作者:单俊芳; 徐松林; 张磊; 陈丽娜; 王鹏飞 期刊:《实验力学》 2020年第01期
节理岩体摩擦普遍存在于地震孕震、板块滑动等自然现象中。目前研究的重点主要集中于大位移下滑动摩擦特性的揭示,很鲜少有人对摩擦滑移初期阶段的相关特性进行研究。本文基于改进的分离式霍普金森压杆装置(SHPB)建立了多点声发射和红外测温等实验装置,研究了5种角度节理表面在摩擦滑动初期的声发射和产热特性。结果表明,与节理摩擦滑移相关的信息位于声发射信号的高频域中,对于所研究的花岗岩样品,其频率范围为78.1~312.5kHz,低于...
作者:王培涛; 黄正均; 任奋华; 章亮; 蔡美峰 期刊:《岩土力学》 2020年第01期
岩体中节理的几何形态及力学特性是影响其剪切力学特性及破坏模式的重要因素之一。基于3D打印技术,建立了不同节理粗糙系数(JRC)的节理模型、几何形态节理模型和复杂裂隙网络物理模型,通过开展室内直接剪切试验分析了各组试件的剪切强度及破坏模式。结果表明节理模型的抗剪强度随JRC波动性较大,波动幅值越高,峰值剪切位移越低;平面形节理模型的峰值抗剪强度最低,矩形节理模型的峰值抗剪强度最高,正弦形和三角形节理试件的抗剪能力...
粒径比是节理岩体模型最为直观的破碎特征,为研究节理倾角和节理连通率这两个节理参数对它的影响,通过Weibull函数对粒径比进行拟合,得到破碎特征的量化描述.还分析了节理参数对比表面积的影响.
作者:李玉成; 孙浩程; 房媛; 杨定韬; 孟祥瑞 期刊:《水资源与水工程学报》 2019年第05期
对含平行裂隙相似材料试件进行单轴压缩试验,并用PFC3D模型进行了模拟。通过试验和DEM结果对比分析,探讨了含平行双裂隙岩体在单轴压缩下的破坏规律。研究结果表明:在变形破坏阶段,当轴向应变达到0.02后,应力-应变曲线出现"双峰"现象;抗压强度随预制裂隙倾角的增大呈非线性变化。预制裂隙倾角较小时(≤45°),抗压强度随裂隙倾角变化规律不明显。预制裂隙倾角在45°时,试块抗压强度最低。预制裂隙倾角较大时(≥45°),抗压强度随裂隙倾...
针对车集煤矿2308工作面两帮变形量大、支护失效等情况,2308工作面下顺槽围岩条件、支护现状等进行分析,通过观测围岩变形规律和支护失效的表现形式,确定支护失效的原因,提出控制巷道变形的技术措施,制定新的桁架锚杆支护方案,并确定相关参数和具体要求,最后进行现场试验并观测巷道变形量。观测表明,新的支护方案对巷道围岩的破坏和变形量的控制有较好的效果,能满足现场的支护要求。
作者:王家臣; 常来山; 陈亚军; 肖辉 期刊:《工程科学学报》 2005年第01期
针对鞍钢眼前山露天铁矿南帮节理岩体边坡的结构特征,应用Monte-Carlo随机模拟原理,进行南帮边坡岩体的三维节理网络模拟,直观地展示了岩体的空间信息.基于岩体损伤力学的基本原理与三维节理网络的计算机模拟技术,探讨了节理岩体损伤张量随机矩阵概率分布规律.结果表明,眼前山铁矿南帮岩体概率损伤张量矩阵的元素均服从正态分布.
作者:张子新; 王帅峰; 黄昕 期刊:《现代隧道技术》 2018年第02期
节理岩体的地质赋存特征含岩体结构、原岩应力场和地下水三方面,由此产生诸如破碎带、大变形软岩、富水带等恶劣的工程地质条件。TBM在节理岩体中掘进受到岩体地质特征和工程地质条件的影响,同时也对岩体造成一定的扰动,可能将导致隧道围岩发生失稳。另外,地质勘探不到位、掘进机选型不当等因素也会导致或促进围岩发生失稳。TBM掘进围岩失稳的形式主要有开挖面失稳和洞周失稳,以及二者兼有的大型围岩失稳。为了更直观地观察TBM掘进...
作者:刘泉声; 雷广峰; 彭星新; 魏莱 期刊:《岩土工程学报》 2018年第05期
依据最小余能原理,在考虑节理岩体中锚杆剪切变形的基础上,分析了节理面水平剪切位移与锚杆轴向及切向变形之间的关系。结合锚杆受力特点拟定了锚杆屈服模式的判定流程。建立了考虑"等效剪切面积"的加锚节理面抗剪强度理论计算模型,并通过室内物理试验验证了理论计算模型的准确性。讨论了锚杆倾角、围岩抗压强度、锚杆直径、法向应力等因素对加锚节理面抗剪强度的影响规律。结果表明:所建立的锚杆剪切力学模型能够较好的反映锚...
作者:杨韬; 唐春安; 梁正召 期刊:《地下空间与工程学报》 2018年第03期
根据损伤力学和统计强度理论,在真实破坏分析方法(RFPA)的基础上建立了损伤过程渗透模型,基于离散裂隙网络(DFN)模型生成随机正交节理岩体数值试样,对岩体损伤-渗流-能量耗散的完整过程以及渗流通道的形成变化进行了精细模拟。数值试验表明,节理岩体在峰后软化和残余变形阶段依然存在大量的新生裂隙持续发育,同时也伴随能量的不断耗散。渗透性的激增显著滞后于峰值荷载,往往在峰后数倍峰值应变处才形成贯穿岩体的完整渗流通道,...
作者:曾进群; 王文杰; 刘东燕 期刊:《地下空间与工程学报》 2004年第02期
从岩体的强度预测出发,引入了"代表单元集合体"的概念,通过计算机模拟试验的方法并假定"代表单元集合体"服从H-B强度准则,从而确定岩体的m、s值,克服了利用RMR评价体系与H-B结合确定m、s的弊端.经验证,该方法具有一定的实用价值.
作者:莫小国; 胡昕宇; 孙州; 蒋倜军 期刊:《施工技术》 2018年第A04期
依托宁波将军山隧道采用数值计算手段研究节理发育岩体隧道开挖跨度、初衬厚度对隧道初期支护受力、变形的影响,量化隧道围岩变形与开挖跨度、初衬厚度的对应关系,研究表明:隧道沉降与收敛变形随着开挖跨度的增加而增加,3车道隧道拱顶沉降是两车道的2倍,收敛变形是两车道的1.21倍,最大锚杆轴力是两车道的1.6倍,衬砌截面应力是是两车道的1.41倍;单层衬砌支护条件下隧道拱顶沉降是双层衬砌的1.23倍,锚杆最大轴力是双层衬砌支护的1.23...
作者:杜景灿; 陈祖煜; 周家骢 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第11期
从理论上证明了节理岩体内有限大小的结构面实质上是呈三维分布的,岩体出露面上结构面出露迹线的分布一般不能代表三维岩体中结构面的分布特征.因此,实际应用中将涉及三维岩体有限大小结构面的问题简化为二维问题时会引起较大的误差.通过两个算例对比分析了应用Monte Carlo法和遗传算法计算得出的二维和三维连通率,算例分析的计算结果与理论分析相符.
作者:柴少波; 李建春; 赵均海; 陈昕 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第06期
岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立了平面P波在2条交叉节理中的传播方程。其次,采用UDEC程序对2条交叉节理中的波传播进行了数值模拟,对比发现,理论结果与数值计算结果非常接近。然后,采用数值方法建立了平面P波在2组交叉节理中传播的...
作者:赵安平; 冯春; 郭汝坤; 李世海; 贾建军 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第09期
建立节理岩体一维分析模型并进行量纲分析,探讨节理特性对应力波传播规律的影响。单节理时,应力波通过节理后出现了明显的延时和振幅衰减,但主频无明显变化;多节理时,随着节理间距及节理数量的增加,透射应力波幅值均有所降低,且节理岩体等效波速随着节理数量的增加而线性减小。采用连续–非连续单元方法(CDEM),探讨节理强度、节理刚度、节理刚度/强度、节理间距、节理倾角等参数对爆破效果的影响规律,并通过平均破碎尺寸、极限破...
作者:刘君; 孔宪京 期刊:《岩石力学与工程学报》 2005年第A01期
节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要的影响。在地震的作用下节理而可能张开、滑移。在有临空面时,节理岩体将表现出显著的几何非线性和大变形。对已有的非连续变形分析程序进行了改进,应用改进的程序模拟了节理岩体中隧洞开挖的过程以及地震荷载作用下隧道围岩的动力响应,并模拟了围岩的失稳和破坏过程,这有助于了解节理岩体中隧道围岩的变形和破坏机制。从...
作者:高峰; 钟卫平; 黎立云; 谢和平 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第21期
岩体中存在大量节理、裂隙,导致岩体力学性能弱化.基于岩体节理断裂扩展和剪切滑移2种失稳破坏机制,运用分形和统计断裂力学方法探讨了2种破坏方式下节理岩体的统计强度.结果表明,岩体强度与岩体中节理分布的分形维数密切相关,分形维数增大导致岩体强度非线性降低.
作者:卢文波; 金李; 陈明; 周创兵 期刊:《岩石力学与工程学报》 2005年第A01期
提出岩体爆破开挖过程中初始应力场的卸载是一动态过程的观点,并利用波动理论分析了岩块在初始应力场瞬态卸载条件下的运动过程。研究表明,瞬间卸载条件下,岩块除产生弹性回复位移外,还会发生水平向的刚体位移,导致岩体结构面被拉开,岩体产生水平向松动现象。岩体初始应力较高条件下。动态卸载引起的岩块水平刚体位移远大于弹性回复变形值。计算结果同时表明,岩体结构面的张开位移与初始应力的平方近似成正比。岩体初始应力...
作者:李新平; 董千; 刘婷婷; 黄俊红 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第A01期
考虑地应力对柱面应力波在完整岩石中传播的物理及几何衰减,及与节理相互作用关系的影响,推导出地应力下柱面波在节理岩体中的传播方程。同时开展模型试验,对不同地应力下柱面波在完整岩石及节理岩体中的传播及衰减规律分别进行研究,并将试验与理论结果进行对比分析。研究结果表明:柱面波在完整岩石中的物理衰减随着围压增加先减小后增大,当侧压力系数改变时,柱面波物理衰减的变化与差应力大小有关;柱面波在节理岩体中的透射系数...
作者:卢波; 陈剑平; 石丙飞; 程永辉 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第20期
应用节理岩体三维网络模拟技术建立结构面在三维空间分布的概率统计模型,将连通率的概念和求解均建立在岩体潜在破坏路径之上,通过连通率的求解来搜索岩体的最可能破坏路径.在搜索结构面和岩桥搭接组合破坏的临界路径过程中,应用了具有鲜明生物背景的遗传算法,并将这一结果应用于实际岩体工程,取得很好的效果.
作者:刘才华; 李育宗 期刊:《岩石力学与工程学报》 2018年第08期
全长黏结型锚杆在岩质边坡和洞室支护等领域有着广泛的工程研究背景,由于岩体的结构效应,全长黏结型锚杆除发挥轴向抗拉作用外,同时因不稳定岩体具有沿结构面发生滑动或滑动趋势而发挥横向抗剪效应。拉剪作用下,节理岩体锚杆与纯受拉荷载作用的锚杆在地质特征、力学机制、失效模式以及评价方法上存在本质的差别。近些年来,国内外相关学者针对节理岩体锚杆的力学与变形特征、岩石/浆体与锚杆的相互作用和锚杆破坏机制及模式等方面开...