岩体工程勘察中的量化描述方法

不连续面的存在对岩体的工程性质有极大的影响,而目前工程勘察对于岩体及其中的不连续面的描述存在诸多不足。本文介绍了一些针对岩体及其不连续面的量化描述方法。岩体的量化描述包括取芯率、块状取芯率、岩石质量指标、裂隙指数等。不连续面的描述包括倾角、张开程度、不连续面的平滑程度等。并指出只需对现有的岩石钻探的工艺进行少量改进,即可获得大量的岩体及不连续面的信息,可为工程建设提供可靠相详尽的依据。     

节理粗糙度对岩石力学性质的影响研究

岩体是完整岩石被结构面(节理、裂隙、断层等)纵横切割而成的地质体,结构面的存在是造成岩体工程性质不连续、各向异性和不均一的根源。而岩体节理的粗糙度影响岩体力学性质,如岩体的抗压强度,抗剪强度。文章从岩体抗剪强度和抗压强度两方面综述节理粗糙度对岩体力学性质的研究,并进行理论分析及总结。     

结构面的剪切蠕变特性及本构模型研究

岩体结构面的蠕变特性研究对解决岩石力学实际问题具有很重要的意义,结构面的蠕变力学性态往往控制着岩体的时效变形和长期强度,研究结构面的剪切蠕变特性是岩石流变学的一项重要内容。通过规则齿形结构面在不同法向应力条件下的剪切蠕变试验,研究了不同角度结构面的剪切蠕变特征,并根据蠕变试验结果,对结构面的剪切蠕变特性进行了描述,对结构面剪切蠕变试验过程中的蠕变速率特性进行了研究。研究表明,结构面在蠕变试验过程中,严格意义下的稳态蠕变是不存在的,常说的稳态蠕变实际上是蠕变速度随时间缓慢减小的近似稳态蠕变过程。最后,提出改进Burgers模型来描述蠕变的剪切蠕变特性,并讨论了改进的Burgers模型对于描述结构面剪切蠕变特性的适用性。     

基于离散单元法的单一节理岩石力学特性探究

在实际工程中常遇到带有节理、裂隙等不连续结构面的岩体,这些不连续的结构面的分布情况和几何形态,尤其是节理倾角对于岩石的力学特性具有重要的影响,涉及到工程结构的稳定与安全。本文采用离散单元法对具有不同倾角的单一节理岩石开展了系列的数值模拟实验,试验结果表明节理岩石的强度要小于完整岩石,并且节理岩石单轴压缩峰值强度随节理倾角呈U形发展规律,当节理倾角为45-60°之间时,节理岩石主要沿着节理面发生滑动破坏,在其他倾角下,岩石在外部荷载的作用下则主要发生劈裂破坏,内部节理裂隙发育比较充分。     

核电厂厂址岩体完整性评价方法探究

通过福清核电厂岩土工程勘察和环境水文地质调查,对核电厂厂址岩体完整进行性评分析,提出了岩石风化程度的定性和定量划分标准,结合工程实际及现场波速测定、钻探、岩石试验资料及已有资料统计分析,结合工程经验,综合确定了不同风化程度岩体的纵波速度范围值,作为风化程度划分的量化依据之一,为其他工程地质勘察报告提供岩石风化程度的定性和定量划分标准。     

节理岩体变形参数数值模拟试验研究

通过获得岩石和结构面的物理力学参数,建立岩块和结构面的概化模型,运用三维有限元程序对不同岩块和结构面组合成的岩体模型进行数值模拟试验,从而得到不连续面的不同组合岩体变形参数的影响和变化规律。     

节理岩体的变分不等方程方法

将岩体中的不连续面作为单侧接触和带摩擦接触面,介绍通过引用次微分等概念,建立变分不等方程来解决岩体中含有不连续面的岩石力学问题,提出了通过迭代求解一系列单侧接触边值问题以获得变分不等方程的解.     

岩体弱面延展性的概率估算及其应用

岩体材料常被各类构造弱面所切割分离，这些弱面的特性严重影响甚至控制着岩体材料的力学及水力学性能。正确地对岩体中各类弱面的空间分布进行描述，对研究不同结构岩体的破坏机制，以及对合理地处理和解决岩体工程中的实际问题都具有重要意义。文章重点介绍了描述弱面的重要参数之一的弱面延展性的概率估算方法及其应用。     

谷坡岩体卸荷带划分量化指标研究

谷坡岩体卸荷在水利水电工程边坡中是一种常见的地质现象，对岩石边坡稳定性及相关岩石工程问题有着重要的控制意义，卸荷带定量划分一直受到水利水电工程勘测与设计的重视。用于卸荷带定量划分的指标很多，比较常用的是反映岩体结构特征的量化指标。根据水利水电工程实践，讨论谷坡岩体卸荷带划分量化指标问题，提出以张开裂隙宽度、张开裂隙累计宽度、波速比作为谷坡岩体卸荷带划分的量化指标。     

裂隙化岩体不连续面密度的分形研究

 不连续面密度是表征岩体内部不连续面分布特征的重要参数之一,但是岩体内不连续面的分布是随机的、不规则的,要想准确获得岩体不连续面密度的真实值是不可能的。基于现场调查的岩体露头不连续面特征,借助计算机模拟技术建立岩体不连续面分布的二维、三维随机裂隙网格模型,从数理统计学的角度计算岩体不连续面密度数值。并基于分形理论计算岩体不连续面分布的二维、三维分布特征,尝试建立岩体不连续面密度与分维数的数学关系。计算结果表明,岩体不连续面密度与分维数具有相同的变化趋势,随着不连续面分维数的增大,不连续面密度增大,不连续面密度与分维数之间存在线性关系。研究结果表明,不连续面分布的体密度和三维分形维数,可以更加综合地反映岩体内部不连续面的分布特征和空间信息及对岩体强度参数的影响,对工程应用具有更好的实际作用。且在此基础上,提出基于不连续面分布的体密度和三维分形维数的岩体等效抗剪强度指标的折减计算。