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结构面剪切流变及其长期强度试验研究

岩土力学 2006年第S2期27卷 1179-1182页

作者：庞正江胡建敏长江科学院岩基研究所湖北武汉430010

针对某电站典型代表性的岩层,进行室内岩石剪切流变试验,对岩块在剪切变形过程中的流变特性进行深入研究,选取扩展的 Burgers 模型建立流变方程,用 MATLAB 工具函数 fminsearch 拟合试验得到的μ-t 非线性函数流变曲线,确定岩体结构面... 详细信息

针对某电站典型代表性的岩层,进行室内岩石剪切流变试验,对岩块在剪切变形过程中的流变特性进行深入研究,选取扩展的 Burgers 模型建立流变方程,用 MATLAB 工具函数 fminsearch 拟合试验得到的μ-t 非线性函数流变曲线,确定岩体结构面的流变参数,并根据剪切流变试验确定其长期剪切强度。相对瞬时剪切强度,用长期强度进行设计更能保证工程的安全。

关键词：剪切流变扩展的Burgers模型非线性函数曲线拟合瞬时剪切强度长期强度

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地质体的三维建模及工程应用

地质体的三维建模及工程应用

作者：庞正江河海大学

学位级别：硕士

自然地质现象极其复杂,传统的平面勘探图不能将它们很好地表达,不能满足应用工程技术人员的要求。随着现代工程向高和大两方面的发展,工程地质现象越来越复杂,地质体的三维建模变得越来越迫切。三维地质结构模拟可以表达复杂的地质构造... 详细信息

自然地质现象极其复杂,传统的平面勘探图不能将它们很好地表达,不能满足应用工程技术人员的要求。随着现代工程向高和大两方面的发展,工程地质现象越来越复杂,地质体的三维建模变得越来越迫切。三维地质结构模拟可以表达复杂的地质构造形态,反映构造要素之间的空间关系。对地质体的三维可视化模拟,使地质体的显示更真实、形象、准确和清晰。随着科技人员对地质学研究的深入,以及计算机图形应用水平的逐步提高和完善,使得地质体的三维建模成为可能。而近年来,计算机在工程地质中的应用越来越普及,更是大大推动了三维地质建模的发展。地质结构三维可视化是正确认识地质构造的重要手段,是现代地质工程应用的基石,其应用前景相当广阔。本文在地质图形的三维可视化建模与分析中使用IDL(Interactive Data Language)作为开发平台。根据工程应用的实际需求,用径向基函数神经网络对断层、层面和大尺度节理等工程尺度的地质结构进行模拟,构造出三维地质模型图。能根据用户需求对模拟出的三维地质模型图进行旋转和剖切显示。在建立的三维地质模型图的基础上,对地下洞室围岩块体稳定性问题进行分析和计算;对岩质边坡的最小抗剪强度滑裂面搜索并求解其稳定安全系数的问题进行分析和计算。并对这两类常见的工程实践编制了相应的计算机程序。本文利用块体理论对低应力下的地下洞室围岩中的半定位块体、定位块体和随机块体作稳定性分析,求解洞室围岩中的关键块体,并对已设计的系统锚固措施作稳定性校核,对不符合要求的部分提出了相应的处理意见供施工时参考,确保项目工程的施工安全。本文详细阐述了用模拟退火算法搜索节理裂隙发育的岩质边坡最小抗剪强度滑裂面的方法,并用改进的Sarma算法对搜索出的最小抗剪强度滑裂面求解稳定安全系数。

关键词：三维地质建模科学可视化径向基神经网络块体理论关键块体模拟退火算法

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某核电工程地基岩体变形参数取值方法研究

岩石力学与工程学报 2019年第A1期38卷 2988-2996页

作者：李金杜建彬张宜虎周火明庞正江深圳中广核工程设计有限公司广东深圳518031 河北中核岩土工程有限责任公司河北石家庄050021 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

为研究岩体非线性变形特征对核电站地基变形参数取值的影响,以某核电工程为例,通过精细控制的室内大试块单轴压缩试验,揭示地基岩体的非线性变形特征,对比6种不同手段获得的地基岩体变形参数,表明室内岩石试验、钻孔弹模试验由于试验和... 详细信息

为研究岩体非线性变形特征对核电站地基变形参数取值的影响,以某核电工程为例,通过精细控制的室内大试块单轴压缩试验,揭示地基岩体的非线性变形特征,对比6种不同手段获得的地基岩体变形参数,表明室内岩石试验、钻孔弹模试验由于试验和取值时应力水平高于实际工程应力,所得变形参数偏高;声波波速类比法、岩体质量分级估测法获得的变形参数与以往水电工程应力水平相匹配,直接应用于核电工程也会出现偏差;现场岩体承压板变形试验、依据监测资料开展反演分析获得的地基岩体变形参数更接近真实值。针对核电工程实际情况,建议改进室内岩石试验、钻孔弹模试验方法,建立核电工程领域试验、检测、监测信息数据库,针对重要工程和条件复杂地基,加强现场承压板试验和监测工作力度,在编制核电行业试验规程时,重视对试验应力水平的限定。

关键词：岩石力学核电工程地基非线性变形特征试验方法参数取值

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刚性承压板中心孔法变形试验设备和方法

长江科学院院报 2009年第7期26卷 25-28页

作者：肖本职庞正江长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010

传统的刚性承压板变形试验方法无法解决层状岩体的变形特性问题,而分层弹模计算方法则可以通过一次试验求得不同岩层的模量,因此,需在传统的承压板法变形试验基础上发展一种新的与分层弹模计算方法相匹配的层状岩体承压板法变形试验方法... 详细信息

传统的刚性承压板变形试验方法无法解决层状岩体的变形特性问题,而分层弹模计算方法则可以通过一次试验求得不同岩层的模量,因此,需在传统的承压板法变形试验基础上发展一种新的与分层弹模计算方法相匹配的层状岩体承压板法变形试验方法,即刚性承压板中心孔法变形试验。刚性承压板中心孔法变形试验设备以传统的刚性承压板法试验设备为基础,通过比选,以承压板直径535mm,中心孔直径79mm,多点位移计钻孔直径76mm,埋设4个锚头为宜。刚性承压板中心孔法变形试验方法及操作步骤应同时满足《水利水电工程岩石试验规程》(SL264-2001)第6.1和第10.2章节相应条款的技术要求。

关键词：刚性承压板中心孔法设备试验方法

西龙池抽水蓄能电站地下厂房随机块体稳定性分析

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岩石力学与工程学报 2005年第14期24卷 2513-2517页

作者：朱晟张发明庞正江徐爱忠杜建刚河海大学水利水电工程学院江苏南京210098 北京国电水利电力工程有限公司北京100014

基于三维裂隙网络模拟技术和块体理论,对山西省西龙池抽水蓄能电站地下厂房进行了随机块体的稳定分析与预测。验算了系统锚喷支护对不稳定块体的支护效果,论证了不稳定块体的加固措施和支护参数的合理性,为工程设计和施工提供了可靠的... 详细信息

基于三维裂隙网络模拟技术和块体理论,对山西省西龙池抽水蓄能电站地下厂房进行了随机块体的稳定分析与预测。验算了系统锚喷支护对不稳定块体的支护效果,论证了不稳定块体的加固措施和支护参数的合理性,为工程设计和施工提供了可靠的依据。

关键词：岩石力学三维裂隙模拟随机块体支护验算稳定性分析

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复杂岩体结构面桥基稳定性离散元分析

复杂岩体结构面桥基稳定性离散元分析

糯扎渡电站溢洪道边坡稳定分析及系统锚固方法

2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会...

作者：庞正江范雷长江科学院

高陡边坡、复杂岩体结构面桥基区域地质条件呈明显的非连续性,桥基破坏多呈点状或面状破坏。离散元软件UDEC以离散的角度对待岩体介质,将岩体结构面滑移的复杂接触力学行为进行精确的描述和分析。通过无人机航测可以较精确地获得高陡边... 详细信息

高陡边坡、复杂岩体结构面桥基区域地质条件呈明显的非连续性,桥基破坏多呈点状或面状破坏。离散元软件UDEC以离散的角度对待岩体介质,将岩体结构面滑移的复杂接触力学行为进行精确的描述和分析。通过无人机航测可以较精确地获得高陡边坡桥基的宏观结构分布,为边坡的稳定性分析预判提供基础。通过计算分析,顺坡向复杂岩体结构面对边坡稳定性影响显著,超载时的破坏以侧向挤出变形为主,降雨时的破坏以侧向滑移变形为主。对顺向边坡而言,暴雨的破坏性远大于超载的破坏性。

关键词：无人机航测离散元顺坡向复杂岩体结构面

来源： cnki会议评论

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岩土力学 2005年第S1期26卷 255-259页

作者：张发明庞正江陈祖煜贾志欣汪小刚河海大学地质及岩土工程系南京210098 中国水利水电科学研究院北京100044

糯扎渡水电站位于云南省思茅市境内,是澜沧江流域开发中具有十分重要意义的工程。设计土石坝方案的溢洪道开挖边坡的稳定性关系到该方案的合理选择。通过对溢洪道附近的平硐与露头的野外调查,获得了1400余条结构面的详细信息,在岩体结... 详细信息

糯扎渡水电站位于云南省思茅市境内,是澜沧江流域开发中具有十分重要意义的工程。设计土石坝方案的溢洪道开挖边坡的稳定性关系到该方案的合理选择。通过对溢洪道附近的平硐与露头的野外调查,获得了1400余条结构面的详细信息,在岩体结构面统计基础上,运用随机网络模拟的方法得到了溢洪道开挖边坡的裂隙网络图像,分析了岩体结构面的连通率,采用Hoek和Brown提出的GSI体系,对岩体质量进行综合定量评价,在此基础上,提出各高边坡岩体力学参数的综合指标。应用模拟退火算法,搜索出边坡潜在的最危险滑裂面的位置,并运用Sarma法分析了开挖边坡的稳定性,提出各个边坡稳定性的分析评价成果以及建议的边坡系统锚固措施。

关键词：高边坡裂隙随机网络模拟退火算法极限平衡分析系统锚固

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高陡边坡灌浆岩体变形模量测试及评价

长江科学院院报 2021年第11期38卷 108-114页

作者：陈冲张宜虎范雷庞正江长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

现场原位变形试验能准确获取岩体的变形模量,是评价岩体灌浆加固效果的有效方法。我国西南山区山高谷深、地形险要,复杂的地形和气候条件使得在边坡表面开展原位变形试验极为困难。为此提出了高陡边坡原位变形试验与测量方法,分析了应... 详细信息

现场原位变形试验能准确获取岩体的变形模量,是评价岩体灌浆加固效果的有效方法。我国西南山区山高谷深、地形险要,复杂的地形和气候条件使得在边坡表面开展原位变形试验极为困难。为此提出了高陡边坡原位变形试验与测量方法,分析了应力传递深度对变形试验结果的影响和温度变化引起的变形测量误差的计算公式。以某水电站高边坡为例,选择含平行结构面的不同质量岩体,对其灌浆前、灌浆后及强化灌浆后的变形模量进行测试,得到结论如下:①固结灌浆对高质量岩体变形模量的提高效果不明显,而低质量岩体在灌浆后、强化灌浆后变形模量可分别提高22%和38%;②结构面充填胶结后,会对两侧岩块变形起到约束作用,类似增加中间主应力提高岩体变形模量的效果,沿结构面走向方向的岩体变形模量也会明显提升。

关键词：岩体结构面灌浆变形模量声波波速高陡边坡

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基于模拟退火算法的边坡稳定分析方法

岩土力学 2006年第4期27卷 514-518页

作者：张发明郭丙跃庞正江周祖权周民权河海大学地质及岩土工程系南京210098 长江科学院岩基所武汉430000 天荒坪抽水蓄能电站浙江安吉313000

岩石边坡开挖中存在大量的随机结构面,结构面与岩桥的组合破坏是边坡破坏的一种重要形式。如何确定抗剪强度最小的滑裂面是边坡工程中的重要研究方向。在岩体结构面调查统计基础上,运用随机网络模拟的方法得到边坡的裂隙网络图像,在此... 详细信息

岩石边坡开挖中存在大量的随机结构面,结构面与岩桥的组合破坏是边坡破坏的一种重要形式。如何确定抗剪强度最小的滑裂面是边坡工程中的重要研究方向。在岩体结构面调查统计基础上,运用随机网络模拟的方法得到边坡的裂隙网络图像,在此基础上应用模拟退火算法,搜索出边坡由结构面与岩桥组合形成的潜在最危险滑裂面的位置,将结构面组合滑动面与Sarma分析方法结合,形成一种改进的分析岩石边坡稳定性的方法——Sarma-SA分析法,通过一工程实例验证了该方法的合理性。

关键词：裂隙岩质边坡裂隙随机网络模拟退火算法极限平衡分析稳定分析