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黑龙江依兰地区黑硬绿泥石片岩岩石学与P-T条件研究

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岩石学报 2009年第8期25卷 1917-1923页

作者：孔凡梅李旭平焦丽香王泽利武倩倩 Shandong Univ Sci & Technol Inst Geol Sci & Engn Qingdao 266510 Peoples R China

依兰地区黑龙江杂岩中黑硬绿泥石片岩矿物组合为黑硬绿泥+绿泥石+多硅白云母+钠长石+透闪石+钾长石±黑云母。岩石矿物学研究表明黑硬绿泥石片岩形成于250～400℃,6～9kbar的变质条件下。黄褐色黑硬绿泥石呈束状、放射状集合体。黑硬绿... 详细信息

依兰地区黑龙江杂岩中黑硬绿泥石片岩矿物组合为黑硬绿泥+绿泥石+多硅白云母+钠长石+透闪石+钾长石±黑云母。岩石矿物学研究表明黑硬绿泥石片岩形成于250～400℃,6～9kbar的变质条件下。黄褐色黑硬绿泥石呈束状、放射状集合体。黑硬绿泥石片岩形成于佳木斯地块向西与松嫩地块俯冲拼贴过程中蓝片岩变质作用的后期,压力稍有降低而温度略有升高的变质变形环境,是蓝片岩向绿片岩转变的蓝闪绿片岩相变质条件下的产物。

关键词：黑龙江地区绿泥石片岩岩石学 P-T条件黑硬绿泥石 blueschist metamorphism mineral assemblage 变质条件岩石矿物学研究蓝闪绿片岩相蓝片岩佳木斯地块多硅白云母矿物组合变质作用变形环境 studies product form of

深埋大跨度绿泥石片岩隧道变形规律及合理预留变形量

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中国公路学报 2021年第6期34卷 147-157页

作者：陈丽俊陈建勋罗彦斌刘伟伟王传武长安大学公路学院陕西西安710064

陕西宝鸡至汉中高速公路连城山隧道(双洞六车道)在穿越绿泥石片岩地层过程中发生了初期支护变形侵限、喷射混凝土开裂、钢架扭曲等严重大变形灾害,施工难度非常大。基于连城山隧道大变形现场调研和现场监控量测数据,统计分析了不同绿泥... 详细信息

陕西宝鸡至汉中高速公路连城山隧道(双洞六车道)在穿越绿泥石片岩地层过程中发生了初期支护变形侵限、喷射混凝土开裂、钢架扭曲等严重大变形灾害,施工难度非常大。基于连城山隧道大变形现场调研和现场监控量测数据,统计分析了不同绿泥石片岩岩体状态下的隧道变形情况,研究了深埋大跨度绿泥石片岩隧道变形规律及合理预留变形量;在此基础上建立了深埋大跨度绿泥石片岩隧道施工变形控制基准。研究结果表明:隧道变形量与绿泥石片岩的岩体状态密切相关,绿泥石片岩呈粉末状时隧道变形量最大,绿泥石片岩呈块状或厚层状时隧道变形量相对最小;隧道变形整体上表现出拱部沉降明显大于水平收敛的特征;采用"三台阶留核心土法+拱墙部双层HK200b钢架+?108大管径锁脚锚管+深仰拱"的施工方案时,粉末状、碎裂状(粉末加块石)、薄层状、块状或厚层状绿泥石片岩段隧道沉降量值分别为358~850,234~678,153~486,27~236 mm;其中以拱部初期支护的整体沉降为主,占总沉降的55.5%~86.1%;隧道沉降主要发生在上台阶和中台阶施工阶段,占总沉降的66.7%~82.7%;仰拱施作后产生的变形占比最小,为3.3%~4.9%。建议在以上4种绿泥石片岩岩体状态下,隧道预留变形量分别取70~95,50~70,30~50,15~30 cm;在保证隧道施工场地的前提下,应尽量缩短台阶长度,减少初期支护封闭成环的时间。

关键词：隧道工程绿泥石片岩预留变形变形规律深埋隧道大跨度

考虑硬化软化和剪胀特性的绿泥石片岩力学模型

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岩土力学 2013年第2期34卷 404-410页

作者：李震周辉宋雨泽张传庆胡其志湖北工业大学土木工程与建筑学院武汉430068 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 国家海洋技术中心天津300112

绿泥石片岩是一种典型的软岩,开挖过程中出现的围岩大变形和塌方对工程安全危害极大。为了深入研究绿泥石片岩的力学特征并建立其合理的力学模型,首先进行了不同围压下的三轴压缩试验,并考虑应力状态对塑性演化的影响,定义了新的内变量... 详细信息

绿泥石片岩是一种典型的软岩,开挖过程中出现的围岩大变形和塌方对工程安全危害极大。为了深入研究绿泥石片岩的力学特征并建立其合理的力学模型,首先进行了不同围压下的三轴压缩试验,并考虑应力状态对塑性演化的影响,定义了新的内变量;分析了凝聚力和内摩擦角随内变量的演化规律,结果表明,凝聚力先近似呈线性减小,而后近似呈抛物线递减至残余破坏;而内摩擦角一直近似呈抛物线递增;研究了绿泥石片岩的剪胀特性,分析了剪胀角随内变量演化规律,结果表明,剪胀角与内摩擦角呈相反的演化趋势。考虑硬化、软化和剪胀特性,建立了绿泥石片岩的力学模型,对室内三轴压缩试验结果的模拟分析表明,该力学模型可以较好地描述绿泥石片岩的硬化、软化规律和剪胀等性质,为工程安全性分析提供了基本的力学模型,对于类似软岩力学性质的研究也具有重要的参考意义。

关键词：绿泥石片岩应变硬化软化剪胀力学模型广义正交流动法则

绿泥石片岩和云母石英片岩时间效应的试验研究

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大连海事大学学报 2009年第1期35卷 94-98页

作者：于德海彭建兵崔春义大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

为研究岩石材料的时间效应,利用CSS-1950型岩石流变试验机,分别对绿泥石片岩和云母石英片岩进行压缩蠕变试验.基于试验结果,分析了蠕变对岩石荷载-变形关系的影响规律,研究了轴向变形随时间变化的基本趋势,论述了两种片岩在蠕变过程中... 详细信息

为研究岩石材料的时间效应,利用CSS-1950型岩石流变试验机,分别对绿泥石片岩和云母石英片岩进行压缩蠕变试验.基于试验结果,分析了蠕变对岩石荷载-变形关系的影响规律,研究了轴向变形随时间变化的基本趋势,论述了两种片岩在蠕变过程中的变形特性,并阐明了岩石的蠕变破裂形式及损伤机制。结果表明:岩石的蠕变特性与岩性、初始损伤密切相关;云母石英片岩的蠕变性好于绿泥石片岩。

关键词：岩石力学绿泥石片岩云母石英片岩流变试验蠕变

三轴压缩下水影响绿泥石片岩力学性质试验研究

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岩石力学与工程学报 2009年第1期28卷 205-211页

作者：于德海彭建兵大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

为了解西安黑河水利工程坝肩绿泥石片岩的力学特性,利用RMT–150C岩石力学多功能试验机,分别对干燥和饱水状态的绿泥石片岩进行三轴压缩试验。基于试验结果,比较试样在不同围压作用下的力学性质,详细讨论水对试样强度和变形特性的影响规... 详细信息

为了解西安黑河水利工程坝肩绿泥石片岩的力学特性,利用RMT–150C岩石力学多功能试验机,分别对干燥和饱水状态的绿泥石片岩进行三轴压缩试验。基于试验结果,比较试样在不同围压作用下的力学性质,详细讨论水对试样强度和变形特性的影响规律,重点研究峰值强度、残余强度、软化系数、峰残差、峰残强降率、弹性模量及变形模量等强度变形指标的围压效应,最后分析三轴压缩状态下岩石的破坏类型及机制。结果表明,绿泥石片岩属于水敏型岩石,水对各个强度和变形特性的影响是显著的,并随着围压呈一定规律的变化。

关键词：岩石力学绿泥石片岩三轴压缩饱水力学性质

绿泥石片岩隧洞大变形特征及控制措施--以滇中引水工程香炉山隧洞为例

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长江科学院院报 2022年第12期39卷 42-48,55页

作者：刘海明成远登吴永红张雨霆丁文云王忠伟昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司昆明650500 保(山)施(甸)高速公路投资开发责任公司云南保山678200

为进一步掌握深埋软岩隧洞开挖过程中大变形规律,依托在建滇中引水工程香炉山隧洞绿泥石片岩段,运用有限差分软件FLAC^(3D),对比分析软岩隧洞更为适用的本构模型;并采用预留核心土台阶开挖法(工况1)、单侧壁导坑法(工况2)和中隔壁开挖法... 详细信息

为进一步掌握深埋软岩隧洞开挖过程中大变形规律,依托在建滇中引水工程香炉山隧洞绿泥石片岩段,运用有限差分软件FLAC^(3D),对比分析软岩隧洞更为适用的本构模型;并采用预留核心土台阶开挖法(工况1)、单侧壁导坑法(工况2)和中隔壁开挖法(工况3)对大变形的控制效果进行对比分析。结果表明:采用Hoek-Brown(H-B)应变软化模型得到拱顶最大沉降大于理想弹塑性模型的计算结果,与实际沉降误差为9.3%;工况1及工况3对拱顶沉降的控制相较于工况2减少了20%左右,工况3对拱腰及拱墙的收敛变形相较于工况1和工况2得到明显控制。从大变形控制效果和塑性区分布来看,采用中隔壁开挖法可有效减小隧洞绿泥石片岩段的变形。

关键词：绿泥石片岩应变软化模型高地应力大变形数值模拟开挖工法

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绿泥石片岩力学—水化学特性及其对隧洞稳定性影响研究

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绿泥石片岩力学—水化学特性及其对隧洞稳定性影响研究

作者：李震湖北工业大学

学位级别：硕士

针对锦屏II水电站绿泥石片岩洞段施工中遇到的高地应力下围岩大变形和支护困难问题，本文从基础试验、力学模型和数值计算三个方面开展研究，取得了如下创新性成果和认识：（1）开展了一系列干燥和饱水条件下完整岩样和含单裂隙面岩样... 详细信息

针对锦屏II水电站绿泥石片岩洞段施工中遇到的高地应力下围岩大变形和支护困难问题，本文从基础试验、力学模型和数值计算三个方面开展研究，取得了如下创新性成果和认识：（1）开展了一系列干燥和饱水条件下完整岩样和含单裂隙面岩样的力学试验，结果表明：绿泥石片岩的剪切强度和剪切刚度分别随法向应力增大和含水率减小而增大，完整岩样的抗剪强度大于含结构面岩样的抗剪强度;干燥岩样的峰值强度大于饱水岩样的峰值强度;绿泥石片岩的力学性质对围压比较敏感，围压越大，峰值强度和弹性模量越大，软化系数越大。（2）开展了含裂隙面岩样和裂隙面灌浆岩样的渗流试验，结果表明：在围压作用下，含裂隙面岩样的渗流量起始时增大，而后逐渐呈线性减小，而水泥充填的单裂隙面岩样的渗流量呈指数形式减小，因此，围压和灌浆对减小岩体渗透性有显著效果。（3）开展了干燥岩样、饱和AlCl3岩样、饱和NaCl岩样、饱水岩样的单轴压缩试验，通过对比上述不同条件下绿泥石片岩的抗压强度和弹性模量，得到如下关系：干燥岩样＞饱和AlCl3岩样＞饱和NaCl岩样＞饱水岩样。采用双电层理论，分析了水化学作用对绿泥石片岩力学性质的影响机理，并给出了双电层厚度的演化公式，分析了不同条件下双电层厚度的大小关系。（4）基于三轴压缩试验，考虑应力状态对塑性演化的影响，定义了新的内变量;分析了黏聚力和内摩擦角随内变量的演化规律，结果表明，黏聚力先近似呈线性减小，而后近似呈抛物线递减至残余破坏;而内摩擦角一直近似呈抛物线递增;分析了剪胀角随内变量演化规律，结果表明，剪胀角与内摩擦角呈相反的演化趋势。考虑硬化软化和剪胀特性，建立了绿泥石片岩的力学模型，对室内三轴压缩试验结果的模拟分析表明，该力学模型可以较好地描述绿泥石片岩的硬化软化规律和剪胀等性质。（5）使用FLAC3D对锦屏II水电站辅助洞绿泥石片岩洞段的开挖过程进行了模拟，并考虑了开挖顺序，研究了塑性区、位移变化和大小主应力情况，并给工程施工提供了建议。

关键词：绿泥石片岩水化学双电层力学模型

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绿泥石片岩颗粒离散元细观参数标定方法研究

绿泥石片岩颗粒离散元细观参数标定方法研究

作者：王金鑫安徽理工大学

学位级别：硕士

颗粒流离散元技术已经广泛应用于岩土工程界的各个领域,然而宏观与细观参数之间的关系尚不完全明确,且宏观参数受细观参数的控制因素较多,标定时有较高的盲目性和不准确性,往往会导致标定出现周期长,效率低且准确度不高的情况。因此,针... 详细信息

颗粒流离散元技术已经广泛应用于岩土工程界的各个领域,然而宏观与细观参数之间的关系尚不完全明确,且宏观参数受细观参数的控制因素较多,标定时有较高的盲目性和不准确性,往往会导致标定出现周期长,效率低且准确度不高的情况。因此,针对岩土类材料,研究出一套标定效率高、准确度好的方法是颗粒流离散元软件急需解决的难点。本文基于离散单元法,依据颗粒流理论,采用PFC2D数值模拟技术对鄂北水资源配置工程唐县-尚市5#隧洞的围岩材料成功进行了标定。采用控制变量法的基本理论,探究了细观参数对宏观参数的影响规律,在单因素敏感性分析与多因素正交设计极差分析的基础上,结合数据分析与多元线性回归,成功获得了宏细观参数间的关系式,提出了一种适用于PFC2D的颗粒流细观参数的标定方法。并且使用该套细观参数模拟5#支洞在注浆小导管支护下的开挖力学响应,研究结果表明:(1)基于控制变量法的基本原理,在系统研究宏细观参数之间影响规律的基础上,得到的结论如下:模拟得到的应力-应变曲线的斜率随颗粒有效模量的增大而增大,随颗粒刚度比的增大而减小;泊松比随颗粒间摩擦系数的增大而减小,随平行粘结刚度比的增大而增大。抗压强度、起裂应力、损伤应力、抗拉强度和粘聚力等强度参数随着平行粘结法向强度的增大而增大;内摩擦角随平行粘结切向强度的增大而增大。(2)基于单因素敏感性分析和多因素正交设计极差分析,根据多元线性回归处理,成功拟合出宏观与细观参数之间的关系式,提高了参数标定的效率与准确性。同时,对鄂北水资源配置工程唐县-尚市5#隧洞的围岩进行标定,通过比对数值实验与室内实验的结果,验证了该标定方法的可靠性。(3)基于标定好的细观参数,模拟5#支洞在注浆小导管支护下的开挖过程,对隧洞中轴线及两侧不同深度处进行位移监测,在该套细观参数下,拱顶下沉量为2.81mm;拱腰两侧水平位移分别为4.74mm和4.28mm;拱脚左右两侧及拱底处的位移同样得到有效控制,位移最大值为5.59mm、2.30mm和2.34mm。隧洞围岩整体位移较小,达到了预期支护效果。

关键词： PFC2D 绿泥石片岩宏细观参数参数标定

考虑弹塑性损伤耦合的绿泥石片岩力学模型研究

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地下空间与工程学报 2017年第1期13卷 101-107页

作者：李震刘尚各于建新胡明明河南理工大学深部矿井建设重点学科开放实验室河南焦作454000 河南理工大学河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 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试验室武汉430071

深埋绿泥石片岩现场工程和室内试验揭示绿泥石片岩在外荷载作用下存在弹塑性损伤耦合行为,考虑弹塑性损伤耦合建立力学模型是进行工程稳定性分析的基础。通过三轴试验对锦屏二级水电站绿泥石片岩的力学特性进行了研究,重点分析了围压对... 详细信息

深埋绿泥石片岩现场工程和室内试验揭示绿泥石片岩在外荷载作用下存在弹塑性损伤耦合行为,考虑弹塑性损伤耦合建立力学模型是进行工程稳定性分析的基础。通过三轴试验对锦屏二级水电站绿泥石片岩的力学特性进行了研究,重点分析了围压对强度、变形、剪胀等非线性特征的影响;基于试验结果,根据绿泥石片岩在受压条件下表现出的塑性剪切和损伤弱化机制,提出了可以反映损伤弱化的损伤演化方程和反映塑性强化作用的加载方程和势函数,并提出适用的本构方程。室内三轴试验的模拟结果表明本文提出的力学模型与试验结果有较好的一致性,对类似深埋软岩地下工程的稳定性分析具有借鉴意义。

关键词：绿泥石片岩弹塑性损伤耦合三轴试验力学模型