致密砂岩抗剪参数与H-B参数间关系研究

以致密砂岩三轴测试为基础,建立Hoek-Brown(H-B)参数反算模型,应用4种基于不同假设H-B准则方法对岩石抗剪参数进行估值并修正,与Mohr-Coulomb(M-C)准则结果对比。结果表明,修正后两种准则估值结果极为接近。将该方法应用于Shirahama砂岩,评价结果与试验结果较为一致,表明基于反算法建立的H-B参数与岩体抗剪参数间定量关系可信。岩体声学参数与抗剪参数间关系的进一步探索对预测岩体破坏及采矿安全具参考价值。     

基于强度折减法的边坡岩土体抗剪强度参数反演

鉴于传统位移优化反分析复杂的数学运算和迭代程序编制,提出了将强度折减法与位移优化反分析法相结合求解边坡岩土体抗剪强度参数。将双参数优化模型转变为单参数优化模型,通过折减系数将位移与抗剪强度参数联系起来,并结合有限元分析、数据拟合、最小二乘法优化,反演边坡岩土体折减系数。通过算例验证了所提方法的可靠性。结果表明:在合理选取初始值的条件下,通过该方法可以求得边坡岩土体抗剪强度参数;该方法不仅避免了复杂的数学计算和迭代程序的编制,还克服了双参数反演时二元线性或非线性回归引起的较大误差。     

某基坑工程土体抗剪强度参数的优选

在基坑支护设计中,土压力的计算是基坑支护设计过程中最为重要的环节,而土体的抗剪强度参数又是土压力计算过程中最基本的参数,所以选取合理的抗剪强度参数是深基坑工程设计的关键。鉴于此,以某深基坑工程为例,对该基坑各岩土层的抗剪强度参数分别采用了三种方法(规范法、最小二乘法、MATLAB多元线性)进行数理统计分析和对比,最终优选出各岩土层的最佳的抗剪强度参数。     

基于模糊支持向量机的岩石抗剪强度参数确定方法研究

针对岩石抗剪强度参数具有随机性与模糊性的特点,提出一种基于试验样本到超平面距离作为隶属度函数的模糊支持向量回归方法,通过更加合理地设计隶属度函数,提高支持向量机的稳健能力,得到最优的参数估计。在此基础上,对岩石抗剪强度参数进行建模仿真,并进行估计。结果表明,基于模糊支持向量回归的方法与最小二乘法、随机-模糊法相比,不仅能减少异常试验数据对岩石抗剪强度参数的影响,而且得到的回归方程更符合试验样本整体分布,可反映岩石力学参数固有属性。     

砂土剪胀剪缩特性及其对抗剪强度的影响

为了研究饱和砂土的剪胀剪缩特性及其对抗剪强度的影响,选取滹沱河细砂,利用空心圆柱扭剪仪较系统地开展了一系列不同初始密度、不同固结压力条件下的排水与不排水纯扭剪试验研究,在总应力保持不变的情况下研究了砂土的剪胀剪缩特性,着重探讨了在排水与不排水试验中,不同密度和不同有效围压的砂土在单调剪切荷载作用下的应力-应变关系、硬化与软化、土体的剪胀剪缩以及强度等特性。结果表明:砂土密度和固结压力对砂土剪胀剪缩特性具有显著的影响;砂土的剪胀剪缩特性对砂土的排水、不排水强度以及应力-应变关系产生显著的影响;由于剪胀剪缩特性的影响,砂土的不排水抗剪强度甚至可能高于排水抗剪强度;研究成果可为今后砂土的本构模型和数值模拟提供试验资料。     

FLAC-3D在黄土滑坡变形特征分析中的应用

暴雨是影响黄土滑坡稳定性的重要因素,本文以陕西-黄土滑坡为例,利用有限差分法FLAC-3D软件对在自然和暴雨条件下黄土滑坡的变形进行数值模拟分析。根据数值模拟结果,得到滑坡体在自然状态下和暴雨状态下的变形特征和塑性分布特征,确定了滑坡体变形特征与滑坡稳定性间的联系,为黄土滑坡的稳定性评价提供必要的理论依据。     

岩体抗剪强度试验成果整理及参数选取

岩体抗剪强度试验成果整理及参数选取是大岗山水电站"坝区工程岩体分类及力学特性研究"专题研究中的重要部分.这部分从岩体及结构面抗剪(断)强度特性分析、强度特征点比较、整理方法选取、成果整理及标准值研究以及参数建议值选取等入手,建立起坝区工程岩体(含结构面)质量分类及配套的抗剪(断)强度参数体系,从而达到了保证复杂地质条件下工程安全性及设计合理性的目的.     

软粘土抗剪强度参数试验研究

从软粘土的抗剪强度参数试验出发 ,一方面通过三轴UU剪切试验 ,得出了试样饱和度对软粘土抗剪强度参数的影响关系 ;另一方面通过大量的固结快剪试验 ,得出软粘土在不同先期固结压力Pc、不同固结度U下的强度变化规律。可为在软粘土上的工程设计和稳定性分析提供依据     

滑带土抗剪强度指标确定的数值计算方法

介绍了滑带土反算法的基本原理,采用有限差分法平面应变模型,对某一处于临界稳定状态公路边坡的抗剪强度指标进行反算,分别取与滑坡主轴距离相等的两断面,先假定其中一抗剪强度指标c(或φ)已知,反复试算和调整另一指标φ(或c),直到程序计算所得安全系数K=1为止,得到一组相对应的抗剪强度指标,按相同方法重复试算几次,得到相对应的c、φ值,然后把两断面的数据绘在同一坐标系中,其交点即为该坡体的抗剪强度指标。分析表明,采用数值模拟反算法计算滑带土的抗剪强度指标是可行的。     

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。     

岩质边坡结构面抗剪强度参数的实用确定方法研究

对坡高不大、坡体量较小的中小岩质边坡,由于资金和技术条件所限,目前确定岩体结构面抗剪强度参数大多来自规范和经验,边坡处治往往很难兼顾安全性和经济性。本文对15~30m高岩质边坡中控稳结构面抗剪强度参数粘聚力c、内摩擦角在边坡稳定中各自发挥的作用进行了定量分析。研究表明:当坡高小于25m时,抗剪强度参数中c值是边坡稳定的主要控制因素,因而提出采用现场原位抗切试验确定c值,再结合规范取值确定值。这种方法通过现场实测确定了主要参数,同时克服了做大型原位剪切试验时间长和费用高的缺点,是一种经济、实用的边坡结构面抗剪强度参数确定方法。     

基于抗剪强度折减法的边坡稳定性分析

结合某边坡工程实例,利用有限差分软件FLAC,建立平面应变二维数值模型,基于抗剪强度折减法原理,分别对该边坡在锚杆加固前后的稳定性进行了数值计算分析。结果表明,在天然状态下,该边坡处于稳定状态,但在强降雨条件下(饱和状态),则存在失稳的可能;而在锚杆加固后,两种状态下的边坡安全系数均能大于工程设计要求值1.25,且潜在的滑动面也基本消除。     

基于随机模糊理论的节理面抗剪强度参数的确定

针对岩石抗剪强度参数c,φ的确定具有模糊性及随机性,首先,利用非对称三角模糊系数式表示参数c,φ最可能取值及其可能性分布,再通过非对称三角模糊数在特定截集水平下的宽度之和与测试值和计算分析最可能取值加权系数的方差作为目标函数进行模糊优化分析,同时通过3σ原则合理地确定非对称三角模糊数截集水平h,从而为岩土工程设计的优化提供了一种新的方法,该方法不仅可有效减少较大离散性数据对分析结果的影响,又真实地反映了实际工程中参数c,φ取值的不确定性特征。通过与最小二乘法的对比,表明该方法较符合工程实际。     

岩体错动带抗剪强度参数的Beta概率分布

分析了多个实际工程错动带抗剪强度参数的分布特点和Beta分布的优点,认为Beta分布可有效地拟合错动带黏聚力和摩擦系数的分布规律,探讨了Beta分布参数的确定方法。根据白鹤滩水电站31组错动带的黏聚力和摩擦系数,得到了两者的Beta分布概率密度函数,很好地解决了正态分布和对数正态分布数据负值和无限的问题,且具有良好的灵活性,可根据实际错动带抗剪强度参数的样本数据反映其右偏态、正态或左偏态。采用A-D法检验了错动带抗剪强度参数的Beta分布概率密度函数,通过偏转换法得到了转换后的A-D检验统计量,并与相应的临界值进行对比,结果表明白鹤滩水电站错动带抗剪强度参数服从Beta分布。     

直剪条件下含水率对钙质砂强度的影响

钙质砂有着区别于石英砂的力学特性,抗剪强度是其中一个重要指标,也是为工程实践提供参考的关键数据。直接剪切试验是常用的一种测试钙质砂抗剪强度的室内试验方法。采用TKA-DSS-4四联直剪仪,对相同干密度、不同含水率的钙质砂进行多组平行试验,探究含水率对其抗剪强度的影响规律。     

砼抗剪强度和剪切变形的研究

抗剪强度和剪切变形是砼的基本力学性能,又是强度理论研究和有限元分析的重要数据。本文用有限元方法分析了现有几种抗剪试件的应力状态,论证了破坏剪切面上的剪应力分布不均匀,且存在数倍于剪应力的正应力,因而不能给出准确的砼抗剪强度值。作者设计了四点受力等高变宽梁的抗剪试验方法,试件跨中剪切面接近纯剪状态,故给出的抗剪强度较为可靠。按此方法进行了不同强度(f_cu=17～64MPa)砼的试验,测定了抗剪强度和峰值应变,研究了它们与抗拉、抗压强度的关系,建议了剪应力-应变曲线方程,以及剪切模量的计算式。     

完整基岩的抗剪断强度及其在围岩稳定分析中的应用

本文指出完整基岩的实际抗剪断强度远大于一般野外大面积剪切试验所测得的值,更大于普通工程设计的采用值。初步分析了原因,并提出了确定这些参数的方法,最后对其在地下工程围岩稳定分析上的应用作了简要讨论。     

含水率和干密度对残积土抗剪强度参数的影响

在分析闽东南地区花岗岩残积土物理力学特性的基础上,对3类非饱和残积土的含水率(ω)和干密度(ρ_d)与抗剪强度指标(c、φ)进行相关分析,建立了针对闽东南地区花岗岩残积土含水率和干密度与抗剪强度指标之间的经验公式。研究结果表明:粘聚力的对数与含水率呈负相关,随着含水率的增大,残积土黏聚力总体呈减小趋势;内摩擦角在含水率增大过程中具有非线性衰减的趋势,且集中在一个范围内变化;3类残积土在高密实度下的ω~φ具有峰值点,土体密实度对粘聚力的影响可用线性正相关来反应;一般情况下,干密度值越大,残积土粘聚力值和内摩擦角也越大。利用建立的经验公式,可为花岗岩残积土边坡的勘察、设计和施工过程中土性参数的合理选取及可靠性分析提供参考。     

西南某水电站半坡滑坡抗剪强度参数的确定

以半坡滑坡为研究对象,通过该滑坡的工程地质条件和成因机制分析,确定其在地质历史时期曾发生两次失稳破坏。选取具有代表性的滑坡纵剖面,恢复原始地形,根据极限平衡原理,采用slide软件对滑带土的抗剪强度参数进行反演分析。同时,结合室内土工试验,类比周边临近相似工程,综合确定滑带土的抗剪强度参数,计算滑坡在各种工况下的稳定性,可为同类工程抗剪强度参数的确定提供参考。     

Hoek-Brown经验准则在清连公路岩体综合抗剪强度指标确定中的应用

清连高速公路沿线边坡多为岩质边坡,地质条件复杂且边坡众多,边坡稳定性计算所需的岩体抗剪强度参数难以通过试验取得,故依据现场地质条件采用Hoek-Brown经验强度准则来确定边坡岩体力学参数,并与规范提供数据相比较,验证了参数选取的合理性。