节理岩体直剪试验及其工程处理

通过室内节理岩体直剪试验,得到节理面应力应变响应,以及剪应力和正应力之间的关系; 然后根据Mohr-Coulomb强度准则计算相应粘结力和内摩擦角,并通过数据的工程处理将岩块参数转换为岩体物理力学参数,为进一步的计算分析提供数据基础.     

三山岛金矿节理裂隙调查及岩体质量评价

为了掌握三山岛金矿深部矿岩节理裂隙分布情况以及围岩的稳定性,对-600m,-645m,-690m中段进行了节理裂隙调查统计并借助RMR和IRMR岩体评价体系对各个采场岩体质量与稳定性进行评价,结果表明三山岛金矿节理裂隙十分发育,随着深度的增加,节理的分布密度呈增大的趋势,岩体稳定性亦越差,为深部采矿方法优化和采场结构参数的优化提供基础依据。     

岩质边坡与土质边坡稳定性评价的区别

在边坡的勘察设计中,对边坡稳定性准确判断是至关重要的一个环节,一直以来,边坡稳定性的评价都得到了愈来愈多工程师和科研人员的重视。曾负责了《福建省某县河滨北路员潭至参洋段市政道路（边坡）工程岩土工程勘察报告》,在对该项目进行综合分析,得出以下结论：岩质边坡和土质边坡的稳定性评价存在孑然不同的方面,对于土质边坡的稳定性评价应采取定量计算的方法,得出稳定性系数进行定量评价;对于岩质边坡,主要考虑岩体节理裂隙的发育情况,查明各组岩体节理裂隙的倾向与倾角,与边坡的走向及倾角进行对比,作出节理裂隙玫瑰花图和赤平投影图,从而定性的对边坡稳定性进行评价。     

岩体抗剪强度参数的工程处理方法及其应用

岩体抗剪强度参数对地下工程稳定性的判断具有重大影响,由于岩体中结构面的存在,以及水、风化等外营力的作用,使得岩体的力学行为与岩石试块所表现的力学行为之间存在着很大的差异。为了实现采用岩块参数预测岩体宏观力学参数,本文探讨了不同外应力、裂隙分布、巷道高度等情况下,岩体和岩块抗剪强度参数之间的关系;并对比了不同参数工程处理方法之间的不同,为工程实践提供参考。     

岩体裂隙开挖卸荷扩展机理研究

岩体开挖卸荷作用导致岩体应力重分布,使得处于压剪状态的岩体内部原生裂隙失稳扩展,发生卸荷损伤。文章以岩体断裂力学为基础,考虑岩体开挖卸荷作用三种基本模式:(1)围压卸荷作用;(2)大主应力与围岩同时卸荷作用;(3)主应力方向旋转卸荷作用。采用岩体压—剪断裂理论研究这三种卸荷模式下岩体裂隙扩展的条件,阐述了岩体裂隙开挖卸荷扩展机理。最后,通过具体算例验证了本文方法的合理性,进一步得到三种典型开挖卸荷模式下岩体裂隙的启裂条件。     

银波铅锌矿岩体工程稳定性评价

在银波铅锌矿现状分析的基础上,根据矿区地质条件,进行了岩体工程稳定性分析,结果表明:(1)工程地质条件中等,岩体的失稳形式主要表现为岩体顺片理面滑落;(2)矿区巷道破坏形式主要有两种:一种是破碎带型破坏;第二种为片帮型破坏;巷道破坏主要表现为沿节理面或层理面的片帮和掉块,沿节理裂隙等弱面出现滑移;(3)总体上该矿山的岩体是稳固的;得到的结果能够为进一步的采矿设计提供理论基础.     

在荷载作用下低强度岩体的蠕变损伤特性初探

低强度岩体在荷载影响下的蠕变损伤发展过程是一个复杂的裂隙发生扩展过程,通过采用实时成像技术得到当轴向荷载达到极限强度附近时,岩石微破裂聚集形成裂隙,蠕变率在短时间增加,产生更大的塑性变形,当轴向荷载达到极限强度附近时,在相对小的荷载作用下微损伤发生蠕变。当荷载比较大的时候,岩石直接进入加速蠕变阶段,立即发生破坏。通过实时成像技术对低强度岩体的蠕变微分析得到一些对荷载影响下低强度岩体稳定性分析有益的结果。     

西藏松卡地区饰面用花岗石矿地质特征及初步资源评价

松卡矿区位于冈底斯一下察隅火山岩浆弧内,岩浆活动较为频繁,造就了矿区发育大量的岩体。矿区饰面用花岗石矿的赋矿岩石为晚白垩世中-细粒黑云母二长花岗岩,通过系统调查,在矿区内共圈定了7个矿体,矿体出露宽度在50～500m之间,色斑、色线不发育,节理一般不发育;底色呈灰白色;花色均一稳定;较为清晰;具可拼贴性;属中-低档室内、室外装修石材。通过节理裂隙的统计分析初步查清了矿体内的节理分布特征及节理优势方位：对矿体影响较大的节理倾向优势方位为295°,在290°～300°区间;节理走向优势方位30°,在20°～40°区间。经过矿区内选取的两个面节理素描点(SKMJL1、SKMJL2)计算的荒料率分别为η₁=51.10%、η₂=44.59%,平均荒料率为48.43%,具有较好的经济潜力。     

飞机大开口结构的强度因子有限元计算

本文通过对平板边缘裂纹应力强度因子的有限元计算进行了研究,研究发现采用围道积分法计算的应力强度因子与解析解误差不超过0.5%。进一步将有限元法计算应力强度因子推广到飞机实际结构中常见的大开口角边裂纹的应力强度因子计算,结果表明工程中常用的简化手段往往偏于保守,因此在裂纹扩展计算中如果采用有限元法计算应力强度因子可有效提高飞机运营过程的经济性。     

用赤平投影法判定万家沟公路岩质边坡的稳定性

在边坡工程的建设过程中,边坡的稳定性成了施工方最为重视的工作。为确保边坡的稳定性,施工人员往往会在正式施工建设前,对自然斜坡进行坡角、坡高、坡脚长度、坡内岩体类型及其工程性质、结构面产状、节理(裂隙)面产状等要素的测量或判定。本文利用边坡产状、结构面产状、节理面产状等数据,并结合赤平投影法成图,可直观地、相对准确地判定边坡的稳定性。从而方便边坡工程建设的顺利施工,减少建设成本以及保障工程的实用性和安全性。     

发展工程地质力学保障工程地质安全——访工程地质专家伍法权研究员

中国科学院地质与地球物理研究所伍法权研究员,长期从事岩体工程地质力学的理论与应用研究,是我国知名的工程地质专家。他建立了“统计岩体力学”理论,提出了裂隙岩体的结构统计理论和参数模型、统计断裂力学本构模型、统计断裂力学强度判据与破坏概率理论,以及断续裂隙网络岩体水力学模型,为裂隙岩体的力学分析提供了理论基础。受国务院三峡建委办公室委托,牵头完成了三峡库区高切坡防护工程规划。他主持完成了国家自然科学基金、国家科技攻关、     

青海阿多—拉沟赛中晚二叠世—早三叠世侵入岩地质特征及意义

本文对晚二叠世—早三叠世岩浆岩的岩石化学、地球化学特征、与成矿的关系及岩浆活动形成演化环境进行了研究,较详细阐述了区内侵入岩受后期构造应力作用,岩石发育次生节理、裂隙。节理以走向北西向及北东向两组为主,其中北西向节理为较早期形成,北东向节理为较晚期形成,且较北西向节理发育,并切割北西向节理。岩石中矿物颗粒分布均匀,无定向组构特征的阐述。     

赤平极射投影在岩质节理边坡稳定性分析中的应用

对于岩质节理边坡,边坡的稳定性除了倾角的影响外,还取决于边坡岩石的性质、边坡区域内的不连续面,如断层、节理、裂隙和不同岩层的界面。以某露天矿山为工程背景,通过边坡节理调查,基于赤平极射投影法,对岩质节理边坡的失稳模式以及矿山878平台边坡的稳定性进行了分析,为边坡的设计与施工提供有益的参考依据。     

裂隙岩体渗流特性及溶质运移研究综述

本文介绍了裂隙岩体立方定理的应用及演化,裂隙岩体渗流应力耦合模型研究,裂隙岩体溶质运移研究。综述了国内外关于裂隙岩体的渗流、水力耦合、溶质运移的试验及理论研究。通过分析表明,立方定理等理论研究当前仍具有不可靠性,在未来的研究中,需要通过物理模型试验对这些理论进一步修正,在建立物模试验研究系统时,可采用粒子追踪技术进行传质研究,建立裂隙网络模型与渗流传质特性的定量评估方法,并应用于实际工程中去。     

开挖诱发斜向节理化岩质边坡变形失稳机制分析

西南地区岩体结构面发育,直接控制边坡的稳定性,在开挖等工程活动中易引发滑坡等地质灾害。本文以贵州省某节理化岩质开挖边坡为例,依托3DEC数值模拟软件建立边坡开挖模型,分析了不同开挖阶段岩土体的位移变化情况。结果表明:初始开挖,坡体原始应力被打破,产生卸荷回弹,由于开挖强度不大,岩土体通过自身的应力和位移调节达到新的平衡状态;随着开挖的持续,揭露软弱夹层,块体将沿着软弱夹层发生剪切滑移运动,考虑到锚杆及锚索的支护效果,块体最终达到稳定状态;最后一次开挖,极大地削弱了坡脚岩体的阻挡作用,坡体内各个锁骨段被逐一剪断,沿着软弱夹层和节理形成潜在滑移面,坡顶产生张拉裂缝,此时坡体处于临滑阶段,其失稳模式属于剪切-滑移-拉裂型。采用3DEC数值模拟软件能够合理地模拟节理化岩质边坡开挖位移变化,为设计人员制定合理的支护方案及检验支护效果提供依据。     

基于离散元的裂隙岩体巷道稳定性分析及安全控制

为了解决裂隙岩体巷道的安全控制难题,以黄岩汇煤矿典型巷道为工程背景,借助离散单元法程序UDEC研究了不同节理性质对巷道稳定的影响,探讨了巷道塑性区及围岩位移场的演化规律和顶板节理的力学性质对塑性耗散能、节理滑移耗散能影响规律。结果表明:不同节理参数下,巷道塑性区范围影响较小,约为5m左右。顶板变形量由150mm增大到800mm,两帮变形量由350mm增加至700mm。巷道围岩节理参数越小,表现出围岩内部裂隙更加容易发育和相互之间贯通,形成较大裂隙,导致巷道顶板下沉量更大;巷道塑性耗散能增加,围岩出现塑性变形,内部岩石破碎碎胀扩容现象。     

层状岩质边坡稳定性分析

分析了地层岩性特征、岩体应力分布、水、地形地貌特征、坡形、外部动力荷载(如爆破荷载)、工程活动、时间和风化的影响等对层状岩质边坡稳定性的影响,进而深入了解层状岩质边坡岩体稳定性和变形失稳的破坏机理,为井巷工程实践提供指导。     

频繁互层型砂泥岩地层地质强度指数GSI与裂隙密度ε间关系研究

以频繁互层型砂泥岩地层为研究对象,利用Hoek-Brown准则确定了砂泥岩样品的GSI,利用Biot相恰理论确定了各样品裂隙密度,探讨了GSI、裂隙密度ε及品质因子Q之间的关系。结果表明,GSI能在一定程度上表征岩体强度及宏观裂缝的发育程度,与裂隙密度ε具有一定负相关性。随着GSI增加,裂隙密度ε降低,品质因子升高。不同岩性GSI与力学参数如杨氏模量及三轴强度间相关性明显好于GSI与裂缝参数如裂隙密度ε及品质因子间相关性。表明对于砂泥岩频繁互层型地层而言,其中裂隙分布特征及声波衰减特征具有明显差异,因此在具体力学及裂缝交会图方面研究中,应区分岩性分别进行拟合。该研究揭示了不同尺度条件下岩石裂缝特征的异同,及利用力学和声学方法研究岩石裂缝特征的有效性。     

某危岩体稳定性评价与防治对策研究

本文以九龙洞危岩体为工程背景系统的阐述了危岩体稳定性评价与治理设计的基本思路.即首先在工程地质调查的基础上,查明危岩体的基本特征与形成机制,其中重点调查层面及节麦蚜裂隙与基座的基本特征;在此基础上,首先运用赤平极射投影对危岩体可能的破坏模式以及稳定性进行定性分析;然后可能换稳的危岩运用相应的刚体极限平衡理论进行定量计算;最后,综合危岩地形地质特征与计算成果,有针对性的选择治理措施.     

自适应分布模型在岩体渗流监测中的应用研究

正态分布模型和瑞利分布模型是两种常用的岩体渗流统计模型,它们分别认为因子对观测分量的影响过程是正态过程和瑞利过程,与实际情况不尽相符。本文引入的自适应分布模型可拟合任意影响过程,采用阿尔蒙多项式修正方法对模型进行转换后,结合优化算法可实现模型的有效求解。基于某工程实例,分别用三种模型对岩体渗流压力进行拟合及预测,得到相应的过程曲线,拟合部分的复相关系数和剩余标准差,以及预测部分的平均相对误差,结果表明自适应分布模型拟合及预测效果良好,且均优于正态分布模型和瑞利分布模型;另外,还得到了自适应分布模型的滞后时间和影响时间,可间接用于推测岩石裂隙分布状况,为工程防渗提供技术依据。