国家自然科学基金(51274157)
- 作品数：30 被引量：383H指数：13
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- 剪切速率对平直充填节理的剪切力学特性影响研究被引量：13
- 2017年
- 不同剪切速率下充填节理的剪切特性对动态荷载作用下工程岩体的安全稳定性有着重要的影响。为了研究剪切速率对充填节理的剪切力学特性的影响,通过花岗岩试块中间充填天然河砂模拟充填节理。采用RMT-150C电伺服试验机进行直接剪切试验,研究了法向压力、剪切速率和充填厚度对充填节理的剪切力学特性的影响。试验结果发现,充填节理的剪切应力-位移曲线属于屈服剪切型,分为弹性阶段、过渡阶段和滑移阶段,无明显峰值强度,在滑移阶段剪切应力继续增加,增加速率与法向压力大小有关。随着剪切速率的增加,充填节理的剪切强度和内摩擦角略有增加。为了考虑充填节理剪切应力-位移关系的非线性变化过程,采用双曲线形式对弹性阶段的应力-位移曲线进行拟合,结果较好,并提出初始剪切刚度和刚度影响系数描述其变形特性。剪切速率和法向压力的增加会大幅度增加初始刚度,充填厚度对两个参数的影响与法向压力有关。对于无起伏度的平直节理,剪切速率和充填厚度对剪切强度影响较小,但对充填节理的变形特性有重要的影响。
- 刘婷婷李建春李海波李新平李娜娜
- 关键词：剪切速率初始刚度
- 动静力组合作用下深埋隧洞开挖卸荷诱发围岩动力损伤诱因研究被引量：7
- 2015年
- 深埋隧洞开挖形成的二次应力场与爆破开挖卸荷诱发的动力扰动组合作用,是导致围岩损伤破坏的主要原因。首先对深埋圆形隧洞开挖二次应力场静力作用下围岩损伤进行分析,然后以溪洛渡水电站城门洞形导流洞上层中导洞爆破开挖为背景,采用动力有限元方法模拟,对高地应力条件下二次应力场作用下爆炸荷载和开挖荷载瞬态卸荷动力扰动诱发损伤区进行计算,并基于实测的爆破振动速度资料对围岩的本构模型进行对比。结果表明,采用随动强化本构模型的计算结果更符合实测资料;随着地应力的增大,围岩二次应力场与动力扰动组合作用诱发的损伤范围也增大,符合理论分析的结果;考虑瞬态卸荷作用的工况与考虑爆炸荷载的工况相比,诱发损伤围岩的体积有较大增加,因此,随着隧洞埋深的增加,瞬态卸荷将成为诸多动力扰动中的主要因素。对围岩损伤的控制,不仅包含减小进尺和单响药量,还可以考虑将掌子面分成多个小断面进行开挖,或利用超前孔释放地应力等减弱开挖荷载瞬态卸荷强度的方法。
- 罗忆李新平董千黄俊红郭运华
- 关键词：深埋隧洞瞬态卸荷爆破开挖动力损伤
- 非对称不耦合装药结构对预裂爆破效果的影响被引量：18
- 2017年
- 为降低爆破开挖对保留区岩体的损伤,采用数值模拟的方法,研究不同装药结构对预裂爆破效果的影响,发现相比于中心单药卷和偏心双药卷,偏心单药卷装药结构下的预裂缝成型效果最佳,且其炮孔壁上的爆炸荷载在保留区一侧较小,在开挖区一侧较大,能在降低爆破开挖对保留区岩体损伤的同时将爆炸能量更多的作用于开挖区岩体。基于偏心单药卷装药结构,在综合考虑预裂缝成型效果和保留区岩体损伤程度的情况下,通过数值模拟的方法研究了爆破参数对预裂爆破效果的影响,结果表明:在不耦合系数为1.68,炮孔间距为70 cm的条件下,预裂爆破效果最佳。
- 李新平陈萍萍罗忆黄俊红焦海棠方延洪詹剑霞
- 关键词：预裂爆破装药结构不耦合系数数值模拟
- 不同地应力下节理岩体中爆炸应力波传播与衰减规律研究
- 随着国民经济的不断发展以及人民美好生活的愿景，对于清洁能源和便利交通的需求愈发强烈，同时西部大开发、南水北调、国家中长期铁路及公路规划、“一带一路”等国家层面的政策和规划相继布局和贯彻落实，深埋、大跨度及复杂地质条件下地...
- 董千
- 关键词：爆炸应力波节理岩体地应力
- 文献传递
- 乌尉高速公路边坡稳定性综合评价被引量：13
- 2018年
- 针对乌尉(乌鲁木齐至尉犁)高速公路地处高寒、高海拔、高地震烈度区,地质环境条件复杂的特点,提出一种基于多判据的边坡稳定性模糊综合评价方法。首先,分析研究三高地区公路沿线工程地质条件、边坡岩体结构特征及其变形破坏模式。在此基础上,以TSMR评价体系为框架,考虑地震荷载对边坡稳定性的影响,引入地震作用影响系数β,建立了适用于"三高"地区公路边坡岩体质量分级体系THRSMR;基于边坡可靠性分析理论,归纳总结Monte Carlo法的操作步骤,并借助GEO-SLOPE软件,给出各研究边坡的可靠度指标与失效概率;最后,将定性评价、极限平衡分析、可靠度分析和数值计算的结果分别作为基础指标,采用模糊综合评价方法对每一边坡的边坡稳定性,给出进一步量化结论。其结果对类似地区高速公路边坡稳定性评价具有一定的参考价值。
- 李元松高晖陈峰王亚军闫海涛王章琼肖尊群
- 关键词：岸坡稳定性MONTE
- 含2条断续贯通预制裂隙岩样破坏特性的三轴压缩试验研究被引量：43
- 2015年
- 通过在类岩石模型材料中预制特定倾角和尺寸的断续贯通2条裂隙试样,以MTS常规三轴压缩试验为手段,研究2条裂隙试样的破坏特性。主要研究成果:(1)2条裂隙岩样的宏观破裂迹线由次生共面裂纹、反翼裂纹和翼裂纹3种类型组成;(2)2条预制裂隙之间的贯通有拉伸贯通、剪切贯通、一预制裂隙共面扩展裂纹与另一预制裂隙的反翼裂纹扩展连接贯通及两预制裂隙无贯通4种形式;(3)2条裂隙岩样在三向受力条件时,反翼裂纹为主要裂纹形式,它影响着试样的最终破坏形式;(4)2条预制裂隙的排列形式和围压大小决定着试样的破坏模式;(5)2条裂隙试样的轴向应力–轴向应变曲线表现出多峰值的特点,变形特性为从低围压下的脆性向高围压下的延性转化;(6)2条裂隙试样在高围压状态时,裂隙岩石的扩容现象不明显甚至完全消失;(7)2条裂隙试样的轴向应力–轴向应变曲线与裂纹的萌生、扩展、贯通具有密切的关系。研究成果能为含节理或断层的地下工程开挖、支护设计及其稳定性分析提供理论参考。
- 肖桃李李新平贾善坡
- 关键词：岩石力学
- 时序控制预裂爆破参数优化及应用被引量：11
- 2017年
- 针对白鹤滩水电站地下厂房的爆破开挖,为降低爆破对岩体的损伤,采用数值模拟与现场试验研究小孔径时序控制预裂爆破中,后爆孔孔间延期时间及后爆孔孔距对时序控制预裂爆破成缝的影响,从而获取合理的延期时间和最佳的后爆孔孔距。研究结果表明,孔径为42mm的时序控制预裂爆破,先爆孔孔距为35cm时,合理的起爆延期时间为75~100μs;综合考虑炸药爆炸能量利用率和成缝效果,最佳的后爆孔孔距为70cm。科学地采用时序控制预裂爆破不仅可以减小钻孔工作量与炸药用量,还能降低对岩体的损伤,可为地下厂房爆破开挖安全、高效的进行提供一条有效的途径。
- 叶海旺唐可万涛王超雷涛李新平C.M.Saliou
- 断续节理岩体渐进破坏数值模拟方法及等效力学参数的测定被引量：4
- 2014年
- 工程岩体分级标准一般不考虑工程岩体的本构关系，仅提供黏聚力和内摩擦角，岩石的力学参数及现场小尺度的试验结果也不能直接用于工程计算。针对这一问题，利用岩石及结构面的实测参数建立含随机裂隙的岩体数值模型，模拟裂隙岩体渐进破坏过程，并获取岩体等效力学参数的数值模拟方法。计算结果证实，考虑地应力及卸荷条件下，计算获得的岩体强度参数较基于工程岩体分类体系的经验值高30%～50%，各风化、卸荷区结论一致，数值模拟获得的岩体卸载变形模量与工程实测值反演获得的变形模量一致。采用数值模拟方法获取岩体破坏模式、本构关系及相应的强度、变形参数是可行的。
- 郭运华朱维申王知深李勇李新平吕鹏飞
- 关键词：岩石力学裂隙岩体数值模拟变形模量
- 基于MIDAS/GTS的单支点内撑式排桩结构的力学变形特性研究被引量：3
- 2018年
- 施工开挖阶段,土体平衡破坏,支护结构变形对深基坑安全性能影响显著。针对单支点内撑式排桩支护结构,基于MIDAS/GTS软件,建立三维有限元分析模型,探讨支护结构的力学变形特性。同时结合基坑监测技术,将实测结果与数值模拟结果进行比较分析。结果表明,数值模拟结果与现场监测数据的变化规律基本一致,并且通过进一步研究得到支护结构最大位移值、最大位移和最大弯矩作用点与开挖深度的关系。
- 肖桃李汪中林程成黄梅何云龙
- 关键词：深基坑
- 基于信息融合理论的冲击矿压预测模型被引量：1
- 2017年
- 现阶段通常采用多种监测方法对冲击矿压发生、发展过程的各重要指标进行监测,在此基础上对比分析监测指标值,实现对冲击矿压的精确预测。由于受环境、设备、采矿技术条件等因素的影响,监测指标值可能存在不一致,甚至互相矛盾的现象,增加了冲击矿压的预测难度,影响了矿山的正常生产。为提高冲击矿压预测的准确性,以某矿为例,首先联合采用综合指数法、钻屑法、声发射法和电磁辐射法对危险区域进行监测,计算该区域冲击矿压的危险指数,确定该区域处于各危险状态的概率指数;然后将计算得出的概率指数作为预测指标的证据源,运用信息融合理论构建了冲击矿压预测模型,融合上述4种监测方法的预测结果,最大限度地降低各预测方法间的冗余和矛盾信息。研究表明:所构建的冲击矿压预测模型极大地提高了冲击矿压的预测精度,可供类似矿山参考。
- 吕永飞张灵杰李宁欧阳枧
- 关键词：冲击矿压信息融合理论证据理论
