下水活动情况、软弱夹层及软弱结构面的分布情况和基岩岩体中的软弱结构面,软弱夹层,裂隙发育程度及风化特征等。
经全面分析边坡区的地貌、地层岩性等特征,并借鉴前人研究的边坡经验,对影响边坡稳定不利因素主要归结为以下几点:(1)岩土体主要由工程地质性质较差的人工填土和全、强风化的岩体组成,结构松散,是控制边坡稳定性的主要因素;(2)边坡上部平台上无完善的排水系统,降雨时,雨水的渗入也将使得松散土体进一步软化,对边坡稳定不利;(3)边坡在人工削坡后,由于上部的人工填土和粘性土在地表水下渗后产生变形蠕动,进而使下部强风化基岩沿着强风化裂隙产生变形、破坏,其基岩强风化下限与中风化顶界面因受上部土层挤压、推挤作用而发生剪切变形面。
深基坑开挖中的边坡稳定性分析

深基坑开挖中的边坡稳定性分析深基坑开挖是城市建设中常见的施工方式,它在城市化进程中发挥着重要的作用。
然而,由于深基坑开挖会对周围土体产生一定的影响,边坡稳定性分析成为必要的步骤。
在深基坑开挖过程中,土体的边坡稳定性成为一个重要的问题。
边坡稳定性表示的是土体在受到外部作用力时能否保持在平衡状态。
在深基坑开挖的过程中,土体受到了较大的应力集中,而外部作用力也发生了变化,因此边坡稳定性分析是必不可少的。
首先,边坡稳定性分析需要考虑土体的性质。
不同类型的土体在承受应力时具有不同的特点,因此需要对土体的强度、压缩性等性质进行详细的研究。
这些参数的测量可以通过室内试验或现场取样等方式得到,从而为边坡稳定性分析提供依据。
其次,边坡稳定性分析还需要考虑边坡的形态。
边坡的高度、坡度、岩性等因素都会对边坡稳定性产生影响。
例如,较高的边坡容易受到外力的作用,因此需要采取相应的支护措施。
此外,坡脚的土体也会对边坡的稳定性产生影响,因此需要对其进行详细的研究。
然而,边坡稳定性分析不仅仅局限于土体和边坡的因素,还需要考虑其他的因素。
例如,水体的存在会对土体的稳定性产生影响,因此需要对地下水位进行监测和分析。
此外,地震、降雨等自然灾害因素也会对边坡稳定性产生一定的影响,因此需要进行相应的分析和评估。
在进行边坡稳定性分析时,可以采用不同的方法和技术。
例如,可以使用数值模拟的方法对边坡的稳定性进行分析,通过模拟不同的情况来评估其稳定性。
此外,还可以使用经验公式或分析方法进行边坡稳定性的计算。
这些方法可以提供较为准确的结果,从而指导深基坑开挖过程中的施工和安全措施。
综上所述,深基坑开挖中的边坡稳定性分析是一个重要的问题。
它需要考虑土体的性质、边坡的形态以及其他的因素。
在进行边坡稳定性分析时,可以采用不同的方法和技术,以获得较为准确的结果。
只有进行了认真的边坡稳定性分析,才能保证深基坑开挖过程的安全和顺利进行。
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试验所用土样取自胜利油田某深基坑工程现 场工地 ,为原状淤泥质粘土. 土样基本物性指标如
表 1 所示 ;具体操作按照《土工试验方法标准》[6] 中 的规定进行.
2. 4 试验一
当土样先期固结完成以后 ,迅速卸荷至某一数 值 ,并立即进行快剪 ,其 τ - σ关系图线如图 2 所 示:
二在实际工程中所对应的是基坑开挖卸荷后 ,由于
种种原因已经暴露一段时间 ,已经卸荷的土体产生 参考文献 : 了膨胀 ,其抗剪强度有一定程度的降低. 从图 3 还可 [1 ] 王英. 土体卸载与加载的差异性[J ] . 佳木斯大学学报 (自然科
以知道 :土体卸荷以后最初一段时间强度损失较大 ,
学版) ,2001 ,19 (1) :81 - 83.
452
佳木斯大学学报 (自然科学版)
2006 年
2. 1 试验仪器
采用应变控制式直剪仪 ,杠杆传动比为 1 :10. 环刀内径 61. 8mm ,高度 20mm ,面积 30cm2 .
2. 2 试验方法
试样分级加荷至某一固结荷重下固结 ,然后使 竖向荷重迅速退到不同数值 ,并进行剪切试验 ,从 而得出某一先期固结压力下卸荷的τ - σ关系.
在目前的实际工程中 ,基坑边坡整体滑动稳定 性计算经常采用的是圆弧滑动面法[5] , 如图 1 所 示 :当斜坡可能发生整体滑动破坏时 ,滑体 AB C 在
自重 W 作用下 ,沿 AB 滑动面绕 O 点旋转滑动. 于
是 ,斜坡沿AB 滑动的稳定系数 K 为 :
K=
抗滑力矩 滑动力矩
=
MR MS
=
τ·l ·R W ·d
Abstract : Different unloading effects in construction occur to the surrounding earth. As a result , the stress state and stress path of the soil at sides and bottom of pit are changed. The question is brought forward according to the arc method which is used to calculate the stability of foundation pit slope in the beginning of this paper. A series of laboratory tests are designed according to different states of disturbed soil in order to study the characteristics of strength during the course of loading and unloading. The test results show that the behaviors of strength under unload2 ing paths are much different from those under loading paths. The purpose of this paper is to improve the method of cal2 culating the stability of foundation pit slope.
2002) [ S] . 中国建筑工业出版社 ,2002 :45. [ 6 ] 中华人民共和国水利部. 土工试验方法标准 ( GBΠT 50123 —
1999) [ S] . 中国建筑工业出版社 ,1999.
Studying on Computational Method of Stability about Foundation Pit Slope
1 稳定性计算的强度问题
图 1 圆弧滑动面法
土体是一种具有较强塑性与非线性的材料 ,其
加载与卸载过程具有明显的差异性[1- 3] . 经典莫尔 —库仑定律τ = σtanφ + c 或τ = σ′tanφ′+ c′,是 相对于加载而言的[1 ,4] ,然而工程中基坑边坡稳定 性计算所采用的圆弧法正是基于经典强度理论而 进行的 ,并未考虑加载与卸载过程中土体强度的差 异性.
WANG Ying1 , ZHAN Yong - liang2
(1. School of Civil Engineering , Southwest Jiaotong University , Chengdu 610031 , China ; 2. College of Architecture & Storage Engineering , China University of Petroleum , Dongying 257061 , China)
关键词 : 基坑 ;圆弧法 ;卸载 ;加载 ;强度 中图分类号 : TU432 文献标识码 : A
0 引 言
自从改革开放以来 ,我国基础设施建设迅速推 进 ,城市化进程加快 ,各大城市的高层 、超高层建 筑 、地铁 、交通桥隧工程 、水电站 、越江隧道 、地下商 场及大型地下车库相继修建. 在施工过程中 ,不同 的施工活动 ,都不同程度地对周围土体产生扰动影 响 ,如施工开挖将引起施工卸载作用 ,形成对周围 土体的扰动. 开挖卸荷后坑壁及坑底土体的应力状 态及应力路径将发生变化. 目前的设计及计算理 论 ,大多采用加载模型 ,未真实考虑开挖卸载带来 的影响 ,致使一些地下工程成为风险工程 ,有的甚 至带来灾难性的后果. 本文试图通过试验的方法 , 对卸载土体强度与加载强度的差异性进行一些探 讨性的分析.
(2) 基坑边坡稳定计算所采用的圆弧滑动面法 需要完善和发展 ,对卸荷土体的计算要采用卸载指 标.
工程上对应于基坑开挖较快 ,土体还没有来得及膨
(3) 卸载土体τ - σ关系不同于加载 ,其具有非
胀的强度变化路径.
直线性. 要克服经典强度理论的局限性 ,建立适合卸பைடு நூலகம்
从图 3 也可以得出与图 2 相同的结果 ,只是试验 载问题的强度理论 ,必须有更多的试验和研究.
[3 ] 周敦云. 基坑开挖卸载土体变形的试验研究[J ] . 山东建筑工程 学院学报 ,2003 ,18 (3) :15 - 18.
[4 ] 孙秀竹. 卸载土体性质的试验研究和工程应用[J ] . 中国港湾建
设 ,2004 ,132 (5) :41 - 43. [5 ] 中华人民共和国建设部. 建筑地基基础设计规范 ( GB 50007 —
Vol . 24 No. 3 J uly 2006
基坑边坡稳定性计算方法的探讨
王 英1 , 战永亮2
(1. 西南交通大学土木工程学院 ,四川 成都 610031 ;2. 中国石油大学 (华东) 储建学院 ,山东 东营 257061)
摘 要 : 施工开挖对土体产生卸载作用 ,坑壁及坑底土体的应力状态和应力路径发生变化. 就基坑 边坡整体滑动稳定性计算所采用的圆弧法提出问题 ,根据卸载土体的不同状况设计二组快剪试验方案 ,并 对其加载 、卸载过程的强度特征进行试验研究. 试验结果表明 ,土体的卸载强度与加载强度存在差异性 ,为 完善基坑边坡稳定计算方法提供依据.
2. 5 试验二
当土样先期固结完成以后 ,卸荷至某一数值 , 然后停留若干时间再进行快剪. 其τ - σ关系图线 如图 3 所示 :
表 1 土样主要物理性质指标
取土深度 (m) 容重γ( KNΠm3) 含水量ω( %) 比重 Gs 孔隙比 e 饱和度 Sr ( %) 液限 wL ( %) 塑限 wp ( %) 塑性指数 Ip 液性指数 IL
Key words : jujube ; lotus root ; ice cream ; study
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The Measurement of Zinc’s Content by Simultaneous Complex Formation Titration of Zinc and Sparse Soll
Abstract : The technique to prepare jujube and lotus root ice cream was studied. A new type of ice cream with jujube and lotus root juice was developed with the following formula :15 % jujube and lotus root juice ,10 % cream , 10 % skimmed milk power and 14 % sugar. The product is of high quality with a natural color and unique taste.
其中 : l - AB 的弧长 ; d —极限平衡状态时 ,滑体自重 W 绕 O 点滑
动的力臂 ; τ—土体沿滑动面的抗剪强度. 上式中 ,土体抗剪强度 τ运用莫尔 —库伦强
度理论计算 ,即 τ = σtanφ + c. 众所周知 ,经典库 伦强度理论是对于加载而言的 ,但基坑开挖卸荷以 后 ,土体这种复杂的三相体 ,其卸载强度与加载强 度肯定是有一定差异的. 下面运用试验的方法进行 更加深入的讨论.
加载线返回 ,而是有一定的残余强度. 卸载曲线 τ - 4 结束语
σ在加载τ- σ直线之上. 由此可知 :土体具有明显的 “记忆”性 ,当退荷到加载时的某个值时 ,孔隙密度 e 或含水量ω不能恢复到加载时的相应值 ,强度差值 因此而存在.
试验一所进行的是固结 —卸荷瞬时快剪 ,其在
(1) 土体卸载强度和加载强度表现出明显的差 异性 ,这种差异性是不能被忽视的.
2 试验方法及内容
收稿日期 :2006 - 03 - 21 作者简介 :王英 (1970 —) ,女 ,重庆潼南人 ,高级工程师 ,西南交通大学土木学院博士研究生. © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.