基于统计模型的非饱和土渗透系数函数研究

对比分析2种基于统计模型预测非饱和土渗透系数的方法(Kunze法与Fredlund法),得出:2种方法本质相同,仅选取的积分限和积分变量形式不同,是对同一问题的2种不同表述。对其简化计算方法中各参数的选取进行深入分析,结果表明:分段数m取值介于15~50时较为合理,且Fredlund方法中取ln(1 000 000)(假定残余含水率为0)为积分上限、进气值的对数为积分下限,理论上会使预测结果偏大。当接近饱和含水率时,非饱和渗透系数随含水率的变化较为敏感,当接近残余含水率时,渗透系数变化率很小且差异性趋于不明显。     

基于分形理论的岩体结构面粗糙度影响因素研究

岩体结构面粗糙度具有显著的各向异性、尺寸效应以及间距效应特征。为研究岩体结构面粗糙度的影响因素,以三维激光扫描试验数据为主,以分形随机函数生成数据为辅,分别从二维和三维角度展开研究。研究结果表明,不同采样方向的结构面视觉判断误差很大,需定量判断才更为科学;随着采样尺寸的增加,结构面粗糙度减小,当尺寸增加到有效尺寸时,粗糙度基本趋于平稳不再下降;随着采样间距的减小,结构面粗糙度增大,当采样间距小于有效间距时,粗糙度上升趋势变缓,趋于稳定状态;当采样间距过大时,岩体结构面粗糙度不再具备分形特征。     

基于能量原理与中间主应力效应的新岩石强度准则探讨

能量转化是物质物理过程的本质特征,分析岩石破坏过程中的能量变化规律及其与强度和整体破坏之间的联系,更有利于反映外荷载作用下岩石强度变化与整体破坏的本质特征。从能量耗散与能量释放的角度,基于前人研究成果及中间主应力效应,提出了岩石能量释放基于应力分配的一般形式,并结合最小主应力对能量强度准则进行了分析,提出了新的强度准则。研究表明运用能量原理研究中间主应力效应是可行的;在最小主应力一定时,能量释放分配系数与岩石极限强度成线性关系,且随着能量释放分配系数的提高,岩石极限强度逐渐降低;新的能量强度准则可以充分考虑中间主应力的影响,从而可以弥补岩石常规破坏判据的不足。