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奠基岩石“封闭应力”假说的气体包裹体和膨胀能力

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工程地质学报 2014年第4期22卷 739-756页

作者：岳中琦香港大学土木工程系

陈宗基先生在1979年提出了"封闭应力"假说,认为它是岩石工程灾害的原因。近年来,钱七虎院士和王思敬院士分别对"封闭应力"假说作了肯定的定性讨论。30多年过去了,这个"封闭应力"假说仅得到极其少的定量研究和发展。在本文中,我提出和试... 详细信息

陈宗基先生在1979年提出了"封闭应力"假说,认为它是岩石工程灾害的原因。近年来,钱七虎院士和王思敬院士分别对"封闭应力"假说作了肯定的定性讨论。30多年过去了,这个"封闭应力"假说仅得到极其少的定量研究和发展。在本文中,我提出和试图论证流体包裹体是一种具体、实在、可测量和计算的应力包裹体。它在地质岩石与矿物中普遍存在。它有压强和体积膨胀能。它是一种封闭应力和内应变能的具体存在和作用形式。我给出了这个压强、体积膨胀能和封闭应力包裹体对围岩作用的计算公式和算例。这个包裹流体压强值与深部岩石高地应力场值相当。我进一步分析和讨论了,岩石微小、密封、压紧的流体包裹体应该是深部工程岩石开挖洞室或巷道出现的岩爆、冲击地压、矿震、洞壁劈裂、围岩分区破裂和巷道大变形的一个共同张性体积力源。我认为,这个地质岩石与矿物内紧压膨胀的流体包裹体封闭应力能够完整逻辑一致地、符合自然规律地解释人们所见到的、报道的、与这些深部工程灾害相关的所有事实。并且,它能将这些事实和现象合理地、随时间演变地联系和重塑起来。这种实在、可测试、可定量的封闭应力源和能源的提出和研究能为岩石力学工作者,更好地沿着老一辈岩石力学专家们指引的途径和思路,来建立新的地质岩石力学理论、方法和技术,以更加符合自然规律地解决岩石力学领域世界性难题的深部工程灾害问题。

关键词：地质岩石力学封闭应力流体包裹体高地应力岩爆巷道大变形岩石工程

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岩石中封闭应力研究进展

力学与实践 2018年第6期40卷 613-624页

作者：耿汉生许宏发陈晓柏准陆军工程大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室南京210007 解放军陆军勤务学院军事设施系重庆401311

封闭应力对岩石力学特性的影响不容忽视。从陈宗基提出岩石的封闭应力定义以来,研究的学者较少。本文从前人对封闭应力的定义出发,结合岩石力学发展现状,对封闭应力概念进行了拓展,提出了新的定义。将岩石力学研究中符合封闭应力定义的... 详细信息

封闭应力对岩石力学特性的影响不容忽视。从陈宗基提出岩石的封闭应力定义以来,研究的学者较少。本文从前人对封闭应力的定义出发,结合岩石力学发展现状,对封闭应力概念进行了拓展,提出了新的定义。将岩石力学研究中符合封闭应力定义的应力形式进行了归纳和分类,总结了各类封闭应力的变化规律及其计算公式,讨论了封闭应力与地下工程开挖之间存在的关联性及其影响的表达形式。本文对于推动封闭应力的深入研究具有积极意义,将为解释深部岩石力学特殊现象提供新的途径。

关键词：岩石力学封闭应力深部岩体地下开挖

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含封闭应力岩石的相似模拟技术

含封闭应力岩石的相似模拟技术

土木工程新材料、新技术及其工程应用交流会

作者：许宏发李可良耿汉生陈晓陆军工程大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室

岩石是由固体矿物和孔隙组成的,在深部地下经过长期地质作用,孔隙中的流体包裹体含有封闭应力,其对岩石力学特性的影响较大。但该封闭压力在岩样取出后慢慢释放,无法长期存留于岩块试样中。构建一种相似模拟技术,用于模拟含封闭应力的... 详细信息

岩石是由固体矿物和孔隙组成的,在深部地下经过长期地质作用,孔隙中的流体包裹体含有封闭应力,其对岩石力学特性的影响较大。但该封闭压力在岩样取出后慢慢释放,无法长期存留于岩块试样中。构建一种相似模拟技术,用于模拟含封闭应力的岩石块体。基体采用水泥基材料模拟岩石基体,夹杂采用橡胶颗粒模拟流体包裹体。通过加热使橡胶颗粒膨胀产生的应力模拟包裹体中的封闭应力。采用厚壁圆球应力理论,解析得到了橡胶球热膨胀后产生

关键词：岩石封闭应力相似模拟橡胶颗粒热膨胀

来源： cnki会议评论

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岩爆的压缩流体包裹体膨胀力源假说

力学与实践 2015年第3期37卷 287-294页

作者：岳中琦香港大学土木工程系

岩爆是地下工程中的一种奇异力学破坏现象.开挖后的围岩块石突然、猛烈地向开挖空间弹射、抛掷和喷出.它具局部性、突发性、隐蔽性、滞后性、无前兆性、高初速度和高冲击动能.岩爆常常导致深部岩石工程重大人员伤亡和经济损失.虽然人们... 详细信息

岩爆是地下工程中的一种奇异力学破坏现象.开挖后的围岩块石突然、猛烈地向开挖空间弹射、抛掷和喷出.它具局部性、突发性、隐蔽性、滞后性、无前兆性、高初速度和高冲击动能.岩爆常常导致深部岩石工程重大人员伤亡和经济损失.虽然人们对岩爆做了大量研究,岩爆的成因机理依然是公认的"国际岩石力学领域的世界性难题".本文指出、分析、论证了造成这个"世界性难题"的原因是,国际岩石力学领域忽略了连续完整岩石中微小流体包裹体的存在和异常作用.本文进一步提出、分析和论证了封闭在完整岩石中的微细流体包裹体可能处于被压缩状态,能够拥有高压强,能够造成完整岩石内部的局部异常高地应力场.岩石开挖可导致封闭在岩石内部的众多微细高压缩流体包裹体重新随时间而渗流、移动和相变,再造成局部完整脆性围岩的岩爆.对岩石流体包裹体的力学研究能让我们破解世界性岩爆难题.

关键词：岩爆岩石力学深部岩石工程流体包裹体封闭应力高地应力

用数值模拟法估量井筒保安矿柱稳定性的案例研究

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国外金属矿山 1995年第7期20卷 3-10页

作者： U.K.辛格 D.G.拉奥宋彦琦印度矿业学院采矿工程系印度中央采矿研究院

在印度拉贾斯坦邦乌代布尔的扎瓦尔地区，莫奇亚铅锌矿是最古老的生产矿山。为了预测此矿山辅助井井筒保安矿柱的稳定性，采用伪三维边界元技术和二维有限元技术做了数值模拟。以位移不连续法为依据的伪三维边界元程序被用来模拟矿柱和... 详细信息

在印度拉贾斯坦邦乌代布尔的扎瓦尔地区，莫奇亚铅锌矿是最古老的生产矿山。为了预测此矿山辅助井井筒保安矿柱的稳定性，采用伪三维边界元技术和二维有限元技术做了数值模拟。以位移不连续法为依据的伪三维边界元程序被用来模拟矿柱和矿房。由于这个模型不能估算封闭应力的量值，矿柱也用二维有限元法模拟。用沿脉平巷和辅助井井筒保安矿柱内岩石的渐进断裂以及应力计的观测成果，对该模型做了校准。由这两种技术获得的成果，使得有可能靠分析应力的增长来预测辅助井井筒保安矿柱的稳定性。根据这项研究得出的结论是：这两种数值技术的综合应用，为更逼真地预测矿山巷道周围岩体的受力现象缔造了适宜的工具。

关键词：数值模拟法井筒保安矿柱封闭应力稳定性