软岩隧道锚杆支护作用的模型试验研究

 随着公路隧道的发展,隧道稳定性日益成为设计和施工的首要问题。根据重庆—长沙公路共和隧道围岩实际情况,在真三轴试验机上进行隧道在毛洞和不同支护条件下的模型试验,试验反映了隧道失稳的全过程并记录了各个部位的应变值,对不同工况下围岩的应力变化规律进行分析,结果表明：围岩的径向和切向应力均是随荷载的增加而增加的;在同级荷载下,支护后的围岩径向和切向应力要高于支护前;径向应力随着离洞壁距离增大而增大,而切向应力在洞壁上应力集中,随后随着离洞壁距离的增大而减小,最后趋于稳定。锚杆使得围岩的稳定性大大提高,且长锚杆的支护效果要优于短锚杆。     

钻孔岩体结构均质区划分方法研究

岩体结构均质区是针对实际工程特点而划定的成果,在实践过程中需要根据具体工程,抓住主要矛盾后,选择最具影响性的要素作为划分依据。针对高放废物深地质处置工程中钻孔岩体渗透性研究,提出了定性和定量相结合的钻孔岩体结构均质区划分方法。研究表明:基于结构面力学成因的定性岩体结构均质区划分方法存在对破碎带和蚀变带等细节考虑不足的问题,而以定量分区为主的岩体结构统计均质区划分方法(Miller法),未考虑影响岩体渗透性的主要因素结构面隙宽。最后得出将定性和定量相结合的方法来确定均质区效果更佳,这样既可以考虑到更多的结构面参数,同时也可以细化分区范围。此均质区划分方法结果能为后续的结构面网络建模及渗流计算提供数据支持。     

多簇水力裂缝起裂与扩展物理模拟试验系统研制及验证

水平井分段多簇压裂技术是开发页岩气藏的核心技术手段,为真实模拟多簇压裂过程,了解段内多裂缝扩展规律及相互干扰机制,研制多簇水力裂缝起裂与扩展物理模拟试验系统.该试验系统在已有大型真三轴水力压裂试验系统的基础上设计多通道压裂井筒、复合包裹层状人工试样,增加多簇分流与监测系统、应变监测系统,具体特点如下:(1)多通道压裂井...     

温度场对堤坝稳定性安全系数的影响规律

采用一个考虑温度场和应力场耦合的三维强度折减有限元程序,探索变温在不同堤坝材料刚度情况下对堤坝稳定性安全系数的影响,用该程序计算结果表明,在堤坝材料弹模比较小时升温会使堤坝稳定性安全系数降低,在堤坝材料弹模比较大时升温会使堤坝稳定性安全系数增大。     

盐岩应力松弛效应的研究

系统介绍了单轴及三轴应力松弛试验研究装置及试验结果。研究结果表明：盐岩在整个应力松弛试验过程中,其横向应变近乎是常数,也即体应变保持不变。盐岩预蠕变对应力松弛具有较大的影响;盐岩的最低蠕变极限是存在的。     

共生硬石膏石盐矿石的物理力学参数与品位相关性初探

中国石盐矿石具有氯化钠含量低和多矿物成分的特点,矿物种类和含量的不同使得其物理力学性质与国外高品位的盐岩有很大的不同。对采自硬石膏石盐岩矿床的矿石进行了常规单、三轴试验,研究了矿石品位对试样变形和相关物理力学参数的影响。结果表明,在单轴和低围压的三轴试验条件下,所有试样的应力—应变曲线出现明显的峰值强度。高纯度试样在高围压的三轴条件下,表现出明显的塑性流动特征,试样没有明显的破坏面,表现为体积膨胀;低纯度试样(氯化钠含量小于5%)在高围压下,其变形曲线在较小的轴向应变下出现峰值强度,试件出现明显的破坏面。不同纯度试样的弹性模量、剪切模量和体积模量随着氯化钠含量的升高而降低。Hashin-Shtrikman上下限理论可以计算不同品位试样的剪切模量和体积模量的上下限,可作为一种辅助性手段验证预测解析方法的正确与否,并为地下储库的研究提供合理的技术参数。     

与应变状态相关的岩体双重孔隙介质流-固耦合的有限元计算

基于孔隙—裂隙岩体的双重孔隙介质流—固耦合计算的微分方程，利用伽辽金有限元法提出了相应的有限元公式，并基于岩体分类指标(RQD，RMR）两提出了与岩体应力状态相关的渗透系数计算公式。编制了相应的有限元程序并给出了应用算例，将计算结果与相关文献作了比较．     

单轴荷载作用下盐岩声波与声发射特征试验研究

利用自主研发的声波与声发射一体化测试装置,通过单轴加载及循环荷载试验,对盐岩变形破坏特征及声波、声发射活动规律进行深入研究.研究结果表明:(1)加载初期,盐岩裂纹体积减少,超声波波速显著增加,声发射事件极少,约占声发射事件总量的0.04％;弹性压缩阶段时,盐岩体积应变增大,而裂纹体积应变恒定,纵横波波速保持稳定,声发射活动较弱,约占声发射事件总量的2.49％;裂纹稳定增长阶段时,横波波速缓慢下降,盐岩声发射开始活跃,约占声发射事件总量的17.3％;裂纹加速增长阶段时,纵横波波速均开始显著降低,声发射活动最为激烈,并呈现震群型特征,数量约占声发射事件总量的76.5％;峰值应力后,岩体波速降至最低,有少量声发射事件产生.(2)循环加卸载条件下,盐岩的波速特征、声发射活动与应力状态表现出良好的一致性.加载过程中,纵横波波速上升,声发射活跃;卸载过程中,纵横波波速下降,声发射平静.统计应力与声发射事件的数量规律,论证盐岩的Felicity效应;比较分析Felicity比的变化,验证盐岩的累计损伤.     

应力水平及加载路径对盐岩时效的影响

通过对单轴、三轴盐岩变应力路径的应力松弛与蠕变试验结果分析 ,研究了应力状态及加载路径对盐岩时间相关性特征的影响。分析结果表明 :盐岩稳态蠕变率仅是应力状态的函数而与加载历史无关 ,初始蠕变极限可以表示成稳态蠕变率的线性函数     

复杂加载史下混凝土的损伤及其描述

作为一种高度不均匀的多相材料,混凝土的非线性本构行为、损伤及其影响十分复杂。基于一个简单机械模型发展了混凝土的连续介质损伤模型,它可描述包含格偏量非线性变形间的耦合、强化、各向异性损伤及其方向效应,以及不同的破坏模式。发展了相应的算法,并对三轴要载荷史下的素混凝土和纤维增强混凝土的响应进行了分析和验证。