地下工程建设具有投资大、施工周期长、施工项目多、施工技术复杂、不可预见风险因素多和对社会环境影响大等特点，是一项高风险建设工程。建立风险管理制度，对拟建和在建的城市地铁工程项目进行风险评估，继而进行风险控制十分必要，并应扩大到整个地下工程建设领域。主要论述地下工程安全风险管理的现状和地下工程安全风险管理实践中的问题，...
介绍国际合作研究计划DECOVALEX—THMC的TASK B关于结晶岩开挖损伤区温度-水流-应力-化学耦合研究的部分进展情况，给出结晶岩开挖损伤区温度-水流-应力-化学耦合研究的基本研究思路，以典型地下实验室（如瑞典Aspǒ硬岩实验室）的试验为基础，进行开挖损伤区的形成与演化机制规律分析，建立弹性、弹塑性、黏弹塑性的THMC分析模型，开发高效的数...
首先，介绍DDA方法中关于块体接触力的计算过程，提出计算沿潜在滑动面稳定性安全系数的计算方法；然后，在此基础上以沿折坡单块体滑动问题为实例，利用DDA方法分别计算仅考虑滑动面摩擦角φ和同时考虑摩擦角φ和黏聚力c条件下块体的运动稳定性和安全系数大小，并与理论值进行比较与验证；最后，针对乌江银盘水电工程右坝肩边坡开挖后因软弱断层...
煤矿开采进入深部后，地质力学环境远比浅部复杂，由此引起的非线性力学现象日益严重，给深部支护与开采带来很大难度。孔庄矿-785m水平轨道大巷地应力水平和围岩黏土矿物含量较高，并受上部采空区影响，呈现明显的非对称变形特征。在对孔庄矿进行工程地质调查与分析的基础上，结合室内岩石力学实验，运用三维数值模拟方法，研究巷道非对称变形...
根据原位土压板试验的P-S曲线来建立沉降计算的新方法。在假设压板试验P-S曲线为双曲线方程时,建立双曲线模型方法,同时通过双曲线求得土体的切线和割线模量,把所求得的模量用于分层总和法进行基础的沉降计算,建立原位土的双曲线切线和割线模量法。在假设压板试验P-S曲线为双曲线方程时,所需要参数只是土体的初始切线模量Es0、土体内摩擦角φ及黏...
充分利用地质资料建立正确的岩质边坡稳定性分析计算模型,对于获得正确的分析结果至关重要。根据地质资料建立坡体结构,由此建立分析计算模型。考虑到岩质边坡所经历的浅表生改造和受到自然营力作用而具有的特殊工程地质性质,坡体结构和现有岩体结构的概念存在较大差别,用这些差别来充实现有坡体结构的概念,由此建立的计算分析模型才能获得较为...
首都国际机场西区L滑行道下管棚–箱涵顶进工程是当前首例在机场滑行道下不停航施工规模最大的顶进隧道,地表沉降控制要求严格,施工风险高。为研究施工工法的可行性,针对超长管棚施作、开挖导洞布设下滑道、长大箱涵顶进等主要工况进行数值模拟,重点对典型施工工况引起滑行道地表沉降变形特征和规律进行分析研究。计算结果表明,在理想状态下施工...
根据饱和非饱和降雨入渗有限元模拟技术和非饱和土强度理论,研究考虑非饱和区强度变化及饱和区渗透力影响的降雨过程边坡稳定性强度折减分析法。将此方法应用于元磨公路K261段典型滑坡体工程边坡,进行降雨过程边坡变形情况及稳定性变化分析。分析结果表明：在强降雨条件下,地表水入渗将直接导致非饱和区范围缩小、压力水头升高及局部暂态饱和区...
对2组红层泥质粉砂岩在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上进行单轴4级循环加卸载试验。试验加载波形采用正弦波,频率3Hz,循环应力幅值小于其平均抗压强度,单级应力幅值为30个振动循环,得到动弹性模量和阻尼比随动应变的变化规律。通过试验发现,泥质粉砂岩在循环荷载作用下的加卸载应力–应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环,动应变...
结合数值计算分析,讨论几种采用常见随机分布函数来实现的非均匀性弹性损伤模型,定义随机概率模型的非均匀性指标,并采用数值模拟方法研究这些随机分布函数的概率模型在载荷作用下的破坏过程,对比分析几种概率模型的合理性与适用性,同时也探讨物理力学参数随机分布的相关性的影响。研究结果表明,无论是采用哪种分布函数,比较均匀的试样强度较高,...
从多孔介质的角度,首先建立岩石孔隙度与体积应变之间的关系,在此基础上定义材料的渗透系数、孔隙度、损伤变量和饱和度的基于孔隙度变化的动态演化关系式;然后基于多孔介质有效应力原理,提出非饱和渗流应力耦合的弹塑性损伤本构模型;最后将所建模型通过子程序导入大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对锦屏水电站引水隧洞开挖过程中的围岩变形、应...
为模拟天然岩体中裂隙对渗流的影响,基于裂隙的空间形态及分布的统计特性,应用裂隙网络随机模拟技术,采用Matlab程序生成二维裂隙网络。由此裂隙网络生成包含裂隙的有限元计算网格。考虑到渗流场数值模拟分析时步多、计算量大的问题,采用基于element-by-element策略的有限元并行计算方法进行数值模拟。该方法不集成整体刚度矩阵,可有效节省存储...
无网格法前处理过程比较简单,Kriging插值无网格法是其中的一种格式。数值流形方法能够统一处理连续与非连续变形问题,有限覆盖技术是该方法的核心。将有限覆盖技术与Kriging插值无网格法相结合发展有限覆盖Kriging插值无网格法,综合数值流形方法与Kriging插值无网格法各自优点,能够有效地处理连续与非连续性问题,而且所构造的形函数具有Kroneck...
结合小比尺细观模型试验,利用基于散体介质理论的颗粒流方法,考虑流固耦合作用,对砂土管涌的发生发展过程进行模拟。模拟方案跟踪记录管涌发展过程中砂样的孔隙率、流速、颗粒接触数、移动轨迹和流失量等参量的动态变化过程。分析结果表明：管涌发展过程中,随着水头增加,颗粒逐渐流失,砂样孔隙率增大,透水性能发生变化,进而影响系统的流速和水头...
为比较锚杆间距对洞室围岩加固效果以及抗爆性能的影响程度大小,通过实验室地质力学模型试验,研究在集中装药爆炸应力波作用下,2种长度相同而间距不同的锚杆对洞室围岩的不同加固效果。比较和分析因锚杆间距不同所造成的洞室围岩中测点的应力、洞壁表面应变、洞室顶底板相对位移、顶底板及侧墙加速度和洞室围岩宏观破坏形态的差别。试验结果表明...
应用声发射及其定位技术,在单轴压缩载荷作用下,采用实验方法观察重庆细砂岩试样破裂失稳过程中其内部微裂纹孕育、发展的三维空间演化模式,研究岩石声发射定位实验的影响因素。实验结果表明：（1）端部摩擦对岩石破裂过程中的声发射特征影响显著,采用1∶1（质量比）硬脂酸和凡士林的混合物作为减摩剂进行AE定位实验,在试样初始压密阶段基本没有...
采用数值模拟和实测围岩振动资料验证相结合的方法,分析非均匀应力场中圆形隧洞钻爆开挖时开挖边界上的径向、剪切地应力动态卸载以及二者耦合卸载所分别诱发的围岩振动特性。计算结果表明：径向、剪切应力动态卸载所分别诱发的振动及二者耦合卸载所诱发振动的大小和分布均由各自的卸载地应力场的分布决定,而卸载地应力场则由侧压力系数和崩落层...
边坡极限平衡分析法通常情况下是静不定的,需要引入一些简化假定来求得安全系数。条间力函数f（x）作为其中的主要假设条件,其对安全系数的影响在过去的研究中并没有得到足够的重视。对二维极限平衡法采用优化算法求得满足潘家铮极值原理的安全系数,对于某一确定的滑裂面,将条间力函数f（xi）视为控制变量,采用模拟退火方法不断调整f（xi）以求...
在目前的海床–管线相互作用问题研究中,管线与海床交界面一般假定为不可滑动,没有考虑海床–管线接触效应,同时也没有考虑土体和管线加速度效应对海床动力响应的惯性影响,同工程实际情况存在较大差异。为此,分别基于Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出海床和海底管线的控制方程,进而根据摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,建立...
将浙江龙游石窟的红砂岩加工成含3种排列预制裂纹的圆柱形标准试件,对其进行不同化学溶液、相同流速作用下未受载腐蚀特征试验,获得化学腐蚀损伤时间效应曲线和时效特征。进行不同化学溶液、不同流速作用下裂隙岩石试件的单轴压缩试验,获得裂隙红砂岩的单轴压缩应力–应变曲线,并对其强度变形影响和裂纹搭接破坏模式进行分析。试验结果表明,试件...
在边界面弹塑性模型基础上,借助胶结体损伤理论与非饱和土力学,提出一个可以描述循环荷载作用下非饱和黄土力学特性的弹塑性本构模型。在损伤模型中,定义胶结体弹性衰减规律,将结构损伤与应变增量的绝对累计值联系起来;并利用土的持水曲线建立常含水量下吸力与土体应力之间的耦合作用关系。通过与循环三轴试验结果的比较,表明该模型能够较好地模...
通过建立边坡的地质结构模型,采用物理模拟研究中的底摩擦试验方法,研究在不同开挖比（坡角）情况下边坡的变形破裂响应;重点探讨不同开挖角对边坡变形破裂范围的影响以及掌握边坡的稳定性情况。此外,为验证物理模拟试验结果的可靠性,采用数值模拟方法,进行对比分析。研究结果表明：边坡开挖过程中,卸荷松弛带的深度为35～40m,其中,强松弛带的底...
在高边坡预测预警问题研究中,结合地质体非均质性和渐进演化特征,考虑滑动面岩土体剪应力松弛,基于改进的Bishop条分模型,研究边坡条块间力的变化特点;以单变量摩擦定律为基础,结合边坡条块简化动力学模型,建立由滑动面剪应力τ、滑坡速率V、滑坡位移u定义的单条块分岔演化模型;引入协同学绝热近似假设,提出边坡位移速率预测的分岔预测模型;通过...
在考虑土体非线性情况下,对桩动力特性进行研究。首先,假设土体为黏弹性体,把土体沿径向分为多个圈层考虑土体的非线性,利用平面应变土体模型,结合边界条件对各圈层土体从外至内通过复刚度传递,求得土体与桩接触面上的复刚度,进而推导得到单桩桩顶受纵向激振力作用下的桩振动方程的频域表达式,随后求解得到桩顶的阻抗函数和频率响应函数;然后,利...
基于岩石加速蠕变阶段的力学状态特征,提出一个非线性黏滞系数的牛顿体,建立一个新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型,该模型能够很好地模拟岩石非线性蠕变的衰减、稳态和加速蠕变3个阶段,而且在一定条件下该模型可以蜕变为Burgers或西原模型;基于提出的非线性蠕变模型,推导岩石在不同恒定荷载情况下的蠕变方程,分析岩石蠕变的非线性特征。采用岩石...
在三峡库区万州侏罗纪红层中,发育大量近水平滑坡,其成因一直存在争议。为揭示这些滑坡的形成机制,采用RLM–2000微机控制的岩石三轴蠕变试验机,在恒温条件下,对万州二层岩滑坡的砂岩进行蠕变试验。试样在破坏前经历约8h的加速蠕变阶段,这与现场观察到的近水平滑坡破坏变形特点非常相似。蠕变试验的等时曲线显示该砂岩流变具有较好的线性特征。...
在对青海八大山滑坡群进行现场勘查、室内试验和相关论证的基础上,阐述该滑坡群的基本特征和形成机制,并运用极限平衡分析法和数值模拟对该滑坡群在预设不同工况下的稳定性进行计算和评价;同时,对与750kV官亭—兰州东输电线路塔基稳定性关系密切的滑坡H3,H4,H5进行重点研究。研究结果表明,天然状态下,滑坡H3,H4,H5的整体稳定性系数均大于1.10,处...
平原水库的土石坝在坝基中普遍存在着可液化的土层,地震作用下坝基液化问题及其对大坝稳定的影响是一个人们普遍关注的问题。为此,以天津尔王庄水库这一典型平原水库为工程背景,在室内和现场试验的基础上,对土层液化可能性进行判别,对土层的动力特性进行研究,同时对渗流场在地震作用下的变化进行初步探讨。试验结果显示,在研究区域内的可液化土...
三峡大学坐落于世界水电名城湖北省宜昌市，以建设“水电特色鲜明的高水平地方综合性大学”作为发展目标。 三峡大学地质灾害防治研究院（以下简称研究院），是三峡大学在整合岩土工程、防灾减灾工程及防护工程、地质工程、大地测量学与测量工程等学科领域优势力量的基础上，于2005年12月组建成立的，其历史可追溯到1970年10月成立的湖北省西陵...
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