剪切荷载对裂隙渗透性影响研究现状

综述了剪切荷载对裂隙岩体渗流特性影响的研究现状,认为:目前这方面的研究主要采用室内试验和数值模拟2种方法.室内试验方法可以准确地得到剪应力和裂隙渗透系数的关系,但对试验仪器精度的要求比较高,试样的制作比较复杂,试验的可重复性差;数值模拟方法能够定性地模拟出剪应力对裂隙渗透性的影响,但裂隙的宽度、走向、密度和长度等参数较难确定.总结了剪切过程中裂隙岩体渗透系数的变化规律,即:剪胀发生前,裂隙渗透系数随剪切位移的增加而减小;剪胀发生后,裂隙渗透系数随剪切位移的增加急剧增大,达到峰值位移后裂隙渗透系数趋于稳定甚至会减小.指出了需要进一步研究的问题:剪切荷载作用下裂隙变形和破坏规律;不同法向荷载作用下剪切荷载对裂隙渗透性的影响;裂隙岩体本构关系;等等.     

岩体粗糙单裂隙流体渗流机制的实验研究

岩体的天然裂隙结构与渗流行为异常复杂,岩体裂隙渗流机制与定量描述一直是岩土、矿业、地质、石油及天然气工程高度关注的难点问题．为了探究岩体粗糙裂隙的渗流机制和粗糙结构的影响,本文通过岩体单裂隙物理模型的水渗流实验,利用Weierstrass-Mandelbrot分形函数和PMMA材料制作了不同分形维数粗糙单裂隙的物理模型,利用高速摄相机记录了粗糙裂隙水渗流的全过程,分析了水渗流性质随裂隙粗糙性的变化规律及粗糙结构对渗流机制的影响,阐述了粗糙结构中水渗流的流动阻力构成,建立了水流阻力与裂隙粗糙性关系的分形模型,提出了粗糙单裂隙分形等效渗透系数和计算公式,为理解和定量描述岩体粗糙单裂隙渗流性质及其与裂隙结构之间的关系提供了实验依据和参考．     

复杂裂隙网络无压渗流分析的变分不等式提法

通过对仅适用于湿区裂隙渗流的Darcy定理进行延拓处理,并将潜在溢出面归纳为Signorini型互补边界条件,建立了定义在裂隙网络全域上无压渗流问题的偏微分方程（PDE）提法.为了减小试探函数的选取难度和消除溢出点的奇异性,进一步发展了与PDE提法等价的变分不等式（VI）提法,并给出了离散型变分不等式提法的有限元数值求解格式、迭代算法与计算流程.由于使用了连续型的Heaviside函数代替阶跃型函数,避免了对位于过渡区域裂隙单元进行积分时形成的数值跳跃,从而显著提高了有限元数值求解过程中的稳定性.典型算例的计算结果验证了该方法的有效性和可靠性,并表明基于离散裂隙网络模型的无压渗流分析不但可以较好模拟裂隙岩体渗流的非均质性和优势水流方向,还可以准确预测坡体内部排水结构的渗流量,为裂隙岩体边坡防渗排水系统的优化布置提供科学依据.     

动水作用下单一裂隙浆液扩散机理研究

在理论分析基础上,通过适当简化,建立了动水条件下单裂隙浆液扩散数学模型.获得了浆液极限扩散方程,并计算得到了逆水极限扩散半径与最大扩散开度的理论解答.逆水极限扩散半径与浆水速比成正比关系;浆液最大扩散开度与浆水速比成正比关系.实际注浆过程中,其比例系数为浆液粘度、裂隙倾角等因素的函数,而在理想流体假设条件下,其比例系数为1.建立了浆液扩散形态时空变化方程并研究了其变化规律,随着扩散距离增大,浆液沿不同方向扩散逐渐呈现出不均匀性.沿逆水扩散方向,扩散范围向极限扩散范围曲线迅速收敛;沿顺水扩散方向,扩散范围随时间持续增加,浆液逐渐趋于等速率扩散.研究结论可为裂隙动水注浆设计提供一定参考.     

深部软岩巷道爆破卸压技术及工程应用研究

为控制深部软岩巷道的变形,利用爆破卸压技术,对淮南矿业集团谢桥矿高应力软岩巷道进行了爆破卸压工程试验,充分改变围岩应力状态,使巷道的变形量及稳定时间得到了很好的控制。     

贵州喀斯特地区磷矿充填开采研究

磷矿井下充填采矿技术高效、环保,已被贵州磷化工企业广泛采纳.研究岩溶发育类型的多种岩溶形态,矿洞的各项边界条件,洞体围岩性质和充填情况等;对贵州喀斯特地区3个磷矿采空矿洞实体的洞体断面、岩性和地应力参数进行了分析探讨.研究结果对优化矿井开采环境,提高磷矿井下充填采矿的工作效率,以及保证矿井开采安全等方面有积极意义.     

蓬莱侯格庄金矿构造特征及成矿预测

侯格庄金矿位于蓬莱-栖霞金矿带的北段,蓬莱市东南部.其主要发育黄铁矿石英脉型和裂隙网脉型金矿化.虎路线断裂下盘的NNE向张扭性或扭性断裂构造带,控制金矿的成生、富集与分布,控矿断裂构造走向以NNE、NE向为主,少量NEE向,大都倾向SEE和SE,是NNE、NE、NEE向三组走向不同的断裂构造组合形成的控矿构造系统.主控...     

浅析岩溶地区铁路桥梁基础处理

为了确保铁路桥梁在岩溶地区的施工安全,需要结合所处地区的施工环境,在针对桥梁建设环境的基础地质进行勘探后,并由设计人员和施工经验丰富的桥梁施工专业人员进行一起商讨,最后针对桥梁基础的选用形式,基础的施工方法,以及溶洞中所需要的承台厚度等问题,做出相关解答。本文就是结合实际案例,客观分析了岩溶地区桥梁基础处理方面存在的相关问题,提出了解决方法。     

可溶性岩层的几种工程地质勘察方法研究

岩溶的发育给工程建设带来了一定的复杂性，确保建筑物的基础可靠地建立在岩溶体上，这是一项非常有意义的工作。该文从鄂西地区常见的岩溶地质出发，探讨了岩溶地区工程地质勘察的方法，论文研究探讨了钻探，遥感技术等四种新方法，全文是笔者长期工作基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。