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硬性结构面粗糙度系数量化确定及其工程应用

水文地质工程地质 2010年第3期37卷 84-86,101页

作者：吉锋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成都610059

本文通过对硬性节理表面粗糙度系数JRC量化确定的研究,对包括Barton推荐标准曲线在内的大量结构面起伏曲线矢量化分析,利用期望值的概念反映结构面起伏曲线粗糙度JRC,建立JRC与起伏曲线高度、坡度两个因素的经验公式,为Barton理论公式... 详细信息

本文通过对硬性节理表面粗糙度系数JRC量化确定的研究,对包括Barton推荐标准曲线在内的大量结构面起伏曲线矢量化分析,利用期望值的概念反映结构面起伏曲线粗糙度JRC,建立JRC与起伏曲线高度、坡度两个因素的经验公式,为Barton理论公式法快速预测结构面参数提供了充足条件,并用理论公式法预测成果与试验成果进行对比分析。

关键词：硬性结构面粗糙度系数量化确定工程应用

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大理岩硬性结构面剪切蠕变及粗糙度效应研究

岩石力学与工程学报 2009年第A01期28卷 2605-2611页

作者：李志敬朱珍德朱明礼阮怀宁冯夏庭河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 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

针对锦屏二级水电站地下洞室富含节理的实际情况,利用双轴蠕变仪对大理岩硬性结构面进行剪切蠕变试验。通过对大理岩硬性结构面表面的量测,采用平均粗糙角描述大理岩硬性结构面表面粗糙度情况;分析不同粗糙度情况下岩样剪切位移与时间... 详细信息

针对锦屏二级水电站地下洞室富含节理的实际情况,利用双轴蠕变仪对大理岩硬性结构面进行剪切蠕变试验。通过对大理岩硬性结构面表面的量测,采用平均粗糙角描述大理岩硬性结构面表面粗糙度情况;分析不同粗糙度情况下岩样剪切位移与时间的变化规律。结果表明,粗糙角大的岩样瞬时变形要小于粗糙角小的岩样。此外,试验在较低的应力水平下,岩样蠕变变形表现为衰减蠕变和稳态蠕变,但当剪应力水平达到某一应力水平时,岩样在极短时间内迅速破坏,未出现加速破坏阶段,因此,利用大理岩剪切蠕变试验数据对标准线性体剪切蠕变模型进行辩识,得出各岩样的剪切蠕变模型参数,通过由模型参数得出的拟合曲线与试验曲线比较知采用标准线性体模型是合理的。最后分析各大理岩岩样的平均粗糙角与剪切蠕变模型参数的变化规律。

关键词：岩石力学锦屏二级水电站硬性结构面剪切蠕变平均粗糙角标准线性

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岩石硬性结构面粗糙度量化及其剪切试验研究

水利与建筑工程学报 2013年第3期11卷 41-44页

作者：潘凯谭洵吉锋蔡国军成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 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国家级地质工程试验教学示范中心四川成都610059

在前人研究的基础上,运用网格法,将结构面曲线与特定分度横向网格相叠合,得到曲线网格交点数Nr,通过数理统计和数值模拟,建立了Nr与JRC的关系预测模型,并回归分析建立了Nr-JRC函数公式,进而建立了基于结构面表面二维形态的剪切强度估算... 详细信息

在前人研究的基础上,运用网格法,将结构面曲线与特定分度横向网格相叠合,得到曲线网格交点数Nr,通过数理统计和数值模拟,建立了Nr与JRC的关系预测模型,并回归分析建立了Nr-JRC函数公式,进而建立了基于结构面表面二维形态的剪切强度估算公式,进行了剪切试验反演,得出理论计算JRC值与试验获得JRC值接近,从而证明了该理论是可行的。在实际运用中为精确量化JRC提供了一种有效的新方法。

关键词：硬性结构面表面粗糙度预测模型网格法

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三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究

长江科学院院报 2000年第4期17卷 30-33页

作者：丁秀丽刘建刘雄贞长江科学院岩基研究所湖北武汉430010 长江科学院材料结构研究所湖北武汉430010

介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压... 详细信息

介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压应力和剪切应力的大小有关。

关键词：硬性结构面剪切蠕变试验岩体三峡船闸区

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硬性结构面的剪切流变模型及试验数值分析

岩石力学与工程学报 2015年第S1期34卷 2894-2899页

作者：熊良宵虞利军杨昌斌宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211 浙江省岩土基础公司浙江宁波315040 中冶集团武汉勘察研究院有限公司湖北武汉430080

采用广义Kelvin模型、Burgers模型和六元件黏弹性流变模型,分别对硬性结构面的剪切蠕变曲线进行拟合分析,并对FLAC3D中的interface单元进行修正,提出硬性结构面的剪切流变模型及剪切蠕变试验的数值分析方法。研究结果表明:六元件剪切流... 详细信息

采用广义Kelvin模型、Burgers模型和六元件黏弹性流变模型,分别对硬性结构面的剪切蠕变曲线进行拟合分析,并对FLAC3D中的interface单元进行修正,提出硬性结构面的剪切流变模型及剪切蠕变试验的数值分析方法。研究结果表明:六元件剪切流变模型适合用于硬性结构面的剪切蠕变特性分析;当结构面的爬坡角小于45°时,剪切蠕变变形会随着爬坡角的增加而增加,而当爬坡角大于45°时,剪切蠕变变形会随着爬坡角的增加而减小;当法向应力不变时,剪切蠕变变形将随着剪切应力的逐渐增加而增加;当切向应力不变时,剪切蠕变变形将随着法向应力的逐渐增加而减小。

关键词：岩石力学硬性结构面剪切流变模型法向刚度切向刚度 FLAC3D

岩石结构面的浸水剪切蠕变特性及本构模型研究

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金属矿山 2022年第9期51卷 71-80页

作者：刘洪磊杨晨刘溪鸽朱万成东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

针对浸水与自然状态下砂岩硬性结构面开展了分级加载剪切蠕变试验,试验通过单轴压缩形式实现结构面法向应力与切向应力的等比例加载。试验结果表明:在岩石结构面发生加速蠕变之前,分级加载的瞬时变形存在着随加载应力逐渐减小的趋势。基... 详细信息

针对浸水与自然状态下砂岩硬性结构面开展了分级加载剪切蠕变试验,试验通过单轴压缩形式实现结构面法向应力与切向应力的等比例加载。试验结果表明:在岩石结构面发生加速蠕变之前,分级加载的瞬时变形存在着随加载应力逐渐减小的趋势。基于Norton-Bailey模型与Kachanov损伤模型提出了一个新的考虑结构面粗糙度、浸水条件、剪应力与压应力之比等因素的改进Norton-Bailey蠕变剪切模型。根据砂岩结构面剪切蠕变试验数据,分别拟合了浸水与自然状态下砂岩结构面蠕变剪切模型的参数。分析结果表明:所建立的改进Norton-Bailey蠕变剪切模型对于结构面的剪切蠕变结果具有较好的拟合效果,并可以反映结构面浸水弱化作用的影响。

关键词：硬性结构面剪切蠕变浸水弱化粗糙度

甘肃代古寺枢纽坝址岩体结构面中型直剪试验研究

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人民长江 2023年第S1期 99-103页

作者：张富臣张庆建李玉贵于磊邵祎迪中水北方勘测设计研究有限责任公司

岩体结构面直剪试验是评价岩体稳定性的重要手段。为获取甘肃白龙江引水工程代古寺水利枢纽坝址区岩体结构面的抗剪强度参数，对各类结构面进行了中型直剪试验。试验试样尺寸约为20 cm×20 cm,采用现场人工凿刻与铅丝捆扎并辅以快速水... 详细信息

岩体结构面直剪试验是评价岩体稳定性的重要手段。为获取甘肃白龙江引水工程代古寺水利枢纽坝址区岩体结构面的抗剪强度参数，对各类结构面进行了中型直剪试验。试验试样尺寸约为20 cm×20 cm,采用现场人工凿刻与铅丝捆扎并辅以快速水泥定型的取样手段和模具浇筑的制样方法，避免了取、制样过程中对试样造成扰动，同时结合结构面性状特征，分析了影响岩体结构面抗剪强度的主要因素。试验成果可为该工程的勘察设计提供可靠资料。

关键词：软弱结构面硬性结构面中型直剪试验挤压带颗粒组成白龙江引水工程

硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析

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硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析

作者：陈镜丞长沙理工大学

学位级别：硕士

随着我国隧道建设向着“长、大、深、群”方向发展,深埋硬岩隧道在硬性结构面控制下的稳定性问题日益受到重视。本文以有限元软件Midas/GTS为分析工具,将深埋硬岩隧洞在结构面控制下的开挖简化为平面应变问题,对结构面自身特性对深埋硬... 详细信息

随着我国隧道建设向着“长、大、深、群”方向发展,深埋硬岩隧道在硬性结构面控制下的稳定性问题日益受到重视。本文以有限元软件Midas/GTS为分析工具,将深埋硬岩隧洞在结构面控制下的开挖简化为平面应变问题,对结构面自身特性对深埋硬岩隧道稳定性影响,不同岩性条件、不同高地应力下结构面对深埋硬性隧道稳定性影响,以及在自重应力下结构面的尺寸效应做了较全面的模拟试验,并定量地分析了不同情况下硬性结构面对隧道各部位围岩变形、塑性区的影响效果,对相关工程人员的实践有一定的参考价值。本文的主要成果：(1)以围岩变形为主要指标,确定了硬性结构面对深埋硬岩隧道的最大影响距离和有效影响距离,以及结构面特性变化时对隧道围岩变形的影响;(2)分析了岩性变化时结构面对隧道稳定性的影响,表明好的岩性有助于降低结构面的不利影响;反之,差的岩性会使结构面的不利影响增强;并单独分析了岩性参数,发现岩体抗拉强度基本无影响,而弹性模量、内摩擦角、粘聚力以各自方式影响着结构面的作用;(3)分析了不同高地应力形式下结构面的影响作用,表明结构面在侧压系数增加或自重应力增加时,均加剧了隧道的不稳定性;(4)确定了小尺寸结构面在倾角和距离一定时的最不利分布;提出最大有效影响尺寸的概念;分析了结构面在高地应力硬岩条件下的尺寸效应,得出在结构面有效影响距离内的最大有效影响尺寸与倾角、距离的关系式,并通过曲线拟合得到了倾角为0。、45。、90。结构面距隧洞1m时的尺寸效应公式。

关键词：深埋隧道高地应力硬岩硬性结构面围岩稳定性

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岩体强度各向异性及其转化的应力条件

岩石力学与工程学报 2013年第S2期32卷 3222-3227页

作者：郭松峰祁生文黄晓林中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室北京100029

不连续面的存在导致岩体强度具有强烈的各向异性,然而随着围压的增大,岩体不连续性逐渐弱化,岩体强度的各向异性特征逐渐转化为各向同性特征。基于岩体硬性结构面的摩擦准则及岩体的Hoek-Brown强度准则,推导含坚硬结构面岩体强度各向异... 详细信息

不连续面的存在导致岩体强度具有强烈的各向异性,然而随着围压的增大,岩体不连续性逐渐弱化,岩体强度的各向异性特征逐渐转化为各向同性特征。基于岩体硬性结构面的摩擦准则及岩体的Hoek-Brown强度准则,推导含坚硬结构面岩体强度各向异性转化为各向同性的临界围压σc≥σ(mσmσ54)/27,其中,σc为岩块单轴抗压强度,m为Hoek-Brown准则参数。利用前人开展的含结构面岩体试样的三轴试验,建立FLAC3D数值模型,对文中所采用的准则及所求得的临界围压进行验证。结果发现:数值模拟所得岩体强度与试验资料吻合较好;含单组硬性结构面岩体强度在围压低于临界围压时呈现各向异性,高于临界围压则呈现各向同性;含2组结构面(其中一组为贯通型结构面)的岩体,强度由各向异性转化为各向同性的临界围压符合所求得的临界围压;含3组非贯通型结构面岩体试样,因为锁固原因,试验所得的临界围压稍小于理论求得的转化围压。

关键词：岩石力学非连续介质岩体强度临界围压硬性结构面