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基于间断位移场的隧道围岩承载能力研究 总被引:3,自引:2,他引:1
岩体是岩石块体和分割这些块体的边界的组合体。沿边界面(结构面)的局部剪切变形使得位移场产生间断,对岩体的力学性能产生巨大的影响。采用光滑函数组合来描述滑移面上的间断,得到反映岩体沿着边界局部剪切的数学模型。利用此局部剪切模型得出了应力–滑移关系具有强化阶段时圆形坑道围岩自身承载能力的解析表达式,研究了岩体滑移面对坑道围岩自身承载能力的影响。通过分析得到,自承能力在深部坑道围岩的稳定中发挥了重要作用,应力–滑移关系的强化段对围岩承载力有着很大的影响;围岩压力与坑道的埋深、坑道的尺寸以及围岩的物理力学性质等具有直接关系;围岩出现不稳定的动力现象(岩爆)与此岩体参数m关系极大,而岩体参数与接触面的软化程度、能量转移、耗散结构的几何尺寸以及弹性模量有关。 相似文献
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爆炸荷载作用下卸荷孔效应理论分析与数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
坑道工程在战争中具有十分重要的作用,但又容易遭受炮弹打击。为增加坑道口部的防护能力,利用波的基本理论和耗能原理,分析了波在岩石和空气介质间界面的反射、透射等传播特性、岩石变形及岩体摩擦耗能原理,得出岩石介质中孔洞有利于爆炸荷载的损耗,起到卸荷的作用,并利用有限元分析软件ANSYS-LS-DYNA,对A、B和C 3种不同情况的6种工况进行数值模拟,通过模拟结果与理论分析结果的比对,进一步验证卸荷孔的卸荷效应,为坑道工程防护设计提出了一个新的途径。 相似文献
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利用岩石滑移破坏强度理论,研究地下开采时掌子面前方岩体中的应力和应变状态,分析引起支撑压力区岩体体积变化的主要因素,并通过对体积变形状态及变形结果的分析,得到深部围岩区域破裂现象的发生条件。结果显示,深部岩体工程中掌子面前支撑压力区域体积变化的主要原因是最大支撑压力区域在各向不均匀压缩的条件下产生的“分层剥离”,该机制可解释分区破裂化现象。同时,根据浅部与深部岩体工程的不同特征现象,给出以单轴抗压强度表示的界定浅部与深部工程的解析表达式,并认为对于较薄的岩层,普朗特解是一种很好的近似 相似文献
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大理岩卸载力学特性的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文针对洞室,矿山边坡等一些工程的岩体应力变化状况,研究三轴卸载试验的应力路径,并提出以储备强度的概念进行资料整理,从而得出了轴、侧应力同时卸载下的岩石变形特性的特殊性.结果表明,用符合于岩体工程应力变化的加载路径来求取岩体的力学特性是十分必要的. 相似文献
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岩体变形和破坏的各种应力途径 总被引:18,自引:4,他引:14
在真三轴应力状态下进行了各种应力途径的岩石变形和破坏实验。实验表明,三个主应力的变化(最大主应力的增加,最小主应力的减小,围压的减小以及中间主应力的增加或减小)都能引起岩石变形和破坏。而且岩石的强度、延性和脆性、体积变化和破坏前兆等都与应力途径有关。据根试验结果探讨了岩体工程中的应力途径问题。 相似文献
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目前岩石力学研究有三个方向,一是以研究地壳地质构造变形、断裂和发震机制为目标的构造岩石力学;二是以研究钻探、掘进破岩机制为目标的破碎岩石力学,三是以研究工程岩体稳定为目标的工程岩石力学方向.工程岩石力学经过几十年的发展,目前已经由岩块力学阶段进入到岩体力学阶段.工程岩体力学的研究对象是地壳表层岩体.岩体是长期地质作用过程中形成的,由岩块和不连续面网络组成的,具有天然初始应力的地质结构体.把岩体作为一种力学材料(或力学介质)研究时,其力学习性和渗透特征主要受不连续面网络控制.因此研究岩体中不连续面网络分 相似文献
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岩体自由场的动应变测量,是在岩体中打一个钻孔,将传感器埋入其中;在动荷载的作用下,岩体发生变形时,传感器应随着岩体产生相应的变形。这样,才能真实地反映岩体的变形。然而,在实际工作中,传感器测出的变形往往很难与岩体真正的变形相一致.原因是在岩体中打了一个钻孔之后,局部破坏了岩体的天然应力场;其次,传感器与岩体为两种不同特征阻抗的介质.当应力波到达不同介质的界面时,将产生折射和反射现象,因此使测量带来一定的误差。 相似文献
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岩石的记忆功能及对岩体变形的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
岩石的记忆功能包括残余应力对材料力学性质的影响, 应力的冻结特性和对固结应力的记忆。本文叙述这三类应力的理论基础、力学特性和计算方法, 通过一些工程算例指明其对岩体变形及岩体稳定性分析的重要性。 相似文献
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随着岩石力学及其相关学科的不断完善和发展以及对现行岩体力学中存在的有关问题的不断解决,岩石力学正逐步进入一个新的发展阶段──工程岩体力学阶段。工程岩体力学的理论体系主要包括:岩体结构的相对性、工程岩体的连续性、工程岩体的几何大变形、工程岩体的物性关系和物性参数等。 相似文献
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长江三峡链子崖危岩体防治两大主体工程--"五万方"、"七千方"锚索工程和T8~T12缝段承重阻滑键工程于1995年5月开工,分别于1997年8月、1999年8月竣工.崩滑地质灾害防治工程是风险很大的工程.工程施工对危岩体,特别是对其中局部敏感部位的影响是难以完全避免的,受扰动的危岩体适应应力调整产生相应的变形是一种正常现象,但扰动过大,可能会导致危岩体失控,产生严重的不良后果.在防治工程施工过程中,同步监测危岩体的变形动态,分析判断危岩体的稳定性及其变形趋势,做出超前预报;及时捕捉重大变形信息和突发险情的征兆,供业主和施工单位决策相应防范应急措施;反馈设计,指导施工进度及强度,保证施工期间危岩体及施工人员的安全,是施工监测的基本任务.文章通过对链子崖危岩体防治工程施工期间(尤其是1996年10~11月)的地表绝对位移、裂缝相对位移、钻孔深部位移、岩体应力、锚索张拉力等监测资料的分析,论述监测工作在链子崖危岩体防治工程中的重要作用. 相似文献
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安欧 《地壳构造与地壳应力文集》1994,(1)
一、引言岩石组构可分为三种:由沉积和岩浆流动造成的原生组构;岩体变形时,间隙溶液沿易于运动的方向生长成晶体,或裂隙溶液受两壁控制结晶而成的附生组构;岩石形成后,受构造应力作用而成的后生组构。它们都是造成岩石力学性质各向异性的重要原因。岩石中造岩矿物晶粒的规则排列程度愈强,岩石力学性质的各向异性愈显著,由于岩石后生组构是在岩体一定方式的变形中形成的,因而也是鉴定构造应力场和构造运动序次的重要方法,尤其是当构造已被剥蚀难以从形象上鉴定时,更有其独特作用。岩石力学性质的各向异性,直接影响岩体强度、波速和应力的空间分布,并使得这种 相似文献
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岩爆破坏过程能量释放的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
岩爆是地下岩石开挖中的一种工程灾害现象,是岩体结构发生破坏时,由于内部储存的弹性能释放并转换为动能而造成动力形式的破坏。岩爆破坏过程中的能量释放与岩体在应力峰值前后的应力-应变特性紧密相关。另外,施工中开挖速度引起的加载速率的变化也会对岩爆的产生有明显影响。以岩体全过程应力-应变曲线试验为基础分析岩爆破坏过程。分析中采用的模型考虑了岩石峰值后应力-应变特性及加载速率的影响。运用数值方法对岩石洞室的开挖过程进行了模拟,在模拟中对岩体破坏的发生及弹性能释放过程进行了分析。数值分析结果显示,岩体洞室开挖过程中岩石破坏由岩体表面向岩体内部发展,岩石的弹性能释放率也随着破坏的发展而不断增加。分析结果还显示,岩体破坏时的弹性能释放速率会随着开挖速率的提高而明显增加。 相似文献
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煤层底板变形破坏除受地质因素控制外,还受开采因素影响。通过试验和理论分析,系统研究了煤炭开采对回采工作面底板应力、应变和破坏及渗透性的影响。研究结果表明,不同岩性岩石的渗透性在全应力-应变过程中为应变的函数,在微裂隙闭合和弹性变形阶段,岩石的原生孔隙和裂隙容易被压密,岩石的渗透率随应力的增加由大变小明显,当应力增大至极限强度时岩石试件破坏形成贯穿裂隙,岩石的渗透率迅速增大至最大,不同岩性岩石存在一定差异性;随着回采工作面推进,煤层底板岩层在横向上划分为原岩应力区、超前压力压缩区、采动矿压直接破坏区和底板岩体应力恢复区4个区。煤层底板岩体的渗透性随着煤炭开采底板岩体变形破坏而呈规律性变化。 相似文献
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沉积岩区叠加褶皱及其成因机制 总被引:6,自引:0,他引:6
近来在岩石力学界及隧道工程中极为重视隧道的变形特性,即围岩挤出使隧道经受大范围变形的特征,与岩石发生瞬时变形的岩瀑现象相反,挤出现象是围岩逐渐缓慢地发生变形,此时随着隧道的开挖,沿室周边产生的应力已超过了围岩的强度。对围岩挤出的定义和围岩挤出力的预测及产生变形的特性在一些文献中虽然作过一些论述,但是难说是适当的和简明扼要的。 相似文献