黄永恒 作品数:12 被引量:149 H指数:6 供职机构: 中南大学资源与安全工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖南省研究生创新基金 国家安全生产监督管理总局安全生产科技发展计划项目 更多>> 相关领域: 建筑科学 矿业工程 自动化与计算机技术 天文地球 更多>>
水对岩石亚临界裂纹扩展及门槛值的影响研究 被引量:22 2010年 亚临界裂纹扩展是岩体工程时间相依性的主要原因之一。采用常位移松弛法,对饱水和干燥两种状态下的大理岩、花岗岩双扭试件进行了亚临界裂纹扩展试验研究,获得了两种岩石在两种状态下的亚临界裂纹扩展速率V与应力强度因子KΙ的关系,分析了两种岩石在两种状态下亚临界裂纹扩展的规律,并确定了两种岩石在两种状态下的门槛值(干燥状态):大理岩0K为1.365,花岗岩0K为2.305;(饱水状态):大理岩0K为1.118,花岗岩0K为1.490。研究表明,两种岩石的IlgK与lgV关系有较好的线性规律,但由于岩石本身矿物成分等的不均匀性,同种岩石的IlgK与lgV关系离散性较大,饱水状态下离散性更大;水能加速岩石亚临界裂纹的扩展,且对不同的岩石,其影响程度也不一样;水可以使岩石亚临界裂纹扩展的门槛值有较大幅度降低,不同岩石其降低的程度也不一样。 万琳辉 曹平 黄永恒 汪亦显关键词:亚临界裂纹扩展 门槛值 裂隙岩体渗流-损伤-断裂耦合分析与工程应用 被引量:19 2010年 综合运用岩体结构力学、几何损伤力学及岩石流体力学理论,建立裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合数学模型(扩展FLAC3D模型),在FLAC现有计算模块的基础上,通过Fish研制了其分析程序。该模型的耦合机理:渗透水力梯度作为渗透体积力作用于损伤应力计算单元,裂隙渗透压作为面力作用于裂纹张开部分引起断续岩石裂纹的起裂,扩展导致岩体损伤演化;岩体裂纹的扩展引起岩体渗透系数的增加,导致渗流场的改变。对一复杂裂隙岸坡蓄水加载过程进行渗流–损伤–断裂耦合分析,得到不同蓄水时期,裂隙岸坡渗流场分布、损伤场的演化,初步探讨了水库蓄水过程中岸坡山体变形机制。耦合分析认为:山体变形是增量渗透力和增量浮托力共同作用于岸坡的结果;对蓄水相对高程较大的裂隙岸坡而言,库水位上升,裂隙渗透水压增加导致岩体裂纹起裂扩展,岩体损伤区增大且向岸坡深部扩展。高渗透压诱发岸坡不利断层带损伤区扩展,甚至贯通,可能是导致岸坡失稳的重要原因。 赵延林 王卫军 黄永恒 曹平 万文关键词:FLAC3D 渗透压 岩石亚临界裂纹扩展及其应用研究 被引量:3 2010年 亚临界裂纹扩展是岩体工程破坏时间效应的原因之一。应力腐蚀机制能很好地说明亚临界裂纹的扩展,其中适合岩石材料的应力腐蚀理论是Charles理论。利用双扭试件可获得岩石亚临界裂纹扩展Charles理论的相关参数。将传统断裂力学中拉伸应力和压剪应力下的裂纹扩展模型与Charles理论相结合,推导出与时间相关的裂纹扩展模型。采用双扭试件测得了中条山有色金属集团某矿矿岩的亚临界裂纹扩展参数。将此参数应用于拉伸应力下与时间相关的裂纹扩展模型,预测矿岩崩落时间,结果表明:该模型能较好地预测矿体的崩落;同时,也可为其他岩体工程的施工开挖提供指导。压剪应力下与时间相关的裂纹扩展模型的应用及复杂状态下多裂纹相互影响的扩展模型,有待进一步研究。 万琳辉 曹平 黄永恒 文有道 汪亦显关键词:应力腐蚀 膨胀性软岩水腐蚀损伤断裂力学效应实验研究 被引量:4 2011年 采用INSTRON1342电液材料伺服试验机和Taylor Horbson Surf CLI2000形貌仪对膨胀性软岩双扭试件进行相同pH溶液(pH=7.7)、不同浸泡时间的亚临界裂纹扩展和膨胀特性的试验研究,分别得到膨胀性软岩亚临界裂纹扩展速度v与应力强度因子KI之间的关系、膨胀性软岩的断裂韧度KIC以及不同浸泡时间下的岩石试样吸水膨胀的变化,通过采用双对数坐标空间对常位移松弛法所测试的不同浸泡时间的膨胀性软岩亚临界裂纹扩展速度v与应力强度因子KI之间的关系进行研究。研究结果表明:lg KI-lg v关系具有良好的线性相关性,膨胀性软岩水腐蚀作用对岩石裂纹的断裂指标影响显著并具有时间效应,而且水腐蚀损伤对膨胀性软岩断裂力学性质有弱化作用,能加快膨胀性软岩亚临界裂纹的扩展。 汪亦显 曹平 陈瑜 万琳辉 黄永恒 赵延林关键词:软岩 膨胀性 水腐蚀 基于BP神经网络的岩土工程预测模型研究 被引量:11 2009年 BP神经网络具有自适应机制,通过训练和学习,达到对知识进行分类、模式判别、联想记忆等能力,岩土工程的灾害预测问题可以看作是一个模式识别问题,而岩土工程中变形情况的监测和预测模型的研究是矿山、建筑、水利等工程的一项重要课题,近年来安全监测技术发展有了巨大的飞跃,呈现出"实时"、"远程"、"非接触"的特点。针对BP神经网络预测模型监测在岩土工程方面的应用,应用BP人工神经网络实现了对岩土工程安全监测数据的预测预报,并对预测结果进行了分析,说明了隐含层数对预测结果误差的影响。通过比对,选择了误差最小的较优组合对岩土工程进行预测。 黄永恒 曹平 汪亦显关键词:BP神经网络 仰孔中声波法测试围岩松动范围的孔内堵水技术 被引量:1 2015年 声波法是现场测试巷道围岩松动破坏范围最常用的技术.基于声波法在裂隙发育围岩仰孔中进行巷道围岩松动圈厚度现场测试时的不足,提出将耦合水封闭在探头有效测试范围内的设计思路,并据此设计孔内堵水方案,研制出一种新的孔内堵水装置,并将其应用在金川深部矿区巷道围岩松动圈厚度测试工作中,测试结果表明:这种孔内堵水装置使得钻孔内耦合水集中在探头所处钻孔长度范围内,因而能够有效控制耦合水在钻孔内的渗流面积与散失速率,进而达到测试工作中探头被耦合水完全包裹的目的,使得声波信号的稳定性满足测试要求.工程实例表明:采用孔内堵水技术的设计方法在复杂围岩条件及测试环境下测试围岩破坏范围具有普遍实用性及可行性. 蒲成志 张春阳 黄永恒软黏土的三轴蠕变试验与修正的Singh-Mitchell蠕变模型 被引量:26 2012年 为了准确地掌握软黏土的蠕变特性,以湖南省竹城公路路基软黏土为研究对象,采用梯级荷载加载方法进行了室内三轴固结不排水蠕变试验,获得该软黏土蠕变试验数据和曲线。然后采用Singh-Mitchell经验蠕变模型描述该软黏土的蠕变特性,但模型计算结果与试验结果误差较大。分析Singh-Mitchell模型与试验结果产生误差的原因,通过对Singh-Mitchell模型的指数函数部分进行改进以及将原幂函数部分改换成双曲线函数,建立修正的Singh-Mitchell蠕变模型,并将新建立模型的计算结果与试验结果进行比较。研究结果表明:所建立的修正的Singh-Mitchell蠕变模型与试验结果一致性远优于原Singh-Mitchell模型,能更好地描述该软黏土的蠕变特性。 刘业科 邓志斌 曹平 黄永恒 林杭关键词:软黏土 蠕变试验 蠕变特性 偏应力 低应变反射波法检测缺陷桩的难点技术研究 2010年 通过多年的桩基检测实践,对低应变反射波法检测桩基的几个难点技术进行了深入研究。以一维弹性杆波动理论为基础,建立了基桩缺陷与反射波波形的关系,并对具有同样的同相反射或反相反射的缺陷以工程实测波形为例,从波形特征上阐明了缩径与离析、夹泥与空洞、局部断裂与断桩的区别,论述了桩顶浮浆层对波形曲线的影响、大直径桩的横向惯性效应以及不同桩型、不同桩底持力层的桩底反射波特征。从而能较好地避免缺陷的误判,对反射波法检测桩基完整性具有较大的借鉴意义。 黄永恒 江学良 杨慧 黎超群关键词:低应变反射波法 波形特征 高粘性铝土矿流动性及助流技术研究 被引量:1 2009年 利用力学理论、室内放矿模拟实验及数值分析,研究了高粘性铝土矿在矿仓内矿石结拱堵塞的机理、影响矿仓内矿石流动性的主要因素。研究表明:矿石含水量、漏斗壁面摩擦系数及装矿量为影响矿石在矿仓内流动性的主要因素。根据研究结果,提出了一种新的矿仓助流技术。经现场工业试验研究表明:该助流技术能有效解决高粘性铝土矿在矿仓内结拱堵塞的问题。 万琳辉 曹平 黄永恒 汪亦显 仵锋锋关键词:流动性 Viscoelasto-plastic properties of deep hard rocks under water environment 被引量:5 2011年 Using a circular incremental step load and unload method, a set of rheological experiments were performed to study the viscoelasto-plastic properties of amphibolite in Jinchuan No.2 diggings under different environments. Based on the scientific analysis on rheological experimental data, the viscoelasto-plastic properties of amphibolite under different environments were studied. The results show that the instantaneous elastic modulus and viscoplastic properties of amphibolite are affected little, the viscoelastic properties of amphibolite are significantly affected. Based on the experimental results and characteristics of recovered rock specimen, a generalized Kelvin model was chosen to simulate rheological properties of amphibolites and key parameters were obtained. It is found that the creep deformation modulus E1 is significantly influenced by the water, while the instant elastic modulus E2 is not significantly affected. The discreteness of the viscosity coefficient η is large, the influence of water on η is not clear and needs to be further studied. 曹平 万琳辉 汪亦显 黄永恒 张向阳