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层状节理岩体模型冲击实验 被引量:10
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作者 曾晟 江博为 +2 位作者 邓显石 孙冰 谭均 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期176-180,共5页
为研究层状节理岩体在冲击荷载作用下的力学特性,实验采用水泥砂浆预制层状节理岩体模型,设计4个落锤高度对不同节理组数的岩体进行冲击加载。通过对冲击过程中载荷及加速时程信号的分析处理,得出节理岩体动态承载力与节理组数呈负相关... 为研究层状节理岩体在冲击荷载作用下的力学特性,实验采用水泥砂浆预制层状节理岩体模型,设计4个落锤高度对不同节理组数的岩体进行冲击加载。通过对冲击过程中载荷及加速时程信号的分析处理,得出节理岩体动态承载力与节理组数呈负相关性,压缩位移与冲击高度呈正相关性;当冲击荷载较小时,节理岩体动态压缩位移主要来自节理法向闭合,节理周边开始产生细微裂缝;随着冲击荷载的逐渐增大,裂缝逐渐沿节理面扩展贯通导致岩体破坏。 展开更多
关键词 岩石动力学 模型实验 冲击荷载 层状节理
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乌东德水电站地下厂房层状节理岩体稳定性研究 被引量:6
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作者 胡中华 徐奴文 +4 位作者 戴峰 顾功开 刘科 李昂 李彪 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第S1期103-111,共9页
随着中国水电资源开发的推进,越来越多水电站修建于高山峡谷之中,受地形地貌的影响,大量水电站厂房布置于层状岩体之中,定量分析层状节理岩体地下厂房变形并评价其稳定性成为亟需解决的重要课题。本文结合现场监测及数值模拟结果,分析... 随着中国水电资源开发的推进,越来越多水电站修建于高山峡谷之中,受地形地貌的影响,大量水电站厂房布置于层状岩体之中,定量分析层状节理岩体地下厂房变形并评价其稳定性成为亟需解决的重要课题。本文结合现场监测及数值模拟结果,分析不同密度层状岩体对于地下厂房变形的影响。对多点位移计、声波测试、微震监测等多种监测结果进行整理和归纳,从多角度揭示围岩变形规律及内部损伤情况。另外基于厂区工程地质特性、地应力实测资料,利用通用离散元程序UDEC对7~#机组典型剖面进行数值分析,得到地下厂房开挖后的应力场、塑性区、位移场分布规律,揭示围岩潜在破坏区域。数值模拟与微震监测结果共同表明:围岩第Ⅵ层(高程815.40~809.00 m)开挖时,上游边墙812 m高程位移增加最快,微震事件数量大幅增长。水平向应力卸荷程度大于竖向应力卸荷程度;整体上主厂房上游侧位移大于下游侧,最大变形出现在上游边墙812 m高程附近,此处围岩屈服深度最大,围岩屈服集中区域与变形场分布基本一致,上游层状节理比下游密集是造成上下游变形差异的主要原因。围岩变形与层状节理分布关系密切,开挖活动将引起围岩层状节理活化、岩体损伤、围岩整体强度降低。开挖强度越大,微震事件增加越快,变形越大。乌东德地下厂房变形机制的研究对其后续施工及其安全运营具有重要意义。 展开更多
关键词 地下厂房 层状节理 UDEC 微震监测 变形特征 围岩损伤
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基于颗粒流数值模拟的层状节理对隧道围岩变形影响分析 被引量:2
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作者 田兴朝 刘远明 +1 位作者 马智理 杨家曌 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第10期235-238,共4页
为了研究层状节理对隧道围岩变形规律的影响,采用颗粒流软件PFC2D,建立了含层状节理的隧道模型,分析了层状节理倾角、间距、分布位置对隧道围岩变形的影响。结果表明:层状节理倾角为45°时,隧道围岩变形量最小,节理间距小于1.2m及... 为了研究层状节理对隧道围岩变形规律的影响,采用颗粒流软件PFC2D,建立了含层状节理的隧道模型,分析了层状节理倾角、间距、分布位置对隧道围岩变形的影响。结果表明:层状节理倾角为45°时,隧道围岩变形量最小,节理间距小于1.2m及节理分布在拱顶时,对隧道围岩变形的影响更加显著。验证了颗粒流软件PFC2D在节理隧道研究中的可行性,得出了层状节理特征的影响规律。 展开更多
关键词 隧道 层状节理 节理倾角 节理间距 围岩变形
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基于CDEM的层状节理隔水岩柱水压致裂特性研究 被引量:3
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作者 侯福金 张丽 +2 位作者 蒋庆 冯春 李世海 《隧道与地下工程灾害防治》 2021年第3期76-84,共9页
为研究岩溶隧道层状节理隔水岩柱水压致裂特性,建立隔水岩柱分析模型,通过量纲分析获得影响隔水岩柱临界承载水压的关键因素,并开展单一节理单元岩体的强度特性分析,借助连续-非连续数值模拟方法(continuum discontinuum element method... 为研究岩溶隧道层状节理隔水岩柱水压致裂特性,建立隔水岩柱分析模型,通过量纲分析获得影响隔水岩柱临界承载水压的关键因素,并开展单一节理单元岩体的强度特性分析,借助连续-非连续数值模拟方法(continuum discontinuum element method,CDEM)观察裂缝扩展贯通过程,获得不同节理倾角隔水岩柱的破坏模式和临界承载水压,以及隔水岩柱的破裂度和损伤度随节理倾角的演化规律。计算结果表明:层状节理隔水岩柱的破坏模式包括基岩破坏、沿节理面的层间破坏和复合型破坏;受上覆岩层自重影响,隔水岩柱临界水压具有明显的倾角效应,呈先减小后增大的变化趋势;节理面层间贯穿性破坏的破裂度和损伤度远小于基岩贯穿性破坏。 展开更多
关键词 层状节理 岩溶隧道 破坏模式 连续-非连续 突水
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白鹤滩水电站地下厂房岩体变形机理研究 被引量:3
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作者 刘思杰 王凯 《人民长江》 北大核心 2017年第21期61-66,共6页
为了研究大型水电站地下洞室围岩变形问题,以白鹤滩水电站为例,对比分析了多点位移计、声波测试、高精度微震监测所收集的资料,归纳了白鹤滩水电站右岸地下厂房开挖过程中的损伤区特征、变形规律。研究结果表明:围岩变形量增加速率与开... 为了研究大型水电站地下洞室围岩变形问题,以白鹤滩水电站为例,对比分析了多点位移计、声波测试、高精度微震监测所收集的资料,归纳了白鹤滩水电站右岸地下厂房开挖过程中的损伤区特征、变形规律。研究结果表明:围岩变形量增加速率与开挖强度具有密切关系;主厂房上游侧位移大于下游侧,围岩损伤更严重;上游层状节理密度比下游大是造成上下游变形差异的主要原因。研究结果可为白鹤滩水电站地下厂房下一步的开挖和支护方案设计提供重要依据。 展开更多
关键词 地下厂房 层状节理 微震监测 变形特征 围岩损伤 白鹤滩水电站
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层状节理岩体隧道钻爆参数优化研究 被引量:3
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作者 陈雪峰 赵孝学 +4 位作者 马浪 张龙 刘江华 梁红兵 汪海波 《公路》 北大核心 2018年第5期323-325,共3页
根据栗木山隧道工程地质情况和施工条件,分析了施工过程中影响进尺和周边成形的因素。提出掏槽孔增加中心直眼和装药量以增强掏槽爆破破岩和抛掷能力;控制底眼开孔至隧道底板的距离为10-15cm,避免造成根底;控制顶眼和帮眼至节理的距离,... 根据栗木山隧道工程地质情况和施工条件,分析了施工过程中影响进尺和周边成形的因素。提出掏槽孔增加中心直眼和装药量以增强掏槽爆破破岩和抛掷能力;控制底眼开孔至隧道底板的距离为10-15cm,避免造成根底;控制顶眼和帮眼至节理的距离,顶板底部预留空气柱以改善爆炸能量在炮孔内的分布,提高光面爆破效果。通过爆破参数的优化,严格施工,现场试验取得了较好的效果。 展开更多
关键词 隧道 层状节理 爆破参数 优化 研究
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层状节理巷道分步开挖离散元模拟 被引量:2
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作者 李鹏 黄德镛 翁春林 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第3期50-52,94,共4页
依据现场节理调查结果划分单元建立计算模型,采用三维离散单元法对巷道分步开挖全过程进行模拟,研究层状节理巷道三维应力场空间变化规律。结果表明,当掘进面接近和通过某一断面时,巷道断面对平面σxx,σyy空间主应力的影响范围约为2.0... 依据现场节理调查结果划分单元建立计算模型,采用三维离散单元法对巷道分步开挖全过程进行模拟,研究层状节理巷道三维应力场空间变化规律。结果表明,当掘进面接近和通过某一断面时,巷道断面对平面σxx,σyy空间主应力的影响范围约为2.0B(B为巷道净宽)。 展开更多
关键词 层状节理 巷道 应力场 数值模拟 离散元
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节理岩巷应力分布规律与失稳机制研究 被引量:1
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作者 刘博 李克钢 +4 位作者 李旺 刘尉俊 秦庆词 李明亮 吴苏 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第2期106-113,共8页
为研究具有层状特征的节理岩巷应力分布规律与变形机制及控制对策,通过将巷道直墙拱形断面等效为圆形断面,分析层状节理岩巷应力分布和应力集中影响,并以云南某矿埋深为750 m的阶段运输巷道为研究对象,通过现场调查和Phase 2数值模拟等... 为研究具有层状特征的节理岩巷应力分布规律与变形机制及控制对策,通过将巷道直墙拱形断面等效为圆形断面,分析层状节理岩巷应力分布和应力集中影响,并以云南某矿埋深为750 m的阶段运输巷道为研究对象,通过现场调查和Phase 2数值模拟等方法,分析了巷道变形机制并给出了相应的支护对策。结果表明:通过粒子群算法得出的巷道应力集中影响可知,在巷道极角为135°、岩层倾角为45°时巷道应力集中影响指标最大;分析了围岩的变形破坏机制,围岩内节理发育,在地应力的作用下裂隙向深部扩展,最终导致围岩变形破坏;通过对设计的非对称支护方案进行分析,该方案可有效控制围岩变形,保证巷道围岩的整体稳定。研究结果可为该类节理岩巷变形机制分析及控制提供借鉴。 展开更多
关键词 层状节理 应力分布 变形机制 支护 数值模拟
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层状节理地层隧道光面爆破技术研究
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作者 王硕 张志强 《四川建筑》 2020年第2期164-166,共3页
因层状节理地层的存在,在隧道断面进行爆破时造成大量超挖与欠挖的现象屡见不鲜。为探求层状节理地层对周边眼爆破时效果影响,采用资料调研、理论分析和数值模拟相结合的方法,基于层状节理地层的特性,运用LS-DYNA有限元软件建立有层状... 因层状节理地层的存在,在隧道断面进行爆破时造成大量超挖与欠挖的现象屡见不鲜。为探求层状节理地层对周边眼爆破时效果影响,采用资料调研、理论分析和数值模拟相结合的方法,基于层状节理地层的特性,运用LS-DYNA有限元软件建立有层状节理地层的周边眼爆破模型,并展开层状节理地层条件对隧道周边眼爆破效果的影响进行研究。研究表明,层状节理地层条件下,周边眼爆破时超挖现象的原因主要在于爆破时在节理附近形成较为明显的应力集中现象,针对这种原因,提出了层状节理地层隧道光面爆破时的炮孔布局。 展开更多
关键词 层状节理 光面爆破 LS-DYNA
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文峪金矿505脉层状节理对采空场稳定性影响的数值模拟研究
10
作者 李兆平 《黄金》 CAS 北大核心 1992年第7期26-29,共4页
一、前言 边界元法是基于边界积分而发展起来的一种数值方法,具有输入数据少,计算精度高,能直接求解无限域和半无限域问题的特点,它为地下开采的应力分析,尤其是为地下硐室周边应力分析提供了一种有效的数值分析手段。边界元法分为直接... 一、前言 边界元法是基于边界积分而发展起来的一种数值方法,具有输入数据少,计算精度高,能直接求解无限域和半无限域问题的特点,它为地下开采的应力分析,尤其是为地下硐室周边应力分析提供了一种有效的数值分析手段。边界元法分为直接边界积分法,虚拟应力法,不连续位移法三种方法。本文的计算程序是在Crounch提供的虚拟应力法程序TWOFS基础上,从工程实用的观点出发,通过引入节理面切向刚度值ks和法向刚度值kn,把节理系统总的影响均衡到岩体中去,形成一个新的执行程序BEMFS。 展开更多
关键词 层状节理 采空场 稳定性 数值模拟
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循环荷载作用下层状节理岩体锚固效果的物理模拟研究 被引量:11
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作者 康天合 郑铜镖 李焕群 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1724-1729,共6页
运用物理模拟方法,研究了在循环荷载作用下层状节理岩体非锚固与锚固模型的弹性模量E随岩体分层厚度h和块度a(岩块体积的立方根)的变化规律。试验的16个模型是层状和层状节理岩体非锚固与锚固模型各4个。得出的结论是:层状与层状节理岩... 运用物理模拟方法,研究了在循环荷载作用下层状节理岩体非锚固与锚固模型的弹性模量E随岩体分层厚度h和块度a(岩块体积的立方根)的变化规律。试验的16个模型是层状和层状节理岩体非锚固与锚固模型各4个。得出的结论是:层状与层状节理岩体非锚固模型的E随h或 a 呈指数规律变化。层状与层状节理岩体,在第1加载循环时E随h或a呈对数规律变化;在循环加载时E随h或 a 呈线性规律变化。在非锚固条件下,岩体发生由表及里的层裂破坏,而锚固使层裂破坏得到了有效控制,模型破裂后仍具有良好的整体承载性能。岩体的h和a越小,锚固效果越好。高应力条件下对层状与层状节理岩体的锚固必须强调各锚固件的强度和锚杆的预紧力。 展开更多
关键词 岩石力学 层状节理岩体 弹性模量 锚固 物理模拟 循环荷载
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爆炸应力波在层状节理岩体中的传播规律试验研究 被引量:10
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作者 孙冰 袁登 +1 位作者 曾晟 刘其兵 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期118-123,共6页
为了研究爆炸应力波在岩体中的传播规律,基于相似理论,开展了爆炸应力波在层状节理岩体中衰减的实验研究。研究表明,节理阻碍应力波的传播且存在各向异性;对于垂直或小角度入射节理的应力波,在垂直方向和纵向的衰减很明显并且幅度较大,... 为了研究爆炸应力波在岩体中的传播规律,基于相似理论,开展了爆炸应力波在层状节理岩体中衰减的实验研究。研究表明,节理阻碍应力波的传播且存在各向异性;对于垂直或小角度入射节理的应力波,在垂直方向和纵向的衰减很明显并且幅度较大,在横向衰减不明显;对于斜入射节理的应力波,横向和垂直方向没有明显的衰减,纵向的衰减很明显并且幅度较大;应力波的合成峰值速度与炮孔密集度之间的关系密切,当炮孔间距超过一定距离时,实际测得的速度时程为最近药包爆破产生的应力波,并非总药量产生的应力波的叠加。 展开更多
关键词 爆炸应力波 层状节理岩体 应力波衰减 峰值速度
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应力波在层状节理岩体中的透反射与衰减规律 被引量:7
13
作者 孙冰 郭闪闪 +2 位作者 曾晟 马艾阳 邓显石 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期828-832,共5页
为了研究应力波在穿越层状节理岩体发生透射和反射作用后能量的衰减规律,基于Froude相似比例法制作了层状节理岩体模型,并对模型进行瞬时冲击实验研究。通过对不同位置的加速度时程信号的分析,得出应力波因在节理结构面之间的透反射波... 为了研究应力波在穿越层状节理岩体发生透射和反射作用后能量的衰减规律,基于Froude相似比例法制作了层状节理岩体模型,并对模型进行瞬时冲击实验研究。通过对不同位置的加速度时程信号的分析,得出应力波因在节理结构面之间的透反射波的叠加作用形成增强信号,使得穿过节理后的时程信号峰值均未在刚起跳时达到最大,而是起跳后的一段时间先后出现峰值。通过离散快速傅里叶变换对时域信号进行频谱特性分析,得出规律:节理对应力波的阻隔作用使节理前后信号的主频和频率内最大振幅均呈非线性降低趋势,信号的高频部分迅速衰减、能量逐渐被吸收。 展开更多
关键词 层状节理岩体 应力波 透射与反射 衰减 快速傅里叶变换 频谱分析
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层状节理岩体变形特性数值模拟研究 被引量:5
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作者 孙旭曙 程冬 +4 位作者 黄叶宁 李飞 何葭桐 迟健 刘洋 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第3期32-35,共4页
层状节理岩体变形特性的研究,对于实际工程确定其力学参数具有重要参考作用.本文选取层状节理岩体为研究对象,分别建立不同倾角、不同尺寸层状节理岩体三维数值计算模型,采用FLAC3D软件模拟单轴压缩试验,研究了层状节理岩体不同方向弹... 层状节理岩体变形特性的研究,对于实际工程确定其力学参数具有重要参考作用.本文选取层状节理岩体为研究对象,分别建立不同倾角、不同尺寸层状节理岩体三维数值计算模型,采用FLAC3D软件模拟单轴压缩试验,研究了层状节理岩体不同方向弹性模量的各向异性特性和尺寸效应.研究表明:沿节理走向的弹性模量受节理倾角和模型尺寸影响极小;沿倾向和高程方向的弹性模量随节理倾角增大呈U型分布,且具对称性,其各向异性特性显著;随着模型尺寸增大,不同倾角层状节理岩体的弹性模量变化规律不一致,但总体减小且趋于稳定;采用多项式拟合层状节理岩体主要变形方向的变形参数函数并求导,可确定其典型单元体尺寸和等效变形参数. 展开更多
关键词 层状节理岩体 数值模拟 各向异性 尺寸效应
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不同层状节理面巷道围岩稳定性分析
15
作者 张寿 《化工矿物与加工》 CAS 北大核心 2013年第10期44-45,共2页
采用RFPA2D-SRM数值计算软件对岩层层理面倾角为0°、30°、45°和60°时,围岩的松动破坏情况进行模拟,分析其巷道掘进后围岩应力的分布、转移以及裂纹产生、扩展情况。当层理面倾角为0°时,围岩应力为对称分布,30&... 采用RFPA2D-SRM数值计算软件对岩层层理面倾角为0°、30°、45°和60°时,围岩的松动破坏情况进行模拟,分析其巷道掘进后围岩应力的分布、转移以及裂纹产生、扩展情况。当层理面倾角为0°时,围岩应力为对称分布,30°、45°、60°时巷道围岩应力呈不对称分布,巷道均沿着垂直层理面破坏并失稳,区别在于破坏的起始位置不同。 展开更多
关键词 层状节理 松动破坏 稳定性分析
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复杂岩体力学参数的确定方法 被引量:1
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作者 薛廷河 何满潮 《有色金属(矿山部分)》 北大核心 2001年第5期26-29,共4页
复杂岩体力学参数的确定一直是岩石力学和工程领域的一大难题。本文在工程岩体连续性模型的基础上 ,运用确定岩体力学参数的新方法 ,对含层状斜节理的灰岩岩体进行数值力学实验 ,从而确定了该岩体的各项基本力学参数值。
关键词 连续微元尺寸 力学参数 工程岩体 层状节理 灰岩岩体 数值力学实验
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