岩体结构概率模拟的原理与方法

岩体结构面网络概率模拟是岩体结构定量化的较佳途径。本文详尽地介绍了其模拟原理和过程,对模拟结果在岩体质量评价和岩体水力学特征研究作了一些讨论。     

岩体结构面二维网络模拟的计算机辅助技术研究

分析了岩体的稳定性,描述了岩体结构面对岩体稳定性的影响,采用MonteCarlo基本原理对节理进行随机模拟,同时运用Visual Basic编写了结构面网络模拟程序,将所编制的软件运用于柿竹园多金属矿首采区岩体结构面分析研究,通过网络模拟得到了岩体优势结构面参数,并分析了岩体的稳定性,所得结论与现场实际情况基本相符合.     

亚碧罗地区结构面连通率研究

结构面的存在是工程中重要地质缺陷之一。针对西南亚碧罗地区结构面,采用窗口法对怒江两岸的不连续面进行描绘测量。对获取的不连续面产状和迹长根据蒙特卡洛原理,利用VB编写程序模拟二维情况下岩体节理网络并分析了结构面连通率特征,为岩体质量评价和工程设计提供了理论依据。     

岩体主结构面控制爆破技术在露天矿梯段爆破中的应用

主要介绍了岩体主结构面控制爆破技术在首钢建材矿山的应用情况。该项技术的应用的基本出发点就是充分考虑岩体结构面与爆破的关系，严格按岩体主结构面来进行穿爆设计，从而达到提高爆破效果的目的。     

基于分形几何理论的岩体结构面分布特征研究

基于分形理论和现场岩体结构面调查，对岩体结构面进行了统计分析，网络模拟和分形维数计算，探讨了分形维数据和结构面分布密度程度之间的关系，并将分形维数应用于矿山工程岩体的质量评价。     

大孤山铁矿边坡岩体结构数字识别及力学参数研究

针对目前岩体结构面信息获取主要以人工现场接触测量为主,劳动强度大、效率低下的现状,借助于先进的ShapeMetrix 3D三维数字摄影测量系统,对大孤山铁矿边坡岩体结构面进行摄影测量,对获取到的结构面进行分组、分析,得到结构面各种几何信息的详细数据,并对其进行数理统计计算、分析,拟合出结构面各种几何信息的概率分布模型。采用蒙特卡洛方法编制的程序和根据数字摄影测量系统得到的统计数据,模拟岩体内部结构面三维分布情况。在此基础之上,采用修正广义Hoek-Brown准则,估计节理化岩体强度,得到岩体强度指标。根据已获得的结构面三维分布情况和岩体强度指标综合评价了大孤山铁矿边坡岩体稳定性。     

某水利枢纽坝址谷坡卸荷岩体性状

以某水利枢纽工程为背景,全面地分析了卸荷带岩体特征、岩体结构及岩体性状。定义了卸荷结构面并对其分级作了初步的探讨;在此基础上提出从卸荷结构面与岩体结构角度选取卸荷岩体力学参数的方法,并据此方法给出了该工程卸荷岩体的力学参数,数据显示其结果是合理可用的。     

基于密度峰值改进的岩体结构面优势产状K-means聚类分析法

岩体结构面控制着地下洞室和岩质边坡等岩体工程的稳定性,在岩体力学工程模拟与分析计算中起关键作用。为对岩体结构面进行正确有效的分组,提出一种基于密度峰值改进的岩体结构面K-means聚类分析算法,解决了由于K-means算法选择聚类中心的随机性而易导致聚类结果局部最优的问题。首先,通过计算岩体结构面产状的局部密度和聚类中心距离,确定初始聚类中心并排除异常点,以此作为K-means算法的初始条件进行结构面优势产状的聚类分析,获得合理的聚类分组结果。最后将该算法应用于人工模拟和DIPS中的结构面产状数据,聚类结果表明,基于密度峰值改进的K-means算法的分组合理可靠,可以有效地实现结构面分组和优势产状的确定。     

仓上金矿Ⅲ区边坡稳定性数值分析

仓上金矿Ⅲ区边坡岩体中的所有结构面被分为主控结构面和一般结构面。在边坡稳定性数值分析中,接触单元能较真实地模拟有充填物、有间隙和有摩擦的结构面,故计算中主控结构面用接触单元来模拟,一般结构面对边坡稳定性的影响通过适当弱化岩体参数来考虑。Ⅲ区边坡稳定性数值分析显示,坡肩处破碎带上盘坡体容易出现拉裂破坏,有倾覆危险;同时由于坡脚容易发生剪切破坏,坡肩和坡脚都需要加固。     

破碎岩体巷道变形破坏特征的数值模拟研究

为了研究岩体节理裂隙分布规律对巷道围岩稳定性的影响,依据概率与统计理论建立了破碎岩体结构面产状、规模和密度的概率模型,并运用Monte-Carlo随机模拟方法生成了可以描述和表征破碎岩体及其裂隙结构信息的二维结构面网络模型.在此基础上,建立了破碎岩体条件下巷道围岩结构的离散元数值计算模型,分析了块状型和破碎型围岩的应力状态、塑性区分布以及变形特征.研究结果表明:岩体结构面分布的尺度和规模对巷道围岩的应力状态有较大影响,破碎型围岩的承载能力明显低于块状型围岩;破碎岩体变形不再是岩体材料的本质属性,而是破裂块体之间的镶嵌组合的一种结构效应.     

岩体结构面粗糙度系数的小尺度量测及其抗剪强度分析

该文借助分形理论对岩体结构面JRC的分形特征进行定量描述 ,以小尺度的量测结果来反映大尺度范围内岩体结构面JRC值的理论公式 ,从而消除JRC和结构面抗剪强度的尺寸效应 ,较为真实地反映岩体结构面JRC的实际状态 ,获得客观、真实的岩体结构面力学参数     

仓上金矿Ⅲ区边坡稳定性数值分析

仓上金矿Ⅲ区边坡岩体中的所有结构面被分为主控结构面和一般结构面.在边坡稳定性数值分析中,接触单元能较真实地模拟有充填物、有间隙和有摩擦的结构面,故计算中主控结构面用接触单元来模拟,一般结构面对边坡稳定性的影响通过适当弱化岩体参数来考虑.Ⅲ区边坡稳定性数值分析显示,坡肩处破碎带上盘坡体容易出现拉裂破坏,有倾覆危险;同时由于坡脚容易发生剪切破坏,坡肩和坡脚都需要加固.     

岩体结构面网络的计算机模拟

通过对桌坝址的实测数据统计分析，建立岩体结构面几何参数概率模型，在参数概率模型的建立过程中，发现有些参数服从泊松分布和威布尔分布，从而克服了传统4种模型的单一性，最后利用蒙特-卡洛模拟原理生成岩体结构面网络。     

西南某水电工程岩体结构面发育规律(统计)分析

岩体结构面的发育规律及其性状对水电工程的坝基岩体稳定性具有重要意义,西南某水电工程因开挖出现了岩体卸荷松弛现象,导致建基面浅部岩体卸荷松弛,有的地区甚至出现了岩爆现象,对工程结构面造成了明显影响,而结构面决定着坝基岩体抗滑稳定性。作者针对工程出现的情况,分别对此工程的结构面发育情况进行了统计分析,总结出工程中岩体结构面的特征及其发育规律等相关情况。分别采用了极射赤平投影法、H—H迹长估计模型、基于全迹长调查的结构面连通率估计方法结合现场资料对结构面发育规律进行统计计算分析。     

剪切载荷作用下岩体结构面动态接触特征数值模拟

准确认识岩体结构面的动态接触特征是评价和预测结构面剪切行为的基础.首先,通过FISH语言修正了FLAC3D软件自带的INTERFACE本构模型,使其能够准确表达粗糙结构面在剪切过程中的力学行为;然后,采用数值模拟和室内试验相结合的方法对剪切过程中结构面接触和受力的分布及其演化规律进行了研究,分析了法向应力和结构面粗糙度...     

深埋岩体结构面连通率预测的钻孔数据法

为探究深埋岩体中赋存结构面连通率预测方法开展研究。通过理论分析结合工程算例,提出了一种基于钻孔数据的深埋岩体结构面连通率预测方法。研究表明,岩体中赋存结构面连通率与结构面线密度线性相关,钻孔数据法能够简单有效的预测深埋岩体中结构面的连通率。     

基于结构面间距标准的层状岩体结构分类方法探讨与应用

在总结现行规范、规程有关层状岩体结构划分标准的基础上,指出了以结构面间距为划分依据存在的差异与不足,对层状岩体结构分类方案提出新的认识。将巨厚层状结构进一步细分为1 m和2 m两个亚类,并将互层状结构融入其他层状结构类型中。同时针对层状岩体风化卸荷与剪切带发育特点,提出了更具针对性的夹层结构。最后,结合建筑物涉及岩组的结构面间距平均值与结构面间距百分比统计资料,初步建立了适用于古贤水利枢纽工程的近水平层状岩体结构划分方案。     

松树南沟矿区边坡岩体质量评价与边坡稳定性分析

为了评价松树南沟矿区边坡岩体开挖稳定性情况,指导矿山的安全施工,以结构面测量与工程勘察为基础,分析边坡岩体结构面的分布及岩体结构特征,得到对边坡稳定起控制作用的优势结构面。利用结构面三维网络模拟技术,对上述优势结构面进行计算机模拟,建立结构面网络模型,再现岩体结构。分别沿平行和垂直各测线走向方向切割网络模型,发现岩体部分区域被结构面切割严重,为形成小规模的可动块体提供了有利条件。运用分形理论计算了各切面的分形维数,计算得出边坡岩体处于一般或差的状态;借助有限差分软件FLAC3D,计算开挖后边坡岩体的稳定性情况,结果表明：由于开挖卸荷局部边坡台阶处出现了较大的位移和塑性区,可能出现崩塌、滑移破坏,与质量评价结果一致,建议适当放缓该区域台阶坡面角。     

高陡边坡岩体结构数字识别及分析

采用先进的 ShapeMetriX3D 岩体三维非接触测量系统,对露天矿山高陡边坡岩体结构面进行摄影测量,从不同的角度来对指定的区域进行成像,对同一位置边坡的2个角度的照片进行3D模型合成,使用JMX Analyst模块对生成的3D模型进行岩体结构面以及裂隙等的标识解译,同时对获取到的结构面进行分组,对同组结构面数据进行统计分析,得到各种结构面几何信息的详细数据,有效地解决了高陡边坡岩体结构面人工采集危险性高、难度大的问题,为采场高陡边坡稳定性研究分析提供更加真实、可靠的数据支持。     

结构面模拟分析在岩体质量研究中的应用

在总结以往岩体质量分类经验基础上 ,突出岩体的结构特征分析与研究 ,阐明了岩体质量评价的理论方法、指标体系 ,结合实例建立了一种简洁、实用的岩体质量评价体系。在这一系统中 ,突出了岩体结构面网络模拟分析在评价中对确定RQD值的重要性 ,解决了RQD值的定量分析。通过工程实践说明这一评价体系对工程建设具有重要指导意义。