砂砾岩体精细划分与对比新探索

通过深入研究东营凹陷北带盐22块砂砾岩体,探索出一套利用常规测井资料可操作的基于沉积动力分析的对比方法。对比岩心及成像测井刻画的沉积剖面与常规测井曲线发现:在测井曲线整体平直的背景上,有2种岩相厚度发育较薄,测井响应明显:代表最大沉积动力的块状巨砾岩相具有高GR、低AC、低CNL的特征,是基准面下降到极低点的沉积响应;代表相对较小沉积动力的平行层理砂岩或砂泥互层相具有(中)高GR、高AC、高CNL的特征,是基准面上升到极高点的沉积响应。以常规测井易识别的岩相"段"代替不易识别的"面"在单井上划分沉积旋回(或基准面旋回);利用高分辨率层序地层学原理实现侧向对比,建立高精度等时层序地层格架。     

岩体工程勘察中的量化描述方法

不连续面的存在对岩体的工程性质有极大的影响,而目前工程勘察对于岩体及其中的不连续面的描述存在诸多不足。本文介绍了一些针对岩体及其不连续面的量化描述方法。岩体的量化描述包括取芯率、块状取芯率、岩石质量指标、裂隙指数等。不连续面的描述包括倾角、张开程度、不连续面的平滑程度等。并指出只需对现有的岩石钻探的工艺进行少量改进,即可获得大量的岩体及不连续面的信息,可为工程建设提供可靠的依据。     

流变岩体中椭圆洞室断面开挖过程的力学分析

给出了黏弹性流变岩体中深埋椭圆隧洞断面开挖过程中力学响应的解析解答。通过设定长短半轴随时间变化的函数可模拟施工过程。首先,结合变边界黏弹性问题对应关系和平面弹性复变方法,求得岩体应力及开挖引起位移的统一表达。在推导中,通过建立逆映射函数,分离出参与Laplace变换的时间。然后,对模拟为Boltzmann黏弹模型的岩石材料,给出了积分形式的位移表达式。最后,针对不同类型岩石进行不同开挖方式和速度下无量纲位移及应力的参数分析。分析表明,施工方式对位移与应力有明显影响。给出的解析解答可用于地下椭圆孔型隧道在开挖过程中的力学分析,并可作为实际工程初步设计的手段。     

节理岩体隧道破坏机理分析

节理岩体隧道的破坏与节理属性密切相关,以拟建石背坪隧道工程为例,采用离散元模拟技术研究了节理岩体隧道在不同节理倾角、不同岩块强度、不同节理强度、不同埋深及不同节理间距下的破坏机理.研究表明:节理倾角影响隧道的破坏方向,岩块强度、节理强度及埋深影响隧道的破坏程度,节理间距在一定范围内影响其破坏程度.     

柱状节理玄武岩各向异性特性的调查与试验研究

针对几何形状特殊且为镶嵌结构的柱状节理岩体,为认识其各向异性力学特点和开挖卸荷下的破坏模式,首先在柱状节理玄武岩截面几何特征的现场调查统计和3类结构面的扫描电镜(SEM)分析基础上阐述柱状节理岩体在结构上的横观各向同性特点,然后通过垂直其柱体轴线方向和平行其柱体轴线方向的柱状节理岩体原位声波测试揭示柱状节理玄武岩的变形各向异性,进而通过不同取样方向岩芯的单轴压缩试验和现场岩块的点荷载试验阐明其强度各向异性特点,最后结合上述所获得的柱状节理玄武岩各向异性认识分析其开挖卸荷下的“结构–应力”控制型破坏模式及其结构劣化的具体表现形式,所得认识和结论对柱状节理岩体地层中地下洞室稳定性分析和支护设计具有参考意义。     

谈非连续岩体的数值分析方法

对非连续变形数值的计算方法进行了综述,分析了界面元法、离散单元法、数值流形法等几种典型方法的适用性和优缺点,并就不同方法的融合和发展方向作了探讨,为进一步研究和应用岩体数值分析方法提供了理论依据。     

裂隙倾角和长度对低强度岩体力学特性及破坏模式影响的试验研究

根据不同倾角和长度单裂隙条件下的低强度岩体试件的常规单轴压缩试验结果,详细分析不同倾角和长度单裂隙低强度岩体试件的应力-应变曲线、强度、变形参数及破坏模式。结果表明:1)裂隙倾角和长度将使低强度岩体试件的应力-应变曲线在峰后破坏阶段变为多台阶式下跌,显示出明显的塑性破坏特征; 2)低强度岩体试件的峰值强度随裂隙倾角的减小和长度的增加均呈降低趋势,但受结构效应的影响,随裂隙长度的增加,其减小趋势将逐渐趋于平缓; 3)裂隙倾角和长度均可以影响裂隙变形在试件总变形中的所占比例,进而影响低强度裂隙试件整体弹性模量和轴向峰值应变的大小; 4)裂隙倾角能彻底改变低强度岩体试件的破坏模式,而裂隙长度只能改变试件局部的破坏模式,其对试件整体破坏模式的影响程度远小于裂隙倾角。     

简单复合岩体中TBM多滚刀破岩机理离散元分析

采用引入考虑胶结尺寸的微观接触模型的PFC^2D离散元软件,对全断面岩石掘进机（TBM）盘形滚刀作用下简单形式的复合岩体破岩机理进行数值模拟研究。进行了单滚刀、双滚刀和三滚刀作用下的复合岩体破碎过程的模拟。模拟结果表明：滚刀破岩过程可以分为三个阶段：加载阶段、卸载阶段和残余跃进阶段。通过双滚刀和三滚刀侵入复合岩体的推力-侵深曲线分析,软岩上的滚刀比硬岩上的滚刀进入各阶段稍慢,略有滞后;不同滚刀间的峰值法向推力相差较大,易造成滚刀磨损。对于花岗岩-绿片岩复合岩体,破岩时接触力链被岩体分界面分割,硬岩区胶结破坏数目较多,双滚刀、三滚刀侵入时易形成贯通裂缝;破岩效率由大到小为双滚刀效率、三滚刀效率、单滚刀效率,而且双滚刀能够将效率提高一倍左右。     

基于三维激光扫描的结构面分类聚类分析方法研究

在各类岩体中存在着不同成因的不连续面,它们有着极其复杂的空间分布。这种随机分布的不连续面通常控制着岩体的局部稳定性,甚至在一定情况下也会对岩体的整体稳定性产生影响。为了研究岩体结构面对岩体稳定性的影响,对结构面进行分组是不可缺少的步骤之一。文章对三维激光扫描技术在结构面分类的应用进行了分析和总结。     

基于PBL的小组合作学习在岩体力学课程中的应用

岩体力学是一门非常重要的专业基础课程,针对当前教学过程中发现的问题进行分析,提出了基于PBL的小组合作学习方法,并针对教学准备与设计、师生角色定位以及课程考核方式进行了阐述和分析,研究成果对岩体力学课程的改革具备指导和借鉴意义。