高地应力层状软岩隧道非对称挤压大变形分级修正方法研究 被引量：18

1

作者 孟陆波 黄意霖 +4 位作者 李天斌 陈渤 张文居 陈海清 李昊禹 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期147-156,共10页

为探明高地应力层状软岩隧道非对称大变形特征,收集200个高地应力层状软岩隧道大变形案例数据,统计分析非对称大变形的影响因素,采用关联规则方法分析隧道相对变形量、非对称变形部位,研究非对称大变形分级修正方法。结果表明:高地应力... 为探明高地应力层状软岩隧道非对称大变形特征,收集200个高地应力层状软岩隧道大变形案例数据,统计分析非对称大变形的影响因素,采用关联规则方法分析隧道相对变形量、非对称变形部位,研究非对称大变形分级修正方法。结果表明:高地应力层状软岩隧道大变形分级非对称主要因素为岩层倾角α、岩层走向与隧道轴线夹角β、原岩应力场最大主应力与岩层面夹角γ。得到大变形分级基本因素(围岩抗压强度、最大主应力值)与相对变形量、大变形分级非对称主要因素(α,β,γ)与非对称变形部位之间的20条强关联规则,揭示了α,β,γ与非对称变形的规律:随α增大,非对称变形部位从边墙和隧底转移到边墙和拱顶;随β增大,非对称变形部位从拱顶和边墙转移到隧底和边墙;随γ增大,非对称变形部位从隧底转移到边墙再到拱顶,非对称变形部位由α,β,γ共同决定。以强度应力比和相对变形量判定大变形基本等级,以大变形分级非对称主要因素α,β,γ判识大变形部位,建立非对称挤压大变形分级修正方法,取得了良好的应用效果。研究成果为层状软岩隧道非对称大变形分级判识提供了一种重要方法。 展开更多

关键词 岩石力学 高地应力 非对称 大变形 分级 关联规则

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PFC数值模拟方法在岩石力学实验教学中的应用 被引量：12

2

作者 孟陆波 陈海清 +1 位作者 李天斌 阴红宇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第7期178-180,220,共4页

岩石力学是土木工程、水利工程、地质工程等专业中非常重要的一门课程。通过分析传统岩石力学实验教学手段的局限性,将PFC数值模拟技术融入到岩石力学实验教学中。采用PFC软件模拟了岩石三轴压缩应力—应变全过程曲线和内部裂纹的扩展情... 岩石力学是土木工程、水利工程、地质工程等专业中非常重要的一门课程。通过分析传统岩石力学实验教学手段的局限性,将PFC数值模拟技术融入到岩石力学实验教学中。采用PFC软件模拟了岩石三轴压缩应力—应变全过程曲线和内部裂纹的扩展情况,表明PFC数值模拟技术在岩石力学实验教学中观察岩石破裂机理及其破坏演化过程等方面具有优越性,可弥补传统实验教学手段的不足,提高学生对岩石变形破坏过程的理解,加深学生对岩石破坏机理的认识,激发学生对岩石力学实验的兴趣,培养学生的创新精神。 展开更多

关键词 岩石力学 实验教学 PFC数值模拟

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汶马高速公路斜坡地质灾害分布规律及演化模式 被引量：11

3

作者 张文居 孟陆波 +2 位作者 李磊 成威 李攀 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期196-203,共8页

通过现场调研和浅表生改造理论分析,总结汶马高速公路沿线斜坡地质灾害的发育分布规律及成因,探讨其形成演化模式。研究表明:沿线斜坡地质灾害在空间和时间上呈现出分段、集中、相关以及季节重复性的特征;坡度为30°~40°时,地... 通过现场调研和浅表生改造理论分析,总结汶马高速公路沿线斜坡地质灾害的发育分布规律及成因,探讨其形成演化模式。研究表明:沿线斜坡地质灾害在空间和时间上呈现出分段、集中、相关以及季节重复性的特征;坡度为30°~40°时,地质灾害最发育;海拔高度1.5~2 km是地质灾害数量最多的高程段;岩性决定了地质灾害的类型,滑坡与不稳定斜坡主要分布在土质斜坡,崩塌主要发育在板岩斜坡;沿断裂带,地质灾害呈带状分布。汶川—理县段的地质灾害演化为中倾角岩层深切模式,主要发育危岩和滑坡;理县—马尔康段地质灾害演化为陡倾角岩层深切模式,主要发育滑坡。 展开更多

关键词 汶马高速公路 地质灾害 分布规律 演化模式

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红层砂岩高温后效蠕变试验研究 被引量：7

4

作者 李畅 任光明 +3 位作者 孟陆波 代晗 张晓东 李科 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期71-78,共8页

温度是影响岩石变形、稳定的重要因素。通过对红层砂岩开展高温后的蠕变试验,揭示了温度对红层砂岩蠕变特性的影响规律,并基于Burgers模型建立考虑温度效应的蠕变损伤模型,分析了温度对模型参数的影响规律。研究表明:510～550℃是红层... 温度是影响岩石变形、稳定的重要因素。通过对红层砂岩开展高温后的蠕变试验,揭示了温度对红层砂岩蠕变特性的影响规律,并基于Burgers模型建立考虑温度效应的蠕变损伤模型,分析了温度对模型参数的影响规律。研究表明:510～550℃是红层砂岩力学性质转变的节点温度区间,低于该温度区间时,温度升高,试样的峰值强度增加,延性增强,长期强度减小;高于该温度区间时,温度升高,试样的峰值强度、峰值应变减小,长期强度增加;瞬时应变随温度的升高而线性增大。相同应力条件下,随着经历温度的升高,试样瞬时应变、稳态蠕变速率以及进入稳定蠕变阶段的时间增加,进入加速蠕变阶段的时间减小,加速蠕变曲线变陡。 展开更多

关键词 红层砂岩 蠕变试验 热损伤元件 蠕变损伤模型

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MSVM在汶马高速公路隧道围岩分级中的应用 被引量：6

5

作者 马俊杰 李天斌 +2 位作者 孟陆波 钟雨奕 姜锡宸 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期373-380,共8页

通过分析国内外的多种围岩分级方法,结合SVM理论与隧道开挖现场实际情况,建立一种快速、准确的隧道围岩分级方法。采用岩石坚硬程度、岩体完整程度、岩体结构、节理风化状况、地下水状况、嵌合程度和地应力状况作为隧道围岩分级评价指... 通过分析国内外的多种围岩分级方法,结合SVM理论与隧道开挖现场实际情况,建立一种快速、准确的隧道围岩分级方法。采用岩石坚硬程度、岩体完整程度、岩体结构、节理风化状况、地下水状况、嵌合程度和地应力状况作为隧道围岩分级评价指标。采用一对一法构建多类分类器,将大量经过专家修正过的隧道围岩分级数据作为多分类SVM的训练学习样本,采用高斯核函数进行计算,结合汶马高速公路隧道施工期围岩分级实践,建立了多分类SVM隧道围岩分级模型,实现不同条件下的围岩分类的合理识别。汶马高速公路隧道围岩分级实际应用表明,该模型能快速、较为准确地进行公路隧道围岩分级。 展开更多

关键词 围岩分级 MSVM 隧道 二值分类器 高斯核函数

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热–力作用下层状砂岩各向异性三轴压缩试验研究 被引量：6

6

作者 廖安杰 孟陆波 +2 位作者 李天斌 路强 成威 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2593-2602,共10页

利用MTS815型程控伺服刚性试验机对层状砂岩开展高温常规三轴压缩试验,基于试验结果分析试样的变形参数、强度特征和破坏模式随着温度(20℃～150℃)和层理角度(0°～90°)的变化规律,探讨层状砂岩各向异性的温度效应。结果表明:... 利用MTS815型程控伺服刚性试验机对层状砂岩开展高温常规三轴压缩试验,基于试验结果分析试样的变形参数、强度特征和破坏模式随着温度(20℃～150℃)和层理角度(0°～90°)的变化规律,探讨层状砂岩各向异性的温度效应。结果表明:(1)随着角度的增大,岩样弹性模量呈现减小的趋势;泊松比、起裂应力、扩容应力和峰值应力呈现先减小后增大的趋势;(2)随着温度的升高,弹性模量呈现先增大后减小的趋势,泊松比呈现先减小后增大的趋势;温度20℃～120℃,起裂应力、扩容应力和峰值应力整体呈现弱增长的趋势,温度超过120℃后大幅度减小,温度120℃～150℃范围存在一个临界温度值,使得砂岩力学性质发生突变;(3)层状砂岩的各向异性程度属于低级各向异性,温度20℃～120℃,砂岩的各向异性度随温度变化不大,温度120℃～150℃,随着温度的升高,砂岩的各向异性度有所提高;(4)层状砂岩的破坏模式受到温度和角度的共同影响。岩样破坏随温度的升高由剪切破坏向张拉破坏过渡;角度30°时,岩样主要发生沿着层理面的剪切破坏,而且角度30°时岩样的强度最低,表明角度30°是该砂岩力学特性、强度特征和破裂模式最不利角度。 展开更多

关键词 岩石力学 热力 层状砂岩 各向异性 力学特性 破坏

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基于热–力–损伤本构参数的硬岩脆性评价方法 被引量：6

7

作者 李天斌 高美奔 +3 位作者 陈国庆 孟陆波 张岩 阴红宇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期2593-2602,共10页

采用不同方法评价岩石脆性的研究较多,但从本构参数的角度构建脆性指数定量评价岩石脆性的研究鲜有报道。为此,通过理论研究、算例分析和对比验证,探讨利用损伤统计本构参数m和δ构建脆性指数B_(m)的可行性。结果显示:基于Weibull分布... 采用不同方法评价岩石脆性的研究较多,但从本构参数的角度构建脆性指数定量评价岩石脆性的研究鲜有报道。为此,通过理论研究、算例分析和对比验证,探讨利用损伤统计本构参数m和δ构建脆性指数B_(m)的可行性。结果显示:基于Weibull分布函数建立的岩石热-力-损伤本构模型能较好地表达脆性、塑性、应变软化等多种本构行为,为从本构角度评价岩石脆性奠定了理论基础。选取能有效反映岩石应力-应变曲线总体形状特征的参数m和反映峰后特征的参数δ,建立了脆性指数B_(m)(B_(m)=mδ)。不同围压、加载方式和岩性条件下,脆性指数B_(m)计算结果和试验结果规律一致,有效验证脆性指数B_(m)的合理性。通过与现有代表性脆性指数对比分析发现,脆性指数B_(m)能有效体现岩石脆性随围压增加而减小、卸荷应力路径下岩石脆性增强的特征,且对不同硬岩脆性评价均具有较好的适用性。提出的方法为从本构参数的角度评价岩石脆性提供新思路,对丰富岩石脆性分析与评价具有一定裨益。 展开更多

关键词 岩石力学 硬岩 热–力–损伤本构 脆性指数 WEIBULL分布

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背斜核部区隧道初期支护变形机理及支护对策 被引量：6

8

作者 高美奔 李天斌 +3 位作者 郑建国 王宝明 孟陆波 任洋 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期169-175,共7页

为了给背斜核部区隧道设计施工提供参考和技术支持,文章针对周公山隧道K8+559～K8+527过背斜段开展了专项测试。测试结果表明:测试断面拱顶部位接触压力及变形较拱腰、边墙大;对比分析测试断面和验证断面结果,接触压力有所降低,说明采用... 为了给背斜核部区隧道设计施工提供参考和技术支持,文章针对周公山隧道K8+559～K8+527过背斜段开展了专项测试。测试结果表明:测试断面拱顶部位接触压力及变形较拱腰、边墙大;对比分析测试断面和验证断面结果,接触压力有所降低,说明采用"先让后抗"、适当增大预留变形量的方案有效合理;结合隧址区地质条件,认为隧道变形由其赋存的地质环境所决定,欠合理的施工方法及各不利因素的组合是其诱发因素;变形破坏过程可概括为:"开挖—卸荷—差异性回弹变形—离层—顶板简支梁式弯折破坏"。研究结果为理论分析提供了计算参数,为后续研究提供了基础数据,积累了复杂应力条件下特长隧道的设计施工经验。 展开更多

关键词 隧道工程 背斜 监控量测 位移 机理 力学模型 支护

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基于BP神经网络的隧道超前地质预报资料综合解译技术研究 被引量：1

9

作者 刘阳飞 李天斌 +4 位作者 孟陆波 罗术 段明杰 蒋宏勋 李天 《工程地球物理学报》 2024年第2期215-225,共11页

为提高超前地质预报资料综合解译的准确性,本次研究通过大量预报工作实践与持续开挖验证,建立了一套基于隧道掌子面地质调查法、地震波反射法和电磁波反射法于一体的隧道超前地质预报资料的综合解译规则。其中,一级综合解译基于掌子面... 为提高超前地质预报资料综合解译的准确性,本次研究通过大量预报工作实践与持续开挖验证,建立了一套基于隧道掌子面地质调查法、地震波反射法和电磁波反射法于一体的隧道超前地质预报资料的综合解译规则。其中,一级综合解译基于掌子面地质编录一项指标和超前地质预报探测的四项指标分析得到,包含70条一级综合解译结果;二级综合解译在一级综合解译的基础上增加了地质雷达探测资料的两项指标,包含117条二级综合解译结果;二级综合解译比一级综合解译更详细、具体,降低了多解性出现的概率。同时,选取了70组训练样本,采用Back Propagation神经网络分析方法训练解译规则,形成了一套隧道超前地质预报综合解译技术。最后,以大巴山脉某公路隧道预报为应用实例,提出方法的预报准确率在80%以上,证明了该综合解译技术的有效性,研究可为隧道综合超前地质预报资料解译提供参考。 展开更多

关键词 超前地质预报 解译规则 BP神经网络 综合解译技术

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基于二维细观裂隙模型的爆喷型岩爆机制

10

作者 孟陆波 李昊禹 +2 位作者 李天斌 李攀 张彩虹 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2789-2798,共10页

为探明高地应力隧道爆喷型岩爆演化过程,采用矩阵离散元MatDEM,模拟分析爆喷型岩爆现象,探讨爆喷型岩爆机制.结果表明:(1)爆喷型岩爆是一种缝合带区富含细观裂隙挤压硬岩隧道开挖卸荷扰动作用下,围岩发生突然高速喷射并伴有大量粉尘的现... 为探明高地应力隧道爆喷型岩爆演化过程,采用矩阵离散元MatDEM,模拟分析爆喷型岩爆现象,探讨爆喷型岩爆机制.结果表明:(1)爆喷型岩爆是一种缝合带区富含细观裂隙挤压硬岩隧道开挖卸荷扰动作用下,围岩发生突然高速喷射并伴有大量粉尘的现象;(2)爆喷型岩爆演化过程为4个阶段:裂隙激活及发展阶段、裂隙聚集碎岩阶段、破碎岩块高速喷射阶段、破碎岩块自由落体阶段;(3)爆喷型岩爆地质力学模式为张剪—喷射型:富含细观裂隙的挤压硬岩隧道,在开挖卸荷扰动作用下,发生以张拉破坏为主,剪切破坏为辅的聚集性破裂,积聚的弹性应变能突然释放并赋予破碎岩块动能,发生高速喷射.研究成果为缝合带高地应力区硬岩隧道岩爆演化过程提供新的认识. 展开更多

关键词 爆喷型岩爆 岩爆机制 细观裂隙 MatDEM 工程地质

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IAHP-GRA模型在滑坡危险性分析中的应用 被引量：4

11

作者 王剑锋 陈渤 +4 位作者 李天斌 孟陆波 张文居 张骞棋 汤斌 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第7期108-113,共6页

以藏区高速公路的滑坡为研究对象,选取岩性等级、地质构造、坡体结构、滑体体积、滑面特征等指标,通过构建100分危险序列和最大值危险序列,采用IAHP-GRA模型对滑坡危险性进行分析。研究结果表明:(1)IAHP-GRA仅需构造最危险序列,流程简单... 以藏区高速公路的滑坡为研究对象,选取岩性等级、地质构造、坡体结构、滑体体积、滑面特征等指标,通过构建100分危险序列和最大值危险序列,采用IAHP-GRA模型对滑坡危险性进行分析。研究结果表明:(1)IAHP-GRA仅需构造最危险序列,流程简单,计算简便,且结果与IAHP的模糊综合评价趋于一致;(2)最大值危险序列的区分度为0.008,100分危险序列的区分度为0.002,最大值危险序列比100分危险序列具有更好的区分度;(3)当灾害点危险性等级相同时,IAHP的模糊综合评价无法区分灾害点危险性的大小关系,IAHP-GRA可弥补该缺陷,为局部工程选址、选线提供参考。 展开更多

关键词 高速公路 滑坡 灰色关联度分析 改进层次分析法 危险性评价

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隧道坍方动态分析与综合预警方法研究 被引量：3

12

作者 李天斌 巫晨笛 +1 位作者 孟陆波 高美奔 《隧道与地下工程灾害防治》 2019年第1期99-106,共8页

利用监控量测资料开展隧道坍方预警是防止工程灾害的重要途径。在典型坍方变形监测曲线特征分析的基础上,总结归纳出坍方变形的四个阶段,建立以累积变形量、变形速率、变形加速度为指标的定量预警模型,确定基于坍方前兆的安全管理等级... 利用监控量测资料开展隧道坍方预警是防止工程灾害的重要途径。在典型坍方变形监测曲线特征分析的基础上,总结归纳出坍方变形的四个阶段,建立以累积变形量、变形速率、变形加速度为指标的定量预警模型,确定基于坍方前兆的安全管理等级。将定量监测与定性现象相结合,建立隧道坍方综合预警模型,并将其应用于雅康高速公路隧道工程中。应用结果证明,本研究建立的塌方预警模型具有较好的准确性和工程实用价值。 展开更多

关键词 隧道工程 坍方 监控量测 围岩变形 综合预警

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不同围压和层理下板岩三轴蠕变试验及损伤模型研究 被引量：3

13

作者 屈小七 孟陆波 +1 位作者 郝晨旭 陈海清 《水利水电技术》 北大核心 2020年第8期159-167,共9页

为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为0°和90°的2组岩样(0°为平行组;90°为垂直组),分别进行5 MPa、10 MPa、15 MPa围压下的三轴蠕变试验。结果显示:板岩在三轴应力条件下... 为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为0°和90°的2组岩样(0°为平行组;90°为垂直组),分别进行5 MPa、10 MPa、15 MPa围压下的三轴蠕变试验。结果显示:板岩在三轴应力条件下的蠕变具有瞬时弹性阶段、稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段这三个阶段特征;在同一围压下,垂直组试样加载级数大于平行组岩样加载级数;垂直组试样的瞬时弹性应变高于平行组试样;垂直组试样的累计蠕变应变均低于平行组试样。计算长期强度与峰值强度的比值得到垂直组试样的强度损伤低于平行组试样;围压越高,试样蠕变变形越小,峰值强度和长期强度越高。基于Kachanov蠕变损伤理论,考虑层理角度的损伤,引进一个弹塑性损伤元件,建立了描述不同层理角度板岩蠕变过程的改进西原模型,用该模型对试验数据进行拟合,结果表明:模型能够较好地反映蠕变三阶段;垂直组试样的弹性模量、黏滞系数比平行组试样相对较大,蠕变参数基本随着围压的增大而增大,体现了围压效应,这与试验结果相吻合。 展开更多

关键词 板岩 围压 层理 三轴蠕变 蠕变损伤模型 蠕变参数

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隧道可缩工字钢拱架让压规律模型试验研究 被引量：1

14

作者 孟陆波 李攀 +5 位作者 李天斌 宋涛 陈渤 张文居 王伟成 汪俊波 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第1期48-54,61,共8页

为研究软岩隧道可缩工字钢拱架让压装置的缩动规律,在侧压大拱压小的对称荷载(侧压比为1.5)和左拱腰偏压荷载两种工况下,进行室内整榀可缩工字钢拱架模型加载试验,分析其让压装置的让压过程及拱架变形等规律。结果表明:可缩工字钢拱架... 为研究软岩隧道可缩工字钢拱架让压装置的缩动规律,在侧压大拱压小的对称荷载(侧压比为1.5)和左拱腰偏压荷载两种工况下,进行室内整榀可缩工字钢拱架模型加载试验,分析其让压装置的让压过程及拱架变形等规律。结果表明:可缩工字钢拱架在两种工况下的让压过程可划分为弹性变形阶段、适应荷载-变形协调阶段、稳定让压阶段、荷载-让压变形同步增加阶段和让压完成后刚性阶段,其中稳定让压阶段,荷载呈现出小范围“增荷—卸荷—再增荷”的让压特点。稳定让压阶段、荷载-让压变形同步增加阶段的转折点可作为可缩工字钢拱架让压装置的增阻时机,并提出了相应的判断参数k。让压装置位移和拱架关键位置变形随总荷载的增加具有较高的同步性。在左拱腰偏压工况下拱顶让压装置产生平面外的错动变形,而其边墙处的让压装置和侧压大拱压小工况下的全部让压装置均未发生此类错动变形。研究成果提供了可缩工字钢拱架在侧压力大以及偏压荷载下让压缩动规律的新认识,可为在高地应力软岩隧道现场应用时提供一定的指导意义。 展开更多

关键词 软岩隧道 可缩工字钢拱架 让压规律 模型实验 让压过程 偏压荷载

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砂岩层理构造对力学特性影响分析 被引量：1

15

作者 汪俊波 孟陆波 +1 位作者 刘天毅 陈海清 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第4期130-135,共6页

层理构造是影响岩石力学特性的重要因素,通过开展不同层理构造砂岩的三轴蠕变试验,分析层理构造对砂岩力学特性的影响。试验结果表明:砂岩具有蠕变特性,并且层理构造不同,蠕变特性具有明显的各向异性特性。分析表明,在三轴应力状态下砂... 层理构造是影响岩石力学特性的重要因素,通过开展不同层理构造砂岩的三轴蠕变试验,分析层理构造对砂岩力学特性的影响。试验结果表明:砂岩具有蠕变特性,并且层理构造不同,蠕变特性具有明显的各向异性特性。分析表明,在三轴应力状态下砂岩表现出瞬时变形、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变特征;在低应力水平条件下,砂岩变形以瞬时变形为主,随着应力水平增加,蠕变变形不断增大,最终导致试样破坏;随着层理角度增大,砂岩试件的长期强度、峰值强度、弹性模量先减小后增大,稳定蠕变速率呈"M"形变化;应力与层理夹角不同导致砂岩的破裂模式不同,层理角度30°时,主要发生沿着层理面的剪切破坏,其他层理角度时,主要发生斜交层理面的剪切破坏。 展开更多

关键词 砂岩 层理构造 三轴蠕变试验 蠕变力学特性 各向异性 破裂模式

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三轴压缩条件下千枚岩力学及扩容特征分析 被引量：1

16

作者 许圣祥 王孝国 +1 位作者 孟陆波 武东生 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期160-167,共8页

岩石在变形破坏中具有扩容特征。文章以千枚岩为研究对象,通过室内岩石常规三轴压缩试验,揭示了节理夹角为5°~45°影响下小角度节理千枚岩的强度与扩容特征。结果表明:(1)岩石的特征点应力随围压的增大而增大,其扩容特征随之减... 岩石在变形破坏中具有扩容特征。文章以千枚岩为研究对象,通过室内岩石常规三轴压缩试验,揭示了节理夹角为5°~45°影响下小角度节理千枚岩的强度与扩容特征。结果表明:(1)岩石的特征点应力随围压的增大而增大,其扩容特征随之减弱;(2)岩石的峰值应力随节理面与最大主应力夹角的增大而减小;在节理夹角为5°~45°范围内,闭合应力、起裂应力、损伤应力在θ=5°时最大,在θ=25°时出现最小值,之后随着角度增大而增大;(3)采用扩容指标Id量化描述扩容特性,扩容指标具有围压效应,即扩容指标与围压呈良好的负指数型分布;小角度时,各围压下岩石扩容率差异性更大;(4)在节理夹角为5°~45°范围内,md系数与角度呈线性关系,可以描述扩容指标随围压分布的分形特征,体现了角度对岩石扩容随围压差异性的弱化。 展开更多

关键词 节理岩体 三轴压缩 特征应力 扩容指标

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不同含水状态砂岩的单轴循环荷载微观损伤机制研究

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作者 李昊禹 孟陆波 +1 位作者 李天斌 李攀 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第10期163-171,共9页

为探究不同含水状态的岩石循环加卸载条件下的微观损伤机制,该文以砂岩为研究对象,运用MTS815试验机开展4种含水率,3种频率条件下的岩石单轴循环加卸载试验。结果表明:岩石的横向损伤发生主要集中在每个应力水平阶段的前10个周次,其中第... 为探究不同含水状态的岩石循环加卸载条件下的微观损伤机制,该文以砂岩为研究对象,运用MTS815试验机开展4种含水率,3种频率条件下的岩石单轴循环加卸载试验。结果表明:岩石的横向损伤发生主要集中在每个应力水平阶段的前10个周次,其中第1周次导致岩石横向产生最大损伤。含水率对岩石的横向累计不可逆应变的影响比应力水平大。同一含水状态下,加卸载频率越高,岩石的扩容点提前。揭示含水状态下的岩石在循环加卸载条件下的微裂纹扩展机制:裂纹空间在低应力水平循环荷载条件下,产生空间塌缩,体积减小,填充水充满了裂纹空间;随着循环应力水平的不断加大,裂纹内部填充水受到挤压,产生超孔隙水压力,向裂纹两端施压,导致裂纹两端的开展。循环加卸载对裂纹扩展起到主导作用,水的存在对裂纹扩展起到辅助作用。研究成果对富水地区的岩质边坡防护工程技术具有参考价值。 展开更多

关键词 循环加卸载 损伤特征 微观损伤机制 循环超孔隙水压效应

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常用隧道超前地质预报方法适用性分析 被引量：22

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作者 刘阳飞 李天斌 孟陆波 《工程地球物理学报》 2018年第6期804-811,共8页

为了探究常用隧道超前地质预报方法的适用性,基于几种常用方法的基本原理,并针对各种预报方法的特点,结合作者工作实践的运用效果,以及前人的工作经验及研究成果,较为全面地分析了该几种方法的优点和缺点,并总结了每种方法的适用性,可... 为了探究常用隧道超前地质预报方法的适用性,基于几种常用方法的基本原理,并针对各种预报方法的特点,结合作者工作实践的运用效果,以及前人的工作经验及研究成果,较为全面地分析了该几种方法的优点和缺点,并总结了每种方法的适用性,可以看出,利用地震波反射法和电磁波反射法进行综合预报具有很好的探测效果。 展开更多

关键词 地质编录 超前钻探 地震波反射 电磁波反射 适用性

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隧道围岩收敛变形预测模型动态选择与变形量概率 预测 被引量：1

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作者 曾鹏 张志强 +3 位作者 李天斌 唐浩 严祖龙 孟陆波 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期15-25,共11页

高地应力或复杂地质条件下隧道围岩极易变形侵限。在隧道施工期对围岩的变形趋势与收敛变形值进行超前判识,对保障施工人员安全、提高隧道施工效率具有重要意义。传统单一预测模型难以适应隧道收敛变形的动态变化,预测效果有限。建立了... 高地应力或复杂地质条件下隧道围岩极易变形侵限。在隧道施工期对围岩的变形趋势与收敛变形值进行超前判识,对保障施工人员安全、提高隧道施工效率具有重要意义。传统单一预测模型难以适应隧道收敛变形的动态变化,预测效果有限。建立了一个基于连续贝叶斯反分析方法和最优模型选择的围岩收敛变形动态预测模型,利用隧道收敛变形监测信息作为观察值,对用于围岩收敛变形曲线预测的3种经验模型参数进行了连续更新校准,选择最优模型预测围岩最终收敛变形值并量化其不确定性。将该模型应用于白马隧道9个断面16组测点的围岩收敛变形预测,预测与监测的最终收敛变形量平均相对误差仅3.22%。动态预测模型仅需开挖后10 d的观测数据即可有效预测40 d的最终变形收敛结果,为全断面开挖法隧道围岩变形侵限和大变形灾害防治提供了重要技术支撑。 展开更多

关键词 隧道 收敛变形 动态预测 模型选择 贝叶斯理论

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基于圆形薄板力学模型的隧道隔水岩墙弯曲破坏涌水机制分析 被引量：4

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作者 江勇顺 付振华 +1 位作者 李天斌 孟陆波 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期146-152,共7页

隧道施工突水灾害严重威胁着隧道施工的安全。隧道施工掌子面前方存在突水致灾构造时,留足一定厚度的隔水岩盘——最小安全隔水岩盘,对确保突水致灾构造中水不至突出以及加固隔水岩盘和处理突水致灾构造至关重要。文章以沪蓉高速公路垫... 隧道施工突水灾害严重威胁着隧道施工的安全。隧道施工掌子面前方存在突水致灾构造时,留足一定厚度的隔水岩盘——最小安全隔水岩盘,对确保突水致灾构造中水不至突出以及加固隔水岩盘和处理突水致灾构造至关重要。文章以沪蓉高速公路垫邻段明月山隧道K5+398处突水事件为例,基于隧道断面形式和隔水岩层为近直立泥岩层实际情况,将掌子面隔水岩墙简化为圆形薄板,以弹性力学薄板理论为基础,通过隔水岩墙受力分析,推导出临界隔水岩墙(盘)厚度——最小安全隔水岩盘厚度计算公式,并计算得出明月山隧道K5+398处突水位置最小安全隔水岩盘厚度。通过数值模拟分析验证,明月山隧道K5+398处掌子面隔水岩墙临界厚度为1.4~1.55 m,与实际涌突水情况总体吻合。 展开更多

关键词 隧道 涌突水 圆形薄板 地质力学模型 临界隔水层厚度

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