岩质高边坡破裂面的分析及综合应用

岩质高边坡 ,存在着一个急需解决的基础理论问题 ,即边坡岩体潜在滑动面的有效确定。该文结合工程实例 ,综合分析研究了岩质高边坡的潜在滑动面。首先根据室内测试和岩体力学参数估算结果 ,运用摩尔-库仑破坏准则计算边坡岩体的破裂角 ;其次 ,运用弹塑性有限元数值模拟方法进行了变形破坏规律研究     

对"莫尔库仑准则的改进与应用"一文的讨论

经过理论推导证明，“莫尔库仑准则的改进与应用”一文对最基本的斜面上法向应为σn，切向应力τn的计算方法是错误的。     

莫尔-库仑准则向其它准则的等效变换

通过分析比较莫尔-库仑准则与广义米塞斯准则的表达式,得到了α、k的统一表达式,并依据π平面上等效圆的面积与莫尔-库仑屈服条件的面积相等,得到了等效圆的罗德角值,实现了莫尔-库仑屈服条件与广义米塞斯条件的统一,方便了编程计算。推倒了等效圆与不同D-P准则的函数关系,实现了莫尔-库仑准则与各种D-P准则的相互转换,使计算工作更加方便。     

基于摩尔-库伦准则的岩石材料加(卸)载分区破坏特征

材料内一点的应力状态可以用摩尔圆来表示,而同一点的不同的应力状态可以用坐标系内应力圆的不断变化来表示,应力圆的变换主要可以分为"平移"、"翻转"、"半径扩大""半径缩小"4种方式,这4种方式几乎包含了岩石材料的所有加(卸)载过程;加(卸)载速率可以用来表征不同应力状态间的转化的快慢程度,加(卸)载速率并不是单纯的单位时间的变化快慢,可以是单位空间尺度的变化,如单位长度、单位深度等;基于摩尔-库伦准则对岩石材料"双向受压"、"双向受拉"和"一拉一压"3种状态下的加卸载过程进行了分析,并获得了与之对应的临界破坏方程,在此基础上,通过引入时间加权平均加(卸)载速率,进一步分析了岩石材料破坏与时间加权平均加(卸)载速率之间的关系,并以时间加权平均加(卸)载速率为基础对岩石材料破坏与否进行了分区;采用FLAC3D对7种不同加载路径下常规三轴数值模拟实验,模拟所获得材料发生破坏时最大主应力峰值与理论计算结果吻合度高达98%;同时又进行7种轴向与径向加载速率之比、4种加载速率条件下常规三轴数值模拟试验。结果表明,只有当轴向和径向加载速率之比处于一定范围时,材料才会发生破坏,加载速率与材料破坏时最大主应力峰值正相关,与最大主应力和最小主应力之比负相关。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

煤岩蠕变破裂判定准则及应用

煤岩边坡的大变形不是瞬间发生的,而是长时间缓慢流变的结果,其中蠕变是流变的主要形式,当蠕变进入到了加速发展阶段即蠕变的第三阶段,发生蠕变破裂,会使煤岩体失去承载能力并损坏,甚至发生严重事故。因此,开展煤岩蠕变破裂判据研究尤为必要。应用最大拉应力理论以及最大拉应力单元追踪法,模拟流变变形过程中裂纹的萌生、扩展和汇聚,建立蠕变破裂判断准则;应用FEPG软件平台,编制蠕变破裂模块,从受法向力作用下的蠕变破裂,分析其各设定监测点随时间不同方向位移变化的规律;通过对层状边坡蠕变破裂模拟与海州煤矿监测数据对比可知,两者可以很好的吻合。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

基于莫尔-库仑屈服准则计算隧道围岩抗力系数

按照荷载—结构法思想，合理考虑围岩与衬砌一道工作、分承荷载的能力能够充分体现设计时安全与经济应相互协调的理念，其中围岩抗力系数值的确定尤为关键。基于莫尔一库仑屈服准则推导得出的围岩抗力系数计算公式，具有较强实用价值。     

岩质边坡稳定性分析中的几个问题及改进方法

分析了岩质边坡平面滑动型破坏的水压分布对稳定性的影响以及楔体破坏计算中存在的几个问题,提出了改进方法.通过对有关问题的分析揭示了边坡稳定性分析的电算化的必要性和可能性.根据这些思路编制的程序能大大简化计算,使一般的工程技术人员能够在不接受专门训练的条件下即可方便地进行岩质边坡稳定性分析.     

有限元强度折减法在土质边坡中的应用

通过有限元强度折减法,使边坡达到破坏状态时,滑动面上的位移将产生突变,产生很大且无限制的塑性流动,有限元程序从有限元方程组中找到一个既能满足应力一应变关系和强度准则的解,通过有塑性区贯通,塑性应变可以分别得出安全系数、可能滑移面.从某计算例子开始,分别由Spencer法与有限元强度折减法所得安全系数进行比较,所得结果之间误差为2.5%,在误差控制范围内,说明有限元强度折减法在土质边坡中的应用是能够满足实际要求的.     

一种岩石节理内聚力时效性降低的断裂力学方法

提出了一种断裂力学模型来论证时效性对于脆性破坏岩石的重要性。建立了一种岩石节理内聚力的时效性降低模型。利用分支裂隙扩展建立断裂力学模型，可导出节理内聚力的一种具有封闭解的时间方程。通过一个实例，分析了对于滑动面的包含许多岩桥的岩块，发现内聚力持续下降，一开始很慢，然后突然加快，当内聚力降低到某一值时导致边坡失稳。给出的第二个例子是假定某些材料参数的变化，来解决边坡破坏的概率分析，并推出破坏概率的时间方程。研究发现概率是随着时间推移而增长，从初值为5％增长到第100年时超过40％。     

临界滑动场在峨嵋水泥厂矿山边坡中的应用

临界滑动场法是边坡稳定性计算新方法,可迅速准确地计算临界滑动面与临界滑动场以及由各出口对应的局部临界滑动面组成的全局临界滑动场,将临界滑动场方法应用于峨嵋水泥厂矿山边坡稳定性研究,其计算结果与经典极限平衡法计算结果非常接近。     

采用广义Hoek—Brown准则反算滑坡岩体强度

滑坡可能为一个实比例的大型岩体强度“试验”,它真实地反映特定地质和工程条件下边坡岩体的力学响应特性。本文采用非线性广义Hoek-Brown破坏准则,引入地质强度指标,为反算破裂结构岩体边坡破坏时所调动的抗剪强度参数提出一种简洁、实用的方法。     

基于摩尔-库仑准则的边坡稳定性分析

山西平朔东露天煤矿向西开采中,南北帮的稳定性隐患逐渐加剧,于2014年5月发生滑塌。为保障开采作业安全,选取南帮滑坡区内典型剖面,基于摩尔-库仑准则,结合现场勘察、岩石力学试验与数值模拟,对边坡稳定性进行了研究分析,并验证了处理方案的可行性。     

SMP准则在边坡稳定性分析中的应用

基于SMP(Spatially Mobilized Plane)屈服准则,即考虑中间主应力对土体边坡稳定的影响,分析了边坡土体三维应力状态下的应力和抗剪强度问题,并建立了土体边坡稳定安全系数计算公式。并将该方法计算结果与目前常用的Mohr-coulomb强度准则等方法考虑土体边坡稳定性进行比较,表明采用该方法更加符合实际情况。     

岩体破坏经验准则的探讨

本文对E.Hoek建立的岩体破坏经验准则的应用进行了探讨和修正,并在分析影响岩体强度之诸因素的基础上,给出了确定岩体强度影响因子f的具体方法。     

水厂铁矿露天边坡工程研究

水厂铁矿露天边坡工程研究是国家“七·五”攻关项目。本文对其主要研究内容、研究方法特点以及取得的结果进行了全面阐述。研究结果表明,与原设计相比,总体边坡角可提高2—3°,增加采出矿石量379万t,减少废石剥离量7228万t,取得1.7903亿元的经济效益。     

城门山铜硫矿南部边坡加固方案的研究

在城门山铜硫矿露采边坡稳定性研究的基础上，对边坡滑坡体及其加固机理进行了分析，提出了局部滑体加固的计算方法和措施，描述了加固工程的设计程序，并对加固效果观测作了简略介绍。     

库仑滴定法中废三氧化钨的回收与使用

介绍了对使用过的废三氧化钨用筛子过筛的筛下物经过980℃处理回收,重新用于煤中硫的测试,与新的三氧化钨所测结果无显著差异;可为实验室材料节省取得显著效益.