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为了更全面的评价岩体质量,克服传统的岩体质量等级分级方法如RQD,RMR和BQ等未考虑岩体中的节理、裂隙的不足,根据岩体结构面的自相似特征,应用分形理论来对其进行研究.运用盒计维数法对某地下工程岩体结构面分布的分形维数进行计算,验证了岩体结构面分布的分形特征.对计算结果数值分布的规律分析发现,分形维数越大,岩体质量越差,表明岩体结构面分布的分形维可以作为评价岩体质量的指标.并通过分维数D与RQD,RMR和BQ的拟合,给出岩体质量分级指标D值,从而提出一个以岩体结构面分形维数为分级指标的岩体质量评价方案. 相似文献
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准确进行岩体质量评价对矿石开采具有重要意义。以蚕庄金矿为工程背景,通过ShapeMetrix 3D进行节理扫描,合成节理产状分布图,并采用分形理论对节理分布规律进行研究,推导出能够反映岩体质量评价的分形维数D,从而得出岩体的结构面具有自相似性。结合现有分级方法的分级结果,与分形维数D拟合,得出其拟合关系均具有较强的线性关系,当分形维数D越小,岩体的稳定性越强,其中Q系统分级结果与分形维数D的拟合程度最高,RQD分级结果与分形维数D的拟合程度最低。研究表明,当分形维数小于1.5时岩体质量较好,分形维数大于1.5时岩体质量一般。因此,采用分形维数判断岩体质量具有较强的实用性,能够成为岩体质量分级的一种定量方法,对矿山岩体稳定性分析具有指导作用。 相似文献
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岩体中存在大量节理、裂隙 ,其分布杂乱无章 ,节理分布的复杂特征可以借助分形方法来描述。本文基于岩体节理断裂扩展和剪切滑移两种失稳破坏机制 ,运用统计断裂力学方法建立了两种破坏方式下节理岩体强度的理论表达式。结果表明 ,岩体强度强相关于岩体中节理分布的分形维数 ,分维增大导致岩体强度非线性降低。本文研究表明 ,分形和统计断裂力学相结合 ,为建立节理岩体强度与其内部结构缺陷之间的联系提供了新途径 相似文献
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岩体中存在大量节理、裂隙,其分布杂乱无章,节理分布的复杂特征可以借助分形方法来描述。本文基于岩体节理断裂扩展和剪切滑移两种失稳破坏机制,运用统计断裂力学方法建立了两种破坏方式下节理岩体强度的理论表达式。结果表明,岩体强度强相关于岩体中节理分布的分形维数,分维增大导致岩体强度非线性降低。本文研究表明,分形和统计断裂力学相结合,为建立节理岩体强度与其内部结构缺陷之间的联系提供了新途径。 相似文献
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节理岩体爆破的块度计算模型 总被引:7,自引:0,他引:7
以分形理论和现场实测数据为基础,提出了节理间距的Cantor集分布和岩体天然块度的计算方法,用随机分形构造模型描述爆破岩块的形成过程,按照损伤力学的方法,研究节理岩体爆破机制,提出岩体破碎比比率这一新概念,由此建立了节理岩体爆破块度计算的损伤模型。 相似文献
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北山矿Ⅳ号采空区围岩工程地质调查与评价 总被引:1,自引:0,他引:1
根据工程地质现场调查资料,对北山矿Ⅳ号采空区围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性进行了分析,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类,运用G ISR方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价。 相似文献
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基于分形几何理论的岩体结构面分布特征研究 总被引:6,自引:2,他引:6
基于分形理论和现场岩体结构面调查,对岩体结构面进行了统计分析,网络模拟和分形维数计算,探讨了分形维数据和结构面分布密度程度之间的关系,并将分形维数应用于矿山工程岩体的质量评价。 相似文献
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杨更社 《西安矿业学院学报》1998,18(2):116-119
利用计算机随机模拟方法模拟了岩体损伤节理的分布,从分形几何角度出发给予定量描述,由分形维数和节理方向定义损伤节理的损伤张量。和传统的计算机方法比较,本文扮形损伤张量计算方法具有明显的优越性。 相似文献
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《采矿与安全工程学报》2017,(3)
为研究节理间距和节理倾角对岩体破碎特征的影响,对单轴压缩实验后的岩体模拟试件进行了筛分实验。将破碎体按粒径分为粗粒、中粒、细粒和微粒4个粒级,统计和计算了各粒级的质量百分比和频数、比表面积和尺度-质量分布的分形维数。结果表明:1)在节理间距不变时,中粒、细粒和微粒的质量百分比、各粒径的频数、比表面积和分形维数随节理倾角的变化曲线都呈V型,在节理倾角为45°处有最小值,而粗粒质量百分比的变化规律则相反,呈反V型;2)在节理倾角不变时,随着节理间距的减小(节理化系数的增加),中粒、细粒和微粒的质量百分比、各粒径的频数、比表面积和分形维数都增大,而粗粒质量百分比则减小;3)在单轴压缩下,节理密度的增加使得岩体的破碎程度提高、能量耗散增多,这与节理间距和倾角组合变化下试件的劈裂、压碎和剪切滑移破坏模式密切相关。 相似文献
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为了对岩石天然块度作出合理正确的预测,分析讨论了岩体结构面的分形特征,提出了 一种利用分形分布、节理密度、岩石质量指标R_(Q,D)和结构面间距分布形式的联系来预测岩石天然块度。研究表明,此模型可以作为岩石天然块度的预测模型。 相似文献
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为了评价松树南沟矿区边坡岩体开挖稳定性情况,指导矿山的安全施工,以结构面测量与工程勘察为基础,分析边坡岩体结构面的分布及岩体结构特征,得到对边坡稳定起控制作用的优势结构面。利用结构面三维网络模拟技术,对上述优势结构面进行计算机模拟,建立结构面网络模型,再现岩体结构。分别沿平行和垂直各测线走向方向切割网络模型,发现岩体部分区域被结构面切割严重,为形成小规模的可动块体提供了有利条件。运用分形理论计算了各切面的分形维数,计算得出边坡岩体处于一般或差的状态;借助有限差分软件FLAC3D,计算开挖后边坡岩体的稳定性情况,结果表明:由于开挖卸荷局部边坡台阶处出现了较大的位移和塑性区,可能出现崩塌、滑移破坏,与质量评价结果一致,建议适当放缓该区域台阶坡面角。 相似文献
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