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基于MatDEM的不同荷载速率下岩石变形特征数值研究
1
作者 王开越 许开州 +1 位作者 任成煊 王升 《录井工程》 2024年第4期91-98,共8页
为研究荷载速率对岩石强度及变形特征的影响规律,分析力学参数、破坏特征与裂隙分布的耦合关系,通过MatDEM矩阵离散元平台构建25 mm×25 mm×50 mm方柱模拟岩样模型,设置四级荷载速率,数值模拟单轴压缩实验,探究泥岩、砂岩、灰... 为研究荷载速率对岩石强度及变形特征的影响规律,分析力学参数、破坏特征与裂隙分布的耦合关系,通过MatDEM矩阵离散元平台构建25 mm×25 mm×50 mm方柱模拟岩样模型,设置四级荷载速率,数值模拟单轴压缩实验,探究泥岩、砂岩、灰岩、页岩及白云岩5种岩石的力学变形特征。结果表明:荷载速率对峰值前力学行为影响显著,对于白云岩、泥岩、砂岩及灰岩,弹性阶段曲线斜率随荷载速率增加而减小,而页岩受荷载速率影响较小;荷载速率对峰值后力学特征表现为,随荷载速率增加,5类岩样的残余强度均呈上升趋势,泥岩、白云岩、灰岩和砂岩从峰值强度跌落至残余强度的曲线逐渐平缓,而页岩从峰值强度跌落至残余强度的曲线形态较为相似;在较低荷载速率条件下,砂岩、页岩、白云岩和泥岩易发育剪切缝,灰岩易形成共轭缝,随荷载速率增加砂岩、页岩、白云岩和泥岩发育锥形共轭缝,灰岩破坏特征更显著;在较低荷载速率条件下,白云岩、页岩、灰岩及砂岩形成大量张裂隙,泥岩形成大量剪裂隙,随荷载速率增加,岩样形成张裂隙和剪裂隙,但对泥岩张裂隙形成影响较小;随着荷载速率的增加,各类岩石破坏应变梯度出现先增加后突减的变形规律,存在一个突变点,杨氏模量较大岩样突变点对应的荷载速率较低。 展开更多
关键词 荷载速率 单轴压缩 张裂隙 剪裂隙 MatDEM数值模拟
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川东明月峡背斜区岩溶形态分异与构造裂隙表征参数的关系
2
作者 余磊 杨艳娜 +3 位作者 许模 贺苏和巴特尔 曾宪明 刘洋 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期92-100,共9页
探讨高陡背斜区张裂隙发育规律与岩溶地貌的空间分异性之间的相互关系,以张裂隙发育规律预测岩溶空间分异性,也可以通过岩溶空间分异性预测构造张裂隙的空间分布规律。以岩层面主曲率为切入点,通过四川盆地东部明月峡背斜区现场调查、... 探讨高陡背斜区张裂隙发育规律与岩溶地貌的空间分异性之间的相互关系,以张裂隙发育规律预测岩溶空间分异性,也可以通过岩溶空间分异性预测构造张裂隙的空间分布规律。以岩层面主曲率为切入点,通过四川盆地东部明月峡背斜区现场调查、遥感解译、数理统计分析及数学建模等手段,采用岩层面的主曲率对背斜区张裂隙在不同构造部位的发育程度进行预测,分析张裂隙与岩溶地貌空间分异的相关关系。结果表明:岩层面主曲率大小、张裂隙发育概率及岩溶地貌空间分异呈现相似的空间分布规律,岩层面主曲率大的区域,地表岩溶发育较强。川东背斜区岩溶空间分异的主控因素是构造运动产生的张裂隙,岩体张裂隙发育程度决定了早期岩溶地貌的发育特征,现代岩溶地貌空间分异是岩溶正反馈机制促进原始张裂隙差异分化的结果。 展开更多
关键词 四川盆地 背斜 张裂隙 主曲率 岩溶地貌空间分异
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武隆鸡尾山滑坡发生机制与裂缝成因分析 被引量：14
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作者 李晓 张年学 +2 位作者 盛祝平 李守定 赫建明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-12,共12页
由于鸡尾山向山体内斜倾岩体发生滑坡有其特殊性,必须搞清楚滑坡发生岩体的地质环境、地质结构与几何形态的特殊性、以及岩体与滑面的力学性质,进行滑体的稳定性与裂缝成因分析。在考虑滑体几何形态特征、地质结构与构造特征、岩体的岩... 由于鸡尾山向山体内斜倾岩体发生滑坡有其特殊性,必须搞清楚滑坡发生岩体的地质环境、地质结构与几何形态的特殊性、以及岩体与滑面的力学性质,进行滑体的稳定性与裂缝成因分析。在考虑滑体几何形态特征、地质结构与构造特征、岩体的岩溶裂隙发育性质、具有较大压缩性条件下,推导新的稳定性分析与岩体蠕滑压缩的弹性模型公式,计算弱层滑面与前侧壁面的等抗剪强度参数,估算滑动岩体的压缩量(即T0裂缝的内外侧宽度),从而证明T0裂缝是由滑体压缩发生的扩张裂缝,而不是有些研究中主张的拉裂缝,也证明蠕滑是由滑动岩体压缩而发生。根据滑体的几何重心靠外,产生偏心压与外侧压缩量大等原因,分析T1裂缝属拉张裂缝。分析计算结果表明,由于蠕滑导致滑体前部应力、应变最大,达到岩体压缩破坏强度,发生滑体前部岩体压碎并剪断前侧壁,从而解释了滑坡失稳原因。利用岩体蠕滑的弹性压缩模型公式,估算该岩溶裂隙灰岩滑体不同地段的压缩应力、前部岩体破坏应力、压缩量以及压缩模量和方向裂隙率。 展开更多
关键词 边坡工程 鸡尾山滑坡 形成机制 稳定性 变形模量 扩张裂缝 拉张裂缝
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基于离散元法的采空区诱发斜坡变形破坏过程研究 被引量：2
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作者 卢家琦 史文兵 +2 位作者 杨根兰 彭雄武 王小明 《水利水电技术》 北大核心 2020年第3期143-151,共9页
为研究节理条件下采空区对岩质斜坡变形破坏过程的影响,以贵州省清镇市小二岩危岩体为研究对象,运用PFC 2D模拟采空区影响下岩质斜坡渐进破坏过程,并在模拟过程中分别对斜坡坡顶、坡脚、采空区、采空区上方地表四个位置进行监测。初步... 为研究节理条件下采空区对岩质斜坡变形破坏过程的影响,以贵州省清镇市小二岩危岩体为研究对象,运用PFC 2D模拟采空区影响下岩质斜坡渐进破坏过程,并在模拟过程中分别对斜坡坡顶、坡脚、采空区、采空区上方地表四个位置进行监测。初步研究发现:小二岩斜坡为缓倾上硬下软型结构,由于地下采煤导致小二岩斜坡出现变形,在开采作用下其主要的变形方式有采空沉陷和坡顶拉裂;研究区内节理裂隙发育,岩体被节理切割成块体,地下开采后,引起坡顶岩体应力变化,拉裂隙沿节理面产生,岩体发生累进性破坏,为崩塌的发生提供了积极条件;分析认为在对斜坡体进行节理化后,节理对于斜坡的变形具有指引作用,斜坡在采空区变形位置沿节理向陡崖顶部产生大量的拉张裂隙并且最终贯通,与小二岩斜坡的实际变形相近。 展开更多
关键词 数值仿真 节理化斜坡 变形破坏 拉张裂隙
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模拟煤层开采对地表拉张型裂隙形成与演化的探究
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作者 张东哲 《科技创新与生产力》 2017年第4期118-120,共3页
为了研究受地下煤层开采地表拉伸型裂隙的形成与演化规律,通过在原始墙体上进行模拟煤层开采试验,分析了开采深度相同、总开采长度相同时,同一开采厚度裂隙的形成与演化规律,以及不同开采厚度地表裂隙的形成密度、裂隙的发育深度、地表... 为了研究受地下煤层开采地表拉伸型裂隙的形成与演化规律,通过在原始墙体上进行模拟煤层开采试验,分析了开采深度相同、总开采长度相同时,同一开采厚度裂隙的形成与演化规律,以及不同开采厚度地表裂隙的形成密度、裂隙的发育深度、地表的破坏程度。结合现场观察分析试验记录数据,可得以下结论:一是裂隙的发育过程不连续;二是有些裂隙形成于开采影响地表最外围并存在于整个试验过程,其宽度随开采的进行不断变大;三是有些裂隙超前于开采工作面一定距离形成并周期性地出现,其宽度随开采的进行先变大后变小最后基本消失;四是开采厚度小时,地表形成裂隙密度大;五是开采厚度大时,裂隙发育深度深;六是开采厚度越大,地表破坏越严重。 展开更多
关键词 地表裂隙 拉张型裂隙 模拟试验 煤层开采 开采厚度
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α-测氡仪在基坑周围环境变形分析中的应用研究 被引量：1
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作者 朱威威 卫宏 +2 位作者 胡俊 吴雨薇 刘文博 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第2期22-28,共7页
某市人民医院综合大楼基坑施工过程中,在其西南面的外科楼某位置出现明显的裂缝,且裂缝宽度不断增大,实测数据表明外科楼在基坑施工过程中产生了不均匀沉降.通过α-测氡仪的测量及计算绘制氡值等值线图,再结合具体施工情况,确定有一条... 某市人民医院综合大楼基坑施工过程中,在其西南面的外科楼某位置出现明显的裂缝,且裂缝宽度不断增大,实测数据表明外科楼在基坑施工过程中产生了不均匀沉降.通过α-测氡仪的测量及计算绘制氡值等值线图,再结合具体施工情况,确定有一条东西走向的地下洞室延伸至外科楼,最终得到裂缝成因:在基坑打桩过程中,坑内进行井点降水,导致地下洞室中大量的地下水被抽出,加之工程桩施工以及泵送混凝土罐车的振动影响,共同引起外科大楼产生不均匀固结沉降,造成裂缝的发展.研究成果为基坑周边环境变形分析提供了一种可行的辅助技术,拓展了α杯测氡仪的应用领域. 展开更多
关键词 张扭裂缝 α杯测氡仪 地下洞室 井点降水
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