离散单元法在某节理岩质边坡稳定性评价中的应用

将离散单元法应用于山西某节理岩质边坡。通过对该边坡固定滑面及自动搜索滑面情况下的边坡变形破坏机理及其稳定性进行数值分析,找出了符合场地实况的边坡破坏模式,得出该坡体稳定性安全系数,并与极限平衡法稳定性评价结果进行了对比,结果较为吻合,为以后同类岩质边坡稳定性评价应用该方法提供了较好的借鉴。     

区域性构造节理在遥感影像上的反映特征——以黔西北地区为例

区域性构造节理是由区域构造应力场作用下产生的多组小节理的"自然优选",是在遥感影像上反映区域构造应力作用结果的综合表现。解析遥感影像上区域性构造节理,对分析区域地质构造特征、反演区域应力场、恢复区域构造演化史具有重要指导作用,亦对从遥感影像上分析地质灾害易发区的岩性、构造及区域活动稳定性等具有重要意义。因此,系统总结区域性构造节理在遥感影像上的反映特征具有十分重要的现实意义。本文主要基于前人的研究成果,同时结合黔西北地区的构造节理特征,系统地总结并阐述区域性构造节理在遥感影像上的特征。     

节理倾角对岩石隧道掘进机破岩特性影响的数值研究

为研究节理特征对岩石隧道掘进机（TBM）盘形滚刀破岩特性的影响,采用颗粒离散元法（PFC）建立了不同节理倾角下双滚刀破岩模型并进行数值仿真,研究不同节理倾角对应的岩石破碎模式、裂纹数目和破岩比能。结果表明:（1）倾斜节理的存在改变了裂纹扩展规律,裂纹呈现不对称性扩展模式。节理的存在改变了裂纹的延伸方向,限制主裂纹向下扩展。节理倾角越大,对主裂纹的萌生与扩展起到的阻碍作用越明显。节理倾角较小时,裂纹沿节理倾向延伸,有利于双滚刀间裂隙的贯通,有利于岩石碎屑的剥落;（2）节理倾角对剪切裂纹的影响较小,主要影响拉裂纹数目。总裂纹数随节理倾角的增大先增大后减小,当节理倾角为30°时达到最大。从滚刀破岩效率来看,节理岩体存在一个最优节理倾角。当节理倾角在30°附近时,破岩比能最小,破岩效率最高。基于颗粒离散元法PFC2D可以较好地模拟节理岩体双滚刀破岩过程,弥补室内试验无法进行细观特性研究的缺陷。     

岩体结构面几何参数分布规律研究

为研究岩体结构面的分布规律以指导矿体可崩性分级和崩落块度预测,采用极点坐标变换及动态计数圆计数的极点密度统计新方法绘制节理等密图,确定优势节理组及其产状范围。通过分位数-分位数图检验确定节理面几何参数的分布形式,然后用最大似然方法计算对应于这种分布形式的概率分布函数的参数,进一步确定节理面几何参数的分布规律。对金川Ⅲ矿区结构面几何参数进行统计分析,确定Ⅲ矿区节理间距服从指数分布,均值0.2 m,Ⅲ矿区存在4组优势节理组,均服从正态分布。     

大断面黄土隧道变形特征及力学模型分析

在大断面黄土隧道施工中,由于黄土土层中存在大量的垂直节理及构造斜节理,这些节理构成了黄土的软弱结构面;同时由于施工对地层的扰动,这些软弱结构面将土体切割成不稳定结构体,当其发育到一定程度时,会导致浅埋黄土隧道上覆盖土层的地表产生裂缝,严重时则出现塌方。文中应用有限差分法并引入接触单元对黄土隧道进行模拟计算分析,对黄土隧道所应用CRD工法的适用性作综合评价并提供参考依据。     

单轴压缩下节理试件的能量耗散特征研究

为探究岩体变形破坏过程中的能量转化和耗散机制,对含节理试件单轴压缩下 的单位体积外力功、弹 性应变能和耗散能密度进行计算和分析。 研究发现:①节理试件的 4 类应力应变曲 线(类型Ⅰ-单峰型,类型Ⅱ-软化 段多峰型,类型Ⅲ-多峰平台后软化型,类型Ⅳ-多峰平台后硬化—软化型)的能量转化 和耗散过程都可以分为弹性变 形、连续体非弹性变形和不连续体变形 3 个阶段;在第一阶段,耗散能占比很少,外 力功大部分转化为弹性应变能;在 第二阶段,耗散能占比急剧增加,外力功大部分转化为耗散能;在第三阶段,外力功几 乎全部转化为耗散能;与类型Ⅰ 和类型Ⅱ试件相比,类型Ⅲ和类型Ⅳ试件的连续体非弹性变形阶段的持续时间较长、 延性较大;②以劈裂、压碎破坏 为主的节理倾角较低或较高的试件,其最终的耗散能远高于以剪切滑移、阶梯状破坏 为主的节理倾角中等的试件;③ 同一节理倾角下,随着节理连通率的增大,试件破坏所需的单位体积外力功和耗散能 密度均减小;④随着节理试件耗 散能密度对数值的增加,破碎体尺寸—质量分形维数值线性增加。     

岩体抗剪强度特性研究

岩体是一种不连续介质，岩体及岩体结构面强度特性具有一定的特殊性。岩体剪参数取值是否合理，关系到工程的安全和经济。本项研究涉及及改进结构面及岩桥抗剪强度确定的新技术以及抗剪参数取值的新方法，具有一定的创新意义。     

节理裂隙发育地段路堑开挖爆破技术

本文较详细地介绍了公路工程中爆破作业的特点，结合在节理裂隙发育地段开挖某路堑的工程实际，探讨了爆破设计中应注意的问题及产生大块的原因。     

黄土节理二维稳态流流量方程

黄土节理渗流属于沿节理方向入渗和垂直于节理方向往黄土体入渗的二维渗流问题，对此问题目前尚少有研究。考虑节理内流体向土体的入渗及土体自身流速的影响，建立了黄土节理二维渗流模型，采用欧拉变数法推导了流体元运动微分方程，得到了以流速为函数的渗流微分方程。进而基于黄土节理渗流特征及边界条件，推导得到黄土节理二维稳态流的流量方程，表明岩体节理立方定律可归结为此方程在特定条件下的简化形式。进一步结合达西定律推导得到黄土节理渗透系数的表达式。通过现场试验和数值分析所反应出的趋势说明该公式有一定的应用价值。     

节理岩体爆破块度预测的力学模型探讨

考虑到节理岩体的结构特点及岩块之间的局部非线性相互作用，运用多刚体系统动力学的理论方法，借助于Ｂｏｎｄ破碎理论，建立了节理岩体在爆炸载荷作用下块度预测的力学模型。将节理分布特征，爆破机理及块度分布计算紧密地联系在一起，避免了以往各环节脱节的不足。