考虑基体变形和微凸体变形相互作用的岩石节理闭合变形理论模型

地下岩体工程建设和运营过程中,需要考虑节理岩体的水力学性质,这与节理的闭合变形密切相关。对法向应力作用下节理微凸体的变形特征进行详细分析,逐个计算接触微凸体的法向变形和接触应力;采用接触理论计算微凸体基圆半径之外的基体变形,并以此调整微凸体的法向位置,进而提出新的闭合变形理论模型。新模型可反映节理的基体变形和微凸体变形相互作用的影响,也能体现形貌分量和接触类型对闭合变形的影响。与已有的理论模型比较,新模型的计算值更为接近试验值。采用叠加原理,新模型计算得到的初始法向刚度最小;但随法向应力的增加,法向刚度增加速率逐步加快。     

天山公路边坡岩体质量评价TSMR体系研究

 天山公路地处高寒高海拔地区,冻融作用十分强烈。因此,在对天山公路沿线边坡进行稳定性评价时必须考虑冻融作用的影响。在天山公路沿线100余个边坡统计分析的基础上,以RMR,SMR及CSMR岩体质量评价体系为框架,运用数理统计分析手段对坡高修正系数x及结构面条件系数l 进行系统的调整,并引入冻融系数d,建立适用于天山公路的边坡岩体质量评价体系TSMR。同时,TSMR体系还根据边坡的稳定性等级提出针对性的支护建议。应用结果表明,TSMR体系误判率远低于SMR体系,因此更适合于高寒高海拔地区公路边坡稳定性的评价。     

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在低渗透气藏开发领域的理论研究与工程实际应用中,需要根据渗流运动定律建立渗流数学模型,以对工程技术指标进行定量计算与分析。文章分析了在含束缚水条件下低渗透岩石介质气体渗流实验结果,得到了其渗流规律及特征,即在气体渗流速度与压力梯度的关系图上表现为从较低压力梯度下的凹形曲线至较高压力梯度下的直线连续变化的非线性渗流曲线。根据渗流实验结果,建立了含束缚水的低渗渗透岩石介质气体非线性渗流定律。该定律与气体渗流实验结果吻合很好。达西线性渗流定律只是本定律的特例。新的非线性渗流定律可运用于低渗透介质气体非线性渗流理论及工程应用研究,为低渗透介质天然气资源开发与低渗透岩石介质环境地质工程评价奠定了理论基础,对多种领域的工程实际应用具有重要指导意义。     

基于地面三维激光点云的滑坡破坏边界岩体结构特征分析

岩质滑坡边界受岩体结构控制,通过三维激光点云能快速获取滑坡边界岩体结构信息,为滑坡成因分析提供数据基础.2008年汶川Ms8.0级地震在绵阳安州区黄洞子沟碳酸盐岩地区触发了大量滑坡,选择区内照壁岩滑坡,利用地面三维激光扫描获取滑坡边界点云数据,基于HSV(hue saturation value)色彩重建技术与基于密度...     

岩体结构建模系统软件设计与研究

组件对象模型(ComponentObjectModel)技术极大地降低了由于数据和功能的集中管理带来的通讯开销和操作上的复杂性,倍受广大软件开发者的关注。文章引入组件技术,研究了岩体结构建模系统的组件结构、组件的接口协议及其组件数据访问,探讨了以组件对象库为内核,组件框架集成的软件开发思路。     

陡倾顺层斜坡动力失稳机理分析

针对汶川地震中边坡的破坏形式与坡体结构密切相关的问题,以"5·12"汶川地震中安县高川乡大竹坪滑坡和干磨房滑坡失稳工点为原型,在充分分析滑坡地区工程地质条件及其动力变形特征的基础上,提出采用3维离散元数值模拟技术进行失稳机理对比分析的思路。结果表明:陡倾顺层硬岩斜坡的动力破坏形式以崩滑为主,陡倾顺层软硬互层斜坡的动力破坏形式以滑移弯曲为主;在相同地震作用下,峰值地面加速度(peak ground acceleration,PGA)放大系数与坡体高程总体成正相关,斜坡同一高度处的PGA放大系数由坡表向坡内总体呈现先增大后减小的趋势;陡倾顺层硬岩斜坡的PGA放大系数总体小于陡倾顺层软硬互层斜坡,硬岩斜坡的PGA放大系数范围在2～3,最大值在坡表的3/4处;软硬互层斜坡的PGA放大系数范围在2.5～4.0,最大值在斜坡顶部。此外,陡倾顺层硬岩斜坡的破坏机制为4个阶段:层面部分贯通滑移—锁固段震荡松弛—上部抛射—底部滑面贯通并失稳,而软硬互层斜坡的失稳机理则为:层面错动-部分贯通滑移—下部局部抛出-局部弯曲—高位横向扩展滑移—下部弯曲折断-整体失稳。研究成果可为西南地区高陡顺层岩质斜坡失稳评价及机理分析提供相应的技术支持。     

硅酸盐矿物溶解动力学及其对滑坡研究的意义

硅酸盐是地壳岩石最主要的造岩矿物,表生条件下硅酸盐矿物的溶解是普遍的。实验室条件下,硅酸盐矿物存在非线性溶解现象,稳定态溶解速率一般为10-12～10-8 mol/(m2·s),而组分析出一般都是非理想配比的。体溶解速率与比表面积不存在简单的比例关系,但当单晶典型尺寸大于矿物表面上相临缺陷的间距时,体溶解速率则与比表面积呈正比。酸性条件下的溶解速率与H 活度正相关。源于可溶有机质的有机配位体能够络合溶液及固–液界面上的金属离子,可显著提高溶解速率。温度对溶解速率的影响受控于阿雷尼乌斯方程。鉴于硅酸盐矿物溶解规模的影响因素与滑坡灾害的发生条件基本一致,在滑坡灾害的区域性评价中,可以考虑纳入流域地表水化学组分浓度这一地球化学指标。植被可以提高斜坡岩土体的酸度、有机质丰度及地下水径流量,在促进硅酸盐矿物溶解及深层滑坡孕育方面的作用是显著的。     

紫坪铺水电站2#泄洪洞进水口边坡变形特征及其机理研究

四川省紫坪铺水电站2#泄洪洞进水口高边坡地质条件复杂,坡脚和中部的L9,L10软弱岩带上盘均出现明显倾倒变形迹象,并发生过几次垮塌。通过对该边坡的物质组成、结构特征、以及边坡开挖等因素的分析研究,阐述了其变形机理说明这类由下软上硬岩性组成的反倾边坡,其变形破坏模式为压缩–倾倒和滑移复合型。变形首先以层间软弱岩的不均匀压缩变形为先导,进而引起上部岩体倾倒,沿顺坡向结构面拉裂。采用二维有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力和变形的特征及其变化规律,进一步验证了上述的机理模型。     

铁路振动及其在岩溶塌陷中的致塌力研究

针对铁路沿线列车振动造成的危害，对这种振动在铁路旁土层中产生的振波进行了实测及研究。通过实测，对这种振波的过程曲线特征进行了描述和分析，指出这种振波的振动频率，幅度范围及振动过程中的脉冲特征：并对振波在硬塑土层中的衰减特征，衰减系数等进行了论述。通过标定，研究了振波在土层中产生的周期性应力的大小及范围，对其在岩溶塌陷中的危害程度进行了论述。应用数值模拟的方法，对所研究的结论进行了验证。     

汤屯高速公路顺层岩质边坡变形机制分析及治理对策研究

通过对汤屯高速公路顺层边坡现场工程地质条件的系统调查,首先对边坡的岩体结构类型及其成因机制、结构面与坡面组合特征进行细致研究,在此基础上通过FLAC^3D数值模拟,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制进行深入探讨。研究结果表明,边坡处于滑移弯曲–滑移拉裂复合型滑坡的初始阶段,边坡的变形受层间软弱夹层及岩体结构控制作用明显,坡体中上部块体沿层间软弱夹层产生滑动,受下部岩体约束,在坡体最薄弱部位–开挖面附近产生弯曲变形;受弯曲部位推力作用,第一级边坡碎裂岩体中逐渐产生剪切滑动面,并与弯曲部位岩体中滑移切出面贯通,最终破坏。基于变形机制分析的治理措施将重点放在控制碎裂岩体和潜在剪出口的变形上,监测结果表明,边坡达到稳定性要求。