灌浆节理压剪变形、强度特点及破坏机制试验

通过对人工劈裂的节理试件进行水泥灌浆加固处理,并进行一系列室内压剪试验,总结了灌浆节理面压剪全过程剪应力-剪切位移的典型曲线形式,分析了充填度和法向应力对灌浆节理的变形、强度特点的影响规律,总结了由充填度决定的灌浆节理两种压剪破坏形式,揭示了其破坏机制.研究结果表明,低法向应力下灌浆节理面表现出脆性破坏特点,峰值剪切强度大于无灌浆节理面的,而在高法向应力条件下,灌浆节理面有一定的延性,峰值剪切强度小于紧密闭合且吻合系数较高的无灌浆节理面的;当充填度大于1.0时,各个充填度的灌浆节理面剪切强度差异较小.研究成果加深了对灌浆节理压剪破坏特性的认识,并具有一定的工程指导意义.     

灌浆节理压剪峰值抗剪强度数值试验研究

对灌浆锯齿形单节理在压剪情况下的变形特性及峰值抗剪强度进行了数值试验研究.首先对数值模拟中涉及的模型网格、材料力学特性及接触面模拟问题进行了分析;在此基础上,对数值试验的精度和正确性进行了检验;最后,对灌浆锯齿形单节理在圧剪情况下的变形破坏进行了数值试验,重点针对灌浆充填度、起伏角和法向压应力等因素对于灌浆节理峰值抗剪强度的影响进行了分析,提出考虑各因素综合影响的抗剪强度经验公式,成果对进一步研究实际灌浆节理的抗剪强度具有理论指导意义,对实际工程也具有参考价值.     

不同结构面倾角节理岩体三轴试验力学特性

为了掌握贯穿型节理岩体的变形和破坏规律,对人工制备的不同倾角模拟节理岩体圆柱试样进行了系列静力三轴试验,得到了相关的应力应变曲线结果和破坏特征,进而分析了结构面倾角对节理岩体试样力学特性的重要影响.结果表明:1)随着结构面倾角的变化,节理岩体试样的应力应变曲线将不全为典型的四阶段曲线,在结构面倾角较大时结构面的变形特征十分显著,峰前曲线发生了明显转折,结构面变形占据了主导作用.2)峰值强度、残余强度和峰前线性阶段变形模量随结构面倾角增大而单调降低,而试样的脆性和剪胀性强弱、压密阶段的变形模量以及体胀、体缩量最大值等与结构面倾角的变化关系则均为非单调的.3)结构面的倾角大小影响了其与基质的相互作用规律,使得结构面或基质或者两者一起控制了节理岩体试样的变形、强度和破坏,从而形成了节理岩体试样显著不同的变形、强度和破坏特征,其变形和强度各向异性与破坏模式随结构面倾角变化而不同.     

考虑剪胀效应的节理岩体三维等效模型

研究建立了贯穿节理岩体的三维等效弹性模型,考虑了岩体中节理的剪胀效应,分析了剪胀系数和节理面倾角对各向异性岩体等效弹性模量的影响,编写了节理岩体等效弹性常数实用计算软件,可以方便、快捷地对节理岩体的等效性能进行估算。     

考虑剪胀效应的节理岩体三维等效模型

研究建立了贯穿节理岩体的三维等效弹性模型,考虑了岩体中节理的剪胀效应,分析了剪胀系数和节理面倾角对各向异性岩体等效弹性模量的影响,编写了节理岩体等效弹性常数实用计算软件,可以方便、快捷地对节理岩体的等效性能进行估算。     

拱坝坝肩含断续节理岩体破坏机理研究

结合金沙江溪洛渡高拱坝坝肩岩体断续节理的特点,采用模型的试验研究方法,根据断裂力学理论模拟了含断续节理岩体抗剪强度的相似性,研究了坝肩岩体的破坏过程,破坏形态和破坏机理。     

灌浆节理的剪切特性和剪切蠕变特性试验

通过剪切试验和剪切蠕变试验,研究了灌注水泥浆的硬性节理面的剪切特性和剪切蠕变特性.首先,利用大理岩制作了张拉型节理面,灌注水泥浆液,形成灌浆节理面;然后,利用三轴室进行直剪破坏试验,得到了灌浆节理面的变形特性和剪切破坏特性;第三,进行了灌浆节理的剪切蠕变破坏试验,得到了灌浆节理面剪切蠕变破坏特性和蠕变变形特性;最后,对直剪试验和剪切蠕变破坏试验结果进行了分析.所得结果加深了对灌浆节理面剪切破坏及变形特性的认识,为进一步研究灌浆节理面的抗剪强度与蠕变模型,提供了前提基础.     

节理构造岩体直剪破坏机理剖析与单点法合理性研究

本文揭示了节理岩体直剪破坏阶段的微观机理及宏观规律，剖析了机理和规律内在的形成原因与有机联系，其中，各不同局部的“剪位移速率和剪切面两侧之间的相对位移速率”演化过程的微观差异与相互制约规律的发现与剖析，为节理岩体C、φ峰值直剪单点法的合理性，在国内外首次从理论上解决了节理岩体直剪峰值单点法的可行性问题。     

水泥石膏材料相似模拟节理岩体有限元分析

水泥石膏材料（Cement Plaster）是模拟岩体的一种新型材料,其既保留了水泥砂浆流动性好的优点,又大幅度地提高了砂浆的抗压强度和抗剪强度,且破坏形式与实际岩体十分接近,是一种较好的相似材料。本文利用这种水泥石膏材料模拟单节理岩体,进行有限元分析,分别建立了不同节理倾角的三维岩体模型,进而讨论了其抗压强度的变化规律。研究验证了水泥石膏材料模拟岩体的可靠性,为进一步开展岩体的尺寸效应、分形节理岩体的力学性能等研究工作奠定了基础。     

现有结构面抗剪强度确定方法的评述及新方法的提出

结构抗剪强度的大小直接影响岩体工程的稳定,文章简要叙述了结构面抗剪强度确定方法,并对各方法的优缺点进行评价,提出了较适用的方法。     

适合于破碎体的强度判别准则优选

对破碎体强度破坏的判别准则进行了系统分析、筛选,认为Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ、Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｕｍｂ、Ｇｒｉｆｉｔｈ－Ｍｅｃｌｉｎｔｏｃｋ、最大张应力、最大张应变、三参数八面体剪应力、含弱面结构岩体的三维（二维）等强度准则适合于破碎体的破坏判别。应根据具体情况（岩性、岩体的破碎程度、应力状态等）选择相应的强度准则。     

受酸腐蚀岩体强度分布特征研究

岩体是一种非均质的地质体,其所包含的节理、裂隙等软弱结构面具有较大的随机性,受酸腐蚀岩体的力学参数也表现出较大的离散性.通过研究酸蚀岩体强度试验数据的概率分布特征,论证了酸蚀岩体强度整体概率分布符合二参数weibull函数,并提出用weibull形状参数反映酸蚀岩体的非均匀程度的方法;探讨酸蚀岩体强度试验数据的空间分布特征,绘制了酸蚀岩体的强度平面等值线图,预测了高腐蚀岩体的位置和强度分区边界等工程信息,为岩体软弱结构面的确定提供依据.     

非均质断层破碎带注浆扩散机理

断层破碎带是诱发塌方、突泥等地质灾害的重要构造因素。但是,针对断层治理的注浆理论与技术研究进展缓慢。结合断层岩体特征分析与注浆试验,开展断层破碎带注浆扩散过程与规律研究。首先,依托永莲隧道F2断层突水突泥灾害注浆治理工程,提取并分析断层岩体性质,划分岩体类型,建立注浆概念模型,将岩体划分为松散型、软弱型及密实型等三种介质。基于牛顿流体及土体一维压缩理论,分别建立三种介质注浆控制方程,分析介质结构特征与孔隙度、压缩性等物理性质,对注浆扩散过程的影响规律。结合注浆试验,研究了不同介质条件下,注浆过程中注浆压力、介质应力变化规律,基于浆脉分布情况,分析浆液由注入点向介质的扩散过程。理论分析与试验结果表明：非均质断层破碎带注浆扩散过程,可分为优势充填与劈裂扩散两个阶段,注浆压力变化曲线由缓慢上升至陡降的突跳点即两阶段分隔点;优势充填阶段主要发生在松散型与软弱型介质中,注浆压力上升慢,浆液出现集中扩散;劈裂扩散阶段主要发生在密实型介质中,注浆压力上升快,扩散范围与介质结构面数量正相关,与压缩模量、注浆速率负相关。针对松散型与软弱型介质形成的不良地质区,为达到优势扩散与治理效果,提出了定域注浆控制技术,并在永莲隧道突水突泥灾害治理工程中应用,取得了良好的注浆治理效果。     

改性细水泥的水灰比对岩体可灌性的影响

通过对改性细水泥的材料性能、不同水灰比浆体室内试验及现场灌浆试验成果断分析和讨论，说明水灰比对岩体可灌性有很大的影响，低水灰比灌浆可明显改善灌浆效果，据高岩体的可灌性。     

Serviceability analysis of deep underground openings driven in jointed-rock

The performance of underground excavations is inevitably influenced by rock mass characteristics, presence of joints and their geometrical properties, depth below surface and state of in-situ stress field. The objective of this paper is to investigate the behaviour of deep underground tunnel opening existed between two bedding planes, Such planes weaken the strength of rock mass and may cause rock slippage/rotation along them. Therefore, the state of stress-displacement, after tunnel opening has been introduced, is examined using two-dimensional elasto-plastic finite-elements code, RS~(2D). The results indicate that, there is significant drop in the normal stress along joints over tunnel opening; slip occurs due to reversal in the direction of shear stress(e.g., inward shear displacement is produced) and there is discontinuity in the strength contours of rock surrounding tunnel after they have been intersected by bedding planes.     

Experimental Research on Performances of Dry—grinding FIne Cement for Grouting

The performances of dry-grinding fine cement(DFC) in grouting procedure were experimentaly studied.The measurement of its fineness and simulated test for injectability showed that this DFC could be used to inject rock mass with micro-fissure.In order to improve the grouting quality,the water-cement ratio and discarding time of slurry should be controlled precisely.If the water-cement ratio is over 2:1 in slurry that is made from DFC,it is not suitable to grout.FInally,the influence of different mixing times on strength of hydrated cement made from the DFC is explained by microstructure analysis with SEM.     

压力型锚索及控制注浆技术在绞车基础加固工程的应用

介绍了淮南谢李矿井下绞车基础的加固方法和技术参数的选定。设计采用压力型锚索进行锚固,采用注浆进行补强,以提高岩体的整体性及对基础的粘接摩擦约束。     

裂隙岩体灌浆特性的研究

裂隙是灌浆的主要对象，应用幂律液体摩阻力定律，推导出灌浆压力，浆液特性，裂隙开度及浆液扩散半径之间的关系式。在此式基础上，分析研究了浆液趋于牛顿浆液时裂隙中的压力分布，以及灌浆各因素之间的相互影响关系     

碱土加固注浆材料试验及其工程应用

在碱土注浆加固的基础上,对一种注浆加固材料的主要性能参数及其在静水条件下的材料特性进行室内试验研究。基于现场施工对材料胶凝时间和加固强度的要求,测定材料在不同配比下的胶凝时间,结合力学性能试验测定材料的净浆结石体强度及岩土固结体强度;针对加固治理的材料要求,测定材料在不同静水条件下的耐久性和稳定性,并与其他注浆材料进行了比对分析。依据材料性能和张马屯铁矿泥质破碎带的特点,系统阐述了材料的应用方法与效果。研究结果表明,该材料的胶凝时间精确可调,净浆结石体强度及岩土固结体强度均较高,耐久性和稳定性良好。