检索结果-内蒙古大学图书馆

岩石力学与工程学报 2009年第A01期28卷 2605-2611页

作者：李志敬朱珍德朱明礼阮怀宁冯夏庭河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

针对锦屏二级水电站地下洞室富含节理的实际情况,利用双轴蠕变仪对大理岩硬性结构面进行剪切蠕变试验。通过对大理岩硬性结构面表面的量测,采用平均粗糙角描述大理岩硬性结构面表面粗糙度情况;分析不同粗糙度情况下岩样剪切位移与时间... 详细信息

针对锦屏二级水电站地下洞室富含节理的实际情况,利用双轴蠕变仪对大理岩硬性结构面进行剪切蠕变试验。通过对大理岩硬性结构面表面的量测,采用平均粗糙角描述大理岩硬性结构面表面粗糙度情况;分析不同粗糙度情况下岩样剪切位移与时间的变化规律。结果表明,粗糙角大的岩样瞬时变形要小于粗糙角小的岩样。此外,试验在较低的应力水平下,岩样蠕变变形表现为衰减蠕变和稳态蠕变,但当剪应力水平达到某一应力水平时,岩样在极短时间内迅速破坏,未出现加速破坏阶段,因此,利用大理岩剪切蠕变试验数据对标准线性体剪切蠕变模型进行辩识,得出各岩样的剪切蠕变模型参数,通过由模型参数得出的拟合曲线与试验曲线比较知采用标准线性体模型是合理的。最后分析各大理岩岩样的平均粗糙角与剪切蠕变模型参数的变化规律。

关键词：岩石力学锦屏二级水电站硬性结构面剪切蠕变平均粗糙角标准线性

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硬性结构面粗糙度系数量化确定及其工程应用

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水文地质工程地质 2010年第3期37卷 84-86,101页

作者：吉锋成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059

本文通过对硬性节理表面粗糙度系数JRC量化确定的研究,对包括Barton推荐标准曲线在内的大量结构面起伏曲线矢量化分析,利用期望值的概念反映结构面起伏曲线粗糙度JRC,建立JRC与起伏曲线高度、坡度两个因素的经验公式,为Barton理论公式... 详细信息

本文通过对硬性节理表面粗糙度系数JRC量化确定的研究,对包括Barton推荐标准曲线在内的大量结构面起伏曲线矢量化分析,利用期望值的概念反映结构面起伏曲线粗糙度JRC,建立JRC与起伏曲线高度、坡度两个因素的经验公式,为Barton理论公式法快速预测结构面参数提供了充足条件,并用理论公式法预测成果与试验成果进行对比分析。

关键词：硬性结构面粗糙度系数量化确定工程应用

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三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究

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长江科学院院报 2000年第4期17卷 30-33页

作者：丁秀丽刘建刘雄贞长江科学院岩基研究所湖北武汉430010 长江科学院材料结构研究所湖北武汉430010

介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压... 详细信息

介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压应力和剪切应力的大小有关。

关键词：硬性结构面剪切蠕变试验岩体三峡船闸区

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深埋隧洞围岩破裂演化及岩爆的硬性结构面作用机制研究

深埋隧洞围岩破裂演化及岩爆的硬性结构面作用机制研究

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作者：朱金养华东交通大学

学位级别：硕士

西部大开发、一带一路等国家重大发展战略计划的实施,我国西部地区正有一大批在建和拟建的深部隧道,这使得深埋隧洞围岩稳定性分析成为亟待解决的关键技术。深部隧道工程建设过程中时常发生由于地质灾害(围岩大变形、分区破裂、应变型... 详细信息

西部大开发、一带一路等国家重大发展战略计划的实施,我国西部地区正有一大批在建和拟建的深部隧道,这使得深埋隧洞围岩稳定性分析成为亟待解决的关键技术。深部隧道工程建设过程中时常发生由于地质灾害(围岩大变形、分区破裂、应变型塌方、岩爆)引起的安全事故,且在现有理论的指导下灾害防治效果不明显。为了满足工程建设的需要及学科推进,本文以锦屏深部地下实验室II期开挖工程为工程研究背景,在继承现有研究成果的基础上,开展考虑硬性结构面的深埋隧洞围岩破裂演化机制研究、深埋隧洞岩爆诱发机制研究,阐明硬性结构面对深埋隧洞开挖卸荷作用下围岩破裂演化机制的影响,以及应变-结构面滑移型岩爆诱发过程中硬性结构面扮演的角色。概括之,本文主要研究内容和结论如下:(1)结合隧洞开挖全过程的钻孔摄像测试、声波测试数据,标定围岩破裂演化过程中的原生裂隙、新生裂隙、裂隙拓展,统计分析了不同原生裂隙条件下的围岩破裂损伤特征、演化规律,揭示了深埋隧洞围岩破裂演化的硬性结构面作用机制,阐明了不同结构面条件下深埋硬岩隧洞开挖卸荷围岩破裂过程。结果表明,岩体原生裂隙的发育情况是分区破裂形成中的关键影响因素,原生裂隙易形成分区破裂的起裂边界,围岩的岩体强度及岩体完整性是控制围岩破损比的重要影响因素,围岩破损比的确定提供了一种间接确定围岩损伤区范围的思路。(2)锦屏深部地下实验室II期工程损伤区深度测试实践表明,恶劣的声波测试条件带来的误差可能超过米级。基于锦屏深部地下实验室II期工程中,不同结构面条件下围岩破裂特征的认识,围岩破裂表现为单区破裂时,围岩破损比可能是地应力、开挖条件、岩石岩性等影响因素的函数。基于量纲分析法建立了锦屏条件下围岩破损比R的计算模型,将随机选取的训练样本和测试样本代入模型中检验,验证了基于围岩破损比评价损伤区深度的可行性。(3)考虑到应变-结构面滑移型岩爆中岩爆诱发与硬性结构面的密切关系,对锦屏深部地下实验室II期开挖过程中发生的一次极强岩爆开展了结构面展布测试,并通过数值模拟分析了结构面展布对围岩弹性应变能分布特征的影响,并对国内外发生的应变-结构面滑移型岩爆进行了统计分析。岩爆的现场测试、弹性应变能特征分析、岩爆统计等多方面分析结果表明,围岩内结构面展布形态是导致7-8#实验室极强岩爆孕育的关键因素,围岩内不同的结构面展布形态为岩爆孕育提供了不同的能量累积环境,当围岩内结构面平行于边墙或是小角度相交于边墙时,此处具有更高的即时性应变-结构面滑移型岩爆发生几率。

关键词：深埋硬岩隧洞破裂区围岩损伤钻孔摄像岩爆硬性结构面

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缓倾层状硬性结构面与梯度应力耦合作用下的岩爆孕育机制

缓倾层状硬性结构面与梯度应力耦合作用下的岩爆孕育机制

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作者：冯磊武汉工程大学

学位级别：硕士

地下工程开挖扰动中,围岩受不同程度的应力集中,且岩体中赋存的结构面严重影响其稳定性,极易诱发岩爆灾害。为探究深部岩体中岩体结构面条件在开挖扰动下的岩爆孕育机制,本文以湖北兴山县瓦屋Ⅳ矿段为工程背景,通过对含结构面标准试件... 详细信息

地下工程开挖扰动中,围岩受不同程度的应力集中,且岩体中赋存的结构面严重影响其稳定性,极易诱发岩爆灾害。为探究深部岩体中岩体结构面条件在开挖扰动下的岩爆孕育机制,本文以湖北兴山县瓦屋Ⅳ矿段为工程背景,通过对含结构面标准试件进行单轴加载试验,并在此基础上开展含结构面大尺寸试件在梯度应力加载下的数值模拟试验,研究含结构面岩体其在梯度应力下的变形破坏特征及岩爆孕育机制,提出岩爆孕育过程中的防控措施。具体研究内容和主要研究成果如下: (1)通过预制含0、1、2、3层倾角为0°、10°、20°的结构面类岩体标准试件开展单轴压缩力学试验。试验结果表明:随着试件内结构面层数和倾角增加,试件在受力作用下破坏的层间错动更明显,结构面间更易衍生多条次生裂隙,导致试件失稳破坏烈度更大、更显著。含结构面类岩体试件在单轴加载下的应力-应变曲线可分为4个阶段,即压密调整阶段、错动塑性阶段、破裂峰显阶段、峰后残余阶段;对比试件相同阶段的红外辐射特性也可划分为Ⅰ平静孕育阶段、Ⅱ异常突显阶段、Ⅲ高温陡增阶段、Ⅳ跌落消散阶段;含结构面类岩体试件在加载初始阶段均呈现层间错动导致的红外热像异常现象,此时,红外辐射异常的条带区出现的位置与岩体最终破坏区相吻合,可视为潜在风险区。 (2)在室内试验的基础上,为探索含硬性结构面岩体在梯度应力作用下的破坏特性与岩爆孕育机制,借助RFPA-2D数值模拟软件对含结构面倾角为0°、10°、20°的大尺寸试件进行不同梯度应力作用(加载路径Ⅰ均布加载、Ⅱ梯度差小、Ⅲ梯度差大)下的加载试验。研究结果表明:试件在加载路径Ⅰ下的变形破坏主要集中在梯度1区域范围内的结构面附近;试件在加载路径Ⅱ下的破坏区显著,试件内部呈现明显的应力集中和结构面错动变形特征;试件在加载路径Ⅲ下,当试件内部结构面倾角为20°时的破坏最严重。此外,受结构面的影响,试件在受力时,易受结构面的影响而阻断了试件承受荷载生成的裂隙向下延伸,使试件的破坏区域更集中;岩体承受的应力梯度差越大,受结构面影响,产生的岩体内部的破坏区域更不易扩展。岩体所受的应力梯度差越大,越容易诱发岩爆。 (3)含结构面岩体在开挖扰动下形成梯度切向应力等影响因素极易诱发岩爆。试件在加载路径Ⅲ下产生的声发射最大事件数远大于Ⅰ、Ⅱ,受应力梯度差最大的试件内部发生更多的裂隙和损伤活动,极易引发岩爆;在加载路径Ⅰ下含10°、20°结构面试件的声发射累计事件数远高于0°试件,说明在均布加载下的缓倾结构面试件内部发生的裂隙和损伤活动的发展依然剧烈,且易诱发岩爆。研究结果表明:试件内部结构面层数越多,结构面倾角越大,随着试件所受的应力梯度的增加,产生的岩爆破坏越显著、岩爆烈度更大。 (4)岩爆作为动力失稳的地质灾害,根据岩爆孕育机制分为应变型、断裂滑移型和应变-结构面滑移型岩爆,岩体结构(结构面倾角与层数)和开挖扰动(切向梯度应力)是含结构面岩体发生岩爆的必要条件。岩爆等级可根据岩爆强烈程度与破坏范围划分为:轻微、中等、强烈和极强;针对瓦屋Ⅳ矿段不同等级的岩爆提出相应的防控策略和措施,包括优化工程布置和开挖参数、优化应力释放孔参数以及优化支护系统参数等方面的措施。在岩爆孕育过程中,需要重视岩体结构和开挖扰动对岩爆的影响,并根据地下工程的具体情况动态调整开挖、应力释放和支护方案,以避免或降低岩爆的发生,确保工程的安全进行。

关键词：硬性结构面梯度应力数值模拟岩爆孕育机制岩爆防治

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岩石硬性结构面粗糙度量化及其剪切试验研究

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水利与建筑工程学报 2013年第3期11卷 41-44页

作者：潘凯谭洵吉锋蔡国军成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室国家级地质工程试验教学示范中心四川成都610059

在前人研究的基础上,运用网格法,将结构面曲线与特定分度横向网格相叠合,得到曲线网格交点数Nr,通过数理统计和数值模拟,建立了Nr与JRC的关系预测模型,并回归分析建立了Nr-JRC函数公式,进而建立了基于结构面表面二维形态的剪切强度估算... 详细信息

在前人研究的基础上,运用网格法,将结构面曲线与特定分度横向网格相叠合,得到曲线网格交点数Nr,通过数理统计和数值模拟,建立了Nr与JRC的关系预测模型,并回归分析建立了Nr-JRC函数公式,进而建立了基于结构面表面二维形态的剪切强度估算公式,进行了剪切试验反演,得出理论计算JRC值与试验获得JRC值接近,从而证明了该理论是可行的。在实际运用中为精确量化JRC提供了一种有效的新方法。

关键词：硬性结构面表面粗糙度预测模型网格法

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三峡工程坝址硬性结构面剪切流变效应试验研究

三峡工程坝址硬性结构面剪切流变效应试验研究

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作者：黄友爱长江科学院

(1989年10月)一、绪言实践证明,岩石是一种流变体,在力的作用下,岩石中的微观结构和宏观结构的滑移、变形都遵循时间变化的规律。近年来,在岩石工程稳定分析中,考虑时间效应已引起国内外工程界的重视,1979年9月在瑞士召开的第四届国际... 详细信息

(1989年10月)一、绪言实践证明,岩石是一种流变体,在力的作用下,岩石中的微观结构和宏观结构的滑移、变形都遵循时间变化的规律。近年来,在岩石工程稳定分析中,考虑时间效应已引起国内外工程界的重视,1979年9月在瑞士召开的第四届国际岩石力学大会上,把岩体流变学列为第一项大专题进行广泛的讨论,认为没有对岩体流变学的科学研究在解决岩体工程问题时就无法进行。

关键词：硬性结构面剪切流变三峡船闸边坡效应试验岩体流变学

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三峡工程坝区岩体硬性结构面力学性质研究

三峡工程坝区岩体硬性结构面力学性质研究

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作者：邵庆云长江科学院

本文是为执行三峡工程前期专项科研项目合同编号[90—Ⅳ—1—7]所提供的试验研究报告。共提出各类平直稍粗结构面29组抗剪强度成果,其中包括4组抗剪强度(初剪强度),4组残余上限强度,4组残余下限强度,以及17组单点摩擦强度(复剪强度),共... 详细信息

本文是为执行三峡工程前期专项科研项目合同编号[90—Ⅳ—1—7]所提供的试验研究报告。共提出各类平直稍粗结构面29组抗剪强度成果,其中包括4组抗剪强度(初剪强度),4组残余上限强度,4组残余下限强度,以及17组单点摩擦强度(复剪强度),共计29组。为了论证成果与库仑包线拟合程度,进行了显著性检测,同时为了进一步论证成果的可靠性,与我院岩基室以往所作的有关试验和国外资料进行了对比。最后认为,取建立在统计基础上的综合强度,作为平直稍粗结构面的剪切强度依据是适宜的。

关键词：硬性结构面残余强度抗剪强度包线抗剪断试验力学性质

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硬性结构面的剪切流变模型及试验数值分析

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岩石力学与工程学报 2015年第S1期34卷 2894-2899页

作者：熊良宵虞利军杨昌斌宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211 浙江省岩土基础公司浙江宁波315040 中冶集团武汉勘察研究院有限公司湖北武汉430080

采用广义Kelvin模型、Burgers模型和六元件黏弹性流变模型,分别对硬性结构面的剪切蠕变曲线进行拟合分析,并对FLAC3D中的interface单元进行修正,提出硬性结构面的剪切流变模型及剪切蠕变试验的数值分析方法。研究结果表明:六元件剪切流... 详细信息

采用广义Kelvin模型、Burgers模型和六元件黏弹性流变模型,分别对硬性结构面的剪切蠕变曲线进行拟合分析,并对FLAC3D中的interface单元进行修正,提出硬性结构面的剪切流变模型及剪切蠕变试验的数值分析方法。研究结果表明:六元件剪切流变模型适合用于硬性结构面的剪切蠕变特性分析;当结构面的爬坡角小于45°时,剪切蠕变变形会随着爬坡角的增加而增加,而当爬坡角大于45°时,剪切蠕变变形会随着爬坡角的增加而减小;当法向应力不变时,剪切蠕变变形将随着剪切应力的逐渐增加而增加;当切向应力不变时,剪切蠕变变形将随着法向应力的逐渐增加而减小。

关键词：岩石力学硬性结构面剪切流变模型法向刚度切向刚度 FLAC3D

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硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析

硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析

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作者：陈镜丞长沙理工大学

学位级别：硕士

随着我国隧道建设向着“长、大、深、群”方向发展,深埋硬岩隧道在硬性结构面控制下的稳定性问题日益受到重视。本文以有限元软件Midas/GTS为分析工具,将深埋硬岩隧洞在结构面控制下的开挖简化为平面应变问题,对结构面自身特性对深埋硬... 详细信息

随着我国隧道建设向着“长、大、深、群”方向发展,深埋硬岩隧道在硬性结构面控制下的稳定性问题日益受到重视。本文以有限元软件Midas/GTS为分析工具,将深埋硬岩隧洞在结构面控制下的开挖简化为平面应变问题,对结构面自身特性对深埋硬岩隧道稳定性影响,不同岩性条件、不同高地应力下结构面对深埋硬性隧道稳定性影响,以及在自重应力下结构面的尺寸效应做了较全面的模拟试验,并定量地分析了不同情况下硬性结构面对隧道各部位围岩变形、塑性区的影响效果,对相关工程人员的实践有一定的参考价值。本文的主要成果：(1)以围岩变形为主要指标,确定了硬性结构面对深埋硬岩隧道的最大影响距离和有效影响距离,以及结构面特性变化时对隧道围岩变形的影响；(2)分析了岩性变化时结构面对隧道稳定性的影响,表明好的岩性有助于降低结构面的不利影响；反之,差的岩性会使结构面的不利影响增强；并单独分析了岩性参数,发现岩体抗拉强度基本无影响,而弹性模量、内摩擦角、粘聚力以各自方式影响着结构面的作用；(3)分析了不同高地应力形式下结构面的影响作用,表明结构面在侧压系数增加或自重应力增加时,均加剧了隧道的不稳定性；(4)确定了小尺寸结构面在倾角和距离一定时的最不利分布；提出最大有效影响尺寸的概念；分析了结构面在高地应力硬岩条件下的尺寸效应,得出在结构面有效影响距离内的最大有效影响尺寸与倾角、距离的关系式,并通过曲线拟合得到了倾角为0。、45。、90。结构面距隧洞1m时的尺寸效应公式。

关键词：深埋隧道高地应力硬岩硬性结构面围岩稳定性

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