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人民黄河 2012年第10期34卷 129-130,133页

作者：谢道在张海平成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

采用有限元软件GEO-Studio中的SEEP/W对某水库潜在不稳定坡渗流场进行模拟,计算库水位上升、骤降过程中,库岸边坡岩土体内地下水位的分布特征,以及库岸边坡岩土体内各点的水头和水头压力,并由此分析库岸边坡的稳定性。结果表明:Ⅳ号潜... 详细信息

采用有限元软件GEO-Studio中的SEEP/W对某水库潜在不稳定坡渗流场进行模拟,计算库水位上升、骤降过程中,库岸边坡岩土体内地下水位的分布特征,以及库岸边坡岩土体内各点的水头和水头压力,并由此分析库岸边坡的稳定性。结果表明:Ⅳ号潜在不稳定岸坡在库水位骤升、骤降情况下,出现欠稳定状态,若水位骤升、骤降速度过快,则可能会引起潜在不稳定岸坡失稳,分析结果与岸坡的实际情况基本吻合。

关键词：渗流场水位水头水头压力岩坡稳定性

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三剪应力统一强度理论在岩体力学中的应用研究

三剪应力统一强度理论在岩体力学中的应用研究

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作者：马苗长安大学

学位级别：硕士

岩石抗剪强度理论在工程建筑材料的强度设计和评估中起着重要的基础作用，是工程领域应用最广泛的基础技术理论之一，对岩土材料的强度研究、工程建筑材料的应用、实际工程应用等都有重要影响。　　本文引入了岩石三大抗剪强度理论，分... 详细信息

岩石抗剪强度理论在工程建筑材料的强度设计和评估中起着重要的基础作用，是工程领域应用最广泛的基础技术理论之一，对岩土材料的强度研究、工程建筑材料的应用、实际工程应用等都有重要影响。　　本文引入了岩石三大抗剪强度理论，分别为岩石单剪强度理论、岩石双剪强度理论、岩石三剪强度理论即三剪应力统一强度理论，具体阐述了该三大岩石抗剪强度理论的提出与发展过程、基本原理、表达式、抗剪强度参数及优缺点等内容，并从提出时间、力学模型、表达式特点、工程实际意义等方面加以对比分析，得出岩石三剪强度理论即三剪应力统一强度理论是岩石抗剪强度理论最一般的表达形式，包括了岩石单剪强度理论和岩石双剪强度理论，从而达到了岩石抗剪强度理论的真正统一。　　基于岩石三剪应力统一强度理论，分别对岩体山岩压力、岩基的承载力与稳定性、岩石边坡稳定性等进行分析。在山岩压力分析中，介绍了山岩压力的形成及影响因素，根据太沙基理论计算模型对矩形洞室的山岩压力进行分析并推导出具体计算公式，并应用于典型案例中;在岩基承载力与稳定性分析中，分别给出倾斜、垂直荷载作用下的岩基承载力公式和岩体表层、深层滑动稳定性计算表达式，并应用于四川省武都水库工程的坝基深层抗滑稳定性分析中;在岩坡稳定性分析中，推导出圆弧法、平面滑动法和楔形滑动法三种滑动类型下岩石边坡的稳定计算公式，并应用于云南省某露天铁矿的岩石边坡稳定性计算研究中。根据对上述三种理论的应用研究，得出应用岩石三剪应力统一强度理论的计算结果和应用研究更接近工程实际情况，覆盖更为全面，充分发挥了岩石材料的强度潜力，可以准确指导工程实际应用，降低工程项目成本，节约资源，产生巨大的经济效益和社会效益。

关键词：三剪应力统一强度理论岩体力学岩坡稳定性

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周期性饱水对岩石力学性能的影响研究及工程应用

周期性饱水对岩石力学性能的影响研究及工程应用

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作者：何叶重庆交通大学

学位级别：硕士

本文以富宁港工程为依托,从试验入手,通过现场采样、岩样饱水设计和一系列的岩石试验,对周期性饱水岩样力学性能的变化规律进行了研究;并结合试验结果,对水-岩循环饱水作用下,岩石强度折减规律进行了理论分析;同时基于FLAC软件,采用有... 详细信息

本文以富宁港工程为依托,从试验入手,通过现场采样、岩样饱水设计和一系列的岩石试验,对周期性饱水岩样力学性能的变化规律进行了研究;并结合试验结果,对水-岩循环饱水作用下,岩石强度折减规律进行了理论分析;同时基于FLAC软件,采用有限元强度折减法,对件杂货港区的岩质边坡进行了稳定性分析。论文的主要研究内容和成果如下: ①通过富宁港工程的实地考察和资料收集,掌握了富宁港所在水域的具体水文、地质情况,得到了港区水位变化规律曲线;并基于年水位变化情况进行了岩样饱水周期的相似设计,确定了研究的典型岩石类型、试验方案、操作流程、试验过程中需要采集的参数指标及对应的测试方法。 ②通过岩石三轴试验、劈裂试验、超声波参数测试、含水率测试等一系列的室内试验,对岩石饱水前后的相关力学指标进行了测试,分析和计算了饱水前后两种岩石的抗剪强度参数c、ψ值、强度折减系数K以及弹性波速等力学指标,得到了饱水周期与力学参数的变化规律曲线,并对试验曲线进行了拟合分析,得到了拟合关系式。 ③结合试验结果,以断裂力学为理论基础,对压缩和拉伸状态下岩体裂纹的扩展情况进行了分析,说明循环饱水-风干过程会加速岩体内部裂隙的产生与扩展,从而影响波速的传播速度和岩体的强度;基于水-岩相互作用的损伤效应,说明岩体周期性饱水-风干过程造成的强度折减现象是水-岩作用损伤效应累积过程,这种损伤积累也是降低岩体承载力,影响其稳定性的主要原因。 ④结合试验结果,基于FLAC软件,采用有限元强度折减法,对件杂货港区的岩质边坡进行了数值模拟和水-岩循环饱水作用下的稳定性计算,得到了饱水周期与岸坡岩体稳定性系数的关系,为研究类似大水位变幅水域岩质边坡稳定性提供了参考资料。本文亮点: ①基于周期性水位变化,进行了周期性饱水设计;②建立了饱水周期与岩石力学参数之间的关系;③基于周期性饱水试验,对库岸岩坡进行了稳定性分析

关键词：水-岩相互作用周期性饱水岩石力学性能岩坡稳定性

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工程扰动下岩体结构面强度劣化及其边坡失稳分析

工程扰动下岩体结构面强度劣化及其边坡失稳分析

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作者：王斐笠东北大学

学位级别：硕士

随着国家的发展,出现了大量的开挖利用和开发建设工程活动,而土地资源的短缺迫使大规模工程活动在山地或丘陵斜坡上进行,破坏了岩体原有的天然平衡状态,从而诱发了大量的崩塌、滑坡等岩坡失稳灾害。并且随着开发规模与开挖强度的日益增... 详细信息

随着国家的发展,出现了大量的开挖利用和开发建设工程活动,而土地资源的短缺迫使大规模工程活动在山地或丘陵斜坡上进行,破坏了岩体原有的天然平衡状态,从而诱发了大量的崩塌、滑坡等岩坡失稳灾害。并且随着开发规模与开挖强度的日益增大,影响的范围越来越大,造成的危害也越来越严重,直接影响到社会经济发展和人民生活的各个方面,所以,对人类工程活动影响下的岩坡失稳分析任重而道远。关于该课题,国内外专家学者已开展了大量的研究工作,但是众多研究侧重于使用工程监测的方法进行定性分析,缺少深入的机理研究和定量标定。所以,本研究考虑工程扰动下软弱结构面的强度劣化,对岩坡的失稳诱发机理以及失稳过程的定量预测预报做进一步的探索研究,主要开展了以下几个方面的研究工作:(1)分析影响岩坡稳定性的因素,从岩坡所处的工程地质条件和环境水文条件,建立岩坡稳定性分析的多层次多指标评价体系,使用可拓理论,通过物元建立以及关联函数的计算,对各评价指标影响岩坡稳定性的程度进行了定量分析,得到了影响岩坡稳定性的最显著性因素及相应的评价指标。(2)将岩体所受工程扰动作用以应力的形式量化,分析了工程扰动应力波在软弱结构面中的传递特征,并对该衰减过程进行了量化。将通过传递量化分析的工程扰动应力波以水平应力、竖向应力的形式作用于结构面单元体同时与软弱结构面原始的自重应力进行综合分析,从而实现工程扰动下软弱结构面的应力状态分析及应力公式的推导。(3)通过建立的应力分析模型,结合库仑-纳维叶准则,推导出工程扰动下岩坡软弱结构面的强度分析准则,又进一步推导出了工程扰动应力与结构面抗剪强度参数c,φ之间的数学表达式,一方面实现了使用c,φ表征工程扰动作用对岩坡强度的影响,另一方面实现了工程扰动对岩坡软弱结构面强度劣化效应分析,并使用折减系数kc、kφ进行定量描述。(4)使用反映结构面抗剪强度参数c、φ在工程扰动作用下劣化效应的折减系数kc、kφ,结合块体的安全系数计算公式,给出了块体在工程扰动作用下的稳定性判断公式。同时,结合团队自主开发的GeoSMA-3D软件,使用系统中原有的块体搜索模块,实现工程扰动下关键块体的搜索及可视化分析。(5)在关键块体确定时,提出了关键块体失稳表征系数,它综合考虑了关键块体的安全系数与体积,实现了对关键块体更加精准的判断,同时,根据该系数的大小判断各关键块体对边坡稳定性的影响程度,结合层次分析法计算其权重,然后利用各关键块体的安全系数与其权重的乘积定义岩坡的稳定性表征安全系数,从而实现了应用关键块体信息表征岩坡整体稳定性,给出了一种便捷可行的岩坡稳定性评价方法。

关键词：工程扰动软弱结构面应力分析强度表征 GeoSMA-3D 关键块体岩坡稳定性

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突变理论在土工中应用的哲学基础

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辽宁工学院学报 2003年第1期23卷 8-12页

作者：张业民崔春义辽宁工学院土木建筑系辽宁锦州121001

突变理论是一种能够直接处理不连续性而无须联系任何特殊内在机制的先进理论。这使它特别适用于内部作用尚属未知的系统研究,并适合用于仅有的可信观察具有不连续性的情况。通过总结其在土工中应用的概况及结合哲学基本理论,概括出其在... 详细信息

突变理论是一种能够直接处理不连续性而无须联系任何特殊内在机制的先进理论。这使它特别适用于内部作用尚属未知的系统研究,并适合用于仅有的可信观察具有不连续性的情况。通过总结其在土工中应用的概况及结合哲学基本理论,概括出其在土工应用的哲学基础,从而由辨证的角度展望其在此领域应用的前景。

关键词：突变理论突变现象尖点模型哲学基础土力学土工试验土体破坏岩坡稳定性

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