断续节理对岩体力学性能的影响

采用颗粒流数值模拟程序,建立不同节理状态的岩石试样模型,对其进行双轴试验模拟,从岩桥长度、节理长度和倾角三个方面对断续节理影响下的岩体破裂形式和力学性质进行了数值模拟分析.岩桥的破裂方式为翼裂纹扩展下的拉剪复合破坏,模型破裂大致经历了翼裂纹的扩展、次生裂纹的延伸以及岩桥的贯通三个过程,而且表现出明显的蠕变特性以及延性破坏.岩桥长度的变化对峰值强度和弹性模量影响较小;相比岩桥长度,节理岩样的力学特性对节理长度更加敏感.对于不同的节理倾角,岩石试件表现出不同的初始破裂形式,0°倾角岩样的破裂方式为翼裂纹的扩展和次生裂纹的延伸,中间岩桥没有被贯通,15°倾角岩样的初裂强度和峰值强度最大.      

基于Morris法的单裂隙岩体温度场参数灵敏度分析

通过数值模拟(3DEC)的方法,建立深部单裂隙岩体水流-传热模型,再结合Morris全局敏感性分析法,通过一次只改变一个参数的取值方法轮流计算各参数的"基本影响",并计算它们的均值μ和方差σ,根据μ和σ的大小判断各参数对模型温度值输出影响情况,并分析μ和σ的时空变化规律。结果表明:裂隙开度(b)、水岩热交换系数(h)、岩体热传导率(K~T)、岩体比热容(C_s)、流体比热容(C_f)对模型温度值的输出影响较大,且岩体热传导率(K~T)、岩体比热容(C_s)、裂隙开度(b)与其他参数产生较大的相互作用;μ和σ随着时间步的增加大致可以分为3个阶段,即快速增加阶段、缓慢增加阶段和稳定阶段;沿着裂隙流体流动方向与裂隙法向方向,各参数的μ和σ呈现减小的趋势;岩体比热容(C_s)对温度值的影响是正作用关系,裂隙开度(b)、流体比热容(C_f)是负作用关系,水岩热交换系数(h)、流体速度(u)、岩体热传导率(K~T)根据位置不同,既有正作用关系,又有负作用关系。     

软岩交叉巷道开挖围岩稳定性数值模拟分析

本研究以北洺河铁矿为工程背景,针对采准切割工作中出现的软岩交叉巷道,运用FLAC3D对联巷交叉口进行三维数值模拟分析,研究交叉口围岩的力学、位移和变形破坏演化规律,并将控制点的位移监测值与计算值进行对比分析.研究结果表明:数值模拟方法必须辅以现场监控量测,才能客观正确地反映出地下工程在施工过程中围岩应力、位移及塑性区分布等特征,并为施工设计提供有效的参考依据.     

综合物探法在平朔东露天矿铁路专用线煤窑采空区探测的应用

小煤窑的无序无证开采,形成的采空区等地质异常体常成为公路、铁路等工程安全施工和长久运营的安全隐患。为解决上述问题,本文通过对测区浅部采空区采用探地雷达和AGI高密度电法、测区深部采空区采用EH4电磁成像系统的综合物探方法,得到了采空区分布的剖面图,划分了重点异常区,取得了令人满意的探测结果,为后期有针对性、有目的性地对采空区进行治理提供了保障。     

降雨和蒸发对粉质黏土边坡稳定性影响分析

以山西某露天矿粉质黏土边坡为工程背景,基于饱和-非饱和渗流理论及流固耦合原理,采用有限单元法研究了降雨和蒸发作用下边坡孔隙水压力、体积含水量、位移及应变变化特点,并对不同降雨强度和蒸发强度下的边坡孔隙水压力和安全系数进行了对比分析。研究结果表明:降雨入渗导致浅层土体含水量增大,基质吸力降低,降低边坡稳定性,降雨强度越大,边坡稳定性下降越快;蒸发会降低浅层土体的含水量,增加吸力,提高边坡稳定性,且蒸发强度越大,安全系数提高越快;边坡孔隙水压力和安全系数与天气条件之间存在滞后关系,滞后时间随土体深度增加而增加。