边坡稳定的强度折减有限元分析

通过对边坡的有限元进行强度折减分析，来得到边坡稳定的安全系数。并将强度折减有限元分析的结果与传统的Bishop ＆ Morgenstern方法所得的结果相比较。证实了其应用于工程的可行性。     

支护下边坡变形破坏的模拟分析

利用基于强度折减法的RFPA-Slope(Rock Failure Process Analysis)对支护下土质边坡的稳定性进行了模拟分析,直观地得到了坡体的滑移破坏面,并求得安全系数,与对应的无支护下边坡的滑移面模式、安全系数计算结果比较表明:支护措施发挥了很好的作用;对实例的分析说明RFPA-Slope能够较为准确地预测边坡潜在破坏面的形状与位置及相应的稳定安全系数,该方法对于复杂的边坡稳定性分析是实用的,特别是边坡破裂过程的模拟对于理解边坡的破坏形成机理具有重要的意义。     

利用块体理论对地下洞室稳定性的研究

随着我国近几年来加快基础设施建设的逐步实施,我国西南地区一系列大型地下厂房式水电站已建和待建。作为高危行业之一的地下工程建设,一直以来工程事故频率相对较大,人类也更加重视对地下工程的稳定性分析的深入研究。块体理论的发展对洞室的稳定性打好了基础,本文以四川大岗山水电站地下主厂房为研究对象,通过将全空间赤平投影法以及矢量分析法两种分析方法结合的方式,来对地下洞室围岩稳定性进行分析。     

基于强度折减法的地下采场稳定性分析

以玲珑金矿东风矿区的阶段矿房法试验矿房采切为工程实例,采用强度折减法和具有拉剪破坏分析功能的FLAC程序,对矿房的稳定性进行分析.通过不断折减岩体材料的力学强度参数,使围岩塑性区接续扩展,直至采场发生破坏,此时的折减系数即为安全系数.计算结果表明,采场被切割后结构复杂,单纯根据塑性区范围大小或等效塑性应变贯通作为采场整...     

库岸滑坡在蓄水过程中稳定性变化规律的数值模拟研究

地下水是影响库岸滑坡稳定性的重要因素,利用数值方法模拟了库岸滑坡孔隙水分布随水库蓄水高度和时间的变化规律,计算对应地下水分布条件下的滑坡稳定系数,得出了滑坡在水库不同蓄水工况下的稳定性变化规律.研究结果表明,案例滑坡在水库以稳定水位蓄水时,稳定系数随水位上升先减小后增大;在水库水位激增时,稳定系数随时间先增大后减小;在水库水位骤降时,稳定系数先减小后增大.此滑坡安全系数在各工况下均大于标准要求大小,总体处于稳定状态.     

海原特大地震红土川滑坡拟静力强度折减法模拟分析

为研究黄土物理力学参数对滑坡稳定性的影响,通过拟静力强度折减的方法进行红土川滑坡的模拟分析,研究了地震动输入及岩土体强度指标:黏聚力、内摩擦角对黄土-泥岩的二元结构滑坡的影响。结果表明:在地震输入为0. 70g时,接近边坡的极限状态,稳定性系数为1. 01。在此地震输入下,当黄土黏聚力为21 k Pa、内摩擦角为28°时,其稳定性系数为1. 00,可见在黄土物理力学参数相似的红土川地区,0. 70g可作为该地区参考的地震输入。并且将红土川滑坡所在区域划归成Ⅸ度区时,相对较稳定;而划归成Ⅹ度区时,稳定性系数小于1。鉴于此处已形成滑坡,则划归为Ⅹ度区更加合理。可为减轻黄土地区滑坡灾害提供基础资料与参考。     

海原特大地震红土川滑坡拟静电强度折减法模拟分析

为研究黄土物理力学参数对滑坡稳定性的影响,通过拟静力强度折减的方法进行红土川滑坡的模拟分析,研究了地震动输入及岩土体强度指标:黏聚力、内摩擦角对黄土-泥岩的二元结构滑坡的影响。结果表明:在地震输入为0. 70g时,接近边坡的极限状态,稳定性系数为1. 01。在此地震输入下,当黄土黏聚力为21 k Pa、内摩擦角为28°时,其稳定性系数为1. 00,可见在黄土物理力学参数相似的红土川地区,0. 70g可作为该地区参考的地震输入。并且将红土川滑坡所在区域划归成Ⅸ度区时,相对较稳定;而划归成Ⅹ度区时,稳定性系数小于1。鉴于此处已形成滑坡,则划归为Ⅹ度区更加合理。可为减轻黄土地区滑坡灾害提供基础资料与参考。     

基于块体化程度和物元可拓理论的顶板稳定性分级方法及应用

基于块体化程度和物元可拓理论,提出一种适用于顶板稳定性分级的BET法( classification method based on blocki-ness and extension theory) . 从三维空间上运用块体化程度指标刻化顶板围岩的完整性,建立以块体化程度、单轴抗压强度、节理条件和地下水条件为指标的评价体系;构建物元可拓模型的经典域、节域和待评物元,分析指标间不相容问题,用可拓层次分析法计算指标权重;综合计算关联度,制定出稳定性分级方法与标准. 选取广西铜坑矿四个裂隙岩体试验区,进行BET分级法的工程应用研究. 将BET法分级结果分别与RMR法、RSR法、Q法等传统方法及BT法的结果进行了对比. 结果表明:与其他各类分级方法相比,BET法所选指标体系更全面,评价方法更客观、科学,评价结果更准确.     

考虑张拉及剪切破坏的强度折减法在岩土工程中的应用

分析了岩(土)材料在不同应力情况下的破坏特征,指出对岩(土)结构起作用的强度指标除抗剪强度指标c、tanφ外,还应包含抗拉强度指标T,原强度折减法在强度折减过程中过高地考虑了抗拉强度,导致计算偏危险.因此,在有限元强度折减法计算岩土工程的安全系数时应保证抗拉强度指标与抗剪强度指标同等减少,即采用“抗拉剪强度折减法”.通过4个非常典型的算例模型:一般边坡、钟乳石、隧道、陡边坡验证了“抗拉剪强度折减法”提出的必要性和正确性.研究表明,改进的强度折减法在岩土工程中具有更加普遍的适用性.     

岩体隧洞损伤破坏过程实验及其颗粒流数值模拟

在以往有关节理模型实验和数值模拟的研究基础上,设计了几组含孔洞节理模型材料的压缩实验,并采用颗粒流软件Partide Flow Code(PFC2D)对模型实验过程进行数值模拟.以模型实验应力-应变曲线与数值模拟的曲线吻合作为PFC细观力学参数选取的准则,并利用获得的力学参数对含孔洞节理岩体破坏过程进行数值再现.分析了...     

等效数值法在围岩稳定性评价中的应用

提出了一种新的围岩的稳定性评价方法--等效数值法,建立了基于等效数值方法的围岩稳定性评价新模型.该方法将样本指标值与围岩稳定性各指标分类标准对比来确定权重,客观性强,计算简捷.对5个典型的围岩作为评价样本进行了评价研究,并将得到的评价结果与模糊识别法、可拓方法与模糊可变集合工程方法结果进行比较.研究结果表明,等效数值法成功率高、客观性强,为围岩稳定性的评价研究提供了一条新思路.     

岩石破裂过程围压效应的数值试验

运用岩石破裂过程分析系统RFPA2D模拟了岩石在变形破裂过程中围压对岩石变形、强度及声发射特性的影响.研究结果表明:数值试验结果与实验室观察得到的岩石变形、强度(弹性模量、抗压强度等)以及岩石破裂过程声发射的围压效应相吻合;同时,数值试验对在实验室中难以准确监测的声发射现象也进行了准确的模拟,所得结果对于地震预报、岩爆等冲击地压的预测具有一定的指导意义.     

大跨度公路隧道动态施工围岩稳定性数值分析

结合龙头山隧道工程,利用有限元软件ADINA建立空间计算模型,用三维弹塑性有限单元法对隧道Ⅲ类围岩段施工过程围岩稳定性和安全性进行分析,分析施工过程中围岩的位移、应力、应变变化规律,得出了一些有益的结论,对大跨度隧道施工过程中的围岩稳定性和安全性评价有一定指导意义。     

高水头作用下深埋长大隧洞围岩稳定的数值模拟研究

在深埋隧洞开挖过程中,不可避免地将会遇到高水压和高应力,以及这两个因素所控制和诱发的问题,因此分析水压作用对围岩稳定性的影响具有重要意义。针对研究高水压对深埋隧洞围岩稳定性的影响,结合锦屏二级水电站引水隧洞的实例采用FLAC3D软件进行数值模拟。通过计算不同水压力条件下的围岩最大变形量,建立围岩最大变形量与水压力之间的关系,求解临界水压力。当岩体强度满足一定条件时,只要水压力小于临界水压力,就可忽略水压对围岩稳定性的影响。结果表明:对于白山组大理岩Ⅱ类围岩可忽略水压作用;而对于白山组大理岩Ⅲ类围岩,高水压对其影响比较大,出现严重变形,需做支护处理。     

大跨软岩隧道开挖围岩稳定性研究

采用ABAQUS软件,建立某大跨软弱围岩隧道的三维模型。结合监控测量数据,研究了隧道开挖扰动区域的时空分布特征。结果表明,拱顶下沉计算值与实测值随时间的变化规律基本一致,均在20d时趋于稳定。隧道开挖卸荷扰动影响范围在掌子面前方约1．2倍洞跨,掌子面后方拱顶沉降最终稳定时距掌子面距离约为1．5倍洞跨。     

岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟

利用数值模拟软件RFPA2D对在单轴压缩加载条件下3种不同均质度的岩石试件破裂过程进行了模拟研究,讨论了整个破坏过程中的声发射时间序列和空间分布规律以及相关的震源特征和前兆异常等·实验结果表明,随着均质度的增加,岩石在主破裂之前非线性逐渐减弱而脆性逐渐增强·3个岩石试件的声发射规律分别表现出群震型、前震主震余震型和主震型3种模式,结果和地震观测到的地震模式有很好的一致性     

克里格法对隧道围岩稳定性分析

隧道围岩稳定性一直是隧道施工控制的重点,采用克里格算法对隧道衬砌结构稳定性计算进行了研究。根据不同的变异函数对随机变量特征进行表达,结合二次正交组合法,建立了隧道衬砌结构功能函数的插值算法,避免了隐式函数无法直接求解的问题;对隧道力学参数的取值,提出了基于超前地质预报中的地震波法获取方法,克服了隧道力学参数取值的模糊性。采用克里格法与采用传统蒙特卡洛方法的对比结果表明:迭代次数减少,失效概率的绝对误差仅为0.0152%,相对误差为4.26%。证明了该方法的合理性。     

近距双线隧道浅埋暗挖施工过程中围岩整体稳定性分析

土体在长期自重应力作用下达到平衡,隧道在开挖过程中,开挖面土体应力释放,必将打破原有土体应力平衡.在新的应力场平衡过程中,土体颗粒位置发生改变,隧道围岩产生变形,当变形过大的时候,易于诱发工程事故,特别是在偏弱围岩近距双线隧道浅埋暗挖施工过程中,通过对其围岩变形的研究来合理分析隧道围岩的整体稳定性显得尤为重要.基于此,结合我国中部某市地铁2号线隧道施工工程实例,研究了双线隧道左右线隧道开挖过程中围岩的变形规律,得出近距隧道围岩变形的影响区域及最大变形值,其研究的方法及结论能够为类似工程设计及施工提供一定程度上的参考依据.     

含瓦斯煤岩破裂过程固气耦合数值模拟

根据瓦斯渗流与煤体变形的基本理论,并引入煤体变形过程中细观单元损伤与透气性演化的耦合作用方程,建立了含瓦斯煤岩破裂过程固气耦合作用模型·应用该模型模拟研究了煤矿开采诱发的煤与瓦斯突出过程、突出前后煤体中瓦斯压力的变化规律以及采动影响下瓦斯抽放过程中煤层透气性的演化和抽放孔周围瓦斯压力的变化规律,这对于进一步深入理解煤与瓦斯突出机理、瓦斯抽放作用机制等并采取相应的预防和控制措施等具有重要的理论和实践意义·