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程潮铁矿东主井区地表变形特征和机制分析

岩土力学 2016年第S1期37卷 455-461页

作者：邓洋洋陈从新夏开宗付华张海娜中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

以地表变形监测成果为基础,结合数值计算分析,再现了程潮铁矿东主井区地表的变形过程,分析得到了井区地表的变形特征和变形机制。研究结果表明,当地下采空区和地表塌坑形成一定规模后,在矿区不同方向水平构造应力的释放和挤压作用下,被... 详细信息

以地表变形监测成果为基础,结合数值计算分析,再现了程潮铁矿东主井区地表的变形过程,分析得到了井区地表的变形特征和变形机制。研究结果表明,当地下采空区和地表塌坑形成一定规模后,在矿区不同方向水平构造应力的释放和挤压作用下,被地质结构剖分为柱状结构的围岩向塌坑方向产生倾倒,引起了井区地表变形;地表变形主要以水平移动为主,垂直位移很小,但是随着柱状结构岩体不断倾斜,地表垂直位移与水平位移的比值也不断增大,并在地表形成漏斗形变形曲线。

关键词：地表变形快速拉格朗日差分法地下开采变形监测

基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟

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岩土力学 2015年第S2期36卷 689-694页

作者：申林方王志良李邵军昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细... 详细信息

为了研究土体的细观渗流特性,假设土体是完全饱和且在渗流过程中水分的流动始终处于层流状态。考虑宏观统计参数(孔隙率、渗透率及有效黏滞系数等)的影响,基于表征体元(REV)尺度的格子博尔兹曼(Boltzmann)方法,建立了压力作用下土体细观渗流的数值模型。采用D2Q9模型考虑水分流动的离散速度分布,宏观边界条件为左右侧面为不透水边界(0)x yu=u=,上下边界设置不同的密度来控制压力边界,在微观边界条件上采用非平衡态外推格式。编制相应的计算程序,将计算区域内的多孔介质材料设置成流体(孔隙率φ=1.0,渗透率K=∞),验证了经典的Poiseuille流。此外,结合算例分别讨论了土体在压力作用下孔隙率、渗透率及渗透压力等影响因素与渗流速度的相互关系,研究表明该数值方法与Darcy定律得到的计算结果较为吻合。因此,基于REV尺度的格子Boltzmann方法可以有效地模拟土体的渗流机制,为进一步研究土体渗流特性提供了一种新的研究手段。

关键词：格子博尔兹曼(Boltzmann)方法表征体元(REV)尺度多孔介质渗流场数值模拟

In situ experiments on width and evolution characteristics of excavation damaged zone in deeply buried tunnels

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Science China(Technological sciences) 2011年第S1期54卷 167-174页

作者： LI ShaoJun 1,FENG XiaTing 1,LI ZhanHai 3,CHEN BingRui 1,JIANG Quan 1,WU ShiYong 2,HU Bin 2 &XU JinSong 2 1 State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechinical Engineering,institute of rock and soil mechanics,chinese academy of sciences,wuhan 430071,China 2 Ertan Hydropower Development Company,Ltd.,Chengdu 610051,China 3 School of Resources and Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110004,China 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechinical Engineering Institute of Rock and Soil Mechanics Chinese Academy of Sciences Wuhan 430071 China3. School of Resources and Civil Engineering Northeastern University Shenyang 110004 China2. Ertan Hydropower Development Company Ltd. Chengdu 610051 China

The seven long tunnels of Jinping II hydropower station are deeply *** width and evolution characteristics of excavation damaged zone(EDZ) are the key problem to the design of tunnels excavation and *** order to study this problem,several specific experimental tunnels with different overburden and geometric sizes were excavated at this *** borehole camera,sliding micrometer,cross-hole acoustic wave equipment and acoustic emission apparatus were *** paper introduced the comprehensive in situ experimental methods through pre-installed facilities and pre-drilled *** properties of the surrounding rock mass,including cracks,deformation,elastic wave and micro fractures,were measured during the whole process of the tunnel *** width and characteristics of formation and evolution of tunnels EDZ were analyzed under different construction methods involving of TBM and drilling and blasting,the test tunnels were excavated by full-face or two *** relationships between EDZ and tunnel geometry sizes,overburden and excavation method were described as *** results will not only contribute a great deal to the analysis of rock mass behavior in deeply buried rock mass,but also provide direct data for support design and rockburst prediction.

关键词： deeply buried tunnel excavation damaged zone evolution characteristics in situ experiments

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数字钻孔摄像与钻孔CT层析成像测试试验

土木工程学报 2009年第8期42卷 104-108页

作者：孙卫春王川婴闵弘国家核电技术公司国核电力规划设计研究院北京100094 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

数字钻孔摄像从侧视视角对整个钻孔的360°孔壁进行连续摄像,通过图像特征对孔内地质现象进行定性描述和定量分析,具有高分辨率、高井壁覆盖率和直观可信等特征;而钻孔CT层析成像利用弹性波波场特性,获得声波在不同介质中传播速率,从而... 详细信息

数字钻孔摄像从侧视视角对整个钻孔的360°孔壁进行连续摄像,通过图像特征对孔内地质现象进行定性描述和定量分析,具有高分辨率、高井壁覆盖率和直观可信等特征;而钻孔CT层析成像利用弹性波波场特性,获得声波在不同介质中传播速率,从而反映井间地质体的几何形态和物理特征。将这两种勘测手段联合能够发挥很好的互补性作用。数字钻孔摄像能够提供直观精确的孔壁全景图像,为钻孔CT层析成像测试结果提供佐证;而钻孔CT可延伸钻孔摄像的二维信息,对地质构造在钻孔间的发育情况进行三维空间上的分析。提出这样一种联合测探手段,并在一定向钻工程勘测中对其可行性进行试验,从而为进一步地质空间模型的建立提供实际支持。

关键词：数字钻孔摄像孔壁全景图像钻孔CT层析成像地质体测试试验

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粉煤灰作为排水垫层筑坝的动力分析

力学季刊 2002年第2期23卷 282-287页

作者：白冰周健段瑞明中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071 同济大学地下建筑与工程系上海200092

淮南某电厂灰坝设计拟采用粉煤灰作为坝基排水垫层筑坝以节约资金。为研究其可行性,在已有的大量静力和动力特性试验研究基础上,对该灰坝在地震荷载作用下的动力反应进行研究。研究中以Biot波动方程为基础,考虑水土动力耦合作用和土体... 详细信息

淮南某电厂灰坝设计拟采用粉煤灰作为坝基排水垫层筑坝以节约资金。为研究其可行性,在已有的大量静力和动力特性试验研究基础上,对该灰坝在地震荷载作用下的动力反应进行研究。研究中以Biot波动方程为基础,考虑水土动力耦合作用和土体和非线性性质,引入地震孔隙水压力和残余变形项,把动力分析与动力渗流、液化发展及骨架变形加以综合考虑。研究表明,7°地震烈度条件下用本文配制的粉煤灰代替砂作为排水垫层筑坝是可行的。

关键词：粉煤灰排水垫层动力分析液化地震荷载筑坝

锚固加强植被系统约束膨胀土变形模型试验研究

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岩土力学 2017年第S1期38卷 158-166页

作者：鲜少华许英姿姚海林卢正李志勇董城中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 湖南省交通科学研究院湖南长沙410015

利用锚固加强植被系统(ARVS)约束膨胀土变形是一种新的尝试。为研究ARVS系统对膨胀土变形的约束效果,采用ARVS系统的室内简化装置,对南宁中等膨胀土进行有、无防护措施的浸水模型对比试验,对不同约束情况下膨胀土的变形进行对比分析,并... 详细信息

利用锚固加强植被系统(ARVS)约束膨胀土变形是一种新的尝试。为研究ARVS系统对膨胀土变形的约束效果,采用ARVS系统的室内简化装置,对南宁中等膨胀土进行有、无防护措施的浸水模型对比试验,对不同约束情况下膨胀土的变形进行对比分析,并根据模型受力情况采用有限元方法验证膨胀力的传递规律。结果表明,采用ARVS约束后膨胀土的吸湿变形过程仍然为3个阶段;ARVS系统能使膨胀土的膨胀量大幅降低,但ARVS系统在植草前后对膨胀土膨胀变形的约束效果差别不是很大,植草后膨胀土的变形能够较快到达稳定阶段;作用在高性能植被保护垫(HPTRM)上的膨胀力先通过锚头板传递至地锚,地锚再将膨胀力传递到土层中。锚固加强植被系统(ARVS)为膨胀土边坡的防护和治理提供了新的方法。

关键词：锚固加强植被系统(ARVS) 膨胀土变形膨胀力

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微分演化并行有限元位移反分析方法研究

武汉理工大学学报 2009年第9期31卷 160-163页

作者：黄河李卓球武汉理工大学理学院武汉430070 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

引入全局寻优的微分演化算法,集成并行算法和有限元数值计算方法,提出并改进了微分演化并行有限元的优化反分析方法。利用这种方法可以进行有限元正算与岩体参数反演的综合分析,也可以根据现场实测位移数据进行位移反分析,识别工程岩体... 详细信息

引入全局寻优的微分演化算法,集成并行算法和有限元数值计算方法,提出并改进了微分演化并行有限元的优化反分析方法。利用这种方法可以进行有限元正算与岩体参数反演的综合分析,也可以根据现场实测位移数据进行位移反分析,识别工程岩体的力学参数。利用MPI并行平台,在构建的多台PC并行环境中进行了并行有限元参数位移的微分演化反演。算例表明该方法可行,而且明显提高了反演计算的速度与精度。

关键词：微分演化算法并行有限元位移反分析 MPI平台

A comprehensive evaluation model for rockburst risk prediction based on analytic hierarchy process and probabilistic optimization

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A comprehensive evaluation model for rockburst risk predicti...

The 2nd ISRM International Young Scholars’Symposium on rock mechanics

作者： G.L.Feng,X.T.Feng,B.R.Chen,Y.X.Xiao & H.J.Ming State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering,institute of rock and soil mechanics,chinese academy of sciences,wuhan,China

The rockburst problems cause serious casualties and economic loss and become a major disaster in the field of industrial *** to the shortcomings both of the single assessment index and the comprehensive evaluation methods for rockburst prediction at present,and considering the randomness and relative accuracy of basic factors in geotechnical engineering,a comprehensive evaluation model for rockburst risk prediction on the base of analytic hierarchy process and probabilistic optimization is put *** model adopts multiclass indexes and a normalized thinking,coupled with the combination of qualitative and quantitative *** can predict not only the intensity grade but also the occurring probability of ***,a method with extended application including its condition is presented to make the model more *** model is applied to deep-buried tunnel section of auxiliary tunnels of Jinping II hydropower *** result shows that this model is more than available,but also comprehensive,simple and convenient.

关键词： AHP A comprehensive evaluation model for rockburst risk prediction based on analytic hierarchy process and probabilistic optimization

来源： cnki会议评论

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泥质粉砂岩统一黏塑性模型的研究

岩土力学 2016年第S1期37卷 35-41页

作者：肖正龙陈卫忠田洪铭中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

统一黏塑性理论假设材料的应变仅由弹性应变和黏塑性应变组成。包含应力的黏塑性应变率表达方式,可以清晰地体现岩石材料应力增长率随应变加载速率相关的特性、在持续的偏压下的蠕变特性以及在恒定的应变下的松弛特性,但微分方程表示的... 详细信息

统一黏塑性理论假设材料的应变仅由弹性应变和黏塑性应变组成。包含应力的黏塑性应变率表达方式,可以清晰地体现岩石材料应力增长率随应变加载速率相关的特性、在持续的偏压下的蠕变特性以及在恒定的应变下的松弛特性,但微分方程表示的本构模型在实际运用中存在计算上的困难。将无损伤Lemaitre统一黏塑性模型转换成关于应力的积分形式,并运用一致渐进展开算法得到其近似解,最后建立了基于近似解的牛顿迭代格式。开展了不同围压条件下泥质粉砂岩的三轴松弛试验,并将试验数据用于黏塑性模型的参数反分析,结果表明模型能够较好地反映泥质粉砂岩在长期作用下的力学行为特征。

关键词：统一黏塑性泥质粉砂岩松弛