节理岩体数值模拟及力学参数确定

采用FLAC3D程序和离散裂隙网络技术构建的遍布节理岩体模型能同时考虑节理岩体中节理和岩体的作用,具有概念清晰、建模快捷、计算效率高等特点.首先对现场结构面测绘数据进行统计分析,获得其概率分布特征参数,在此基础上分两尺度考虑节理并确定其离散裂隙网络模型;其次基于离散裂隙网络模型构建相应的节理岩体模型,研究其强度特征并获取工程岩体单轴抗压强度;结合Hoek-Brown、Mohr-Coulomb准则及最大围压拟合综合确定节理岩体力学参数;最后将拟合所得参数用于边坡稳定性分析,分别运用强度折减法和极限平衡法计算两种模型的安全系数,对比发现计算结果基本一致,表明所提出的研究思路用于确定节理岩体参数是可行的.     

露天矿节理岩体系统分析软件开发与应用

通过对露天矿揭露的岩体结构面的分析研究，介绍利用ＦＯＲＴＲＡＮ等高级语言及Ａｕｔｏ－ＣＡＤ辅助缓图软件编制的一套岩体结构面系统分析软件的原理、方法及在实践中的应用，大大提高了工作效率和质量，充分展示了计算机在科研工作中的优越性。     

兰山采场阶段边坡稳定性分析及台阶合理参数确定

本文在兰山采场边坡节理优势面地质原形调查统计及岩体结构面物理力学强度研究的基础上，运用Ｊｅｎｎｉｎｇｓ提出的稳定性分析原理，进行了节理岩体阶段边坡的稳定性分析，提出了加陡小台阶坡角的可行性，并给出了小台阶边坡角及坡高的推荐值。     

节理边坡渗流离散元模拟及边坡可靠性分析

采用定性研究和定量分析相结合的方法,对地下水对节理边坡稳定性的影响进行了较为全面的研究.首先采用离散元方法进行了节理边坡地下水流动的数值模拟:其次用不确定性方法——模糊点估计方法对有水和无水作用两种情况下的边坡稳定性进行了模糊随机可靠性对比分析.研究表明,地下水的存在使边坡的破坏面积增大,破坏概率剧增,边坡可靠性指标极大地降低,因此地下水对节理边坡稳定性具有不可忽视的作用.     

基于谱聚类算法的岩体结构面产状优势分组

结构面分组是开展岩体工程稳定性分析的基础,为此,采用谱聚类算法根据岩体结构面产状信息将结构面进行优势组划分。与目前广泛使用的K均值聚类相比,该算法能够收敛到全局最优。选取结构面法向量所夹锐角的正弦值平方作为结构面间的相似度量准则,应用谱聚类算法进行优化求解;同时,引入Silhouette指标对聚类有效性进行评价,以确定最佳分类数目。利用谱聚类方法对人工生成结构面数据进行计算的结果验证了该方法的可靠性。最后,将该算法应用于三山岛金矿岩体结构面的优势组划分,取得了理想的分类效果,为进一步岩体稳定性分析提供了可靠的数据基础。     

节理岩体的随机剪切破环

提出的节理岩体剪切强度准则,考虑了节理面、岩桥提供的强度分量和相邻节理面形成的起伏角提供的强度分量。讨论了节理面和节理岩体发生剪切破坏时某些关键应力状态必须满足的物理约束条件。此外,强度准则中的参数可以是随机变量,所以可以用于随机模型中的破坏概率分析和工程的风险分析。     

北区边坡稳定性分析评价及加固方案

本文根据工程地质调查资料,从边坟的地层岩性和岩体结构方面对德兴铜矿北区边坡的稳定性进行了分析计算和评价,并提出了综合的加固方案。     

基于PEM-JFEM方法的节理岩质边坡稳定性评价

以赞比亚一露天铜矿南帮边坡(矿体下盘)为研究对象,将Rosenbluth点估计方法与节理有限元方法相结合应用于该节理发育的岩质边坡稳定性评价中.建立以边坡岩体材料强度参数(内摩擦角和黏聚力)为输入变量,安全系数为输出变量的概率模型,点估计状态函数的求解过程引入节理有限元方法.通过现场节理及结构面调查,建立边坡节理有限元模型求解边坡安全系数,得到基于安全系数的边坡变形破坏概率统计指标,对边坡稳定性进行了概率分析,分析结果与现场失稳情况一致.该方法既考虑了岩体材料参数在赋值过程中实际存在的不确定性,同时也考虑了节理岩质边坡的节理属性,充分体现了岩层接触作用的非线性关系,使得对节理岩质边坡的稳定性评价更加合理.     

高陡边坡设计的岩石力学反馈分析原理

本文在总结和分析高陡边坡设计过程的基础上，提出在保证边坡安全的前提下，以经济效益最优作为目标函数的岩石力学反馈分析原理，即边坡设计的风险评价、效益优化及监测三者结台起来宴时分析，以达到边坡最佳设计。     

复杂岩质边坡的岩体力学参数变化规律研究

根据工程实际情况,对复杂岩质边坡的地质条件进行分析,研究其岩体力学参数。运用试验方法和数值模拟方法分别研究了边坡开挖卸荷过程中岩体参数的量化,并通过FLAC数值模拟研究岩体参数的动态变化规律,将模拟结果与试验结果进行比较并进行修正。修正后的结果为边坡稳定性分析提供依据。     

岩体稳定性评价的物元分析法

本文提出了岩体稳定性评价的物元分析法，并经实测数据进行验证，说明此方法是科学可靠的。     

层状岩坡蠕变破坏及其致因分析

综合工程地质条件、力的作用方式及边坡具体破坏形式，在考虑时间效应的基础上，结合典型实例对边坡工程中常见的一类边坡－层状岩质边坡的蠕变破坏类型及其所致因素进行了分析探讨，为边坡蠕变破坏的进一步研究以及现场实际提供了有益的参考和指导。     

ANFIS模型在围岩稳定性分类中的应用

将模糊理论和人工神经网络理论相结合,建立了一种自适应神经模糊推理系统(ANFIS),应用于地下工程围岩稳定性分类.并根据收集到的围岩分类资料作为样本来训练和测试网络模型.预测结果表明,该模型能较好地用于地下硐室围岩分类.     

西冲矿山岩质边坡在地震动力作用下失稳机制模拟研究

以西冲矿山某一反倾岩质边坡为例,在现场工程地质条件调查的基础上,依据相似原理构建了地震动力作用下边坡失稳物理模拟试验模型。模拟试验水平向峰值加速度为1.025m/s2、竖直向峰值加速度为2.102m/s2、振动持续时间为20s。试验得出,地震力作用下边坡的失稳模式为松动→倾倒→崩塌,边坡的变形部位主要为坡体前缘,竖直向变形量为0.5cm,水平向变形量为0.4cm,边坡前缘出现贯通的破裂面,坡体后缘出现倾倒变形现象。物理模拟结果与UDEC数值模拟分析结果有良好的一致性。     

断续节理对岩体力学性能的影响

采用颗粒流数值模拟程序,建立不同节理状态的岩石试样模型,对其进行双轴试验模拟,从岩桥长度、节理长度和倾角三个方面对断续节理影响下的岩体破裂形式和力学性质进行了数值模拟分析.岩桥的破裂方式为翼裂纹扩展下的拉剪复合破坏,模型破裂大致经历了翼裂纹的扩展、次生裂纹的延伸以及岩桥的贯通三个过程,而且表现出明显的蠕变特性以及延性破坏.岩桥长度的变化对峰值强度和弹性模量影响较小;相比岩桥长度,节理岩样的力学特性对节理长度更加敏感.对于不同的节理倾角,岩石试件表现出不同的初始破裂形式,0°倾角岩样的破裂方式为翼裂纹的扩展和次生裂纹的延伸,中间岩桥没有被贯通,15°倾角岩样的初裂强度和峰值强度最大.     

大柳行金矿床节理裂隙调查与岩体质量评价

在现场对大柳行金矿奄口矿区进行了节理裂隙调查统计工作,采用Mathematica软件对调查区域内660条节理裂隙测量数据进行分析并绘制相应的裂隙等密图、倾向和走向玫瑰图及倾角直方图。经分析研究后得出如下结论:矿区矿体较为破碎,下盘围岩完整程度低于上盘围岩;各中段节理裂隙分布密度均约为2~3条/m;节理裂隙总体上有越往深部越不发育,岩体完整性变好的趋势。对矿区具有代表性的矿岩现场取样并进行物理力学试验,依据RMR岩体质量评价方法,得出上盘围岩RMR评分值68.3,岩体质量等级为Ⅱ级,为良好性岩体;下盘围岩RMR评分值65.7,岩体质量等级为Ⅱ级,也为良好性岩体;矿体RMR评分值55.8,岩体质量等级为Ⅲ级,为一般性岩体。研究成果对保证矿体的安全、高效、经济回采具有重要指导意义。