裂隙冻胀压力及对岩体造成的劣化机制初步研究 被引量：36

1

作者 刘泉声 黄诗冰 +1 位作者 康永水 刘建平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1530-1542,共13页

岩体在冻融循环下裂隙中会经历冻胀力的萌生、发展与消散,裂隙冻胀扩展和岩体冻胀损伤程度受冻胀力控制,基于热力学、渗流理论、界面力学和弹性理论建立了柱形封闭裂隙中冻胀力演化模型,对考虑水分迁移和不迁移两种情况下的冻胀力量值... 岩体在冻融循环下裂隙中会经历冻胀力的萌生、发展与消散,裂隙冻胀扩展和岩体冻胀损伤程度受冻胀力控制,基于热力学、渗流理论、界面力学和弹性理论建立了柱形封闭裂隙中冻胀力演化模型,对考虑水分迁移和不迁移两种情况下的冻胀力量值进行了研究。结果表明:不考虑水分迁移作用下冻胀力随裂隙饱和度g和岩石弹性模量sE增加而迅速增大,当sE>10 GPa且g>94%时产生的冻胀力超过15 MPa,足以驱动任何岩体冻胀开裂,不同岩石裂隙冻胀开裂存在一个对应的临界饱和度ming;考虑岩石的透水性,渗透率低于5×10^(-14) cm^2的低渗透性岩石中裂隙水冻结会产生较大的冻胀水压力,容易引起裂隙冻胀扩展;而在渗透率大于10^(-12) cm^2的高渗透性岩石中,饱和裂隙水冻结难以形成有害的冻胀水压,裂隙冻胀开裂主要是冻结后期在冰-岩界面间的微观未冻水膜中产生的分离压力引起。 展开更多

关键词 裂隙岩体 冻胀力 水分迁移 分离压力 劣化机制

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三峡库区巫峡箭穿洞危岩体稳定性分析及防治工程设计 被引量：18

2

作者 张枝华 杜春兰 +1 位作者 余姝 杨柳 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2018年第2期48-54,共7页

箭穿洞危岩体壁立于三峡库区巫峡左岸,区内属神女峰风景旅游区,每天有大量的船舶从危岩体前方航道通过,潜在涌浪威胁到长江航道安全。箭穿洞危岩体的后缘高程为305 m,基座高程为155 m,平均高差为135 m,平均危岩横宽约50 m,平均厚度约55... 箭穿洞危岩体壁立于三峡库区巫峡左岸,区内属神女峰风景旅游区,每天有大量的船舶从危岩体前方航道通过,潜在涌浪威胁到长江航道安全。箭穿洞危岩体的后缘高程为305 m,基座高程为155 m,平均高差为135 m,平均危岩横宽约50 m,平均厚度约55 m,崩塌体体积约3.575×105m3。箭穿洞危岩体基座为泥质条带灰岩,在库水波动下基座岩体劣化强烈;干湿循环试验表明基座岩体强度下降约20%~30%,危岩体可能发生基座压裂滑移或倾倒破坏。箭穿洞危岩体在145 m、175 m静水位工况条件下为稳定,暴雨+162 m洪水位工况下为基本稳定状态,在考虑基座岩体劣化的工况下处于极限平衡状态。箭穿洞危岩体防治工程等级为Ⅰ级,设计方案采用基座软弱岩体补强加固+锚索锚固。基座岩体在持续劣化,建议尽快启动箭穿洞危岩的治理工作。 展开更多

关键词 箭穿洞危岩体 消落带 岩体劣化 锚固 基座保护

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三峡库区消落带岸坡岩体劣化特性测试及质量评价 被引量：12

3

作者 杨何 汤明高 +3 位作者 许强 霍宇翔 向育才 邓文锋 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1360-1371,共12页

三峡库区自2003年首次蓄水以来,在库水位周期性升降作用下,消落带岸坡岩体的物理力学性质逐渐劣化,从而引发多次岩质岸坡的失稳破坏,严重影响和威胁库区航道运营安全。以三峡库区典型的泥质粉砂岩、泥灰岩、灰岩岸坡为研究对象,应用地... 三峡库区自2003年首次蓄水以来,在库水位周期性升降作用下,消落带岸坡岩体的物理力学性质逐渐劣化,从而引发多次岩质岸坡的失稳破坏,严重影响和威胁库区航道运营安全。以三峡库区典型的泥质粉砂岩、泥灰岩、灰岩岸坡为研究对象,应用地质雷达、回弹仪对消落带及高水位以上的岩质岸坡进行岩体质量测试,采用钻孔取芯及室内声波测试进行验证,对岩体劣化性质进行了质量评价。研究认为三峡库区岸坡岩体的劣化模式分为溶蚀塌落型、层面龟裂型、层间碎裂型和侵蚀剥落型4类,并提出了水库岸坡岩体质量劣化性质的现场评价方法与指标体系。研究成果对于大型水库岩质岸坡岩体质量劣化评价及稳定性分析具有指导和参考价值。 展开更多

关键词 三峡库区 消落带 岩体质量 劣化性 评价方法

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水岩作用下裂隙岩体变形特性试验研究 被引量：10

4

作者 王瑞红 王宇轩 +1 位作者 蒋昱州 张志伟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期136-142,共7页

为了解水岩作用对完整岩体及损伤裂隙岩体变形特性的影响,在一定应力状态下将岩样预压损伤后,分别在0 MPa、0.4 MPa、0.8 MPa的水压力缸中密封浸泡30 d再进行重复加载破坏试验。试验结果表明:经预压破坏后,未浸水的裂隙岩样在不同围压... 为了解水岩作用对完整岩体及损伤裂隙岩体变形特性的影响,在一定应力状态下将岩样预压损伤后,分别在0 MPa、0.4 MPa、0.8 MPa的水压力缸中密封浸泡30 d再进行重复加载破坏试验。试验结果表明:经预压破坏后,未浸水的裂隙岩样在不同围压下再次加载至完全破坏时,极限应变变化幅度较小,低于7%,弹性模量降低12%~23%,变形模量降低3%~5%,极限应变、模量变化与围压之间没有明显关系;压力水浸泡对岩体软化作用明显,经预压破坏含有裂隙的岩体,浸泡后再次加载时,极限应变增加0%~37%,弹性模量降低28%~61%,变形模量降低32%~57%。相同围压下,含预压裂隙岩样在浸泡后的强度相比完整岩样未浸水时有较大幅度的下降。比较不同水压浸泡后裂隙岩样,随着浸泡水压的增大,岩样强度降低程度越大;随着围压的增大,岩样强度随水压增大降低的程度逐渐减小。含预压裂隙岩样若不考虑压力水浸泡作用,第二次加载强度与第一次加载相比亦有所降低,围压越大,降低程度越小,裂纹对岩体强度的影响越小。与"完整"岩体相比,裂隙岩体对水软化作用更加敏感,长期浸泡后岩体力学性质弱化明显,更易产生不稳定问题。 展开更多

关键词 水岩作用 裂隙岩体 软化作用 重复加载 干湿循环作用 饱水—风干循环作用 岩石劣化机制 节理岩体失稳破坏

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库水位变动条件下柱状危岩体变形破坏机理 被引量：10

5

作者 陈小婷 王健 +1 位作者 黄波林 谭建民 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2019年第2期9-18,共10页

三峡水库周期性水位变动造成了部分消落带岩体劣化,其具体表现为强度下降和宏观裂隙增多,这使得一些柱状危岩体被发现或需要重新认识,包括箭穿洞、曲子滩和棺木岭等危岩体。这些柱状危岩体三维边界清晰,由"硬-相对软"的岩性组... 三峡水库周期性水位变动造成了部分消落带岩体劣化,其具体表现为强度下降和宏观裂隙增多,这使得一些柱状危岩体被发现或需要重新认识,包括箭穿洞、曲子滩和棺木岭等危岩体。这些柱状危岩体三维边界清晰,由"硬-相对软"的岩性组成,主要受控于相对软的硬岩基座岩体。采用伪时间增量的方式模拟岩石强度的时间相关劣化效应,数值分析了多水位变动周期下棺木岭危岩体裂缝和破坏区的扩展情况。危岩体初始破坏区主要集中在基座趾部岩体。随着水位变动周期增多,裂缝和破坏区由危岩体踵部和趾部相对扩展,破坏区主要集中在危岩体踵部。10次水位周期计算所得破坏区比相同时步、没有劣化效应时增加了近4倍,且以拉张破坏为主。周期性水位变动造成的岩体劣化强烈加快了柱状危岩体演化进程,同时影响了其破坏机理。从数值分析来看,棺木岭危岩体的变形破坏模式从原来的倾倒为主将转为以压溃崩塌为主。水位变动条件下岩石强度的时间相关劣化效应及其对柱状危岩体的影响研究将为三峡水库危岩体防治提供重要技术支撑。 展开更多

关键词 水位变动 柱状危岩体 岩体劣化 破坏区扩展 压溃失稳模式

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三峡库区顺层灰岩岸坡劣化-溃屈灾变机制研究 被引量：8

6

作者 闫国强 殷跃平 +1 位作者 黄波林 胡雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2568-2580,共13页

三峡库区巫峡段发现多处顺层岸坡滑移-弯曲变形迹象,库水循环涨落加剧了岸坡前缘劣化损伤与失稳破坏。以巫峡段青石6号坡为例构建室内概化模型,开展顺层灰岩岸坡在消落带岩体劣化下的灾变机制研究。研究结果表明:蓄水前岸坡整体长期处... 三峡库区巫峡段发现多处顺层岸坡滑移-弯曲变形迹象,库水循环涨落加剧了岸坡前缘劣化损伤与失稳破坏。以巫峡段青石6号坡为例构建室内概化模型,开展顺层灰岩岸坡在消落带岩体劣化下的灾变机制研究。研究结果表明:蓄水前岸坡整体长期处于稳定状态。随着劣化进行,蓄水后岸坡变形加剧直至溃屈破坏,岩体劣化缩短了劣化-溃屈失稳进程。运动学分析显示,溃屈破坏时同一岩层达到速度峰值近似。岩层“弯折点”后部运动特征较为一致,前部较为离散。溃屈破坏点是岸坡能量释放的转折点和顶点;随劣化演变位移、应力逐渐递增,呈现提前破坏征兆,溃屈破坏前后应力产生“集中-释放”。整体来看,应力变化提前于位移,表明应力监测更有效。应力监测的核心在于关键区段的确定,对于劣化-溃屈型岸坡来讲,前缘“挠曲段”处应力陡增可作为岸坡临界失稳的重要表征;“劣化-溃屈”演化进程中后缘推挤始终存在,它是岸坡灾变的前提。但岸坡失稳的主导因素却是消落带岩体持续不断的劣化。青石6号坡当前处于向强烈弯曲隆起演化进程中,由于消落带岩体持续劣化,可能由稳定/基本稳定逐渐演变为欠稳定状态。 展开更多

关键词 物理模型试验 岩体劣化 顺层灰岩岸坡 劣化-溃屈 三峡库区巫峡段

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卡门子湾滑坡及周边碎屑岩岸坡劣化变形机制初步研究 被引量：5

7

作者 何钰铭 王金波 +4 位作者 金卉林 聂邦亮 叶义成 廖伟杰 马振 《资源环境与工程》 2020年第4期554-560,共7页

通过对卡门子湾滑坡及周边碎屑岩岸坡进行现场调(勘)查,并结合多手段、多学科综合分析,揭露岸坡劣化引起斜坡变形的过程,进而对卡门子湾滑坡劣化变形机制进行初步研究,提出以削坡减载和回填压脚为主的防治建议。对中国类似库区岸坡岩体... 通过对卡门子湾滑坡及周边碎屑岩岸坡进行现场调(勘)查,并结合多手段、多学科综合分析,揭露岸坡劣化引起斜坡变形的过程,进而对卡门子湾滑坡劣化变形机制进行初步研究,提出以削坡减载和回填压脚为主的防治建议。对中国类似库区岸坡岩体劣化引起斜坡变形的研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 岩体劣化 碎屑岩库岸 地质灾害 滑坡 劣化变形机制

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裂隙煤体单轴压缩能量耗散离散元分析 被引量：5

8

作者 王浩飞 张晓勇 +1 位作者 况丹阳 王楠 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第4期27-32,共6页

利用3dec数值模拟软件模拟不同倾角贯通裂隙煤岩单轴压缩实验,通过统计分析岩块破坏时块体单元劣化数和子接触劣化数,得出不同倾角裂隙煤岩单轴压缩能量损耗机制。试验结果表明:接触面倾角在0°～30°范围内的岩样能量损耗主要... 利用3dec数值模拟软件模拟不同倾角贯通裂隙煤岩单轴压缩实验,通过统计分析岩块破坏时块体单元劣化数和子接触劣化数,得出不同倾角裂隙煤岩单轴压缩能量损耗机制。试验结果表明:接触面倾角在0°～30°范围内的岩样能量损耗主要由块体单元劣化引起,接触面倾角在45°～60°范围内的岩样损伤主要由子接触劣化引起;面储能以及面法向能峰值随接触面倾角增大而减小,面切向能随倾角增大而增大,在单轴压缩应力环境下,面切向能释放是导致接触面滑移的原因。 展开更多

关键词 节理岩体 能量耗散 单元劣化 子接触劣化

原文传递

三峡库区消落带岩体劣化下危岩体长期变形破坏机理——以冠木岭为例 被引量：3

9

作者 胡刘洋 张鹏 黄波林 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1891-1900,共10页

三峡库区水位周期性变动导致消落带岩体劣化,加速了库区部分危岩体朝不稳定方向发展,潜在涌浪灾害威胁长江航道。本文以冠木岭危岩体为研究对象,阐述了冠木岭危岩体下部软弱层在收到上部荷载作用及库水波动影响下,岩体强度不断减弱,最... 三峡库区水位周期性变动导致消落带岩体劣化,加速了库区部分危岩体朝不稳定方向发展,潜在涌浪灾害威胁长江航道。本文以冠木岭危岩体为研究对象,阐述了冠木岭危岩体下部软弱层在收到上部荷载作用及库水波动影响下,岩体强度不断减弱,最终演化为倾倒滑移或基座压裂座滑的破坏模式。使用抗剪强度折减法计算了5种工况下随水位周期该危岩体的稳定性系数,结果表明:在现状自然工况下危岩体处于基本稳定状态,稳定性系数大约在1.3;在劣化工况下,强度以每个周期下降1%的速率进行折减,岩体劣化与强降雨+岩体劣化两种工况下,在20个水文周期的库水变动影响下,稳定性系数维持在1.1以上,处于基本稳定状态;库水+岩体劣化工况下稳定性系数由1.3下降到1.0,稳定性状态也从稳定状态过渡到极限平衡状态;库水+强降水+岩体劣化工况处于极限平衡-不稳定状态,在此种最不利条件下,危岩位移量达到11 m,稳定性系数下降到0.76,危岩处于不稳定状态;在经过长达20个水文周期的库水位变化后,考虑岩体劣化工况下的冠木岭危岩已处于极限平衡状态或不稳定状态,建议开展专项岩体劣化防治,提高危岩体稳定性,以保障航道安全。 展开更多

关键词 冠木岭危岩体 岸坡消落带 岩体劣化 长期稳定性分析

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考虑劣化效应的顺层灰岩岸坡滑移-拉裂研究

10

作者 郑洪春 闫国强 +2 位作者 孙位 冯冰洋 唐瑶 《人民长江》 北大核心 2024年第6期159-166,共8页

三峡库区在高程145~175 m之间的周期性水位调控,促使库区巫峡段灰岩岸坡劣化损伤加剧,稳定性衰减。通过引入劣化深度L 0以及岩层滑移厚度H建立了滑移-拉裂计算模型,研究巫峡段顺层灰岩岸坡受侵蚀劣化脱空时的滑移-拉裂破坏。研究结果表... 三峡库区在高程145~175 m之间的周期性水位调控,促使库区巫峡段灰岩岸坡劣化损伤加剧,稳定性衰减。通过引入劣化深度L 0以及岩层滑移厚度H建立了滑移-拉裂计算模型,研究巫峡段顺层灰岩岸坡受侵蚀劣化脱空时的滑移-拉裂破坏。研究结果表明:当L 0不变时,随着H增加,岸坡易于失稳且失稳距离x明显增大;随着L 0变大,同一H岩层面滑移失稳距离x明显变大,可增加约3倍有余,岩层面参数的劣化衰减使顺层岸坡更易发生深厚层、大规模的失稳破坏;当L 0较小时,易沿坡肩后部“滑移-拉裂”破坏,随着L 0逐渐变大,破坏模式变为坡肩前后部同时发生滑移-拉裂失稳。针对岩层面易受库水损伤的顺层岸坡,治理方案建议为:坡肩及后缘滑移块锚索(杆)加固+坡肩前缘岩层出露面“挂网+喷浆+随机锚杆”组合方案,以达到“固头”以及隔绝“劣化损伤”通道的目的。研究成果可为库区内顺层灰岩岸坡岩体劣化稳定性分析以及工程治理提供一定技术参考。 展开更多

关键词 顺层灰岩岸坡 稳定性分析 岩体劣化 劣化深度 三峡库区

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湖北省三峡库区砂泥岩互层岩体劣化特征与劣化机理分析

11

作者 何钰铭 彭正华 +3 位作者 石长柏 谢迪 赵振洋 黄宁 《中国资源综合利用》 2024年第1期34-37,共4页

受水位周期性变动影响,三峡库区地质环境产生复杂变化,尤其是对碎屑岩岸坡砂泥岩互层岩体劣化的影响显著。本文通过对湖北省三峡库区碎屑岩岸坡砂泥岩互层岩体进行现场调查,结合现场测试与室内试验成果,对比分析碎屑岩砂泥岩互层岩体两... 受水位周期性变动影响,三峡库区地质环境产生复杂变化,尤其是对碎屑岩岸坡砂泥岩互层岩体劣化的影响显著。本文通过对湖北省三峡库区碎屑岩岸坡砂泥岩互层岩体进行现场调查,结合现场测试与室内试验成果,对比分析碎屑岩砂泥岩互层岩体两种结构单元的劣化差异,结合岸坡互层岩体的劣化现状,分析砂泥岩互层结构的岸坡岩体劣化变形过程,揭示砂泥岩互层岩体的劣化机理及其对岸坡致灾发展的影响,为后期合理进行岸坡岩体劣化评价及防治提供理论支撑。 展开更多

关键词 三峡库区 碎屑岩库岸 砂泥岩互层 岩体劣化 劣化机理

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煤岩体耦合致裂作用下的强度劣化研究 被引量：4

12

作者 崔峰 来兴平 +1 位作者 曹建涛 单鹏飞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期3633-3641,共9页

以建立煤岩体耦合致裂方案与强度劣化之间的关系为目标,将注水和爆破这2种措施的共同作用定义为耦合致裂,分析耦合致裂机制,给出耦合致裂时裂纹的扩展准则,提出固–液耦合态模型在爆炸荷载作用下的强度劣化分析方法,运用数值模拟方法建... 以建立煤岩体耦合致裂方案与强度劣化之间的关系为目标,将注水和爆破这2种措施的共同作用定义为耦合致裂,分析耦合致裂机制,给出耦合致裂时裂纹的扩展准则,提出固–液耦合态模型在爆炸荷载作用下的强度劣化分析方法,运用数值模拟方法建立注水模型及爆炸荷载制取模型,在完成爆炸荷载施加后对模型实施轴向加载,分析不同耦合致裂方案作用下模型整体强度的劣化程度。结果表明:耦合致裂的本质是爆炸形成的爆生气体和冲击波共同在已软化的煤岩体中传播,耦合致裂效果大于两者的简单叠加;提高注水压力可提高煤岩体的强度劣化率,随着钻孔孔径加大即装药量的增加,模型强度下降显著。获得耦合致裂参数与强度劣化率f的关系,定量评估了炸药单耗和注水压力所对应的煤体破坏程度。工程实践为例,求得急倾斜特厚煤层综放工作面煤体耦合致裂后的强度为5.48 MPa,相比实施注水后煤体的强度又降低了40.07%。工作面回采率满足了国家标准对厚煤层回采率的要求,达到了提高顶煤回收率的目的,为定量评估耦合致裂效果提供了试验方法与依据。 展开更多

关键词 岩石力学 煤岩体 爆破致裂 数值模拟 耦合致裂 强度劣化

原文传递

热湿循环作用下节理砂岩重复剪切力学特性及本构模型

13

作者 张景昱 詹润禾 +3 位作者 邓华锋 李建林 王文东 宛良朋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2148-2157,共10页

乌东德、白鹤滩等大型水库处于金沙江典型干热河谷内,其岸坡消落带岩土体除经受库水位每年大幅升降以及汛期小幅频繁变化的影响外,还包括干热河谷高温低湿气候条件以及区域高频地震和水库地震的影响。为研究干热河谷地区消落带节理岩体... 乌东德、白鹤滩等大型水库处于金沙江典型干热河谷内,其岸坡消落带岩土体除经受库水位每年大幅升降以及汛期小幅频繁变化的影响外,还包括干热河谷高温低湿气候条件以及区域高频地震和水库地震的影响。为研究干热河谷地区消落带节理岩体的损伤劣化特性,在前期水-岩作用的研究基础上,以乌东德库区典型岸坡节理砂岩为研究对象,开展了热湿循环作用下节理砂岩重复剪切试验,分析了节理岩体的剪切力学特性劣化规律和劣化机理,并分段建立了考虑热湿循环作用损伤的节理砂岩剪切本构模型。研究表明:(1)在热湿循环以及重复剪切作用下,节理砂岩的抗剪强度、剪切刚度、剪切重点剪胀值和屈服点剪切位移均呈现“快-缓-稳”的劣化趋势,其中在前3个循环周期内劣化幅度显著,劣化占比近70%,3~8个循环周期内劣化速率放缓,8个循环周期后劣化速率趋稳;(2)相比于干湿循环,热湿循环对岩石孔隙度和纵波波速的影响更大,且岩石颗粒间的连接作用在较高温度的影响下更易遭受破坏;(3)根据剪切应力-剪切位移曲线特征,建立了以Goodman模型和Clough-Duncan双曲线模型分段修正描述的本构模型,模型曲线与试验结果能够较好吻合。研究成果及方法可为干热河谷水库岩质岸坡消落带稳定分析提供参考。 展开更多

关键词 干热河谷 水库消落带 热湿循环 节理岩体 劣化效应

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岩体劣化下锚索预应力补偿机制数值研究

14

作者 邱深建 《东北水利水电》 2024年第6期37-41,72,共6页

为揭示岩体劣化作用下锚索预应力补偿机制,本文基于Abaqus数值模拟,开展了锚索预应力在岩体劣化作用下损失及补偿数值模拟实验,并在验证模型可靠的基础上,分析了不同劣化率下锚索预应力损失和预应力补偿机制,研究结果可为预应力锚索锚... 为揭示岩体劣化作用下锚索预应力补偿机制,本文基于Abaqus数值模拟,开展了锚索预应力在岩体劣化作用下损失及补偿数值模拟实验,并在验证模型可靠的基础上,分析了不同劣化率下锚索预应力损失和预应力补偿机制,研究结果可为预应力锚索锚固的边坡灾害防治提供相关依据。 展开更多

关键词 岩体劣化 锚索 预应力 补偿机制

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考虑岩体劣化的库岸典型危岩体破坏过程与长期稳定性分析 被引量：3

15

作者 陈云飞 张鹏 +2 位作者 黄波林 秦盼盼 李秋旺 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期938-947,共10页

自三峡库区蓄水以来,岸坡消落带岩体劣化趋势明显,加速了岩质岸坡向欠稳定和不稳定发展,潜在崩塌涌浪灾害威胁长江航道安全。以三峡库区板壁岩为例,采用抗剪强度折减法分析在岩体劣化工况下危岩体的破坏过程与长期稳定性。结果表明:在... 自三峡库区蓄水以来,岸坡消落带岩体劣化趋势明显,加速了岩质岸坡向欠稳定和不稳定发展,潜在崩塌涌浪灾害威胁长江航道安全。以三峡库区板壁岩为例,采用抗剪强度折减法分析在岩体劣化工况下危岩体的破坏过程与长期稳定性。结果表明:在自然工况下,板壁岩危岩体处于稳定状态;在库水+岩体劣化工况下,中部锁固段处拉应力集中,拉张裂缝逐步向顶部主控裂缝及底部基破碎带延展并相互贯通,可能发生滑移-剪切破坏;在库水+岩体劣化+强降雨极端工况下,约40个水文周期后,岩体强度下降30%,板壁岩危岩体的稳定性系数降至约1.14,处于欠稳定状态,建议进行工程防治,提高危岩体稳定性,以保障航道安全。研究结果可为三峡库区板壁岩及类似危岩体的防灾减灾工作提供科学合理的依据。 展开更多

关键词 三峡库区 板壁岩 危岩体 岩体劣化 长期稳定性

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三峡库区黄南背西危岩体变形机理研究及失稳模式预测 被引量：3

16

作者 王健 黄波林 +2 位作者 赵永波 张枝华 胡明军 《华南地质与矿产》 CAS 2018年第4期339-346,共8页

自三峡库区2009年蓄水至175 m以来,库水位常年在高程145-175 m间波动,形成了高差30 m的水位变动带(消落带)。由于该变动带上岩体长期在饱和浸泡-风干曝晒的循环作用下,其物理力学强度不断减弱,于是大量的新生危岩和滑坡塌岸相继形成,此... 自三峡库区2009年蓄水至175 m以来,库水位常年在高程145-175 m间波动,形成了高差30 m的水位变动带(消落带)。由于该变动带上岩体长期在饱和浸泡-风干曝晒的循环作用下,其物理力学强度不断减弱,于是大量的新生危岩和滑坡塌岸相继形成,此类地质灾害不仅点多面广,且破坏频率高,诱发因素甚多。本文以黄南背西危岩体为典型案例,基于影像资料、原位测试数据以及离散元数值模型深入分析了该危岩体未来失稳的破坏模式和变形成因机理,重点对该危岩体的应力场、形变场和基座岩体受水位作用影响展开研究。研究表明黄南背西危岩体发生失稳破坏的三种因素:1)底部岩体出现压溃破坏,2)底部破碎岩体受水影响劣化加剧,3)基座角砾岩岩体遇水水解。危岩体发生破坏将从其底部岩体出现压溃开始,上部岩体随后下错滑移,失稳岩体发生倾倒、滑移和坠落的复合型破坏。 展开更多

关键词 失稳模式 岩体劣化 新生危岩体 离散元 消落带

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岩体力学参数劣化对岸坡稳定性影响分析 被引量：3

17

作者 赵凯 常立峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第5期144-146,共3页

基于强度折减理论,以ABAQUS有限元软件为平台,以数值计算不收敛为边坡失稳的判据,对云南富宁港岸坡安全系数随岩体参数的变化进行了数值模拟,结果表明:随着岩体强度的变化,岸坡稳定性由安全状态到临界状态,最后变为不安全状态;周期性浸... 基于强度折减理论,以ABAQUS有限元软件为平台,以数值计算不收敛为边坡失稳的判据,对云南富宁港岸坡安全系数随岩体参数的变化进行了数值模拟,结果表明:随着岩体强度的变化,岸坡稳定性由安全状态到临界状态,最后变为不安全状态;周期性浸泡对岩体力学参数的劣化会导致岸坡稳定性降低。 展开更多

关键词 安全系数 岩体强度 力学参数劣化 有限元强度折减法

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层状岩体横观各向同性劣化模型研究 被引量：1

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作者 潘洪月 张丽 +2 位作者 宛良朋 王坤 赵代鹏 《水电与新能源》 2020年第1期52-57,共6页

层状岩体呈现出明显的横观各向同性力学特征,为此,将层状岩体视作层间岩石与层面组成的复合材料,分别就层间岩石力学性质建立相应的力学模型,并提出了劣化模型的弹模裂化极限取值统一限定条件。可考虑层状岩体强度及弹性模量在峰后随塑... 层状岩体呈现出明显的横观各向同性力学特征,为此,将层状岩体视作层间岩石与层面组成的复合材料,分别就层间岩石力学性质建立相应的力学模型,并提出了劣化模型的弹模裂化极限取值统一限定条件。可考虑层状岩体强度及弹性模量在峰后随塑性应变增大而减小的现象,更能准确地模拟层状岩体洞室开挖的力学响应。在乌东德水电站陡倾层状岩体洞室的围岩开挖稳定性分析的应用中,计算结果与现场监测结果吻合,证明该模型适用性。 展开更多

关键词 层状岩体 横观各向同性 弹塑性 岩体劣化 围岩稳定

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基于裂隙网络渗流差异的消落带岩体劣化空间预测方法

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作者 白林丰 黄波林 +2 位作者 秦臻 秦盼盼 许凯凯 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期449-459,共11页

三峡水库175 m蓄水以来,水位周期性涨落,使得岸坡岩体强度下降而逐渐劣化,易导致岩质岸坡失稳破坏,因此引起了广泛的关注。岩体劣化与库水位的波动有关,其损伤劣化区域必然与水力调整范围有一定的关系。本文提出了基于裂隙网络模型渗流... 三峡水库175 m蓄水以来,水位周期性涨落,使得岸坡岩体强度下降而逐渐劣化,易导致岩质岸坡失稳破坏,因此引起了广泛的关注。岩体劣化与库水位的波动有关,其损伤劣化区域必然与水力调整范围有一定的关系。本文提出了基于裂隙网络模型渗流差异的岩体劣化空间分析方法。利用Beacher模型结合裂隙几何参数分布概型模拟岩体裂隙的空间分布,并基于裂隙截面面积相等,在裂隙网络中简化面状渗流为管道流,构建出裂隙网络渗流空间图。同时利用拓扑关系求解实际工况中岩体裂隙网络渗流空间的水头分布区域,通过不同水位下的渗流差异区域来推测发生岩体劣化的空间,基于理论分析和数值模拟得出存在水力差异的区域和新增的渗流区域两种情况合集即为岩体劣化区域。这一预测方法将对量化三峡库区岩体劣化空间强度及岸坡稳定性有重要的指导意义。 展开更多

关键词 三峡库区 岩体劣化 离散裂隙网络模型 裂隙渗流差异 劣化空间

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地下洞室松动圈岩体参数劣化分析模型 被引量：2

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作者 伍丹琪 赵辰 +1 位作者 肖明 陈俊涛 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2018年第13期1552-1557,共6页

为探索一种能够表达围岩松动圈时空效应的定量分析方法,在现有松动圈分析模型的基础上引入位移、空间相关量,建立了能够反映松动圈岩体参数劣化特性的位移-半径相关定量分析模型,明确了待定参数的物理意义及取值范围。并通过地下洞室施... 为探索一种能够表达围岩松动圈时空效应的定量分析方法,在现有松动圈分析模型的基础上引入位移、空间相关量,建立了能够反映松动圈岩体参数劣化特性的位移-半径相关定量分析模型,明确了待定参数的物理意义及取值范围。并通过地下洞室施工现场声波测试结果,验证了模型的合理性和工程适用性。结果表明:由模型得到的结果能与实测数据相吻合,并能够充分反映出参数劣化沿深度方向的变化规律,具有良好的工程适用性。 展开更多

关键词 地下洞室 岩体 松动圈 劣化参数 数学模型

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