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弃渣场边坡的粒径分布特征及其失稳机制研究 被引量：18
1
作者 罗浩 霍宇翔 +3 位作者 巨能攀 赖若帆 解明礼 段亮 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期69-79,共11页
弃渣场边坡是一种常见的人工斜坡,其稳定性关系到区域内的道路交通,弃渣场潜在引发的地质灾害对下游地区人民生产生活也有不可忽视的危害。现有的数学统计、摄影-图像分析以及筛分试验等方法在弃渣场边坡的粒径分级特征研究中并不能真... 弃渣场边坡是一种常见的人工斜坡,其稳定性关系到区域内的道路交通,弃渣场潜在引发的地质灾害对下游地区人民生产生活也有不可忽视的危害。现有的数学统计、摄影-图像分析以及筛分试验等方法在弃渣场边坡的粒径分级特征研究中并不能真实反映弃渣场边坡在堆积过程中不同粒径颗粒的分布特点和引起的破坏模式影响效应。为突破这一局限,本文结合泸州市古蔺县叙大(叙永至大村镇)铁路沿线的弃渣场工程实际,采用物理模拟方法重现了弃渣体的堆积过程,研究了弃渣场边坡内的渣体粒径分级特征,以及弃渣堆积体的坡体结构特征。并根据物理模拟的试验结果,结合PFC离散元数值模拟研究了弃渣场边坡在考虑粒径分级情况下由降雨引起的斜坡变形失稳过程。物理模拟研究结果表明:弃渣堆积体的形成是一个动态的过程,在重力及颗粒间相互作用下,形成的堆积体粒径分级程度高,不均匀性强。从上至下颗粒的平均粒径逐渐增大,密度逐渐减小,空隙率逐渐增大。典型弃渣场边坡变形破坏过程的离散元PFC模拟研究表明:在降雨作用下,弃渣堆积体固结沉降、孔隙率降低、抗剪强度降低,弃渣场边坡的稳定性随之降低。整个过程分为应力重分布、中部覆盖层剪切破坏、后缘拉裂、后缘下错、前缘鼓胀、潜在滑面形成及滑面贯通几个阶段。 展开更多
关键词 弃渣堆积体 边坡稳定性 粒径分级 物理模拟 离散元pfc 变形失稳过程
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基于滑带土强度劣化的库水复活型滑坡渐进失稳机理研究
2
作者 孙立娟 沈方铭 张互助 《吉林建筑大学学报》 CAS 2022年第4期18-22,28,共6页
为研究库水复活型滑坡的渐进失稳机理,采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程.通过离散元PFC2D双轴压缩试验进行微观参数标定,而后建立等比例计算模型,对不同分段滑带进行强度折减,模拟滑坡的渐进失稳过程,并采用“分段式滑面底渗... 为研究库水复活型滑坡的渐进失稳机理,采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程.通过离散元PFC2D双轴压缩试验进行微观参数标定,而后建立等比例计算模型,对不同分段滑带进行强度折减,模拟滑坡的渐进失稳过程,并采用“分段式滑面底渗法”的模型试验方法进行验证.结果表明,数值模拟结果与模型试验结果吻合较好.滑带土强度衰减是诱发滑坡失稳的重要因素.滑坡体失稳主要经历了坡面微裂缝产生、后缘破裂面贯通、底滑面蠕滑失稳、直至整体滑移等渐进破坏过程.库岸滑坡表现为蠕滑-拉裂的牵引式滑坡破坏模式.各级滑块仅有一条主裂缝,滑块内部伴生有次生裂缝.滑坡体表层发生拉破坏,底滑面主要发生剪破坏,中间部分为拉剪综合的动平衡状态. 展开更多
关键词 滑带土强度 库水复活型滑坡 离散元pfc2D 表观破坏模式 后缘拉裂缝
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基于颗粒流法的岩石断裂韧度确定 被引量：1
3
作者 李启月 孙丽 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第22期55-59,共5页
岩石断裂韧度是岩石断裂力学中最为重要的参数和指标,它表征岩石材料抵抗裂纹扩展的能力或产生新裂纹表面所需克服的阻力。本文运用离散元法对含预置裂隙的岩石模型破碎过程进行数值模拟,并从能量平衡角度全面模拟巴西圆盘实验加载过程... 岩石断裂韧度是岩石断裂力学中最为重要的参数和指标,它表征岩石材料抵抗裂纹扩展的能力或产生新裂纹表面所需克服的阻力。本文运用离散元法对含预置裂隙的岩石模型破碎过程进行数值模拟,并从能量平衡角度全面模拟巴西圆盘实验加载过程中岩石模型的各种宏观力学响应和裂隙扩展等情况,进而计算岩石的断裂韧度,得到模拟岩样的平均断裂韧度为1.428MPa·m1/2,依据试验数据计算得到岩样的平均断裂韧度为1.405MPa·m1/2。计算结果与实验值能够很好地吻合,从而证明了本文方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 岩石断裂韧度 临界应变能 pfc2D 能量平衡方法 预置裂纹 巴西圆盘试件
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地下采矿引起地表塌陷离散元PFC^(2D)数值模拟研究 被引量：2
4
作者 魏媛 王飞飞 +3 位作者 任青阳 肖宋强 陈斌 靳红华 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第2期30-34,共5页
采用离散元PFC^(2D)建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂... 采用离散元PFC^(2D)建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂⁃剪裂破坏,岩层中不断有新生裂缝产生。上覆岩层主要以拉裂缝发展为主,在拉裂缝发展区域两端产生部分剪破坏裂缝,在空区两端已经出现向上发展的裂缝集聚,是空区顶板逐渐垮塌崩落的征兆。开采第3分层和第4分层矿体后,出现了局部顶板垮塌现象,且垮塌崩落逐渐发展为整个采空区顶板垮塌,最终垮塌崩落至地表,在地表初步形成一个小塌陷坑。塌陷坑发展过程依据裂隙数可细分为平稳发展时期、缓慢发展时期、快速发展时期和结束发展时期,揭示了井下矿体开采致使上覆岩层拉裂⁃空区两端剪裂⁃整体垮塌崩落的形成机理。 展开更多
关键词 采矿工程 地质灾害 地表塌陷 数值模拟 离散元pfc^(2D)
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基于离散元的粉料振动密堆积影响因素研究 被引量：3
5
作者 王文涛 王俊元 +1 位作者 段能全 杜文华 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期42-45,共4页
针对粉料复杂的堆积密实作用机理,建立了修正的离散元软球模型,采用正交法试验研究了碱性耐火粉料布料过程中在重力场和外力扰动下粉料内部堆积密实度随时间、振幅、频率、级配的变化情况。结果表明,合理的振动工艺能够提高粉料的堆积密... 针对粉料复杂的堆积密实作用机理,建立了修正的离散元软球模型,采用正交法试验研究了碱性耐火粉料布料过程中在重力场和外力扰动下粉料内部堆积密实度随时间、振幅、频率、级配的变化情况。结果表明,合理的振动工艺能够提高粉料的堆积密度,水平振动较竖直振动能够获得更好的密度均匀性;在其他工艺参数一致的情况下,均存在最佳的振动时间、振幅、频率、级配区间来达到最好的堆积密度,这些为研究粉料堆积和压制致密化过程提供了理论参考依据。 展开更多
关键词 紧密堆积 孔隙率 离散单元法 粉料 pfc2D
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三峡水库岸坡崩坡堆积物力学特性数值试验研究 被引量：2
6
作者 唐红梅 延兆奇 陈洪凯 《重庆师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期42-49,F0003,共9页
基于三峡水库崩坡堆积物岸坡变形破坏问题,采用三维离散元软件PFC3D,建立了崩坡堆积层土石混合体大型三轴剪切试验模型,并对含石量分别为0%,20%,40%,60%,80%和100%以及截面尺寸分别为60cm×30cm,65cm×32.5cm,70cm×35cm,75... 基于三峡水库崩坡堆积物岸坡变形破坏问题,采用三维离散元软件PFC3D,建立了崩坡堆积层土石混合体大型三轴剪切试验模型,并对含石量分别为0%,20%,40%,60%,80%和100%以及截面尺寸分别为60cm×30cm,65cm×32.5cm,70cm×35cm,75cm×37.5cm和80cm×40cm的试样进行剪切破坏模拟。结果表明:土石混合体粘聚力随着含石量的增加而减小,近似呈线性关系。内摩擦角在含石量小于40%时,几乎不变;当含石量大于40%且小于60%时,内摩擦角处于过渡阶段,开始增大,且增大程度越来越快;当含石量大于60%时,内摩擦角急剧增加。同一含石量试样的粘聚力随着试样尺寸的增大而逐渐减小,且减小程度在含石量40%左右达到最大。随着试样尺寸的增大,含石量为0%的试样内摩擦角几乎不变;20%,40%和60%含石量的试样内摩擦角减小;80%,100%含石量的试样内摩擦角增大。崩坡堆积物试样破坏在"低含高围"情况下时出现"剪涨"现象,在"高含低围"情况下出现"剪缩"现象。研究认为PFC3D程序可以较好地研究水库崩坡堆积层的力学特性。 展开更多
关键词 崩坡堆积物 三轴剪切试验 离散元pfc3D 含石量 试样尺寸 力学特性 三峡水库
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