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基于Hoek-Brown准则的隧道围岩屈服接近度分析

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岩土力学 2009年第8期30卷 2447-2451页

作者：柳群义朱自强钟正强何现启中南大学信息物理工程学院长沙410083 中南大学地学与环境工程学院湖南长沙410083

为了建立Hoek-Brown准则围岩稳定性评判标准,通过理论分析,推导了Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则的关系以及Hoek-Brown准则参数表征的屈服接近度(YAI)函数;通过FLAC3D建立隧道三维数值模型,编制相应Hoek-Brown屈服接近度YAIhb的程序... 详细信息

为了建立Hoek-Brown准则围岩稳定性评判标准,通过理论分析,推导了Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则的关系以及Hoek-Brown准则参数表征的屈服接近度(YAI)函数;通过FLAC3D建立隧道三维数值模型,编制相应Hoek-Brown屈服接近度YAIhb的程序,分析了材料参数和应力变化的影响。结果表明:①自编程序计算的YAIhb=1区域与FLAC3D计算的塑性区分布范围相同,验证了程序的正确性,并且屈服接近度能够表征各单元的屈服程度,优于塑性区判定标准。②随着地质强度指标GSI的增大,YAIhb逐渐减小,两者之间的关系采用3次多项式进行拟合的精度较高;YAIhb随岩石单轴压缩强度σci的增大而减小,采用指数方程对两者的关系进行拟合,能得到较高的相关系数;随着单元损伤的加剧,其屈服接近度逐渐增大,表征单元破坏程度增大,YAIhb和岩体损伤指标D之间符合双曲线分布规律。③最大主应力σ1增大引起YAIhb减小,两者表现出显著的线性关系;中间主应力σ2增大引起YAIhb呈现先增大后减小的趋势,可用3次多项式曲线对其关系进行拟合;YAIhb随着最小主应力σ3的增大而线性增大。

关键词：隧道围岩稳定性 Hoek-Brown准则屈服接近度

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EDA介质中地震波的传播特征

地震学报 2014年第3期36卷 403-416,531页

作者：何现启朱自强鲁光银湖南省交通规划勘察设计院中国长沙410008 中南大学地球科学与信息物理工程学院中国长沙410083

对Christoffel公式进行Bond变换得到EDA介质的Christoffel方程,并由其非零解推导出EDA介质中视横波(qSV)、横波(SH)、视纵波(qP)的相速度、群速度、偏振向量(质点的振动方向)的三维计算公式.通过模型计算分析了具有水平对称轴的各向异性... 详细信息

对Christoffel公式进行Bond变换得到EDA介质的Christoffel方程,并由其非零解推导出EDA介质中视横波(qSV)、横波(SH)、视纵波(qP)的相速度、群速度、偏振向量(质点的振动方向)的三维计算公式.通过模型计算分析了具有水平对称轴的各向异性(HTI)介质和EDA介质中介质对称轴的极角和方位角对相速度、群速度及偏振向量的影响,对其随极角、方位角的变化特征进行了分析,并采用Matlab进行了数值计算,对其特征采用三维显示.通过取极角或方位角为零简化得到HTI介质和具有垂直对称轴的各向异性(VTI)介质中地震波的相速度、群速度,对EDA介质中的三维计算结果进行退化验证.通过数值计算进一步验证了地震波相速度与EDA介质对称轴的相互关系.结果表明,通过广角地震勘探可探明地下介质的裂隙走向及密度,从而确定灾害体产状.

关键词： EDA介质地震波相速度群速度

各向异性介质中地震波参数反演及其在隧道不良地质预报中的应用

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第8期50卷 1912-1920页

作者：何现启彭凌星鲁光银朱自强高峰湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

以HTI(horizontal transverse isotropy)介质中的动校正速度、慢度向量及走时方程为基础,通过坐标旋转,推导EDA(extensive dilatancy anisotropy)裂隙诱导介质中动校正速度的射线参数表达式;通过对地震广角反射勘探数据进行速度分析,获... 详细信息

以HTI(horizontal transverse isotropy)介质中的动校正速度、慢度向量及走时方程为基础,通过坐标旋转,推导EDA(extensive dilatancy anisotropy)裂隙诱导介质中动校正速度的射线参数表达式;通过对地震广角反射勘探数据进行速度分析,获取动校正速度;基于拟牛顿法的最优化射线追踪法,确定地层界面最佳几何参数。研究结果表明:采用射线参数反演的速度与理论计算速度相对误差小于5%;利用动校正速度的各向异性特征可确定EDA介质的裂隙发育方位;通过射线追踪及多项式拟合可确定多层倾斜地层界面;当加入噪声时,反演的裂隙方位角和各向异性参数相对误差均在5%以内,加入高斯噪声后,裂隙方位角和各向异性参数相对误差均在10%以内,其余参数相对误差在5%以内;速度谱与衰减分析结果一致;裂隙走向反演结果误差为±5°;所提出的反演方法可应用于隧道裂隙发育及富水区预报,具有较高预报精度。

关键词： EDA介质裂隙介质动校正速度走时射线参数地下水

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考虑膨胀力影响的膨胀土边坡稳定性分析

公路工程 2023年第3期48卷 124-131页

作者：陈建军杜勇立申权何现启湖南省城龙高速公路建设开发有限公司湖南长沙410026 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007

国内众多学者主要关注裂隙和渗流等因素对膨胀土边坡稳定性的影响,考虑膨胀特性对膨胀土边坡稳定性影响的研究成果较少,尝试量化膨胀特性对膨胀土边坡稳定性的影响,即基于极限上限定理,引入水平膨胀力参数,推导获得考虑水平膨胀力的边... 详细信息

国内众多学者主要关注裂隙和渗流等因素对膨胀土边坡稳定性的影响,考虑膨胀特性对膨胀土边坡稳定性影响的研究成果较少,尝试量化膨胀特性对膨胀土边坡稳定性的影响,即基于极限上限定理,引入水平膨胀力参数,推导获得考虑水平膨胀力的边坡安全系数计算公式,再利用模型试验测试获得膨胀土水平膨胀力参数,由此构建一种考虑膨胀力的边坡稳定性极限上限分析方法。以某典型膨胀土高边坡为例,考虑水平膨胀力作用,膨胀土边坡安全系数降低11.1%,说明膨胀特性对膨胀土边坡稳定性的影响不可小觑。研究成果对膨胀土边坡工程的设计和施工具有参考价值。

关键词：膨胀土膨胀特性安全系数极限上限分析理论

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黏弹性EDA介质中地震波的衰减特性研究

地震学报 2015年第6期37卷 973-982页

作者：何现启朱自强彭凌星戴光明湖南省交通规划勘察设计院中国长沙410008 中南大学地球科学与信息物理工程学院中国长沙410083

本文首先由Christoffel方程推导出黏弹性EDA介质中均匀、非均匀P波、SV波和SH波的相速度表达式,然后参照极端各向异性介质的相关计算方法,推导出EDA介质中均匀、非均匀地震波相衰减系数和群衰减系数的表达式,并通过数值计算分析了相速... 详细信息

本文首先由Christoffel方程推导出黏弹性EDA介质中均匀、非均匀P波、SV波和SH波的相速度表达式,然后参照极端各向异性介质的相关计算方法,推导出EDA介质中均匀、非均匀地震波相衰减系数和群衰减系数的表达式,并通过数值计算分析了相速度、相衰减系数、群衰减系数与裂隙方位的关系.结果表明:均匀介质中SH波的相速度和相衰减系数均可指示裂隙的走向;非均匀介质中SH波相衰减系数随非均匀角的增大而增大,且其对称轴与介质对称轴的夹角也相应增加;由于地震波振幅的衰减随岩石物理性质的变化比地震波速度的变化更为灵敏,而且携带了更多的岩石物理性质信息,因此可用来探明裂隙走向、密度及含水特性,进而应用于预测、预防地下工程地质灾害事故.

关键词：黏弹性 EDA介质相速度相衰减系数群衰减系数

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探地雷达的发展历程及其前景探讨

地球物理学进展 2010年第4期25卷 1492-1502页

作者：李华鲁光银何现启邓珂中国地质调查局成都地质调查中心成都610081 中南大学信息物理工程学院长沙410083

在总结近年来众多探地雷达研究者成果基础上,概述了探地雷达在仪器设备研制、数据处理及解释、应用范围这三方面的发展历程.指出了当前雷达设备研制所存在的问题、数据处理及解释技术的不足之处.并针对探地雷达以后的发展方向作了预测.... 详细信息

在总结近年来众多探地雷达研究者成果基础上,概述了探地雷达在仪器设备研制、数据处理及解释、应用范围这三方面的发展历程.指出了当前雷达设备研制所存在的问题、数据处理及解释技术的不足之处.并针对探地雷达以后的发展方向作了预测.希望通过此文能使读者对探地雷达有一个更深刻的了解,也希望本文对探地雷达工作有一定的指导作用.

关键词：探地雷达探测深度分辨率仪器研制数据处理数据解释应用范围

TSP法与探地雷达相结合在隧道超前地质预报中的应用研究

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工程勘察 2009年第7期37卷 86-90页

作者：李华李富鲁光银何现启成都地质矿产研究所成都610081 中南大学信息物理工程学院长沙410083

在当前隧道超前地质预报变得日趋重要的情况下,本文详细探讨了如何选择合理有效的预报方法。首先分析了我国现阶段所有的超前地质预报方法的优缺点,然后通过对比分析,提出了隧道的超前地质预报以TSP法长距离探测为主,同时有效地与探地... 详细信息

在当前隧道超前地质预报变得日趋重要的情况下,本文详细探讨了如何选择合理有效的预报方法。首先分析了我国现阶段所有的超前地质预报方法的优缺点,然后通过对比分析,提出了隧道的超前地质预报以TSP法长距离探测为主,同时有效地与探地雷达短距离探测相结合的预报方案。通过对邵阳-怀化高速公路多个隧道的应用研究,此方案取得了很好的预报效果,给施工单位提供了有效科学的指导。

关键词：超前地质预报 TSP 探地雷达隧道

灰岩地区人工挖孔桩施工安全综合动态模糊评价

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重庆大学学报（自然科学版） 2011年第3期34卷 132-137页

作者：何现启张清朱自强鲁光银柳群义李建慧湖南省交通规划勘察设计院湖南长沙410008 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南省凤大高速公路建设开发有限公司湖南凤凰416200

在分析人工挖孔桩施工特点的基础上运用综合评价系统理论,建立了科学、及时、动态的安全评价体系,并运用模糊层次法对施工安全进行了全面评价,安全评价结果为一般,与实际情况吻合,实践证明将模糊层次法用于人工挖孔桩施工安全评价是可行... 详细信息

在分析人工挖孔桩施工特点的基础上运用综合评价系统理论,建立了科学、及时、动态的安全评价体系,并运用模糊层次法对施工安全进行了全面评价,安全评价结果为一般,与实际情况吻合,实践证明将模糊层次法用于人工挖孔桩施工安全评价是可行的,且能取得很好的效果。

关键词：人工挖孔桩动态模糊评价层次分析安全评价风险管理

黏弹性EDA介质中地震波传播特征弱各向异性近似研究

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地球物理学进展 2018年第1期33卷 211-218页

作者：何现启张清彭凌星朱自强湖南省交通规划勘察设计院有限公司长沙410008 湖南省高速公路建设开发总公司长沙410001 中南大学地球科学与信息物理工程学院长沙410083

本文主要研究了黏弹性HTI和EDA介质中地震波的波动参数(包括相速度、慢度、偏振向量和群速度),并基于摄法,推导了P、SV、SH波波动参数的弱各向异性近似公式.文章提出了慢度向量的三种定义形式,分析对比了各种定义方法在求解christo-ffe... 详细信息

本文主要研究了黏弹性HTI和EDA介质中地震波的波动参数(包括相速度、慢度、偏振向量和群速度),并基于摄法,推导了P、SV、SH波波动参数的弱各向异性近似公式.文章提出了慢度向量的三种定义形式,分析对比了各种定义方法在求解christo-ffel方程时的具体方法,指出特殊分量法为各向异性黏弹性介质提供了一种研究均匀和非均匀波的更简单、使用更普遍的方法.基于特殊分量法,通过求解christoffel方程,推导出黏弹性HTI介质中均匀、非均匀波的精确相速度、慢度和群速度计算公式,并通过模型计算研究了SH波的相速度特征及其随相角和不均匀参数D的变化规律,结果表明参数D对地震波的相速度大小有一定影响,但对其方位特性无影响,在EDA介质中相速度随方位角变化的规律仍然可指示介质的对称轴方向和裂隙的走向.基于摄动法,以弹性EDA介质为背景介质,通过模型计算对均匀SH波的近似公式的正确性和精度进行验证,结果证明其最大相对误差为1.15%.

关键词：黏弹性 EDA介质相速度均匀波非均匀波