基于正交设计的高重度相似材料三轴压缩试验研究

为获取高重度岩体材料在一定强度围压下的力学参数影响因素,应用正交设计方法,以骨料含量、重骨料比、粗细颗粒比、胶结材料比为4因素,每个因素设置3个水平,共设计了9组相似材料配比方案,分别进行三轴压缩试验,绘制其应力-应变曲线,测量并计算出不同配比下相似材料的密度等7项力学参数.通过敏感性分析得到4因素对各力学参数的定性影响规律,为后续大量的比较试验研究提供理论依据.     

考虑孔隙率和不均匀系数的土石混合体颗粒流分析

为研究低含石率情况下,由土体主导的土石混合体的力学特性,采用分层欠压和随机生成多边形相结合的建模方法,建立土石混合体颗粒流模型,提出不均匀系数作为衡量土石混合体非均质性的指标。通过室内试验校核了颗粒模型的细观参数,并开展双轴数值模拟试验,研究在低含石率情况下,含石率、土体孔隙率和不均匀系数3个因素对土石混合体力学特性的影响。结果表明:在低含石率情况下,土石混合体的强度受土体孔隙率影响较大,随着土体孔隙率的减小,土石混合体的强度有较大提高;块石的存在破坏了土体的均匀性和连续性,反而在低含石率情况下,随着含石率增大,土石混合体整体强度有微小减小的现象;土石混合体的不均匀系数对体应变影响较大,不均匀系数越大,体应变的膨胀现象越明显。     

基于节理岩体损伤本构的洞室位移反分析研究与应用

基于对洞室位移反分析中开挖扰动区处理方法的总结分析,探讨将节理岩体损伤本构应用于反分析研究中的实现方法。通过FLAC3D预留的二次开发接口,修改其内置应变软化模型的数值计算格式,即对位于屈服面以外的应力点采用修正应力张量分量的方式替代主应力修正的方式,使修改后的本构模型可适用于各向异性的节理岩体,同时结合FISH语言编制的节理裂隙几何参数随开挖过程的演化程序实现对节理岩体等效柔度张量的更新,从而完成节理岩体损伤本构的FLAC3D二次开发。采用基于支持向量回归机与PSO-DE优化算法的增量位移反分析方法,应用该本构模型对思林水电站地下厂房围岩参数进行反分析。研究结果表明:对于开挖于含成组展布且相对结构尺寸为小量的断续节理岩体内的地下洞室位移反分析问题,将节理岩体损伤本构引入其中是一个很好的尝试,扰动区内围岩的等效弹模平均降低约为20.13%,计算增量位移值与量测值的相对误差在7.54%~16.56%,反分析成果是合理和可靠的。     

滑坡堆积体滑带土强度参数反算研究

根据滑坡堆积体的特点,提出一种新的反算滑坡堆积体滑带土强度参数的方法—差分进化支持向量机方法.该方法在滑面位置已经查明的情况下,建立堆积体稳定性计算模型,根据堆积体变形情况确定计算剖面的稳定性评价指标.利用均匀设计方法,构造2因素25水平的计算方案,采用极限平衡分析计算出各剖面在不同c、φ值下的安全系数,将其作为学习样本.通过支持向量机学习,建立参数与安全系数之间的非线性映射关系,基于这种关系,利用差分进化算法搜索滑带土强度参数.以溪洛渡水电站左岸谷肩堆积体为例,采用基于极限平衡法的差分进化支持向量机方法反算滑带土强度参数,利用反算出的强度参数,对堆积体的稳定性进行分析.研究表明,计算出的安全系数与稳定性评价指标误差较小,说明该方法效果良好,适用于反算滑坡堆积体滑带土强度参数,对工程具有指导意义.     

基于带约束三角剖分的三维地质建模方法及应用

带约束的Delaunay剖分算法多应用于表达数字地面模型,用于三维地质模型的构建尚不成熟.为了直观显示工程地质结构和快速准确分析工程地质条件,可依据带约束Delaunay三角剖分算法分别生成地层、断裂、界线类地质结构的TIN模型,拼合形成工程整体三维地质模型.通过编制基于TIN模型的工程三维地质建模程序,建立了金少江两家人水电工程坝址区域的三维地质模型,为工程地质评价及工程设计提供了决策支持,以此作为工程应用实例.实践应用表明,该方法具有快速、准确、通适的特点.     

基于参数模糊性分析的边坡稳定性研究

岩土工程参数中的各种信息都存在模糊性。通过对岩土样本力学参数试验值的研究，提出样本统计特征分析时应该充分考虑模糊不确定性因素对参数特征值的影响。在确定的参数隶属函数基础上，推导了岩土样本国学参数模糊统计特征值的计算公式。应用实例表明，由于文中提出的计算方法考虑了参数模糊性的影响，其计算结果比按常规统计方法得到的结果更具合理性。采用模糊均值和方差对边坡进行分析后的结果表明，边坡稳定性模糊分析方法是一种更为可靠的分析方法。     

高陡岩体边坡工程反馈设计理论与方法研究

论述了岩石工程设计理论与方法基本问题，分析了岩体高陡边坡工程设计特点，并详细介绍了作者所开发的“高陡边坡岩体工程动态反馈设计系统”软件设计情况。     

边坡工程反馈设计研究的人工神经网络方法

提出并建立了高陡岩体边坡工程反馈设计人工神经网络方法，开发了rsfdANNet软件系统，给出了该理论的背景及基础，讨论了rsfdANNet特点及对有关问题的处理技巧，最后给出了它用于边坡稳定性分析评价的研究案例。     

隧洞围岩拉压不同模量弹性理论的解析解

采用拉压不同模量弹性理论，探讨水工压力隧洞围岩变形规律，推荐了圆形隧洞弹性抗力系数与拉伸弹性模量、压缩弹性模量的数学表达式。结果表明，恰当地利用围岩拉压不同模量比，调整支护结构，可以充分发挥围岩的自持能力，从而为隧洞围岩支护设计提供理论依据。     

软岩嵌岩桩承载有限元模拟

在以往桩基础受力分析方法的基础上，提出了单桩与岩土相互作用比较完善的有限元模拟方法，编制了有限元程序和部分前后处理程序，在对泥质砂岩进行力学参数试验测试的基础上，应用该程序对南宁泥质砂岩嵌岩桩进行了模拟计算，并对嵌岩深度效应、承载力、桩侧摩阻力的分布等进行了研究，结果表明：最优嵌岩深度应为5倍桩径；最大嵌岩深度应为7倍桩经。