岩体稳定分析中的渗流模型与各参数计算

应力与渗流耦合作用下岩体的变形和破坏特征,与岩体结构、岩体的力学性质、渗流场有关,结合边坡的稳定分析模型,研究合理分析计算岩体的力学参数、渗透系数张量的方法.利用岩体质量分类系统和塑性破坏准则估算裂隙岩体的力学参数,计算裂隙岩体的渗流系数,为岩体稳定分析奠定基础.     

岩体质量分类

岩体质量分类是水电工程基础工作中的重要环节.本文用四种不同的岩体质量分类方法,选择不同的岩体结构类型对云南某水电工程右岸岩体质量进行了分级.结果表明,对于各类岩体结构类型,四种岩体质量分类方法所得出的结果非常接近.其对应关系分别为碎裂结构一般为V～IVb岩体,镶嵌结构一般为IVb～IVa岩体.次块状结构一般为IVa～Ⅲb岩体,块状结构一般为Ⅲa～Ⅱ岩体.并且根据评价结果.作出了研究区625高程的岩体质量分区图,为下一步的参数配套工作奠定了必要的基础.     

孔隙结构特征及发育程度对溶蚀岩体力学特性的影响

溶蚀岩体具有明显的多相复合性质,其细观溶蚀孔隙与微裂纹会对岩体宏观力学特性产生显著影响,而针对孔隙结构特征对溶蚀岩体力学影响的研究并不多见.首先基于岩体溶蚀损伤演化机制研究的文献资料,将溶蚀岩体孔隙结构分为虫洞型与蜂窝型,采用颗粒流模拟手段,建立具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体的颗粒流模型;从细观力学角度分析孔隙结构特征及其发育程度对岩体力学行为特性的影响;分析孔隙结构特征对溶蚀岩体受载损伤演化、岩体破坏模式及破坏机理的影响.数值模拟结果表明,溶蚀岩体孔隙结构特征对岩体力学行为特性存在较大影响.对于具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体而言,其力学特性对岩溶发育程度的敏感性不同.实际工程中仅以孔隙率这一宏观等效指标来评价溶蚀岩体并不完善,应进一步考虑孔隙结构特征对岩体受载过程中力学特性的影响.     

岩体结构可视化软件系统研究

岩体结构研究是工程地质特征和岩体结构力学性质研究的重要方面。作者引入计算机图形图像技术、人机交互技术及工程地质信息数据库管理实现复杂岩体结构可视化技术 ,研究讨论了复杂岩体结构可视化软件系统的开发思路。实现岩体结构在可视化下的信息数据库管理、图视化分析和地质模型研究 ,极大地扩展了对复杂岩体结构空间的认识及岩体结构性质研究。通过实例建立了岩体结构的三维可视化模型     

考虑岩体完整程度影响的爆破破裂范围

根据岩石爆破损伤理论,在现场开展单孔爆破试验和钻孔超声波波速试验。通过钻孔超声波波速试验测量爆破前后岩体中纵波波速的变化,并根据与岩体完整程度相关的爆破破裂判据得到不同完整程度的岩体爆破破裂范围。由于该判据与爆破前岩体完整性系数、爆破前后岩体纵波波速等参数相关,因此,根据试验结果可以定量分析岩体爆破破裂范围随岩体完整性系数的变化规律,从而定量分析考虑岩体完整程度对爆破破裂范围的影响。研究结果表明:岩体爆破破裂范围与岩体完整性系数之间的相关性良好;当爆破参数相同时,随着岩体完整性系数减小,最大爆破破裂半径和孔底最大破裂深度这2个爆破破裂范围参数均显著增大;所给出的爆破破裂判据和岩体爆破破裂评价方法简单、实用,可用于考虑岩体完整程度影响的围岩爆破安全稳定性评价。     

层状坝基岩体结构分类的三角多项式模式图方法

构造层状坝基工程岩体结构分类的三角多项式函数,结合基于实际工程的岩体结构的典型特征,利用其数学特征所展示的韵律进行岩体结构类型的划分和识别,对清江高坝洲层状坝基岩体典型岩体结构建立三角模式图,作为层状坝基岩体结构的标准模式－     

金鼎寺水利工程坝址岩体风化特征研究

水电工程建设中,坝址区岩体风化特征是最受关注的问题之一。一般情况下,大坝建基面的选择取决于岩体风化程度。而岩体风化作用受岩体结构控制,岩体的风化首先是沿各类结构面开始,逐渐向岩体内部发展。以西金鼎寺水利工程为例,通过对坝址区岩体风化的表观特征、矿物特征、化学特征进行了研究,结果表明:岩体的风化以物理风化作用为主,化学风化作用不明显;断层及层间、层内错动带对岩体的化学风化作用无显著影响,现场判定岩体风化界限应重点依据岩体的表观特征,从而为风化界限的现场判定提供了依据。     

采动岩体变形的混沌行为研究

为了分析采动岩体变形的非线性特征,通过相空间重构分析了开采过程中岩体变形的混沌特征。开采过程中岩体变形的监测数据是所研究的岩体变形破坏过程的历史记录,在这些数据中必然蕴含着岩体稳定机理。与之相应岩体结构、性质和地质环境以及开采工艺决定着数据的特征和规律。监测数据的规律反映了岩体变形破坏的复杂非线性机理。因而可以利用非线性动力学理论来研究岩体变形破坏的规律。     

水利水电工程中的岩体质量分类探讨

文章阐述了国内外岩体质量分类研究的现状，归纳了水利水电工程中岩体质量分类的特点及发展趋势，并对目前水利水电工程岩体质量分类研究中的若干问题，即对岩体质量分类的含义、所采用的研究方法以及如何建立岩体质量级别与相应岩体力学参数的相关关系等作了探讨。     

饱和裂隙岩体的卸荷损伤研究

在自然界中,岩体均处于一定的原始地应力场中,当岩体由于各种原因产生卸荷将会使岩体形成应力松驰,从而将会使岩体损伤进一步的发展,会对整个岩体的渗流特性产生影响。针对饱和裂隙岩体中在卸荷后的渗透系数与应力强度因子的关系进行了理论研究。     

广西苗儿山中段天门地区花岗岩体年代学及地球化学特征

查明赋矿岩体的时代和成因有助于理解岩体形成的动力学背景和矿岩关系.天门地区位于华南加里东陆块江南地块南缘,属于桂北苗儿山岩体中段.对天门地区大湾岩体、鸭子头岩体和上小地岩体的4组新鲜样品开展LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年研究.结果 表明,大湾岩体中细粒黑(二)云母花岗岩和中粗粒二云母花岗岩形成年龄分别为(40...     

渗透动水压力作用下裂隙岩体渗流与应力耦合分析

针对裂隙岩体的渗透水压力使岩体应力产生非常大变化,同时应力变化也影响裂隙岩体渗透性。考虑岩体渗流和应力耦合分析是研究地下水活动规律的首要问题。当岩体以裂隙为主,且其分布较密集时,可将岩体系统看作等效连续多相介质体系。运用等效连续介质理论,建立了等效连续岩体渗流与应力耦合分析的数学模型,充分考虑了渗透水压力和裂隙的存在对岩体应力及孔隙裂隙水压力变化产生的影响。给出了渗流场与应力场耦合分析的工程算例。     

基于边界元法的岩体渗透系数尺寸效应研究

利用Monte-Carlo法模拟生成二维裂隙网络,建立9个不同尺寸的岩体模型,结合岩体裂隙网络生成技术与边界元法,分析不同地下水孔隙压力作用下,岩体的渗透系数及其变化规律。结果表明:在岩体尺寸小于12 m时,岩体渗透系数的尺寸效应曲线不稳定,呈现波动跳跃的规律;随着岩体尺寸的逐渐增大,曲线波动逐渐衰减,趋于稳定。说明裂隙岩体的渗透系数与变形模量或强度等力学参数类似,都具有尺寸效应,且随着地下水孔隙压力的增大,岩体的渗透系数随之增加。     

水电站坝基河床地段岩体结构评价指标获取

大型水电站坝基岩体评价中镶嵌结构(镶嵌碎裂结构)评价中存在着一定问题,分析处于地应力环境下紧密镶嵌结构岩体纵波速度高、完整性系数高、渗透性指标低、岩体变形模量高时,应从多指标、岩体力学参数上判别岩体质量等级,而不要仅以单一指标结构面间距小于30cm去判定其可利用性.着重介绍了河床覆盖地带结构面间距的间接分析获取方法:利用河床钻孔易于获得的岩体RQD、波速、渗透性等指标;通过建立岩体完整性系数Kv与RQD,Kv与结构面间距、渗透性指标q与岩体波速Vp之间的相关关系,从而得到河床地段岩体的结构面间距并用以评价其岩体结构类型.     

三维裂隙单元法基本假设及控制方程

完整性好的块状结构岩体,岩石本身坚硬、压缩性小、强度高、岩体的变形和稳定问题由切割岩体的软弱结构面的压缩和剪切产生,三维裂隙单元法基本这一认识,假定岩体由完整的岩块和切割岩体的软弱结构面组成,岩块由各种软弱结构面包围,在岩体总的变形量中,岩块本身的压缩量很小,假设可以忽略不计,岩体的压缩和位移假设完全由结构面的压缩和结构面两侧岩体滑移引起;岩体本身的强度认为是无究大;剪切只能沿软弱结构面发生,本文在上述假设的基础上推导了三维状态下的岩体受力和变形计算公式,并列出了矩阵形式的控制方程,用于数值计算分析。     

尖山磷矿边坡岩体爆破开挖损伤测试研究

通过岩体声波测试,确定了岩体的损伤范围,并确定了损伤区岩体的损伤因子。根据损伤因子的确定结果,利用Hoek-Brown强度准则将岩块力学参数进行折减,确定出岩体力学参数。将确定的岩体力学参数用于边坡稳定性分析,分析结果与现场实际是一致,说明岩体损伤测试结果符合工程实际的。     

黑岱沟露天煤矿岩体波速测试

采用岩体波速测试及分析原理,研究了黑岱沟露天煤矿岩体波速测试技术;通过对现场覆盖层各种类型的岩体波速测试和分析,得出不同岩体的实际波速。该技术测试为研究黑岱沟露天煤矿岩体动态特性和可爆性提供了重要数据。     

八湾水电站左坝肩深卸荷岩体工程地质研究

岩体卸荷是中国西部高山峡谷地区水利水电工程建设中常见的工程地质问题之一,本文通过对小湾水电站特定深卸荷岩体的现象研究,探讨分析深卸荷岩体的变形破坏机制以及深卸荷岩体将引起的工程地质问题,提出对深卸荷岩体的整治处理措施.     

三峡库区秭归碎屑岩岸坡消落带岩体劣化特性研究

岸坡消落带岩体劣化对岸稳定性演化和岸坡再造具有不利影响.三峡库区岸坡消落带长期处于145～175 m库水位升降环境,以三峡库区碎屑岩岸坡消落带岩体为研究对象,采取野外调查与测绘、室内试验、消落带岩体与未受库水位影响的自然风化区岩体的“比拟法”等综合方法,总结了碎屑岩岸坡消落带岩体劣化特征,基于消落带岩体劣化宏观现象,提出了碎屑岩岸坡消落带岩体的劣化模式,分析了碎屑岩岸坡消落带岩体劣化水动力作用机制.结果表明：岸坡消落带岩体劣化与岸坡结构、工程地质岩组和岩性具有明显的相关性.库水位升降水动力作用是诱发消落带岩体劣化的主要水动力条件.     

对兰山废石平硐岩体局部失稳原因及应急措施的思考

本文针对攀枝花铁矿兰山废石平硐岩体出现局部失稳的实际，从岩体的水文工程地质条件入手，分析了岩体失稳原因，提出了失稳岩体的治理措施方案。