初始应力场与岩体参数进化反演

初始应力场和岩体参数是边坡、地下硐室或地基岩体稳定性的影响因素之一,也是工程设计中需要的基本指标之一,尤其在大型水电工程中显得尤为重要.本文采用改进后的遗传算法应用于大型水电工程初始地应力场和围岩参数的反演,证明具有较好的效果.     

岩体初始地应力场的反演分析方法

岩体初始地应力的确定是工程分析与设计的基础,其反演分析方法较多,但其适用条件各不相同,需进行分析比较后采用。归纳总结了各种岩体初始应力场的反演分析方法,并对其优缺点进行了比较分析,提出了各种反演分析方法的适用条件。     

层状复合岩体路堑开挖中预裂爆破技术实验

层状复合岩体中岩层性质的差异常常导致预裂爆破效果不理想。利用超动态应变测试系统对复合岩体预裂爆破装药量、装药结构等影响因素进行了实验研究，并通过超声波仪对爆破后保留区的岩体进行了损伤检测。其结果指出在层状复合岩体中进行预裂爆破时须采用不耦合分层装药，并采用不同的线装药密度是符合实际的，对工程应用有指导意义。     

样本单元法及层状含裂隙岩体力学参数的确定

基于大量野外调查和室内研究,对层状岩体的岩性组合特征,软弱夹层、裂隙的分布规律以及岩体结构特征进行分析、研究、分区分类并建立相应的样本单元。提出了用数值分析方法模拟现场大型试验的“样本单元法”,根据岩块力学参数来获得含裂隙岩体的力学参数。     

层状复合岩体路堑开挖中预裂爆破技术应用

分析了预裂爆破技术在层状复合岩体中作用机理，对梁万高速公路A合同段层状复合岩体路堑开挖中预裂爆破参数设计进行了探讨，由于层状复合岩体特殊性质，岩体内不同岩层对应不同的线装药密度，为了控制爆破危害，保护被保护对象的要求，除严格遵守安全规程外，还需采取一些特殊的安全措施，通过现场试验，得到了较好的爆破效果。     

互层状岩体及节理岩体的粘弹性模型

采用对互层岩体或节理岩体的不同介质进行“分离、集中”的方法得到了互层或节理岩体的二维和三维粘弹性模型。这个模型在互层或节理岩体的数值分析中是较实用的。     

含裂纹岩体模型应力场的理论及数值计算

为探究一种获得含裂纹岩体应力场的新方法,采用理论推导、Matlab编程、有限元模拟相结合的方法,将含有裂纹缺陷的岩体简化为平面应力状态下含有I、II型复合单裂纹的力学模型,利用复变函数解法求得该模型应力场的理论解;基于此理论解,通过Matlab编程求得此岩体模型的应力场并使之可视化;再利用有限元软件Abaqus对相同模型进行模拟运算并得出其应力等值线图.通过对比,发现两者具有高度的相似性,证明了基于理论分析基础上的Matlab编程可视化应力场方法的可行性,可以为工程模拟提供一种新的参考和思路.     

层状岩体边坡粘弹性变形分析

针对层状边坡岩体力学特性的各向异性和流变性，建立了层状岩体流变变形分析的模拟格式，并给出了工程应用实例。     

含软弱夹层的层状岩体流变力学特性试验

依据工程地质结构制作含软弱夹层的层状岩体试样,采用全自动三轴流变伺服系统进行三轴流变力学试验,研究含软弱夹层的层状岩体的流变变形规律及加速流变特性,依据岩体各级应力水平下的稳态流变速率确定岩体的长期强度,为工程岩体流变数值试验参数辨识提供参考。根据流变试验结果,提出反映不同岩层流变力学性质的层状岩体流变模型,在模型中引入损伤变量,使流变模型可以准确反映多层状岩体在不同应力水平下的损伤流变特性。对提出的非线性损伤流变模型进行参数辨识,拟合曲线与流变试验结果较吻合,验证了非线性损伤流变模型对层状岩体的适用性。     

层状岩体各向异性损伤模型及验证

为推导层状岩体各向异性损伤模型,研究损伤对层状岩体力学参数的劣化程度,通过层面局部坐标系下的两组损伤变量对横观各向同性弹性本构方程进行修正,经坐标转换形成整体坐标系下的损伤本构方程,采用室内单轴压缩试验和三轴压缩试验结果验证该损伤模型的合理性。研究结果表明:(1)通过层状岩体损伤模型计算所得的强度和变形参数均可较好地反映试验结果,并具有各向异性,计算出的应力-应变曲线与试验结果吻合较好;(2)通过该损伤模型,仅需层面倾角为0°和90°时的两组变形参数即可求解各倾角下的应力-应变关系;(3)通过对摩尔-库伦屈服准则中的参数进行损伤劣化修正,可对试件破坏后的力学行为进行预测。研究结果对于层状岩体的试验研究、理论计算和工程建设具有一定的指导意义。     

四川某公路边坡缓倾角层状岩体结构面分级及成因分析

通过对四川某公路边坡缓倾角层状岩体结构面的研究,认为结构面分布具有独特性,提出应按岩性及结构面性状进行分级的方案;同时分析研究了各类结构面的成因,认为Ⅰ级结构面是沉积作用形成的,Ⅱ级结构面是在Ⅲ级结构面基础上形成的,Ⅲ级结构面是构造作用形成的。     

原岩应力分布状态在地下巷道设计中的应用

地下巷道开挖后，其周围应力产生重新分布，形成二次应力状态，产生应力集中。利用二次应力函数σ＝ｆ（σ０），推导出空间二次应力函数的表达式。通过实例计算，研究了不同原岩应力状态下巷道断面上应力椭圆形状和二次应力的大小，进而得出巷道的走向与最大主应力的关系。     

单振子辐射器在圆柱状分层生物组织中的场分布

以牙根分层生物组织为例，采用近似模型，导出了单振子辐射器在圆柱状分层生物介质中的近场公式。通过数值计算，作出了电场分布的曲线，进一步分析比较了各层组织中场强的相对大小，从理论上探讨了微波治疗牙根尖周病的原理，理论分析结果与临床实践相符。     

节理裂隙岩体的离散元计算方法

岩体通常被弱面所切割、分离，岩体结构的稳定性与弱面性质密切相关，离散元方法是对岩体进行形变分析计算的方法之一。作者介绍了该方法的基本计算步骤并以预应力锚杆为例进行了应力、应变计算推导，为边坡加固、围岩支护提供了一种可靠的计算方法。     

川西南玄武岩的岩体结构特征

玄武岩体是川西南地区水电工程的主要建基岩体 ,其岩体结构受玄武岩体的建造特征及构造改造和浅表生改造的控制。不同地区的玄武岩 ,因岩相及其所处地质地貌环境条件的差异 ,而具有不同的岩体结构特征。该文结合川西南地区大型水电工程 ,根据玄武岩岩相、构造改造和浅表生改造特征及其时空变化规律 ,研究了该区玄武岩体的岩体结构特征     

复合岩石的破坏准则

本文在假设各组分岩石遵循Mohr-Coulomb强度理论的基础上建立了复合岩石的破坏准则。所用“复合等效方法”使复合岩石的破坏准则由各组分岩石的强度参数(C_,φ_i)和几何参数(λ_i)确定,并由此论述了由复合岩石实验结果确定各组分岩石强度参数的方法。三轴实验结果表明该准则对描述复合岩石的强度特性具有相当高的精度,为成层岩体中的岩石工程计算提供了更加精确的方法。     

开采影响下覆岩移动与变形分布的层状随机介质理论

本文根据概率统计理论和开采条件,提出了层状随机介质理论。由覆岩各层移动与变形的分布,导出了移动盆地边缘部分的移动与变形的分布。这些移动与变形分布的不同情况,可归纳为惠泰克(Whittaker)函数的统一形式。从估值理论出发,讨论了各种分布函数的参数估计方法,并给出了实例。     

复杂岩体结构的几何描述

从产状、大小、密度、位置、间距、张开度和终止特性等方面介绍了不连续面几何特征分解研究的方法和成果，旨在使不连续面几何描述定量化、系统化。     

深切河谷岩体结构的表生改造

岩体结构的表生改造是指河谷下切过程中 ,由于应力释放 ,岸坡岩体将向临空面方向发生卸荷回弹变形 ,谷坡应力场产生新的调整 ,伴随这一过程岩体结构所产生的一系列新的变异或变化。岩体结构的表生改造一般具有两类形式 ,即原有构造或原生结构面的进一步改造 ,或新的表生破裂体系的形成。其结果是在河谷岸坡一定深度范围内 ,形成类似于地下硐室围岩“松动圈”的岸坡卸荷带 ,从而恶化岩体的工程性状 ,降低结构面强度 ,对工程具有明显的影响和作用。该文采用有限元法模拟了某水电站坝区岩体结构的表生改造 ,探讨了地应力在表生改造中的作用 ,分析了表生改造对岩体结构的控制作用 ,为深入研究坝区岩体结构奠定了基础     

热采井筒应力的数值模拟分析

将注汽热采井井筒温度场传输到井筒应力模型中,用有限元软件ANSYS进行了计算。计算结果表明,使用常温套管弹性模量对套管极限温度载荷进行计算,所得极限温度比实际极限温度要低,因此能提高设计结果的安全性。增大水泥高温热膨胀系数有利于保护套管和水泥环。