土力学与工程地质实验室

实验室名称：土力学与工程地质实验室

实验室位置：地质力学研究所北实验楼二层西侧

实验室负责人：郭长宝

实验室介绍：

“土力学与工程地质实验室”始建于2005年，是国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室的重要组成部分。目前，该实验室主要以我所承担的工程地质和地质灾害领域科研项目为依托，可以完成粗颗粒土、粘性土、砂土，以及黄土、红粘土等土体基本物理参数、渗透特性、抗剪强度、压实特性等工程地质性质测试，并能完成特殊土体不良工程性质的测试和实验研究，为解决重大疑难工程地质问题和地质灾害研究提供必要的技术支撑。实验室自组建以来，已为国土资源大调查、科技部公益研究、科技攻关、国家自然科学基金项目、国家重大工程建设和重要经济区带的规划建设等项目研究提供了重要的技术支持，在国内外核心期刊上发表学术论文一百余篇，其中SCI收录18篇，EI收录16篇，获国家发明专利3项、实用新型4项。

主要设备和实验内容

1. 实验设备

目前实验室拥有GDS标准应力路径三轴试验系统、SRS-150动态非饱和土环剪仪、ELE三轴渗透实验仪、TSZ全自动三轴仪、四联动直剪仪、非饱和土直剪仪、高压固结压缩仪等大、中、小型土工试验仪器20多台套（图1），并自主研发设计了原位和室内电脑自动采集大型岩土体直剪仪（获国家发明专利）、大型滑坡三维物理模拟试验系统等非常规的实验设备。

2. 主要研究方向和内容

本实验室主要研究对象是岩土工程、地质灾害研究领域中的岩土力学、工程地质性质等，研究方向和研究内容包括以下方面：

（1）土体物质组成测试，包括：粒度分析、粘土矿物提纯和有效蒙脱石含量测试等。

（2）土体基本物性指标测试，包括：容重、含水量、比重、塑限、液限等。

（3）力学指标测试：主要包括土的直剪试验、环剪试验、大型直剪试验、三轴压缩试验等，来测试获取不同状态下土体的c、φ值和残余强度值。

（4）土体渗透性测试，测试不同粒度组成土体的渗透性，可以分析土体的渗透变形特征，在滑坡、泥石流预测预警方面将发挥重要作用。

（5）大型滑坡三维物理模拟试验，可以完成强降雨、地震、堆载、人工开挖和水库蓄水等不同工况下滑坡稳定性物理模拟分析与形成机理分析；以及深层滑坡滑带土、深部空间土体大尺寸（1m×1m×0.6m高）高压条件下固结、直剪实验与特性研究；

（4）动荷载作用下岩土体稳定性和强度参数变化研究；

（6）特殊土体（黄土、膨胀土、盐渍土、红粘土等）不良工程特性的试验测试和分析。

图1  土力学与工程地质实验室主要仪器设备

实验室成员：

目前，本实验室主要由固定研究人员、实验室辅助人员和研究生组成，具有相关试验项目的实验工作经历，主要成员有：

郭长宝，博士，副研究员，硕士生导师，负责实验室运行与管理；

谭成轩，博士，研究员，博士生导师，实验室综合管理；

张永双，博士，研究员，博士生导师，实验室科学顾问；

杨志华，博士，助理研究员，试验测试分析；

汪西海，教授，负责实验室接收样品、试验测试和实验室管理工作。

马春田，助理工程师，硕士，实验室试验操作人员。

吴瑞安，博士研究生，专业特长：粗颗粒土力学实验；

任三绍，硕士研究生，专业特长：黄土、饱和砂土工程地质特性；

刘筱怡，博士研究生，专业特长：岩土体破坏三维模式分析；

沈亚麒，硕士研究生，专业特长：原位大型直剪实验；

张涛，硕士研究生，专业特长：土体微观结构分析与物理实验模拟。

联系方式

电话：010-88815023，010-68486765

邮箱：guochangbao@163.com

地点：北京市海淀区民族大学南路11号

近期主要成果：

1. 学术文章

Yongshuang Zhang, ChangbaoGuo, HengxingLan, et al. Reactivation mechanism of ancient giant landslides in the tectonically active zone: a case study in Southwest China. Environmental Earth Science, 2015, DOI 10.1007/s12665-015-4180-6. (SCI)

Yongshuang Zhang, ChangbaoGuo, YongxinQu, Yuhuan Song. Engineering geological properties of altered rocks and implications for railway construction in the Sanjiangorogenic belt, Southwest China. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2011, 70(1): 143-152. (SCI)

Yongshuang Zhang, ChangbaoGuo, Xin Yao et al., Engineering geological characterization of clayey diatomaceous earth deposits encountered in highway projects in the Tengchong region, Yunnan, China.Engineering Geology, 2013, (167): 95-104. (SCI)

ChangbaoGuo, Yongshuang Zhang, David R. Montgomery, Yuben Du, Guangze Zhang, Shifeng Wang, 2016. How unusual is the long-runout of the earthquake-triggered giant Luanshibao landslide, Tibetan Plateau, China? Geomorphology, 259: 145-154. (SCI)

Guo, Changbao, Montgomery, D.R., Zhang, Y.S., Wang, K., Yang, Z.H., 2015. Quantitative assessment of landslide susceptibility along the Xianshuihe Fault zone, Tibetan Plateau, China. Geomorphology, 248: 93-110. (SCI)

C.B. Guo, Y.S. Zhang, R.D. Zhang, etc. Research on the engineering geology stability of mountain crossing railway construction sites: A case study of the Mt. Gaoligong section of Dali-Ruili railway. In Faquan Wu &Shengwen Qi, Global View of Engineering Geology and the Environment [M].

London: CRC Press, 2013: 317-323. (EI)

郭长宝, 张永双, 孟庆伟, 等. 重塑硅藻土抗剪强度的环剪试验研究[J]. 岩土力学, 2013, (1): (EI)

郭长宝, 李海华, 陈溪华, 等. 滇西芒棒盆地芒棒组碳质粉砂岩的工程地质特性[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2012, 42(4): 1090-1098. (EI)

张永双,曲永新,刘景儒, 郭长宝. 滇藏铁路滇西北段蒙脱石化蚀变岩的工程地质特征研究[J]. 岩土工程学报, 2007, 29(4): 531-536. (EI)

张永双, 曲永新, 王献礼, 姚鑫, 郭长宝. 中国西南山区第四纪冰川堆积物工程地质分类探讨[J]. 工程地质学报, 2009, 17(5): 581-589.

郭长宝, 张瑞端, 张永双, 宋海军, 侯春堂, 付晓晓, 周能娟, 姚鑫. 带有自动数据采集系统的岩土体原位直剪试验装置及方法, 授权专利号 ZL 2013 1053 8634.8, 授权日期：2015年11月6日. (国家发明专利)

郭长宝, 张永双, 熊探宇. 在断层作用下斜坡稳定性模拟试验装置及其方法, 授权专利号ZL 2011 1 0228856.0, 授权日期: 2013年2月13日. (国家发明专利)

郭长宝, 张瑞端, 张永双, 宋海军, 侯春堂, 付晓晓, 周能娟, 姚鑫. 一种带有自动数据采集系统的岩土体原位直剪实验装置. 授权专利号 ZL 2013 2 0689683.7. (实用新型专利)

张永双, 郭长宝, 张瑞端, 等. 使用深埋隧道围岩稳定性物理仿真模拟试验装置的测试方法, 授权专利号 ZL 2012 1 0224484.9, 授权日期: 2013年12月11日. (国家发明专利) 

张永双, 郭长宝, 张瑞端, 等. 深埋隧道围岩稳定性监测模拟试验装置, 授权专利号ZL 2012 2 0314192.X, 授权日期: 2013年1月23日. (实用新型专利)

2. 科研项目

中国地质调查局项目：“甘肃天水等城镇和成兰交通廊道工程地质调查”（DD20160271），起止年月：2016.1~2018.12，经费3400万元；

“十二五”国家科技支撑重点项目课题：地震扰动区重大滑坡泥石流灾害防范技术综合研究与集成（2011BAK12B09），起止年月：2012.1~2015.12，经费705万元；

“十二五”国家科技支撑重点项目课题专题：—高切坡大型滑坡防治技术与仿真数值模拟研究（2012BAK10B02-7），起止年月：2012.1~2015.12，经费70万元；

国家自然科学基金项目. 高寒高海拔山区节理化花岗岩高速远程滑坡启滑机制研究——以理塘乱石包滑坡为例（No. 41402321），起止年月：2015.1~2017.12，经费27万元；

国家科技基础性工作专项课题，西南地形急变带地质灾害成灾背景与易发性评价（2011FY110102），起止年份：2011.6~2016.5，经费500万元。

国家自然科学基金项目，活动构造带大型滑坡形成机理研究，起止年份：2011~2013，经费46万元。

中国地质调查局项目：“龙门山及邻近构造带地震工程地质调查评价”，经费770万元，起止年月：2009.1~2012.12。

国家自然科学基金项目（No. 40102025），陕北晋西黄土滑塌灾害的成灾机理和地域性规律研究，起止年份：2002~2004，经费22万元。

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