检索结果-南通市图书馆

基于声光联合试验的预制双裂隙砂岩损伤演化特征研究

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岩石力学与工程学报 2024年

作者：陈结孟历德仁崔义蒲源源陈紫阳重庆大学资源与安全学院重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室扎赉诺尔煤业有限责任公司

为了研究岩桥长度和含水情况对砂岩力学特性及损伤演化规律的影响，开展了干燥及饱和两种情况下不同岩桥长度含预制双裂隙砂岩单轴压缩试验，通过声发射(AE)和数字图像相关技术(DIC)实时监测了砂岩内部损伤及表面裂纹扩展情况。结果表... 详细信息

为了研究岩桥长度和含水情况对砂岩力学特性及损伤演化规律的影响，开展了干燥及饱和两种情况下不同岩桥长度含预制双裂隙砂岩单轴压缩试验，通过声发射(AE)和数字图像相关技术(DIC)实时监测了砂岩内部损伤及表面裂纹扩展情况。结果表明：裂隙试样的强度低于完整试样，且岩桥长度越长，试样的单轴抗压强度越大，饱水试样强度低于干燥试样。裂隙试样会在破坏过程中出现应力降，并与AE计数峰值现象对应，岩桥长度增加使第一应力降逐渐向应力峰值靠近，饱水试样的AE计数变化规律与干燥试样一致。饱水试样和干燥试样的AE定位事件和DIC应变异常区域率先集中在岩桥部位，并沿预制裂隙逐渐向试样边界发育。研究结果有助于富水条件的围岩失稳破坏的监测及预警。

关键词：岩石力学岩桥裂纹演化声发射数字图像相关技术

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湖北秭归千将坪滑坡微破裂过程震动分析

地震工程学报 2017年第5期39卷 951-956页

作者：景鹏旭李丽中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中国地震台网中心北京100045

基于湖北秭归千将坪岩质滑坡地形、地质、水文特征,运用GeoStudio软件中的QUAKEW模块建立滑坡震动分析模型。通过设置土层、岩层动弹性模量和泊松比,处理并加载卢家山台记录的四次破裂事件数据,并进行动力学分析,模拟千将坪滑坡的破裂... 详细信息

基于湖北秭归千将坪岩质滑坡地形、地质、水文特征,运用GeoStudio软件中的QUAKEW模块建立滑坡震动分析模型。通过设置土层、岩层动弹性模量和泊松比,处理并加载卢家山台记录的四次破裂事件数据,并进行动力学分析,模拟千将坪滑坡的破裂蠕滑滑动过程。结果表明,千将坪滑坡不单受自身静力作用,还经历了微破裂-蠕滑-再破裂-蠕滑-滑动的微破裂动力过程,为岩质滑坡预警的可行性提出了新的探索思路。

关键词：千将坪滑坡微破裂蠕滑震动岩桥

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单向非贯通节理岩体滚刀破岩特性离散元模拟

都市快轨交通 2023年第6期36卷 99-107页

作者：陈晓坚厦门轨道建设发展集团有限公司福建厦门365004

相较于贯通节理,岩桥的存在使非贯通节理岩体受力破坏过程更加复杂。为探明其对破岩影响,通过采用PFC2D建立单向非贯通节理岩体滚刀破岩离散元模型,研究岩桥长度和倾角对岩体破碎模式、法向力、裂纹数量及比能耗等参数的影响,揭示非贯... 详细信息

相较于贯通节理,岩桥的存在使非贯通节理岩体受力破坏过程更加复杂。为探明其对破岩影响,通过采用PFC2D建立单向非贯通节理岩体滚刀破岩离散元模型,研究岩桥长度和倾角对岩体破碎模式、法向力、裂纹数量及比能耗等参数的影响,揭示非贯通节理岩体滚刀破岩特性。研究发现:岩体以张拉破坏为主,节理对裂纹扩展的“导向作用”明显,裂纹扩展方向总是趋向于和其距离最近的节理;竖向应力水平随节理倾角增加呈现先增大后减小的趋势,在45°倾角下达到最大值,应力区形状受到节理位置影响,两者具有一致性;完整岩体法向力均值和峰值均大于节理岩体,节理对于破岩过程具有明显的促进作用;0°、60°、90°节理倾角下的比能耗值明显低于其他节理组合,60°倾角下呈减小趋势,在岩桥长度为25 mm时取得最小值;0°、90°倾角下呈先减小后增大趋势,在岩桥长度为15 mm时取得最小值。

关键词：隧道滚刀数值计算非贯通节理岩桥破岩比能耗

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岩体崩塌灾害成因机制与早期预警研究综述

金属矿山 2021年第1期50卷 106-119页

作者：杜岩谢谟文蒋宇静陈晨贾北凝霍磊晨北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 中关村智连灾害感知科学研究院北京102100 建设部综合勘察设计研究院有限公司北京100007

作为我国常见的一种地质灾害,崩塌成因复杂,分布范围广,隐蔽性和突发性强,危害性大,其早期预警技术一直难以实现。通过对岩体崩塌灾害成因机理与预警研究总结得出,开展崩塌灾害发生的主控因素岩桥的定量识别与模糊评价,是未来岩体崩塌... 详细信息

作为我国常见的一种地质灾害,崩塌成因复杂,分布范围广,隐蔽性和突发性强,危害性大,其早期预警技术一直难以实现。通过对岩体崩塌灾害成因机理与预警研究总结得出,开展崩塌灾害发生的主控因素岩桥的定量识别与模糊评价,是未来岩体崩塌灾害预警预防的关键所在,而固有振动频率等动力学指标在岩桥损伤分析、危岩快速识别以及崩塌早期预警等方面具有明显的应用优势。此外,关注分离阶段及其分离破坏前兆是提高岩块体崩塌灾害早期预警时效性的有效手段之一,建立基于分离破坏前兆识别的岩体崩塌灾害预警方法并健全三位一体的监测预警指标体系可改变目前崩塌灾害被动预防的态势。与此同时还需同步开展国产高精度遥感振动监测技术装备研发,这是满足我国崩塌灾害早期预警核心技术创新发展与国家工程安全建设战略需要的必然选择。针对目前崩塌灾害早期监测预警研究中存在的五大技术瓶颈问题,提出了具体的应对策略和技术措施。最后得出系统开展脆性破坏灾害的早期监测预警体系研究并实现相关技术突破无论是在"一带一路"等工程安全需求方面,还是在全国地质灾害预警预防方面,都将具有极强的理论意义与应用价值。

关键词：崩塌早期预警岩桥脆性破坏灾害三位一体监测指标体系

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共面双裂隙对砂岩力学性质和破坏特征的影响

水电能源科学 2023年第1期41卷 151-154,111页

作者：章德超肖桃李折海成长江大学城市建设学院湖北荆州434023

鉴于岩体内部缺陷对其力学性质和损伤断裂破坏有显著影响的问题,通过单轴压缩试验和DIC技术,分析了共面双裂隙类砂岩试样裂隙倾角和岩桥长度对岩石力学性质和破坏的影响。结果表明,随裂隙倾角变化,岩样峰值应力和弹性模量均有明显的变... 详细信息

鉴于岩体内部缺陷对其力学性质和损伤断裂破坏有显著影响的问题,通过单轴压缩试验和DIC技术,分析了共面双裂隙类砂岩试样裂隙倾角和岩桥长度对岩石力学性质和破坏的影响。结果表明,随裂隙倾角变化,岩样峰值应力和弹性模量均有明显的变化趋势,相比于岩桥长度,裂隙倾角对岩石的力学性质影响更为显著;随裂隙倾角增加,岩样破坏时表面裂纹数量、主破坏裂纹和表面剥落数量均有减少,掉块面积却有明显增加,而随岩桥长度增加,裂纹扩展和剥落掉块特征基本相同;在裂纹扩展过程中,岩桥的贯通与裂隙倾角和岩桥长度均有关系;在低裂隙倾角时,岩样破坏模式以张拉破坏裂纹为主;随裂隙倾角增加,表现为由张拉破坏裂纹向剪切破坏裂纹转变形成了拉—剪混合破坏模式;同时,随岩桥长度增加,岩桥越难以贯通,裂纹扩展破坏则又由拉—剪混合裂纹向张拉裂纹转变。

关键词：类砂岩共面双裂隙裂隙倾角岩桥 DIC技术

边坡块体结构分析与研究——以内蒙古黄河特大桥为例

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工程勘察 2009年第S2期37卷 189-193页

作者：刘杰陆威赵洪明河北省电力勘测设计研究院石家庄050031

块体理论是近十几年来发展和完善起来的一种适合于裂隙岩体稳定性分析的行之有效的工程方法,其研究方法已经较为成熟。但是目前的研究都是建立在其基本假设,即结构面完全贯通的基础上的。而实际岩体中结构面并非呈完全贯通的空间展布,... 详细信息

块体理论是近十几年来发展和完善起来的一种适合于裂隙岩体稳定性分析的行之有效的工程方法,其研究方法已经较为成熟。但是目前的研究都是建立在其基本假设,即结构面完全贯通的基础上的。而实际岩体中结构面并非呈完全贯通的空间展布,这样必然使研究结果偏于保守,造成相应支护措施等的加大,造成不必要的浪费。本文以内蒙古黄河特大桥边坡为例将岩桥思想引入块体理论当中,介绍了连通率的确定方法并推导了稳定性计算公式。

关键词：块体理论结构面岩桥块体稳定性

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节理岩体强度及其破坏机制研究

矿业安全与环保 2012年第1期39卷 10-13页

作者：焦雪峰张文杰康天合太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024 广州市市政工程安全质量监督站广东广州510051

从岩石材料的细观尺度分析节理岩体的强度特性及其变形破坏机制,细观模拟了节理岩体岩桥断裂扩展机制,进一步研究了节理岩体强度及其破坏机制。分别对含单结构面、两组结构面和断续节理岩体破坏机制进行了研究,指出大量岩体工程的失稳破... 详细信息

从岩石材料的细观尺度分析节理岩体的强度特性及其变形破坏机制,细观模拟了节理岩体岩桥断裂扩展机制,进一步研究了节理岩体强度及其破坏机制。分别对含单结构面、两组结构面和断续节理岩体破坏机制进行了研究,指出大量岩体工程的失稳破坏,通常是由于开挖面附近荷载的变化,岩体中断续节理的张开、闭合和扩展而产生新的贯通滑移面引起的,即岩桥的贯通。

关键词：煤矿灾害节理岩体细观模拟岩桥破坏机制

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均质岩坡锁固段破坏特征及前兆信息试验研究

均质岩坡锁固段破坏特征及前兆信息试验研究

作者：霍冬冬成都理工大学

学位级别：硕士

我国西南地区为环青藏高原东侧大陆地形第一个坡降地带,在活跃的地质构造活动、陡峭的地形地貌条件和极端气候条件等内外动力条件综合作用下,大型锁固型岩质滑坡非常发育。锁固型岩质滑坡在孕育过程中受阻于锁固段,导致该部位承受应力集... 详细信息

我国西南地区为环青藏高原东侧大陆地形第一个坡降地带,在活跃的地质构造活动、陡峭的地形地貌条件和极端气候条件等内外动力条件综合作用下,大型锁固型岩质滑坡非常发育。锁固型岩质滑坡在孕育过程中受阻于锁固段,导致该部位承受应力集中,在长期蠕变或者外界强扰动作用力下,锁固段突发性失效导致能量急剧释放而形成灾难性滑坡,具有较强的隐蔽性和突发性;滑坡体脱离母岩后在强大动能的作用下与周围山体撞击、解体后以碎屑流形式向前运动,极大增强了滑坡的破坏性,扩大了灾害范围,防灾减灾难度极大。对锁固段损伤演化规律和前兆特征开展试验研究,可对锁固段岩体破裂机理模式得到进一步认识,并对该类滑坡突发性失稳的前兆探测与预警具有一定的现实意义。鉴于此,本文通过对制备的“三段式”锁固段试验模型开展垂向加载破坏试验,利用声发射探测技术和数字图像采集与校正方法,深入分析了不同岩石材料、岩桥角不同空间分布情况下锁固段损伤演化规律及前兆特征。在此基础上,使用PFC数值模拟方法从细观的角度进一步分析多工况条件下锁固段变形破坏模式。并得出以下结论:（1）试验模型的抗压强度与锁固段的空间分布有关,随着岩桥角度的增加模型的抗压强度也随之升高。在锁固段破坏方面,裂纹的起裂模式均以翼型裂纹为主;岩桥角为70°和90°时,破坏方式由张拉破坏向张拉-剪切混合破坏方式过度;岩桥角为110°时,砂岩试验模型锁固段为张拉-剪切混合破坏方式,而花岗岩试验模型不发生破坏;岩桥角为130°时,两类试验模型锁固段均不发生破坏。（2）数字图像相关测量技术通过对全局应变场的测量可以观测到应变的累计过程,因此可以提前预判变形发展趋势。通过对锁固段部位应变场的分析发现,预制裂隙内尖端会出现应变集中的现象,尤其在蠕滑段尖端附近区域应变值最大,且应变方向平行于应力加载的方向。（3）PFC数值分析软件可以较好的模拟锁固段损伤裂纹演化规律,锁固段试验模型的破坏方式与物理试验结果基本一致。同时发现,砂岩锁固段裂纹延伸长度明显小于花岗岩锁固段裂纹延伸长度。并且,从位移量分析可知,砂岩锁固段试验模型滑体位移量大于花岗岩锁固段试验模型滑体位移量。（4）花岗岩试验模型产生的声发射数量大于砂岩,且随着岩桥角度的增加,声发射数量也随之增加。在前兆特征方面,试样发生破坏前,振铃计数和累计能量同时出现猛烈陡增的现象,预示着锁固段即将发生失稳破坏;通过模糊C均值聚类分析法对峰值频率分布情况进行聚类分析研究,当声发射信号中持续出现峰值频率为160KHz或280KHz左右的特征信号时,预示着试样正处于塑性变形阶段或峰值破坏阶段,锁固段即将失稳。

关键词：岩质边坡锁固段岩桥声发射数值图像相关 PFC

岩质边坡阶梯状滑移机制颗粒流模拟及稳定性研究

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岩质边坡阶梯状滑移机制颗粒流模拟及稳定性研究

作者：岑夺丰重庆大学

学位级别：硕士

岩质边坡阶梯状滑移破坏是一类常见的边坡破坏失稳模式，如在小湾水电站坝区岸坡中，受陡、缓两组结构面控制的高边坡浅表层强卸荷带阶梯状滑移非常普遍。传统的研究方法如极限平衡条分法、基于介质连续性假设的有限元法对这类结构较复... 详细信息

岩质边坡阶梯状滑移破坏是一类常见的边坡破坏失稳模式，如在小湾水电站坝区岸坡中，受陡、缓两组结构面控制的高边坡浅表层强卸荷带阶梯状滑移非常普遍。传统的研究方法如极限平衡条分法、基于介质连续性假设的有限元法对这类结构较复杂的边坡变形破坏分析和稳定性评价尚存在不足。本文依托导师的国家自然科学基金青年科学基金项目（No.40902078）和国家自然科学基金面上项目（No.41172243），以颗粒流理论为基础，从岩桥贯通机制出发，利用PFC2D软件从细宏观角度模拟研究了岩质边坡阶梯状滑移机制，并以相关力学理论为手段建立了边坡稳定性评价模型。本文主要研究内容和成果如下： ①基于单轴压缩、剪切和单侧卸荷数值试验，从细宏观角度模拟分析了不同裂隙岩样岩桥贯通破坏机制。单轴压缩下当裂隙倾角缓或中缓且岩桥倾角合适时易发生岩桥贯通，且可以按贯通裂纹性质分为张拉、剪切和张剪复合贯通三种模式。当裂隙倾角≤30°、岩桥倾角≥90°时易发生岩桥张拉贯通，而当岩桥倾角60°时均为剪切贯通，张剪复合贯通在岩桥较长时偶有出现。单侧卸荷作用下也发现了岩桥张拉、剪切等贯通模式。剪切作用下岩桥主要有压张贯通、成核破坏和两者的结合等贯通破坏形式。 ②基于单轴压缩数值试验，揭示了裂隙岩样变形和强度特征，并给出压剪应力下裂隙起裂、岩桥张拉贯通和剪切贯通强度准则。将单轴压缩下岩样变形分为弹性变形阶段、岩桥裂纹稳定扩展阶段、岩桥裂纹不稳定扩展阶段和峰后整体破坏阶段。岩样弹性模量随裂隙倾角增大总体先减小再增大，裂隙倾角30°时最小;当裂隙倾角小于45°时随岩桥倾角增大而减小，裂隙倾角≥45°时随岩桥倾角增大先减小再增大，并在岩桥倾角90°时最小;弹性模量随岩桥长度增大而增大。岩样峰值强度随裂隙倾角增大总体先减小再增大，裂隙倾角30°时最低;随岩桥倾角增大也是先减小再增大，岩桥倾角90°时最低;随岩桥长度变化总体在12mm时最大，24mm时其次，6mm时最小。 ③对概化的边坡数值模型进行重度增加法计算，分析了不同裂隙和岩桥布置的边坡阶梯状滑移变形破坏形式。岩桥倾角60°和45°时，滑裂面主要由岩桥剪切贯通形成，岩桥倾角≥90°时主要由岩桥张拉贯通形成，长岩桥情况下可由岩桥张剪复合贯通形成。一般在滑裂带发育向坡表发展的张裂纹，尤其坡体后缘张拉裂纹常贯通至坡表。边坡首先是沿着缓倾裂隙发生阶梯状滑移，坡体位移大小大致具有按裂隙、裂纹切割的分区特征，最终边坡破坏表现为整体滑移而局部块体分离。 ④通过细宏观力学过程分析，阐述了岩质边坡阶梯状滑移机制。重力作用下边坡阶梯状滑移是一个从下而上逐个岩桥贯通的渐进性过程。岩桥和裂隙尖端一般具有滑前应力集中和滑后应力释放的过程。后缘张裂纹发展贯通是下部坡体的牵拉作用造成，具有普遍性。边坡阶梯状滑移过程大致可分为坡体稳定变形阶段、下部岩桥贯通破坏阶段、后续岩桥贯通-坡体后缘张裂阶段、整体沿贯通面滑移阶段共4个阶段。其中第三个阶段为滑裂带最终贯通阶段，其起点可认为是临界失稳点。 ⑤在岩质边坡阶梯状滑移过程机制研究基础上，基于极限平衡、莫尔-库伦准则等力学理论，建立了岩桥剪切贯通、张拉贯通和张剪复合贯通的三类阶梯状滑移边坡稳定性评价计算模型。并探究了宏观滑裂带抗剪强度准则和等效抗剪强度参数的计算。

关键词：岩质边坡阶梯状滑移岩桥边坡稳定性颗粒流