本文对当前岩石力学发展中的若干关键问题提出自己的看法和建议。其中,首先涉及到高地应力对软弱围岩稳定性和硬质围岩的稳定性问题。第二方面涉及节理裂隙岩体和某些非线性软弱围岩及支护的研究。这其中涉及到复杂岩体的破裂机制和施工过程的影响。第三方面对模型试验方法的作用做了论述,并建议应着重在数值分析效果不佳的问题上采用模型试验。...
以物体高速撞击局部效应与冲击能量因子密切关系为启迪,首次提出深地下围岩"一高二扰动"等效平均振动能量原理及其表达式,根据深部岩体准共振和摆型波现象出现的量纲一能量条件,深入阐释该条件的物理基础并定义之为地冲击能量因子。论文推导了深部围岩岩爆、分区破裂时空构造与地冲击能量因子的关系;根据地冲击能量因子发生动力灾变的阈值,结合...
我国当前某些岩土锚固工程存在力学概念模糊、设计施工方法不当,导致锚杆失效、工程失稳现象频频出现,工程坍塌破坏等事故也时有发生。通过对岩土锚固的典型工程及事故工程调查、理论分析和试验研究,研究显著影响锚固工程的稳定性与健康发展的若干力学概念问题,旨在为提高锚固工程的设计施工水平,改善锚固工程的安全性与经济性提供依据。主要研...
海滩岩为热带、亚热带地区砂质海滩上由碳酸钙胶结潮间带沉积物形成的一种海滩相沉积岩,为海滩相常温常压胶结成因的岩石,其广泛分布于我国南海的珊瑚岛礁及沿岸地带,对其岩土工程性质的研究必将对我国海洋权益的保护及国防建设有重大的理论意义。本文首次对取自南海不同岛礁及沿岸的海滩岩样,采用宏微观相结合的研究手段,力图找到控制海滩岩强...
通过岩石力学室内加载试验,对花岗岩在不同围压下的破坏全过程进行声发射试验,得到岩石破裂全过程中的力学参数和声发射低频、高频信号特征,研究低频、高频声发射信号的振铃计数、能量累计数与岩石应力、时间之间的关系,探求声发射信号峰值频率在岩石主破裂前期的分布情况。研究结果表明:低频与高频通道接收的声发射信号基本特征——振铃计数、...
研究饱水过程中岩石波速和电阻率变化规律及其相互关系,对实际工程中岩石物性判断和地球物理探测资料综合分析解释具有重要意义。为防止原岩试样的矿物组成、原生裂隙等其他因素对试验结果的影响,采用水泥砂浆制作30组孔隙率不同的类岩石材料试样,系统测试饱水过程中不同试样的波速和电阻率变化情况,分别揭示波速和电阻率随饱和度、孔隙率的变化...
岩爆是深埋硬岩隧洞开挖过程中常遇到的动力地质灾害,从锦屏二级水电站深埋隧洞施工中发现结构面对岩爆具有重要控制作用。在总结国内外结构面型岩爆研究现状、列举典型结构面型岩爆案例的基础上,分析不同结构面类型、产状、不同生产环境、施工方法等条件下结构面对岩爆的作用机制;提出依据不同作用机制的结构面型岩爆分类方法。分析认为:结构面...
为了提高施工效率,降低现场施工人员和设备的风险,锦屏二级水电站1#,3#引水隧洞采用大断面TBM进行施工。超大埋深TBM全断面施工,对于等级较强的岩爆,仍然可能会给TBM设备带来一定伤害。为此,通过微震实时监测和数值分析等手段,开展TBM施工速度、导洞施工等TBM开挖方案对岩爆风险的影响研究。结果表明,降低TBM施工速率,有利于降低岩爆发生的风险;...
以猴子岩水电站地下厂房为研究对象,利用常规测试和微震监测技术,对开挖过程中厂房高边墙围岩损伤区进行现场原位试验。基于一系列常规测试和微震监测结果分析,揭示了围岩变形破坏特征,得到厂房开挖卸荷过程围岩裂隙的萌生、发育和扩展的演化过程,分析围岩开挖损伤区范围、裂隙演化与施工动态之间的相互关系,探讨开挖损伤区的形成和演化机制。研...
岩质边坡在开挖过程中会引起内部的缺陷不断劣化,以致在部分区域形成贯通,进而发展成宏观裂缝导致边坡失稳。将边坡的开挖过程等效为在开挖面施加等效荷载并逐渐减小至0的过程。在此等效开挖的过程中,坡面一定范围内的裂隙会处于拉剪应力状态,以连续介质力学为基础,结合损伤力学以及断裂力学,推导出裂隙在受拉剪应力状态下的损伤演化本构模型。...
采用自主开发的图像分析软件结合数字图像相关技术对含预制单裂纹的类岩石材料在单轴压缩下的变形破坏特性进行试验研究。基于试件全局应变场角度,从细观层次量化分析、总结裂纹起裂、扩展的规律及岩石变形损伤演化特征。并采用断裂分析软件FRANC2D/L对相似模型进行数值模拟,分析在加载全程不同阶段的裂纹扩展路径及其应力场分布特征。结合试验...
层理对煤岩体宏、细观力学性质都有重要影响。为探究不同层理方向煤岩体的损伤演化规律及变形破坏中的声发射特征,分轴向平行层理和轴向垂直层理2种情况进行煤岩制样,采用MTS815岩石力学试验系统和PAC声发射仪,开展单轴加载条件下破坏全过程的声发射(AE)试验研究,揭示煤岩AE时序参数、能量释放规律、空间演化特征和AE振幅分布的层理效应。研究表...
采用落锤冲击加载反射式焦散线实验系统,对经过镜面移植工艺加工的几种典型的天然变质岩(汉白玉、大理岩和板岩)和类岩石(人造石和水泥石)试件进行冲击断裂实验,得到类岩石材料的裂纹尖端焦散斑,但没有得到天然岩石材料的焦散斑。进而对未经镜面移植工艺加工的试件进行落锤冲击断裂的高速摄影实验,发现天然变质岩试件冲击断裂过程中,试件表面首...
超临界二氧化碳射流破碎页岩是一种极具前景的页岩气钻采方法。选取渝东南露头龙马溪组页岩,基于超临界二氧化碳射流破岩试验平台,开展不同冲击压力的超临界二氧化碳射流冲蚀页岩试验;采用CT、SEM/EDX、XRD、XRF等技术研究冲蚀前后页岩试样的变化规律。研究表明:(1)所选页岩具有低孔、高黏土含量和层理平行发育等特性;(2)超临界二氧化碳射流冲蚀...
依据采动应力是煤与瓦斯突出的外在动力,构建煤巷采动微震监测系统,分析煤壁崩落过程及其诱因,研究顶板、煤壁破裂微震动态响应特征,了解采动应力显现、调整变化规律。优选小波基函数,按照频率顺序将半小时内396次采动效应触发的微震事件进行小波包4层分解、重构;根据采动顺序和信号优势频带,将采动微震响应信号划分为爆破、煤壁崩落、顶板和煤...
通过4根全长黏结螺纹玻璃纤维增强聚合物(GFRP)抗浮锚杆在长期荷载作用下的拉拔蠕变试验,研究GFRP抗浮锚杆抗拔的蠕变力学模型,计算出模型中的蠕变参数并对模型的正确性进行验证。另外,引入时间损伤效应的概念,结合蠕变力学模型推导出GFRP抗浮锚杆的长期抗拔力。结果表明,中风化花岗岩中GFRP抗浮锚杆在40%的极限荷载下才发生蠕变,GFRP锚杆在低荷...
为解决冻结法模型试验中冻结管作为冷源的相似转换问题,将管内流动盐水和管壁的换热过程按对流边界条件处理,根据相似模拟理论推导出原型和模型之间的相似判据。理论分析结果表明:要满足冻结器原型与模型传热过程的相似性,模型中对流换热系数相似比与几何相似比的乘积应等于冻土的导热系数相似比。试验测试-30℃盐水(雷诺数为533~2 143)强迫对流...
对矩形布置的集约式微型桩群支护体系采用分级加载的方法,进行水平荷载原型试验及数值计算,研究滑坡推力作用下集约式微型桩群抗滑作用机制,并分析桩间土体参数、桩身强度、桩排间距等设计参数变化对桩群水平承载性能影响的敏感程度。结果表明:在滑体介质为粉质黏土的地层中,当滑坡推力超过某一定值时前排桩才会发挥支挡作用,桩群前方土压力峰值...
采用离心模型试验,研究近海风电场风机基础中的大直径单桩及加翼单桩的承载机制。加翼单桩是基于近海风电场常见的单桩基础,为进一步利用近地表浅层土的土抗力,在泥面下加装稳定翼钢板的新型基础型式。共开展9组离心模型试验,研究不同翼板的尺寸参数(宽度、长度)和埋深以及加载高度条件下加翼单桩的水平承载力。试验结果表明,翼板的设置可以明显...
通过研发具有强贯入能力的新型步履式静力触探,使之能够对强风化岩等较硬岩土层进行测试,从而满足端承型桩勘察深度的要求,同时在原有双桥静力触探的基础上增加总贯入力的测试,并称之为三桥静力触探。通过三桥静探试验与钢管桩沉桩试验的对比研究,将整个岩土层作为一个系统考虑,提出一套较精确估算指定桩径和深度下的压桩力、或指定压桩力和桩径...
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