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周翠英

（1）特殊岩土体变形破坏的机制与规律；（2）重大工程安全预警与灾害防御；（3）岩土工程与信息技术。

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姓名：周翠英
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学位：
学术头衔：

博士生导师
职称：-
学科领域：

岩土力学
研究兴趣：（1）特殊岩土体变形破坏的机制与规律；（2）重大工程安全预警与灾害防御；（3）岩土工程与信息技术。

个人简介

1992年毕业于中国地质大学工程学院，获工学博士学位。1992年以来一直在中山大学从事教学与科研工作，现任教授，博士生导师。兼任中山大学工学院副院长、地下工程与信息中心主任、规划设计研究院岩土工程研究所所长、工程力学研究所副所长等；兼任国际工程地质学会会员；国际土协会会员；中国土力学与岩土工程学会数字信息化专业委员会副主任；中国岩石力学与工程学会工程实例专业委员会委员；中国岩石力学与工程学会广东省分会常务理事等；广东省土木工程学会理事；广州城市基础建设与地质环境安全研究会副理事长等。同时，担任国家自然科学基金委员会、教育部、广东省科技厅、广州市科技局、广州市建设委员会、东莞市建设科技促进中心等机构的评审专家。
从事重大工程安全预警及灾害防御研究以及岩土工程与信息技术开发工作。研究方向包括：（1）特殊岩土体变形破坏的机制与规律；（2）重大工程安全预警与灾害防御；（3）岩土工程与信息技术。近年来承担国家级、省部级以及重大工程中的科研项目30余项，总经费800余万元；包括：国家自然科学基金、国家九.五攻关课题、广东省基金重点项目、广东省科技攻关十五重大专项以及梅河高速公路、揭普高速公路、深港西部通道、东深供水改造工程等重大工程建设中的科研项目等，承担中山大学985学科平台——“重大工程安全预警与灾害防御”的建设项目。在结合重大工程实际问题开展的安全预警科学探索与信息技术开发中，初步建立了“滑坡预测的非线性动力学方法”、提出了 “块体地层构造原理与方法”、“三棱柱体地层构造原理与方法”、“环形三角剖分算法”等，研究成果在工程建设中被采纳和应用26项(次)，产生了良好的社会、经济和环境效益；。近年来，获得奖励10余项，包括广东省科学技术特等奖、二等奖、教育部科技进步二等奖和中国青年地质科技最高荣誉奖－金锤奖等；取得软件著作权登记13项；发表论文100多篇，其中EI 收录33篇，论文被他人引用131次；建设“重大工程安全预警与灾害防御”科研与教学平台1个，培养博士和硕士生48名（含在读生）。

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2006-10-14

【期刊论文】地下空间GIS二次开发中的数字制图方法研究

周翠英，陈恒，温少荣，张亮，李仁德

Rock and Soil Mechanics Vol.27 No.5 May 2006，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

地下空间的信息化实现与综合开发利用是21 世纪城市建设的主题，也是重大工程建设的基础问题。结合东深供水改造工程地下环境信息系统开发，着重研究了自动化数值制图模块的功能设计、数据搜寻方法、柱状图自动绘制方法、任意剖面图的绘制方法等数字制图方法。在数据搜寻方法中主要强调了数据组织形式和多库协同搜寻方法；在柱状图绘制中发展了固定表格绘制、动态数据填充两种方法；而在任意剖面图的绘制中主要探讨了橡皮筋式剖面线实现方法和剖面数据计算等方法。最后，在东深供水改造工程中进行了应用，结果表明：这些方法具有自动化程度高、高效、准确等优势，并具有较好的纠错性能，对于面向工程实际问题而开发的数字制图功能的设计与实现，具有十分重要的现实意义。

GIS二次开发，数字制图方法，工程地质剖面图，柱状图，工程应用

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2006-10-14

【期刊论文】三维地层的三棱柱剖分与土方计算

周翠英，，董立国

Rock and Soil Mechanics Vol.27 No.2 Feb. 2006，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

三维地层剖分算法是实现地层三维可视化与土方计算的重要基础。采用三棱柱体建模方法构造三维地层，分析任意平面切割三棱柱的不同情形，得出了针对三棱柱地层的剖分算法；提出了以切割面为分界面，将单个三棱柱剖分成多个小三棱柱的三角投影分割法——将三棱柱顶面、底面及切割截面按一定规则进行合理三角化划分，使划分后三角形在水平面上的投影相重合；将该3 层三角形组合成以切割面为分界面的2 层小三棱柱，从而完成剖分。土方计算中首先给出开挖体的边界控制方程，根据该控制方程所限定的内边界得到开挖区域，结合上述剖分算法，对该区域内所有小三棱柱体积求和，得到开挖土方量。将以上算法应用到广东省某重大水利工程中，实现了基坑模拟开挖及其土方计算。

三维地层，三棱柱剖分，算法，开挖，土方计算

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2006-10-14

【期刊论文】三维地层构造的块体理论方法

周翠英，董立国

Chinese Journal of Geotechnicai Engineering Vol.28 No.9 Sep., 2006，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

三维地层建模方法是地层可视化研究的关键问题之一，主有面建模和体建模方法两大类。本文针对体建模问题。探讨了一种通过块体理论构造三维地层的新方法。该方法将地层区域内部结构面和边界面作为某虚拟岩体的裂隙面，这些裂隙面可将地层区域全部切割成有限块体；将虚拟岩体的剩余部分切割成一定数目的无限块体和有限块体。利用块体理论中块体的矢量判别法判别出地层区域内的有限块体。并求出其顶点坐标及其在各侧面上的排列顺序后，卸完即完成三维地层的构造和剖分过程。在此基础上通过Open GL绘制地层块体，从而实现三维地层可视化。

三维地层，块体理论方法， Open GL，构造，可视化

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2006-10-14

【期刊论文】三维地层网格剖分方法与应用

周翠英，，刘祚秋，董立国，陈恒

Earth Science-Journal of China University of Geosciences Vol.30 No.3 May 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

针对三维地层表示中散乱点的三角化问题，提出了一种新的剖分算法——环形三角剖分算法该算法首先在散乱点中心构造初始三角形，并将其3条边作为初始环形路径；然后对环形路径上的每条线段，都在其外围寻找与两端点所成夹角最大的点构造新三角形，并将其纳入环形路径，从而使环形路径不断向外围扩展；重复此扩展过程直到所有散乱点都处于路径范围内。对上述剖分中遗漏的小块区域形成的“空洞”，利用简单多边形的三角剖分方法实现三角化。此算法时间复杂性介于O（n）与O（n2）之间，其效率体现在:只搜索外围散乱点，减少了夹角计算过程；只对已扩展点进行“空洞”判断，节省了处理时间。将此环形三角剖分算法应用于广东省东深供水改造工程的三维地层构造与分析中，取得了良好的剖分效果和执行效率，对地层的任意剖切和开挖分析均具有良好的支持。

三维地层，网格剖分方法，散乱点，三角化，工程应用.，

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2006-10-14

【期刊论文】基于微观结构的软土地基加固效果评价*

周翠英，林春秀，刘祚秋，李亚生，丘建金，李德福

ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI Vol.43 No.15 Sep. 2004，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

以深圳市宝安新中心区软基处理工程为研究对象，根据强夯、堆载联合塑料排水板地基处理过程，取得实验过程和地基处理后软土再压缩的电镜扫描（SEM）图片，通过图像处理和定量化研究，得到土体微结构参数（孔隙分布分维d）及其随压力变化的规律，从而，对施工场地不同的地基处理方案进行了加固效果对比分析。结果表明：堆载预压法对软土地基的加固效果在研究的时间段内要优于强夯处理法。

软土，微观结构，室内固结试验，孔隙分布分维，堆载预压，动力固结（强夯）

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2006-10-14

【期刊论文】珠江三角洲软土分布及其结构类型划分*

周翠英，牟春梅

ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI Vol143 No16 Nov. 2004，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

珠江三角洲是指珠江出口所在的平原地区。该地区分布着大量的第四系软土层，该软土层为各种建筑工程的潜在病害层，给工程建设带来了极为不利的影响。根据已有的钻孔资料，对珠江三角洲海相沉积软土的分布范围进行了探讨，并按天然含水量和孔隙比进行了软土分区，分为2个大区和3个亚区。并对该区具有代表性的软土的微结构特征进行了分析和研究，包括野外采取原状土样、室内制备样品、电镜扫描、图像处理以及提取基本结构形态参数和分析观察结构面的基本特征等。旨在获取珠江三角洲海相沉积软土的微结构类型和特征，为软土的变形和破坏研究提供基础，为珠江三角洲地区海相沉积软土区的工程建设提供宏观参考。

珠江三角洲，软土，分布，分区，结构类型划分

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2006-10-14

【期刊论文】大尺寸软粘土固结变形试验研究*

周翠英，曾强，李亚生

ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI Vol.44 No.5 Sep. 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

针对常规室内试验的局限性，设计了软粘土天然土样和重塑土样的大尺寸固结变形试验。试验中荷载的大小与实际土体的受力条件按同比缩小；土样侧限条件设计为具有弹塑性特点的有机玻璃板，板内贴有渗透系数与淤泥质土渗透系数相近的滤纸，板上模拟土体边界渗流条件开一定密度的细小排水孔，土样的尺寸为20cm×20cm×20cm，30cm×30cm×30cm和40cm×40cm×40cm三种规格；整个实验过程尽可能地反映土体实际的受力环境；在试验基础上，探讨了一定压力下，大尺寸软粘土的固结变形规律及其数学模型，讨论了其尺寸效应。同时，将所建立的沉降计算模型推广为广义的实际土体变形模型，并在深圳国际机场软基沉降预测中进行了初步应用，取得了较好的效果。

软粘土，大尺寸，固结变形，模拟试验，尺寸效应

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2006-10-14

【期刊论文】基于微观结构的碎石桩软基加固影响半径分析

周翠英，，牟春梅

Chinese Journal of Geotechnical Engineering Vol.27 No.7 July, 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

以珠江三角洲地区代表性软土地基为研究对象，通过在碎石桩周围一定范围内采取土样进行的微观结构分析，讨论了碎石桩软基加固影响半径问题。首先采取天然状态的原状土样，通过扫描电镜，取得其微观结构照片，提取其孔隙参数和颗粒参数；然后，在碎石桩成桩45天后，在距离碎石桩1d，2d，3d，⋯，6d处（d为碎石桩的直径）采取土样提取此时孔隙参数和颗粒参数；最后，通过比较不同空间位置处土样的微观结构及其参数变化特点，得到结果。

碎石桩，微观结构，软土地基，影响半径

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2006-10-14

【期刊论文】软土破裂面的微观结构特征与强度的关系

周翠英，牟春梅

Chinese Journal of Geotechnical Engineering Vol.27 No.10 Oct., 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在土体工程性质评价以及土坡稳定性分析中，土体强度研究具有重要意义。本文从土体剪切破裂面的微观结构研究入手，寻求土体达到峰值强度破坏时，剪切破裂面上的微观结构参数与土体强度参数之间的关系。取珠江三角洲中部地区海相沉积的、具有代表性的原状软土样，开展室内实验，获取土的物理力学性质参数；其中在强度实验（直剪实验、三轴固结快剪实验）中，当土体达到剪切破坏时，取破裂面上的土样，进行电镜扫描，得到微结构图像；采用MATLAB6.0软件进行图像处理，并提取微观结构特征参数，建立这些特征参数与强度参数（c, ϕ）之间的关系；并从宏观角度探讨了间接反映土体微观结构特征的宏观土性参数（塑性指数IP和粘粒含量PC）与强度参数c和ϕ之间的关系。说明了软土的抗剪强度与微观结构参数变化之间有着良好的一致性。本研究对于高填方路堤稳定性等问题的分析具有重要价值。

软土，破裂面，微观结构，强度

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2006-10-14

【期刊论文】软岩在饱水过程中水溶液化学成分变化规律研究*

周翠英，邓毅梅，，谭祥韶，林春秀，温少荣

Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering 23(22): 3813～3817 Nov., 2004，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

针对广东地区重大工程中几种典型软岩的基本类型和特点，设计了一系列软岩饱水软化试验。通过选取华南地区“红层”——粉砂质泥岩和泥质粉砂岩两种代表性软岩，在天然状态、饱水1，3，6和12个月时，研究水溶液pH值和阴离子及阳离子浓度的变化，探讨不同类型软岩在不同饱水时间后，水溶液的pH值和化学成分的动态变化规律。结果表明，软岩在饱水过程中，水溶液的pH值将逐渐减小，由弱碱性向酸性过渡，这些变化率为2%～46%。同时，着重指出：饱水3个月时，是水-岩化学作用的临界时间转折点，即3个月之前，阳离子及阴离子的化学交换与吸附作用活跃，反应中离子的浓度是下降的；3个月之后，该作用逐渐减弱，离子的浓度呈现出回升渐趋稳定或稳定的趋势。软岩与水化学反应中离子浓度的变化一般服从两种曲线类型，即指数曲线和动力学稳定方程（反应-扩散方程）曲线。其动力学过程无论服从哪一种规律，最后终将趋向稳定态。此外，对于这两类软岩，其F，Mn2+，Al3+，Fe3+，Zn2+等离子在试验过程中基本保持稳定值，表明岩块与水的化学作用过程中基本没有该类离子的参与。

岩石力学，软岩，饱水试验，水溶液，化学成分，浓度变化

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2006-10-14

【期刊论文】三维地层网格剖分方法与应用

周翠英，，刘祚秋，董立国，陈恒

Earth Science-Journal of China University of Geosciences Vol.30 No.3 May 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

三维地层，网格剖分方法，散乱点，三角化，工程应用.，

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2006-10-14

【期刊论文】三维地层的三棱柱剖分与土方计算

周翠英，，董立国

Rock and Soil Mechanics Vol.27 No.2 Feb. 2006，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

三维地层，三棱柱剖分，算法，开挖，土方计算

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2006-10-14

【期刊论文】地下空间GIS二次开发中的数字制图方法研究

周翠英，陈恒，温少荣，张亮，李仁德

Rock and Soil Mechanics Vol.27 No.5 May 2006，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

GIS二次开发，数字制图方法，工程地质剖面图，柱状图，工程应用

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2006-10-14

【期刊论文】基于微观结构的软土地基加固效果评价*

周翠英，林春秀，刘祚秋，李亚生，丘建金，李德福

ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI Vol.43 No.15 Sep. 2004，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

软土，微观结构，室内固结试验，孔隙分布分维，堆载预压，动力固结（强夯）

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2006-10-14

【期刊论文】基于GIS技术的区域性滑坡发生概率分析*

周翠英，林春秀，刘祚秋，董立国，张学利

Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering 23(6)：911～914 March, 2004，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

在MAPGIS平台基础上，针对边坡空间失稳破坏的特征，采用GIS空间数据分析功能，探讨了三峡库区奉节段（三蹬子—王家河）主要滑坡的稳定状况，利用MAPGIS系统对其进行了边坡失稳的确定性系数（CF）计算，并进行滑坡因子敏感性分析，确定了各因子中对应于滑坡发生的最不利数值区间，得出在现有资料条件下，该区段滑坡发生的敏感条件为坡度和边坡所处位置高程的结论。

工程地质，边坡空间稳定性，确定性系数， GIS 技术，概率分析

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2006-10-14

【期刊论文】软土破裂面的微观结构特征与强度的关系

周翠英，牟春梅

Chinese Journal of Geotechnical Engineering Vol.27 No.10 Oct., 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

软土，破裂面，微观结构，强度

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2006-10-14

【期刊论文】边坡稳定及加固分析的有限元强度折减法

周翠英，刘祚秋，董立国，谭祥韶，邓毅梅

Rock and Soil Mechanics Vol.26 No.4 Apr. 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

将强度折减理论应用于土质边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中，提出了以某一幅值的总等效塑性应变区，从坡脚到坡顶贯通时为边坡破坏的标准，不但物理意义很明确，而且可以根据边坡临界破坏时的等效塑性应变区确定滑动面位置，并认为此前的折减系数即为边坡的安全系数。对某供水改造工程中边坡的稳定性分析及加固计算表明：该破坏判别标准是适宜的，能够在工程实际中加以运用。

边坡，强度折减法，弹塑性有限元，稳定性系数，加固分析

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2006-10-14

【期刊论文】饱水软岩力学性质软化的试验研究与应用

周翠英，，邓毅梅，谭祥韶，刘祚秋，尚伟，詹胜

Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Vol.24 No.1 Jan., 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

软岩遇水后力学性质软化规律的研究，是水-岩相互作用研究的重要课题之一，在重大工程的设计与实践中具有重要意义。通过对华南地区广为分布的红色砂岩、泥岩及黑色炭质泥岩等几种不同类型的典型软岩在不同饱水状态的试验设计和力学性质测试，重点探讨了软岩软化的力学规律性。试验按照天然状态、饱水1，3，6和12个月等饱水时间点进行采样分析，测定其不同饱水时间点的单轴抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强度及其随饱水时间的变化规律。结果表明：软岩与水相互作用后，其抗压强度、抗拉强度及抗剪强度变化的定量表征关系一般服从指数变化规律，各力学强度指标将随着饱水时间的延长而不断降低，最终将趋向稳定；6个月的饱水时间点为软岩力学强度趋于稳定的临界点。以此研究获得的软岩参数为基础，采用非线性有限元强度折减法对广东省东深供水改造工程中BIII2边坡稳定性进行了分析计算，结果表明：在塑性应变区贯通前，该边坡主断面的稳定性系数为0.83，说明BIII2边坡处于不稳定状态。这与实际边坡所处的状态非常一致。表明该试验研究结果用于工程计算中具有较好的意义，亦可为华南地区类似工程的设计、施工和长期稳定性分析等提供具有重要价值的参考。

岩石力学，饱水软岩，力学性质软化，试验研究，工程应用

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2006-10-14

【期刊论文】门架式双排抗滑桩设计计算新模式

周翠英，刘祚秋，尚伟，陈恒，温少荣

Rock and Soil Mechanics Vol.26 No.4 Mar. 2005，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

门架式双排抗滑桩是一种新型的支挡结构。这种结构具有较大的刚度，可以有效地限制支挡结构的变形，具有桩顶位移小，抵抗力大的特点。但其受力机理复杂，前、后排桩间土对结构的作用很难确定。针对这一问题，提出了一个新的计算模式：将前、后排桩及中间连系梁和桩间土视为一个整体；前排桩和后排桩受到的地基土的抗力简化为弹性支承，提出了桩间土对前排桩的作用模式和作用力计算分析模型，认为前排桩不仅受到桩间土的主动土压力作用，而且受到由于桩间土的挤压作用而产生的附加土压力的作用；其主动土压力qa与单排桩所受到的主动土压力ó a 之比是桩间距与桩宽（桩径）之比的二次抛物线函数；而附加土压力qb可由半平面体在边界上受法向分布力的解析解[1]求得；而桩间土对后排桩的作用按照弹性支承考虑。最后，采用有限元理论和Winkler弹性地基梁方法建立了求解门架式双排抗滑桩内力的力学模型，并应用于某供水工程的边坡加固中。计算结果表明：该种计算分析模式是合理可行的，具有一定的推广应用价值。

门架式双排桩，桩-土相互作用模型，有限元分析，边坡加固设计，新模式

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2006-10-14

【期刊论文】三维地层构造的块体理论方法

周翠英，董立国

Chinese Journal of Geotechnicai Engineering Vol.28 No.9 Sep., 2006，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

三维地层，块体理论方法， Open GL，构造，可视化

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