基于岩体结构面分级的抗剪强度确定法

岩体结构面抗剪强度是岩质边坡稳定分析的重要参数之一,基于岩体结构面分级的抗剪强度确定法旨在研究如何合理确定该参数值.结合结构面岩性、粗糙度、充填物和富水程度等特征,将软弱结构面按工程特性划分为5级.在结构面分级基础上,以构造类似和地层岩性组合等条件基本相同的原位剪切试验成果作为基础资料,分别按结构面等级差异和施工扰动影响进行参数修正,确定具体工点的结构面抗剪强度.修正因素包括结构面充填物、结构面起伏情况和粗糙程度、岩壁岩石抗压强度及风化情况、饱水程度、爆破或震动影响等5个方面.经重庆一高速公路顺层边坡工程验证,该方法具有较强的工程实用性,是一种便于推广应用的新型结构面抗剪强度确定法.     

规则齿型结构面剪切特性的模型试验研究

 通过规则齿型结构面在不同法向应力下的剪切试验,对其力学特性进行基础性研究,阐述规则齿型结构面在剪切条件下力学特性的主要特征,以及其强度、变形等力学特性的主要规律。通过对试验数据的分析,对结构面在剪切应力作用下的剪切变形曲线以及不同粗糙度结构面的剪切变形特性进行深入研究,在此基础上提出结构面剪切变形特性的经验本构关系,同时对结构面综合抗剪强度参数在剪切条件下的变化规律进行研究,建立评价结构面剪切强度的经验公式。最后还对结构面在剪切条件下的扩容特性进行分析,并对现象做出解释。     

结构面在卸载条件下的力学特性研究

在深部岩体工程中,研究节理岩体的卸荷破坏机制,对于揭示节理岩体在卸荷条件下的力学行为及其破坏机理,具有十分重要的理论意义.文章通过规则齿形结构面在卸载条件下的剪切试验,对其力学特性进行了基础性研究,阐述了规则齿形结构面在卸载条件下力学特性的主要特征及其强度、变形等力学特性的主要规律,并与加载条件下的结构面的力学特性进行比较.通过试验分析得出了结构面的综合抗剪强度参数cj和φj,在加卸载条件下的变化规律,结构面强度的变化规律,在此基础上建立了评价结构面剪切强度的经验公式.文章最后还对结构面在加卸载条件下的扩容特性进行了分析,并对现象做出了解释.     

岩石结构面两级形貌剪切特性研究

岩石结构面表面形貌由宏观起伏体(一级)和表面微凸体(二级)两级形貌共同组成，剪切过程中各级形貌的剪切特性不尽相同。结合三维激光扫描技术、3D打印技术和模拟材料批量制作了模型结构面，开展了不同法向应力条件下的直剪试验。试验结果表明：相同法向应力条件下，二级形貌剪切磨损接近总体形貌，且大于一级形貌；不同法向应力条件下，剪切前后两级粗糙参数平均变化率随法向应力增加而逐渐增加，其中一级粗糙参数平均变化率ηI为1.99%～4.03%，二级粗糙参数平均变化率η_Π为5.97%～8.16%；进一步基于“余弦相似性”原理计算余弦夹角以评价剪切前后结构面形貌相似性，发现二级形貌余弦夹角波动最大，一级形貌余弦夹角与总体形貌余弦夹角较接近，验证了二级形貌的剪损特性和一级形貌的剪胀特性。上述研究可为结构面抗剪强度的评价提供参考意义。     

高地温隧道围岩注浆节理剪切试验研究

以高地温隧道为背景,选取初始养护温度为影响因素,采用符合高地温隧道围岩开挖温度变化规律的高温变温养护方法,开展了不同初始养护高温(40℃,60℃,80℃)和标准养护(20℃恒温)的花岗岩注浆节理的直剪试验.结果表明:高温变温养护对注浆体与花岗岩胶结面抗剪强度有明显影响,随初始养护温度升高,抗剪强度不断降低,且降幅不断增...     

砂岩结构面抗剪强度参数研究

针对马家岩水库龙门沟坝址的Z11、Z12、Z13等组岩层结构面(软弱夹层)进行的原位直剪强度试验3组(15点)和室内直剪(中型直剪)强度试验26组(155点)试验成果,以及4组矿物成份、化学成份等物理性质的试验成果,分析研究并初步揭示了砂岩结构面抗剪强度特性.     

岩石结构面力学原型试验相似材料研究

基于岩体结构面抗剪强度机制及相似材料的选择原则和要求,研制以高强水泥、硅粉、高效减水剂、标准砂、水等原料混合而成的模拟材料,并利用其制得的试样及结构面模型进行大量物理力学试验的对比分析,研究结果表明:相似材料的抗压强度与原岩结构面相近,调整不同混合材料的配合比,相似材料可以覆盖中低强度的岩石类型;利用相似材料及多尺度试样模具可制作与原岩结构面表面形态及起伏度近似一致的模拟结构面;利用模拟结构面代替原岩结构面进行直剪试验,模拟结构面表面的磨损程度、粗糙度系数衰减规律及破坏形式均与原岩结构面相似,且模拟结构面抗剪强度直剪试验结果与理论计算值相差不大;模拟材料具有物理力学性能稳定、制作方便、成本低廉的优点,可代替原岩结构面进行不同尺寸、可重复性的破坏性试验。     

结构面抗剪强度的一种确定方法

 根据前人的试验结果建立了结构面回弹值与基本摩擦角的关系式, 并介绍了如何通过回弹试验获得结构面的单轴抗压强度和基本摩擦角及如何使用摄影测量方法进行结构面粗糙度测量, 最后建立了一套用回弹试验、摄影测量及由试验结果建立的公式确定结构面抗剪强度的方法。     

长期浸泡作用下石英片岩剪切特性研究

为研究十堰至巫溪高速公路绢云母石英片岩高边坡的岩体力学特性,开展了石英片岩的XRD衍射试验分析其矿物组成,通过薄片观察计算亲水矿物含量,开展经过长期浸泡后的结构面直剪试验研究其剪切强度变化,并探讨了亲水矿物含量及节理试样浸泡时间对结构面力学性质的影响.研究结果表明,片岩中绢云母、方解石等亲水矿物的含量直接影响了岩体强度...     

地下厂房岩体结构面抗剪强度参数试验研究

对彭水电站地下厂房4种共8 组结构面的抗剪强度特性试验研究成果进行了介绍和分析,将地下厂房区各种结构面分为3个类别,并提出了相应类别的建议值。     

岩石峰后注浆加固前后力学特性单轴试验研究

在岩石试件单轴压缩破裂的基础上,进一步开展了峰后注浆加固试件的力学特性试验研究.分别采用水泥浆和玛丽散N加固破裂试件,试验发现分别采用玛丽散N、425#水泥进行破裂岩石注浆加固时,岩石强度比其残余强度都有显著提高,加固后岩石的变形趋于协调.同一浆液加固不同的岩石,被加固体本身的强度越高注浆加固体的强度提高越高;同样的岩石注入不同浆液,浆液的粘结强度越高注浆后的强度就越高.试验结果验证了岩石注浆加固是加固围岩非常有效的方法.     

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。     

压密注浆在建筑物纠偏加固工程中的应用

介绍了某建筑物纠偏加固工程中压密注浆的设计、施工过程。工程实践表明,压密注浆在一定地层中,是一种较为有效的纠偏加固方法。     

软弱结构面和裂隙岩体直剪破坏机理研究

本文揭示了软弱结构面和裂隙岩体直剪破坏阶段的宏观规律与微观机理，提出测定此类岩体ｃ，φ峰值的直剪单点法的理论依据和特征点判据，从理论上和试验技术上基本解决了此类岩体ｃ，φ峰值直剪单点法的可行性问题。文中还通过单点法与多点法成果对比分析验证了单点法成果的可靠性。     

大直径超深孔柱状装药爆炸注浆机理的研究

利用ANSYS/LS-DANA软件对爆炸载荷作用下大直径深孔柱状水耦合装药条件下,砂岩含水段大倾角裂隙的扩展范围进行数值模拟,提出爆炸注浆加固围岩技术,并在淮南新集矿区刘庄矿风井进行工程应用,取得了较好的效果。     

岩体结构面抗剪强度参数试验研究

从工程实际出发,讨论了岩体结构面直剪试验方法的选取原则。工程实例表明,采用现场原位抗切试验确定结构面c值,再结合规范取值确定φ的方法更适用于坡高小于25m的中小岩质边坡。结合乌江构皮滩水电站岩体结构面大型原位抗剪试验成果,分析了结构面性状对结构面抗剪强度的影响。本文还通过多组室内试验研究了水对结构面抗剪强度的弱化作用,得出若干有益的结论。     

破碎围岩巷道新型注浆加固工艺实验研究

破碎围岩巷道是煤矿安全生产的重大隐患之一,而注浆是破碎巷道加固的主要手段,注浆工艺的适应性对于煤矿安全生产具有重要意义。针对实验巷道极破碎围岩锚杆(索)孔成孔困难、锚固效果差等问题,采取不同的注浆工艺对巷道破碎围岩进行分区加固,并对注浆后围岩变形进行观测。观测结果表明:XV1101巷注浆加固完成后,巷道两帮变形和顶底板的移近量均比较小,两帮移近量最大72 mm,底鼓量最大为166 mm;XV1102巷注浆加固完成后,两帮移近量最大55 mm,底鼓量最大为46 mm,变形量更小。实验所提出新型注浆加固工艺对破碎巷道的加固效果较好,新的注浆工艺和注浆锚杆(索)有效地控制了巷道变形。     

三重管旋喷注浆技术在隧道围岩加固中的应用

厦门机场路一期工程浦南段暗挖隧道具有浅埋、大跨、围岩软弱、周边施工环境复杂等显著特点。YK7+550～YK7+650段地表无建筑物,为了快速、安全地通过该段,本文通过对垂直高压旋喷、水平高压旋喷、全断面幕注浆在成本、工期、效果等方面做了对比分析,最终采用地表三重管高压旋喷对该段隧道内围岩进行加固,并介绍了方案设计、施工工艺及关键技术。经过三重管高压旋喷加固后,围岩强度得到了明显的提高,同时有效地抑制了洞内的失水,确保了洞内的施工安全和进度的加快,周边房屋沉降也得到了有效的控制,取得了较理想的效果.为今后类似工程的设计与施工提供了有益的借鉴。     

免反复透孔水平注浆技术研究及应用

采用注浆法加固破碎岩体,先施工直孔段、造斜段、圆弧段及水平段钻孔,并在孔内下套管,分多次钻水平孔并注浆。现有水平钻孔注浆施工时,止浆塞一般位于孔斜20°以内的造斜段内,止浆塞下部无注浆管,导致每次注浆结束后,止浆塞下部管孔内充满水泥浆体,堵孔管路较长,透孔工程量巨大,耗费大量工时。为解决上述问题,在止浆塞下部继续加接注浆管,将注浆管延伸到水平注浆处。经过现场应用,成功解决了水平孔注浆需要反复透孔这一难题。