考虑岩体变形特性的圆形压力隧洞衬砌应力计算方法

在水工圆形压力隧洞衬砌应力计算中,假定岩体是弹性体,这与岩体变形特性不完全相符。本文根据原位岩体变形试验结果,考虑了岩体弹-塑性变形,按线性强化材料处理,建立了衬砌应力计算方法,给出了岩体产生塑性变形的临界内水压力,并指出了岩体力学参数如何确定。     

卸荷岩体的变形破裂特征

在岩石试件卸荷试验的基础上，结合大型开挖工程，研究了岩体在卸荷状态下的变形破裂特征。研究表明，岩石在卸荷状态下的变形表现为沿卸荷方向的强烈扩容，其破裂以张性破裂为特征，并存有张剪性和剪性破裂；卸荷岩体除具有上述变形破裂特征外，其变形破裂程度及方式受岩体结构的控制，比岩石更易发生变形与破坏，特别是其破裂体系，很大程度上受岩体结构的控制。     

裂隙岩体地下工程冒落空间预测模型

根据地下工程冒落体形成的基本条件，讨论了结构面迹线和开挖面迹线的交集关系，由此构造出冒落体的概率空间，利用岩体中的结构面随机分布的特性，推出冒落空间的概率预测公式。通过工程实例分析，求出了冒落高度、冒落体积的分布概率和随结构面间距变化的冒落空间概率曲面。     

各向异性岩体超声波测试试验研究

以厦门海底隧道为工程背景,开展一系列声波测试工作,研究了岩样内部裂隙及岩样致密性对声波参数的影响。研究表明：岩样内部的裂隙会对横波产生阻波效应,使横波波速在阻波效应发生的方向上波速明显降低,而对纵波波速则影响不大;松散的内部结构引起的几何弥散效应、反射等现象,不仅使横波和纵波的波速明显减小,而且会降低纵波的主频和振幅。     

预锚结构面抗剪性能研究

本文采用相似材料模型试验方法,研究预应力锚索加固的岩体结构面的抗剪性,分析了预应力大小、锚索安装角等因素对锚固效果的影响。     

预应力锚索的长度与预应力值对其加固效果的影响

根据模型试验结果，重点分析了块状岩体中锚索长度及预应力值大小对其加固效果的影响，并给出了影响范围及特征，为进一步分析预锚加固作用机理和探讨预锚加固设计方法提供了基础性依据。     

深部岩体非线性Kelvin蠕变变形的混沌行为

随着矿山开采的大规模进行和采深的加大，在深部高应力作用下巷道围岩的破坏日益严重，这使得越来越多的采用非线性科学理论和方法分析巷道围岩的稳定性。推导非线性Kelvin流变模型的本构方程以及其蠕变曲线的解析解；分别采用两种数值微分方法对非线性蠕变方程进行求解，结果发现非线性蠕变方程的数值解在有些情况下与解析解不一致，即数值解可能出现不稳定；通过变量代换，该非线性蠕变方程可化为Logistic方程。这样，通过将岩体的本构模型与非线性理论相结合，从理论上证明岩体的非线性蠕变具有混沌行为，并相应获得岩体变形发生混沌的条件，根据实测位移序列，为采用混沌学方法进行深部岩体工程的稳定性预测和控制奠定理论基础。     

某卸荷拉裂岸坡发展趋势三维有限元分析

在简述某典型卸荷拉裂岸坡基本地质特征及卸荷拉裂特征的基础上，通过三维有限元数值模拟，分析了拉裂缝形成前、后岸坡的应力状态，以及库区正常蓄水后岸坡应力场的发展趋势。数值模拟计算结果表明：岸坡拉裂缝的产生，是特殊地质条件下岸坡长期卸荷的结果；拉裂缝的产生，使岸坡应力场发生了变化，促使拉裂进一步扩展，但目前拉裂缝发展的深度，不致引起岸坡岩体发生贯通至坡面的剪切破坏；库区正常蓄水后，岸坡应力场进一步发生变化，促使拉裂缝进一步向下、向上发展，但向外发展的趋势减小。如对深拉裂缝进行合理有效的处治，在工程期内岸坡不会发生沿拉裂缝的整体剪切破坏。     

拱坝坝肩岩体稳定地质力学模型试验

保证坝肩岩体稳定是拱坝设计和建设中的重要问题。由于岩体通常是非均匀、非弹性的不连续体,故其三维稳定性分析十分复杂。利用能反映地质构造特点的地质力学模型试验研究拱坝坝肩岩体稳定是一种较新的有效方法。本文论述了拱坝坝肩稳定的类型及性质、地质力学模型试验的原理和方法以及试验技术问题。文中并介绍了为国内一座大型重力拱坝进行的坝肩稳定三维小块体地质力学模型试验研究成果,分析了该坝左坝肩在水压超载条件下的破坏机理,指出它与通常采用的刚体极限平衡理论分析结果差异较大。     

岩体工程开挖及蠕变的三维有限元解法

本文建议采用HK模型作为岩体工程中开挖及蠕变的弹-粘弹性统一计算模型。描述并展示了基于该模型的三维非线性计算程序CRR4,系统地实现了对原始地应力场的空间模拟、分期开挖连同围岩蠕变的计算和分析,并通过三维等参单元的应力光滑化改进了岩体工程有限元应力计算方法,此外还可由计算机自动描绘围岩三向位移过程线。