临兴地区盒八段砂岩裂缝发育特征及其对压裂效果的影响

为了深入研究临兴地区盒八段砂岩天然裂缝对压裂效果的影响,基于野外节理观测和成像测井数据对临兴地区天然裂缝发育特征进行精细描述,并利用微地震技术对压裂裂缝进行动态监测.结果表明:①临兴地区盒八段天然裂缝以剪节理为主,节理发育优势方向为NNW、NWW、NNE、NEE,天然裂缝倾角大、数量少且集中发育.②压裂效果穿越型控制类...     

爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变的能量机理研究

爆破荷载是水利水电工程岩石边坡开挖主要动力扰动因素之一,在爆破开挖过程中常会出现位移突变.首先根据某节理岩质边坡实测位移数据进行分析,然后结合数值模拟研究了爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变机理及其变化规律,最后探讨爆破设计参数对节理岩体边坡位移突变的影响.研究表明:爆破荷载下,节理岩体的位移突变是由爆破荷载升压阶段岩体...     

穿越脉状破碎断层隧道光面爆破技术研究

为研究如何在复杂地质条件下的山岭隧道中开展光面爆破掘进工作,以贵州玉石高速公路项目某山岭隧道工程右线进口段为研究对象,结合光面爆破破岩理论和类似工程经验,再根据现场实际地质条件,详细地研究了周边孔爆破参数的设计、装药结构、起爆方式,提出了一套适用于节理裂隙发育、穿越破碎带断层的山岭隧道光面爆破方案.现场爆破效果显示:隧...     

节理岩体爆破块度预测模型分析

综述了国内外节理岩体爆破块度预测模型的研究现状,对模型优缺点进行了评述,指出了一些节理岩体爆破块度模型存在的问题,为今后进一步研究理清了思路,指明了方向。     

基于细观模型的节理参数对岩石力学性能的影响

节理等岩体内部缺陷是造成地下洞室工程施工事故的重要原因,对节理岩体的力学性能展开研究具有十分重要的意义和作用。文章基于细观模型的节理参数对岩体力学性能的影响展开研究。结果显示,节理倾角、节理长度、节理间距以及节理阶梯角等几何参数会对岩体的力学性能产生十分显著的影响,在工程设计和建设过程中,必须要注意节理几何参数的上述影响,为工程设计提供有益的支持和参考。     

基于角点分段算法的岩石裂隙宽度测量及分析

利用数字图像方法测量岩石节理裂隙宽度（开启度）,需要对岩石裂隙进行分段。由于节理裂隙的信息主要反映在其特征点（角点）中,故提出了一种角点分段算法。利用此算法对岩石裂隙分段,再利用改进的Ferret——最佳拟合长方形算法测量宽度,通过对所得结果进行分析可知,利用角点分段算法和最佳拟合长方形算法相结合测量岩石裂隙宽度,与其他测量方法相比不仅实现了计算机的自动测量,而且测量的精确度更高。     

不同大变形等级下层理角度对层状软岩隧道的影响

为探究不同大变形等级下层理角度对层状软岩隧道的影响,依托九绵高速全线软岩大变形隧道,通过岩石力学试验确定遍布节理模型参数,基于数值模拟,探究不同软岩大变形等级（轻微、中等、强烈）下层理角度对层状软岩大变形隧道围岩及支护体系受力变形的影响,并通过现场统计的层理角度与大变形情况对数值模拟结果进行验证。结果表明：1）层理小角度（0°、15°）与大角度（90°）围岩变形、支护结构受力变形较大,随着大变形等级的增大,层理角度引起的围岩支护变化效果越明显。2）随着层理角度的增大,围岩变形从拱底逐渐转移到右拱腰。围岩变形主要发生在隧道轮廓与层理面相切位置,其中拱底及左拱脚对层理角度变化较敏感。3）初支应力偏向及节理塑性区大致与层理弱面法向一致,随着层理角度的增大,节理的剪切塑性区由拱顶、拱底转移到左拱脚、右拱肩,最终偏移到左右拱腰上下位置;相比初支压应力,初支拉应力对层理角度更敏感,垂直节理增大了张拉剪切破坏塑性区贯通的风险,但剪切破坏塑性区半径反而有可能减小。4）现场的统计规律表现为小角度与大角度大变形等级较高,层理角度为60°以下时,岩层破坏发生在拱腰及拱肩处,随着层理角度的增大,有向拱肩发展的...     

基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。     

不同节理夹角煤单轴压缩力学和声发射响应及影响机制

煤岩的力学特性和声发射响应规律对冲击地压监测预警至关重要,为研究加载方向与节理面夹角(α)对煤样力学特性、裂纹扩展方式及声发射响应的影响,对不同加载方向与节理面夹角的煤样进行单轴压缩试验,并分析了力学和声发射信号响应规律。结果表明:加载方向与节理面夹角对煤样力学特性和声发射响应规律有显著影响。随α增大,峰值载荷和破坏时间均呈先微降后增大的趋势,峰后破坏时间从0°到30°出现陡降趋势。α≤45°煤样的应力-应变在峰值或峰值后出现震荡起伏现象,单轴抗压强度和应变量均小于α45°的煤样。α45°煤样的应力-应变曲线在峰值或峰值后无震荡起伏现象;α≤45°的煤样受力以平行节理面应力分量为主,更容易产生沿节理面的滑移破坏,振铃累计值陡增和大能量声发射信号主要集中在峰后阶段,声发射信号与应力降具有很高的相关性。α45°的煤样受力以垂直节理面应力分量为主,更容易产生挤压摩擦破坏,在应力稳定上升阶段就伴随着大量的声发射信号,大能量声发射信号主要集中在峰前阶段;随α增大,煤样表现出的冲击倾向性越强,声发射信号以45°为界表现出不同的峰前峰后特征。因此,鉴定煤冲击倾向性和利用声发射进行冲击地压监测预警时,需充分考虑煤层节理面与现场受力情况。