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大宁河特大拱桥拱座-基岩长期稳定性研究 被引量：8
1
作者 杨建平 陈卫忠 +1 位作者 于洪丹 谭贤君 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1178-1184,共7页
大宁河特大拱桥巫山端拱座建造在弱风化溶崩角砾岩基岩上,拱座–基岩的长期稳定性是桥梁安全运营的关键。依据弱风化溶崩角砾岩蠕变试验得到的幂函数形式蠕变方程,建立了三维拱座–基岩接触面有限元模型,通过数值仿真研究了桥梁长期运... 大宁河特大拱桥巫山端拱座建造在弱风化溶崩角砾岩基岩上,拱座–基岩的长期稳定性是桥梁安全运营的关键。依据弱风化溶崩角砾岩蠕变试验得到的幂函数形式蠕变方程,建立了三维拱座–基岩接触面有限元模型,通过数值仿真研究了桥梁长期运营过程中弱风化溶崩角砾岩基岩的应力特征、变形特征、拱座的应力分布变化规律、拱座–基岩接触面剪切应力分布及张开度变化等特性,研究成果表明:①基岩长期蠕变导致应力调整,拱座抗推桩会出现拉应力集中;②长期蠕变过程中拱座–基岩协调变形,接触面张开度很小,拱座–基岩接触面上顺桥向剪切应力也较小。研究成果对于拱座设计、拱座–基岩长期稳定评价具有指导意义。 展开更多
关键词 大宁河大桥 拱座 接触面 蠕变 长期稳定性
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基于数值试验的节理岩体变形特性REV研究 被引量：7
2
作者 张红亮 王水林 李春光 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期3643-3648,共6页
根据随机节理网络程序,得到多组随机节理岩体数值模型,通过数值试验获得多组随机节理岩体模型的应力-应变曲线。首先在试件尺寸及节理概率分布特征参数不变时,获得在一定围压下试件的应力应变曲线变化规律。然后考虑试件尺寸变化对岩体... 根据随机节理网络程序,得到多组随机节理岩体数值模型,通过数值试验获得多组随机节理岩体模型的应力-应变曲线。首先在试件尺寸及节理概率分布特征参数不变时,获得在一定围压下试件的应力应变曲线变化规律。然后考虑试件尺寸变化对岩体应力-应变曲线的影响。通过上述2类工况数值模拟结果进行分析发现,试件尺寸小时,变形曲线比较分散,随着尺寸的增大,曲线趋于一致,说明节理岩体变形曲线存在尺寸效应,岩体变形特性的特征尺寸可以由数值试验获得。 展开更多
关键词 岩石力学 节理岩体 尺寸效应 REV
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岩爆孕育过程研究 被引量：190
3
作者 冯夏庭 肖亚勋 +4 位作者 丰光亮 姚志宾 陈炳瑞 杨成祥 苏国韶 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期649-673,共25页
以岩爆孕育过程为主线,论述了各个方面的最新进展。首先,阐述岩爆的主要类型、4个等级、TBM和钻爆法诱发的岩爆特征、不同岩性发生的岩爆的特征。分析研究岩爆孕育过程的室内岩样试验、室内物理模型试验、数值模拟、现场综合观测、现场... 以岩爆孕育过程为主线,论述了各个方面的最新进展。首先,阐述岩爆的主要类型、4个等级、TBM和钻爆法诱发的岩爆特征、不同岩性发生的岩爆的特征。分析研究岩爆孕育过程的室内岩样试验、室内物理模型试验、数值模拟、现场综合观测、现场监测等技术手段,揭示了不同类型岩爆孕育过程的机制和不同施工方法诱发不同类型岩爆的微震演化规律,讨论岩爆估计方法和基于微震信息的岩爆区域和等级的定量预警方法,给出不同施工方法诱发不同类型岩爆的动态防控技术:开挖优化设计方法、应力释放优化设计方法、吸能支护设计优化方法和动态调控方法,用一个实际工程的岩爆监测预警与动态控制案例,介绍了提出方法的应用效果。最后,讨论了岩爆孕育过程研究的主要发展方向。 展开更多
关键词 岩石力学 岩爆 孕育过程 机制 监测 预警 动态控制
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深埋隧洞岩爆孕育规律与机制:即时型岩爆 被引量：171
4
作者 冯夏庭 陈炳瑞 +5 位作者 明华军 吴世勇 肖亚勋 丰光亮 周辉 邱士利 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期433-444,共12页
论述深埋隧洞岩爆孕育过程的现场原位综合观测试验思路和方法,给出利用该方法观测到的岩爆孕育时空演化规律以及基于观测结果的关于岩爆孕育机制的认知成果。通过一系列现场深埋隧洞开挖过程中的多元信息综合观测试验,揭示深埋隧洞的即... 论述深埋隧洞岩爆孕育过程的现场原位综合观测试验思路和方法,给出利用该方法观测到的岩爆孕育时空演化规律以及基于观测结果的关于岩爆孕育机制的认知成果。通过一系列现场深埋隧洞开挖过程中的多元信息综合观测试验,揭示深埋隧洞的即时型岩爆(隧洞开挖卸荷效应影响过程中的隧洞掌子面及其附近的围岩,开挖后几小时到几天内发生)的裂纹(萌生、扩展、张开和闭合过程)、变形、弹性波、声发射和微震时空演化规律及其在时空上的分布特征。通过对监测的微震信息进行矩张量分析,认识即时型岩爆中应变型和应变–结构面滑移型2类岩爆的孕育机制差异性:前者主要是拉张破裂引起,后者主要是拉张破坏、剪切破裂与拉剪–压剪破裂引起,剪切破裂主要沿着硬性结构面发生,形成爆坑边界。该研究成果为针对时空演化规律的深埋隧洞岩爆的预测和动态调控提供了重要基础。 展开更多
关键词 岩石力学 岩爆 即时型岩爆 应变型岩爆 孕育规律 孕育机制 微震 深埋隧洞
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地铁车站基坑围护结构变形监测与数值模拟 被引量：168
5
作者 刘杰 姚海林 任建喜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期456-461,共6页
以某城市大型地铁车站基坑为研究背景,对基坑围护结构及其变形监测方案进行了设计,并对基坑围护结构变形的现场监测数据进行了分析,重点分析了基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立了弹塑性有限元模型... 以某城市大型地铁车站基坑为研究背景,对基坑围护结构及其变形监测方案进行了设计,并对基坑围护结构变形的现场监测数据进行了分析,重点分析了基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立了弹塑性有限元模型,并对地铁车站深基坑开挖进行施工仿真模拟计算,将获得的围护结构变形结果与监测结果进行了对比分析,再引用多种围护形式对基坑变形进行敏感性因素分析。结果表明:钢支撑+围护桩的围护形式对基坑土体的侧向变形有较好的限制作用,有限元数值计算结果与现场实测结果比较一致,有限元计算的结果是可信的,改变钢支撑的施作位置对限制基坑的侧向变形有重要作用。随着围护桩入土深度的增大,土体向基坑内侧变形的趋势有所减缓。 展开更多
关键词 地铁车站 基坑 围护结构 有限元 现场监测
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深埋隧洞TBM掘进微震实时监测与特征分析 被引量：147
6
作者 陈炳瑞 冯夏庭 +4 位作者 曾雄辉 肖亚勋 张照太 明华军 丰光亮 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期275-283,共9页
针对深埋硬岩隧洞TBM掘进过程中开展微震实时监测存在的困难与不足,对现有微震监测技术进行优化与改进,并在锦屏II级水电站3#引水隧洞TBM施工洞段开展微震实时监测。监测结果表明:(1)TBM施工环境噪音复杂,但主要噪音特征明显,可通过建... 针对深埋硬岩隧洞TBM掘进过程中开展微震实时监测存在的困难与不足,对现有微震监测技术进行优化与改进,并在锦屏II级水电站3#引水隧洞TBM施工洞段开展微震实时监测。监测结果表明:(1)TBM施工环境噪音复杂,但主要噪音特征明显,可通过建议的滤波方法有效滤除。(2)围岩的微震活动和TBM掘进及掘进速率具有明显的关系,TBM掘进速率增加,围岩微震明显活跃;TBM掘进速率降低,围岩的微震活动明显降低;微震平静期发生在TBM检修期间,最活跃期发生在TBM检修后掘进4～6h。(3)一些岩爆发生前,微震事件和能量释放在空间上由随机离散状态变得相对集中,在时间上微震事件的数量和能量有一个迅速增加的趋势;视体积有突增趋势,能量指数有突然下降迹象。(4)在深埋隧洞TBM掘进过程中进行微震实时监测,可以获得岩爆发生前的有效微震信息,获得岩爆发生前微震活动的演化特征与规律,为岩爆的发生提供较为准确的预警信息。因此,通过微震监测预测预报深埋隧洞TBM掘进过程中岩爆的发生是可行的。 展开更多
关键词 岩石力学 微震监测 岩爆预测 深埋隧洞 TBM 能量指数 锦屏II级水电站
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断层破碎带大断面巷道的安全监控与稳定性分析 被引量：141
7
作者 刘泉声 张伟 +1 位作者 卢兴利 付建军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1954-1962,共9页
断层破碎带岩性复杂,巷道压力显现规律多变。对巷道过断层破碎带的监控量测能够及时掌握断层破碎带围岩的变形与支护结构受力信息,评价各种支护所取得的效果及判断施工方案的合理性。淮南矿区顾北煤矿南翼回风大巷穿越断层破碎带,区域... 断层破碎带岩性复杂,巷道压力显现规律多变。对巷道过断层破碎带的监控量测能够及时掌握断层破碎带围岩的变形与支护结构受力信息,评价各种支护所取得的效果及判断施工方案的合理性。淮南矿区顾北煤矿南翼回风大巷穿越断层破碎带,区域地质条件复杂,受构造运动影响,围岩内赋存高水平地应力,巷道处于深部大规模松软围岩内。为研究施工期和运行期巷道围岩的稳定性演化规律,对围岩表面位移、深部位移、锚杆和锚索锚固力及支架压力的变化和分布规律进行监控量测。监测结果显示:(1)由于受F92大断层的水平剪切和挤压作用,与顶拱和两肩相比,巷道两帮的水平位移较大,而锚杆受力较小,锚固作用得不到有效发挥,因此,在F92大断层附近增大了锚索和注浆的支护强度;(2)围岩表面位移和深部位移的监测结果均呈现"底臌变形大于两帮收敛大于拱顶下沉"的分布规律,显示出底板是巷道支护的薄弱环节,因而提出应用底角注浆锚管和帮脚锚杆抵抗底角应力集中区的剪切滑移,底板锚索和底板注浆增强加固底板,提高底板岩体抗剪强度的支护修改方案,底臌量得到有效控制;(3)U型钢支架压力的监测结果显示,围岩作用于U型钢支架上的压力仅为0～0.24MPa,远小于0.4MPa的支架设计承载能力,说明巷道稳定主要是依靠锚注支护来维护,而U型钢支架的作用主要是巷道施工过程中工作面的安全防护。通过对监测结果的分析,为巷道的信息化施工和设计方案的优化调整提供依据。其监测分析成果也可为类似复杂条件下巷道的开挖支护设计和施工提供参考。 展开更多
关键词 采矿工程 断层破碎带 分步联合支护 现场监测 稳定性分析 信息化施工
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地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数分析 被引量：133
8
作者 李海波 肖克强 刘亚群 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2385-2394,共10页
结合强度折减法的思想,并考虑到地震荷载特征以及离散元法和顺层岩质边坡的特点,提出一种求解地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数的方法。采用关键点位移/速度时程曲线的变化趋势对边坡的临界状态进行判断,采用失稳状态时坡体的速度/... 结合强度折减法的思想,并考虑到地震荷载特征以及离散元法和顺层岩质边坡的特点,提出一种求解地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数的方法。采用关键点位移/速度时程曲线的变化趋势对边坡的临界状态进行判断,采用失稳状态时坡体的速度/位移矢量图来判断与安全系数对应的滑动面。将上述方法运用到钟家湾顺层边坡的稳定分析中,并将所得结果与极限平衡法计算结果进行对比,发现二者的计算数值相差较小,对比结果表明该方法是合理可行的。在此基础上,利用UDEC初步分析地震荷载作用下坡高、坡度、岩层倾角以及地震波参数包括振幅、频率等因素对顺层岩质边坡安全系数的影响规律。 展开更多
关键词 边坡工程 强度折减法 地震荷载 离散元 顺层边坡 安全系数 极限平衡法
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深部巷道注浆加固浆液扩散机理与应用研究 被引量：126
9
作者 刘泉声 卢超波 +1 位作者 刘滨 刘学伟 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第3期333-339,共7页
针对深部软岩巷道采用普通注浆工艺的不足,采用三步注浆工艺进行围岩加固,能取得更好的效果。对三步注浆浆液扩散机理进行探讨,并将三步注浆工艺应用于现场注浆工程。"一步"低压注浆充填壁后散体状碎石充填层,堵塞浅部围岩泄... 针对深部软岩巷道采用普通注浆工艺的不足,采用三步注浆工艺进行围岩加固,能取得更好的效果。对三步注浆浆液扩散机理进行探讨,并将三步注浆工艺应用于现场注浆工程。"一步"低压注浆充填壁后散体状碎石充填层,堵塞浅部围岩泄压通道;"二步"注浆主要针对围岩中的裂隙网络进行注浆,通过浆液固化充填、胶结作用提高围岩的自承载能力;"三步"注浆为预留注浆,对成型巷道变形较大处进行补强加固。虽然三步注浆工艺增加了注浆工序,但浆液扩散范围得到保证。注浆后检查影像表明:采用此注浆工艺的围岩注浆扩散深度普遍大于3 m,达到了预期注浆加固的有效范围。而注浆前后巷道的变形监测数据表明:三步注浆工艺大大改善了注浆加固围岩的效果,有效提高了岩体的自承载能力,围岩的整体稳定性得到有效控制。 展开更多
关键词 深部巷道 注浆加固 扩散机理
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不同卸围压速率下深埋大理岩卸荷力学特性试验研究 被引量：124
10
作者 邱士利 冯夏庭 +2 位作者 张传庆 周辉 孙峰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1807-1817,共11页
为了更准确认识卸荷速率对岩石力学性质的影响规律,进行不同卸荷速率的三轴卸围压试验,试验采用新的试验路径和加载方式,减少试验过程对试验结果的不利影响。针对锦屏二级水电站深埋大理岩,通过新提出的描述变量(应变围压柔量)重点分析... 为了更准确认识卸荷速率对岩石力学性质的影响规律,进行不同卸荷速率的三轴卸围压试验,试验采用新的试验路径和加载方式,减少试验过程对试验结果的不利影响。针对锦屏二级水电站深埋大理岩,通过新提出的描述变量(应变围压柔量)重点分析卸围压速率在0.01～1.0MPa/s范围内围压卸荷对变形规律的影响,研究扩容过程的演化规律和强度特征的差异。研究结果表明,大理岩的轴向变形和扩容过程受卸围压速率的影响较为显著,影响规律主要由初始围压水平控制。卸围压试验扩容过程与常规三轴压缩试验峰前阶段的扩容演化规律存在显著差异。不同卸围压速率破坏时获得的极限承载强度均高于加载速率为0.5MPa/s时常规三轴压缩的峰值强度。随着卸围压速率的增大,极限承载强度不断提高,达到1.0MPa/s速率时极限承载强度可提高10%～15%。 展开更多
关键词 岩石力学 卸围压试验 卸荷速率 深埋大理岩
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深埋隧洞岩爆孕育规律与机制:时滞型岩爆 被引量：123
11
作者 陈炳瑞 冯夏庭 +4 位作者 明华军 周辉 曾雄辉 丰光亮 肖亚勋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期561-569,共9页
根据锦屏II级水电站引水隧洞现场岩爆发生机制,提出时滞型岩爆概念,并对时滞型岩爆进行系统研究,发现:(1)时滞型岩爆一般发生在隧洞掌子面开挖应力调整扰动范围之外,是岩爆区开挖应力调整与外界扰动联合作用的结果。80%的时滞型岩爆时... 根据锦屏II级水电站引水隧洞现场岩爆发生机制,提出时滞型岩爆概念,并对时滞型岩爆进行系统研究,发现:(1)时滞型岩爆一般发生在隧洞掌子面开挖应力调整扰动范围之外,是岩爆区开挖应力调整与外界扰动联合作用的结果。80%的时滞型岩爆时间上滞后该区开挖时间6～30 d,空间上在距离掌子面80 m的范围内。(2)时滞型岩爆区,一般节理、裂隙、夹层等原生结构面比较丰富,结构面类型以与洞轴线成小夹角的隐性结构面为主。(3)时滞型岩爆区开挖时,应力调整剧烈,围岩的破裂活动较频繁,微震事件时间上持续增加,空间上位置集中;视体积持续增加,有突增趋势;能量指数持续高位,有下降趋势;岩爆发生前夕,微震事件较少,存在一个明显的"平静期",且岩爆发生时视体积和能量指数变化不明显。(4)时滞型岩爆区开挖卸荷后,初期微震事件以拉伸、剪切及拉剪混合型破坏为主;接着,以沿破坏面扩展的拉伸破坏为主;随后,有一个明显的"平静期";最后岩爆发生时,以剪切破坏为主导。根据时滞型岩爆的特征、演化规律与机制,建议时滞型岩爆应采取"减少扰动,先喷,再锚,紧挂网,紧复喷"的联防策略。 展开更多
关键词 岩石力学 深埋隧洞 时滞型岩爆 微震 破坏机制 能量指数 锦屏II级水电站
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特殊土与边坡技术发展综述 被引量：122
12
作者 孔令伟 陈正汉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期141-161,共21页
简要介绍国内外特殊土与边坡研究的总体态势,重点综述近年来我国在湿陷性黄土、膨胀土与红黏土等典型特殊土的基本性质与工程实践研究现状,评述土质边坡研究取得的主要研究进展,并指出当前特殊土与边坡研究领域存在的主要问题,提出今后... 简要介绍国内外特殊土与边坡研究的总体态势,重点综述近年来我国在湿陷性黄土、膨胀土与红黏土等典型特殊土的基本性质与工程实践研究现状,评述土质边坡研究取得的主要研究进展,并指出当前特殊土与边坡研究领域存在的主要问题,提出今后研究的主要趋势,文后列出了较详细的有关文献。 展开更多
关键词 特殊土 边坡 湿陷性黄土 膨胀土 红黏土
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断续预制裂隙脆性大理岩变形破坏特性单轴压缩试验研究 被引量：120
13
作者 杨圣奇 戴永浩 +2 位作者 韩立军 贺永年 李玉寿 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2391-2404,共14页
采用岩石力学伺服试验机,对断续预制裂隙脆性大理岩进行单轴压缩试验,基于全程变形曲线的试验结果,分析裂隙参数(岩桥倾角、裂隙间距、裂隙长度、裂隙数目与裂隙倾角)几何分布对大理岩变形破坏特征的影响规律。研究结果表明,与完整大理... 采用岩石力学伺服试验机,对断续预制裂隙脆性大理岩进行单轴压缩试验,基于全程变形曲线的试验结果,分析裂隙参数(岩桥倾角、裂隙间距、裂隙长度、裂隙数目与裂隙倾角)几何分布对大理岩变形破坏特征的影响规律。研究结果表明,与完整大理岩相比,断续预制裂隙大理岩变形呈现出局部化渐近破坏特征,其峰值强度、弹性模量及峰值轴向应变均明显降低,且降低幅度与预制裂隙参数分布形式密切相关;但变形模量除裂隙间距48mm(降幅24.8%)、含119°岩桥倾角(降幅23.7%)以及含60°裂隙倾角(降幅43.8%)的岩样以外,其他含2条预制裂隙岩样的变形模量降幅均为-3.8%～7.8%,差异较小。裂隙长度越长、裂隙数目越多及裂隙倾角越大,其峰值强度、弹性模量及峰值轴向应变也越低;而岩桥倾角和裂隙间距与力学参数之间规律性不明显。岩样宏观贯通模式主要呈现出拉贯通、压贯通、剪贯通和混合贯通4种,且与预制裂隙的几何分布密切相关。完整岩样呈典型的轴向劈裂拉贯通模式。含较短裂隙长度(16mm)及较小裂隙倾角(30°)的岩样呈现出拉贯通模式;而含较长裂隙长度(24mm)和较大裂隙倾角(60°)的岩样呈现出拉剪混合贯通模式。裂隙间距越小以及裂隙数目越多,岩样的贯通模式趋于复杂,呈现出拉剪压混合贯通模式。 展开更多
关键词 岩石力学 预制裂隙 脆性大理岩 变形 强度 贯通模式
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基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法 被引量：118
14
作者 周辉 孟凡震 +2 位作者 张传庆 徐荣超 卢景景 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1114-1122,共9页
脆性是岩石的一种重要性质,岩石的许多力学行为都与其脆性有关。总结现有的基于强度、应力–应变曲线、加卸载试验、硬度、矿物成分等脆性指标,并详细分析这些指标在评价岩石脆性时的局限性。为合理、准确评价岩石的脆性程度,提出一种... 脆性是岩石的一种重要性质,岩石的许多力学行为都与其脆性有关。总结现有的基于强度、应力–应变曲线、加卸载试验、硬度、矿物成分等脆性指标,并详细分析这些指标在评价岩石脆性时的局限性。为合理、准确评价岩石的脆性程度,提出一种建立在应力–应变曲线峰后应力降的相对大小和绝对速率基础上、能够考虑岩石塑性屈服特性和应力状态影响的新的脆性指标,并开展单轴和三轴压缩实验对新指标进行检验。试验结果表明:水泥砂浆和大理岩脆性程度均随围压增大而减小,相同应力状态下大理岩脆性程度均大于水泥砂浆,这与二者实际脆性程度相符;单轴试验条件下灰岩、大理岩、花岗岩和红砂岩的脆性程度依次减小,破坏时的轴向应变逐渐增大,这与"应变越低脆性程度越大"吻合。试验结果可很好地验证该脆性指标的可靠性,研究成果对丰富和改进现有的岩石脆性特征评价方法具有重要意义。 展开更多
关键词 岩石力学 脆性指标 应力-应变曲线 峰后应力降 围压影响
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深井软岩破碎巷道底臌原因及处置技术研究 被引量：115
15
作者 刘泉声 刘学伟 +1 位作者 黄兴 刘滨 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期566-571,共6页
根据顾北煤矿南翼(11-2)胶带机巷道工程实际,依据长期的现场调查和变形监测,对顾北矿区深井软岩破碎巷道底臌影响因素、特性进行了分析,得出了底臌主要原因,认为底臌主要是由于巷道底板处于敞开状态而成为巷道变形和应力释放的主要场所... 根据顾北煤矿南翼(11-2)胶带机巷道工程实际,依据长期的现场调查和变形监测,对顾北矿区深井软岩破碎巷道底臌影响因素、特性进行了分析,得出了底臌主要原因,认为底臌主要是由于巷道底板处于敞开状态而成为巷道变形和应力释放的主要场所,软弱破碎的围岩在地应力作用下挤压流入到巷道内,形成较大的挤压流动性底臌。在此基础上,提出了采用混凝土反拱地坪、深浅孔注浆、高预应力组合锚索的针对深井软岩破碎巷道底臌综合处置技术,同时研制开发底板锚索钻机,解决了底板组合锚索孔施工的困难。现场的跟踪监测表明,该技术能有效治理底臌还能加强两帮稳定性。 展开更多
关键词 岩石力学 深部开采 软岩破碎巷道 底臌 支护技术
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页岩各向异性特征的试验研究 被引量：112
16
作者 衡帅 杨春和 +3 位作者 张保平 郭印同 王磊 魏元龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期609-616,共8页
为研究彭水页岩气区块储层的各向异性特征,开展了石柱县龙马溪组页岩的单轴和三轴压缩试验,分析了其力学特性、强度特征和破裂模式的各向异性,并揭示了其破坏机制的各向异性。结果表明:(1)龙马溪组页岩具有明显的各向异性特征,弹性模量... 为研究彭水页岩气区块储层的各向异性特征,开展了石柱县龙马溪组页岩的单轴和三轴压缩试验,分析了其力学特性、强度特征和破裂模式的各向异性,并揭示了其破坏机制的各向异性。结果表明:(1)龙马溪组页岩具有明显的各向异性特征,弹性模量在平行层理方向最大,垂直层理方向最小,且围压的增加使其增加速率不断减小;0°、30°和60°、90°页岩的泊松比随围压的增加呈现出了相反的变化规律,这可能与页岩层理间孔隙和微裂缝的良好发育有关。(2)相同围压下,0°试样强度最高,90°次之,30°最低,总体上呈现出两边高、中间低的U型变化规律,而不同角度的Hoek-Brown强度准则能较好地反映其强度的各向异性特征。(3)页岩破裂模式的各向异性是由破坏机制的各向异性引起的,而强度的各向异性是由破坏机制的各向异性控制的。单轴压缩时,0°页岩为沿层理的张拉劈裂破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°为贯穿层理和沿层理的复合剪切破坏,90°为贯穿层理的张拉破坏。三轴压缩时,0°为贯穿层理的共轭剪切破坏,30°为沿层理的剪切滑移破坏,60°和90°为贯穿层理的剪切破坏;页岩地层的层状沉积结构和层理间的弱胶结作用是破坏机制各向异性的根源。研究结果为水平井井壁的稳定性分析和水力压裂施工设计等提供了技术参考。 展开更多
关键词 页岩 各向异性 层理面 HOEK-BROWN强度准则 破裂模式 破坏机制
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中国岩石工程若干进展与挑战 被引量：111
17
作者 佘诗刚 林鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期433-457,共25页
根据中国作者近年在中国岩石工程领域相关期刊发表的文章,结合岩石工程相关领域的国家奖获奖内容、973国家重点基础研究计划项目、国家自然科学基金重大项目的研究成果及本学报系列"陈宗基讲座"的内容,对10余年中国岩石工程... 根据中国作者近年在中国岩石工程领域相关期刊发表的文章,结合岩石工程相关领域的国家奖获奖内容、973国家重点基础研究计划项目、国家自然科学基金重大项目的研究成果及本学报系列"陈宗基讲座"的内容,对10余年中国岩石工程学科的进展与挑战进行分析和论述;进而总结归纳了中国岩石工程中的主要问题、关键理论、勘测设计、开挖加固、预警预报等方面的若干进展,并介绍了中国典型岩石工程案例;最后基于中国岩石工程的特点与不足,提出10个挑战性问题,并指出了岩石工程领域的发展方向。 展开更多
关键词 岩石工程 科技进步奖 973项目 关键问题 挑战 若干进展
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中国大陆浅层地壳实测地应力分布规律研究 被引量：105
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作者 景锋 盛谦 +2 位作者 张勇慧 罗超文 刘元坤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2056-2062,共7页
通过收集中国大陆地区450多个钻孔的地应力实测资料,筛选出受局部因素影响小的450组数据,建立我国垂直应力、最大和最小水平主应力随埋深的分布变化图,研究其变化趋势,并与全球的回归结果进行对比;建立我国最大水平主应力与最小水平主... 通过收集中国大陆地区450多个钻孔的地应力实测资料,筛选出受局部因素影响小的450组数据,建立我国垂直应力、最大和最小水平主应力随埋深的分布变化图,研究其变化趋势,并与全球的回归结果进行对比;建立我国最大水平主应力与最小水平主应力之比随埋深的散点分布图,分析水平应力的差异性以及其沿埋深的变化规律;鉴于最大和最小水平主应力的差异大,尤其是在浅部,用最大水平主应力与垂直应力之比更能反映水平构造应力的作用,改进Hoek和Brown用平均水平应力与垂直应力之比进行统计分析的方法和形式,建立我国最大水平主应力与垂直应力之比、最小水平主应力与垂直应力之比随埋深的散点分布图,并进行相应的回归分析。上述统计分析系统总结我国大陆地区地应力场的分布规律,部分统计形式为新的尝试,可为中国地应力场的宏观分布特征研究及相关行业的工程建设提供参考。 展开更多
关键词 岩石力学 中国大陆 地应力 分布规律 回归分析
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钙质砂颗粒内孔隙的结构特征分析 被引量：108
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作者 朱长歧 陈海洋 +1 位作者 孟庆山 汪稔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1831-1836,共6页
钙质砂是一种碳酸钙含量达50%以上的海洋生物成因的颗粒状材料。从微观结构上来看,钙质砂颗粒棱角度高、形状不规则、强度低、易破碎,且颗粒含有内孔隙。内孔隙的存在深刻影响着钙质砂的压缩、剪切和破碎等力学性能。利用激光技术对南... 钙质砂是一种碳酸钙含量达50%以上的海洋生物成因的颗粒状材料。从微观结构上来看,钙质砂颗粒棱角度高、形状不规则、强度低、易破碎,且颗粒含有内孔隙。内孔隙的存在深刻影响着钙质砂的压缩、剪切和破碎等力学性能。利用激光技术对南沙群岛永暑礁环礁泻湖的未胶结钙质砂颗粒进行飞秒切割,通过光学显微镜探查并获取了颗粒的内孔隙图像,借助MATLAB图像处理软件,对钙质砂颗粒的内孔隙进行了定量分析。结果表明:较大颗粒钙质砂的内孔隙断面孔隙度相对较大,小孔隙数量较多,而大孔隙所占空间则较大;对于1 mm以上的钙质砂,缝隙状内孔隙含量远低于等轴或不等轴孔隙,等轴与不等轴内孔数量大致相等。 展开更多
关键词 钙质砂 内孔隙 图像处理 孔隙结构
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加载速率对岩石材料力学行为的影响 被引量：107
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作者 尹小涛 葛修润 +1 位作者 李春光 王水林 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期2610-2615,共6页
加载速率会造成岩石材料破坏形态的改变,材料破坏过程中存在塑性向脆性转变的临界速率。在颗粒流程序下,通过Fish语言编程,虚拟实现岩石数值试件,并进行0.0005,0.0010,0.0050,0.0500m/s四个加载速率下的单轴压缩数值试验。分析加载速率... 加载速率会造成岩石材料破坏形态的改变,材料破坏过程中存在塑性向脆性转变的临界速率。在颗粒流程序下,通过Fish语言编程,虚拟实现岩石数值试件,并进行0.0005,0.0010,0.0050,0.0500m/s四个加载速率下的单轴压缩数值试验。分析加载速率对岩石破裂形态、裂纹数量和扩展、应力-应变曲线和能量转换的影响。发现:加载速率的增加破坏优势剪切带的发展,使得剪切带等速发展,材料呈现锥形破坏;加载速率的增加使得材料的力学性能表现出极大的伪增强,材料更破碎,能量损失增大,这与材料吸收和破坏消散能量的能力有关。 展开更多
关键词 岩石力学 颗粒流 加载速率 破坏形态 裂纹 能量
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