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节理岩体蠕变特性研究 总被引：13，自引：3，他引：10
在已知岩石和节理蠕变规律的前提下,推导了节理岩体蠕变模型的一般表达式。假定岩石体积变形和节理法向压缩变形为弹性变形,忽略节理的剪胀现象,认为只有岩石畸变和节理剪切滑移与时间有关,从而推导了含三组相交节理的岩体蠕变模型及其参数。根据反演出的岩石和节理蠕变模型,计算了含三组相交节理的岩体在单轴应力作用下一些节理参数对岩体单轴蠕变的影响。分析表明,节理间距、剪胀系数以及节理夹角都对岩体的单轴蠕变变形有明显影响。节理间距越大,剪胀系数越大,节理夹角越小,节理岩体的单轴蠕变柔量也就越小,岩体的蠕变变形也越小。 相似文献
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运用野外观察分析和构造解析方法,遵循共轭节理配套分期原则对大渡河金川坝区发育的节理构造进行逐步分析研究,可将该区发育的NE向、NEE向,NEE向、SW向,倾向SW、倾向NE,倾向SEE和倾向NWW的节理构成4套共轭节理,分别属于区域北西向和南北向构造的组成。据此推出该区节理的形成、发育先后受到印支—燕山期北西向构造应力场、喜马拉雅期南北向构造应力场的影响和制约。该区岩层倾向南西,第一期节理与岩层面倾向相反;第二期节理与层面倾向近乎一致,起到主要控制作用。在工程建设中,两期节理共同作用切割岩体,前者易于破碎岩石,后者则易于形成滑坡。两期节理的研究对工程的稳定性研究具有重要的意义。 相似文献
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以矿区构造节理统计分析为基础,结合矿区地质特征及区域构造演化,分析了哈达门沟金矿区构造控矿特征及应力场演化。认为山前"钾化带"与矿体就位直接相关,它沟通了复式褶皱核部的隐伏岩体与浅部节理,并成为流体运移的主要通道。与成矿控矿有关的构造应力场可分为四期:第一期变形在新太古代的乌拉山旋回,最大主应力σ1方位15°～195°,共轭节理为NNW和NE向;在成岩、变质作用同时进行下除形成了区内透入性的强塑性叠加小褶皱外还有整体上的大型复背斜。第二期构造应力场作用时间在晚古生代,σ1方位约在160°～340°,形成近SN和NE向共轭节理和西侧的大桦背岩体,这一期有局部的矿化现象;前两期应力场形成了轴向近EW向的叠加褶皱、断裂和两期共轭剪节理等成矿前主要构造。第三期应力场处于主成矿期,变形为燕山运动中、晚期构造,σ1在290°方位近水平扭压,形成EW和NW向共轭剪节理;张扭性应力场使近EW向的节理弯曲变形,并形成追踪张节理,这两类裂隙成为主要的矿液通道及容矿空间。第四期构造应力场应在晚燕山运动及以后,为成矿后构造变形,σ1近直立,整体抬升使矿脉遭受剥蚀而出露地表。 相似文献
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节理岩体是工程中最常见的一类岩体,其在地震、爆炸等动载下的力学响应及破坏过程对相关工程安全性的影响至关重要。采用基于有限元应力分析和统计损伤理论开发的动态版RFPA2D数值模拟软件,对动载下节理岩体的动态破坏过程进行了模拟,重点讨论了节理条数、节理贯通度、节理倾角及应力波峰值对岩体动态破坏过程的影响规律。计算结果表明,断续节理岩体动态破坏过程及破坏强度与节理构造形态、应力波峰值密切相关。相同动载下,随着节理条数的增加,岩体破坏程度以及应力波能量损失增强,但当节理条数数超过一定值后,岩体破坏程度及应力波能量损失逐渐趋于稳定;节理贯通度较小时,岩体破坏程度较低且破坏单元自上而下均匀分布。随着节理贯通度的增加,岩体破坏增强,且破坏主要出现于节理上部岩体;节理倾角较小时,节理上部岩体破坏严重,易形成次生贯通裂纹。随着节理倾角增加,破坏范围逐渐变大,不易形成次生贯通裂纹;倾角为45°～60°时,岩体破坏效果最佳;动载荷的峰值越大,试样的破坏越严重。当峰值达到一定值时,节理附近发育出多条裂隙并向上下方不断发展而导致岩体完全破坏。在不同节理贯通度工况下与岩石霍布金森压杆（SHPB）试验结果进行比较,结论吻合,证明该数值模拟的合可行性和结论的可靠性。 相似文献
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一个区域某一构造运动时期的应力分布状态,一般是用测量到的同一应力场作用所形成的共轭剪节理的产状求解出三个主应力轴的空间方位来表示,这是反演古构造应力场时经常应用的方法.目前利用极射赤平投影的方法来分析古构造应力场仍是一种行之有效的手段.本程序即按极射赤平投影原理,根据共轭剪节理的产状用PC-1500随机BASIC语言来求解三个主应力轴的产状及绘制主应力图解的. 相似文献
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为了研究矿井底板破碎带温度场对地下水的响应机制,运用热传导理论,结合数学物理方法,建立了垂向水流作用下岩体温度场模型和地下水、空气等多热源作用下岩体过余温度分布模型,并求出了相应模型的温度、温度梯度及过余温度解析解。结果表明：沿着地下水径流方向,起始段的岩体温度梯度值一般较小,而终止段的温度梯度值则一般较大;当温度梯度与地下水流动方向相反时,岩体温度梯度变化幅度较小;回采工作面接近含导水构造时,距离导水构造越近,同一时刻岩体过余温度增大越迅速,体现在温度曲线的曲率相应增大。在一定范围内,地下水对矿井岩体温度梯度及过余温度影响显著。 相似文献
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新疆乌鲁木齐-乌苏地区中、新生代构造应力场特征 总被引：13，自引：1，他引：12
在构造变形研究的基础上,利用共轭剪节理及褶皱资料恢复了北天山山前乌鲁木齐-乌苏地区的构造应力场,进而分析了构造运动及其动力学特征。本区早期构造运动发生于晚侏罗世末至早白垩世初,所形成构造应力场的最大(张)和最小(压)主应力轨迹线分别为近EW和近SN向;晚期构造运动发生于早更新世末至中更新世初,其构造应力场最大的和最小主应力轨迹线分别为WNW向和NE至NNE向。通过有限单元法电算模拟并结合地质构造特征分析,早期构造运动为近SN向挤压,晚期构造运动为NE向至近SN向挤压兼反向剪切。其动力源自南界大断层,亦即北天山的活动。 相似文献
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本文是在收集前人工作资料的基础上,通过野外地质查证,并进行了近70个节理点的调查(包括部分收集的)以及室内对节理进行分组,通过赤平极射投影的方法,先将沉积岩产状复平到原始水平状况,分析得出其相应的“萌芽剪理”。再根据共轭的“萌芽剪理”的产状,求出苏南各地质时期的三向主应力方位。岩石力学实验表明、岩石(体)受力后,最先形成的共轭剪裂,它们在空间方位上的分布与应力作用方向是具有明确规律。这对共轭剪 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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胶南晚中生代大珠花岗岩岩体的脆性变形机制 总被引：1，自引：0，他引：1
在长期变化的构造应力作用下,胶南大珠山花岗岩岩体自早白垩世冷凝冷却以来发生强烈的脆性破裂变形,形成了多样的破裂类型如岩脉、节理和断层。在该岩体冷凝冷却早期侵入的细晶花岗岩脉和稍后形成的N-S向节理组反映出与同期区域构造应力场协调的N-S向挤压作用,而后伴随着揭顶剥蚀,出现了交替变化的构造应力场形成了岩体内主导的NW-NNW向和NE向节理组。整体上,恢复出的岩体内构造应力场发生顺时针方向旋转,最大水平挤压由早期的N-S向偏转为晚期的近E-W向。构造应力场的长期变化、平行节理作用和节理断层化作用造成了研究区复杂的破裂型式和破裂序列。 相似文献
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节理几何特征对预裂爆破效果影响的数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
运用有限元软件AUTODYN 2D计算爆炸荷载与离散元软件UDEC模拟节理岩体相结合的方法研究了节理几何特征对预裂爆破的影响。通过计算可知,预裂爆破时炮孔间的节理组对预裂成缝的影响明显,当节理法线与炮孔连线夹角在一定范围内时,预裂缝沿炮孔连线方向的平直程度随节理与炮孔连线夹角的增大而逐渐趋于平直,其中当节理组与炮孔连线夹角为90°时成缝效果最好,裂缝与炮孔连线基本重合,与理论分析较一致;节理间距对预裂爆破有较大影响,相同条件下节理间距越小,越难形成连通裂缝,减小炮孔间距有利于小节理间距情况下的预裂缝贯通 相似文献
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高维华 《水文地质工程地质》1984,(6)
岩体是由岩石与结构弱面组合而成的集合体。因而,它的力学性质指标(C、φ)值有二组:一组是岩石,另一组是结构弱面本身。岩石的C、φ值大,结构弱面的C、φ值小,两者差异甚为明显。由于岩体在力学性质上具有双指标值,因而,岩体在抵抗外力破坏时也就呈现出两条莫尔包络线(图1)。 相似文献
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Hoek-Brown准则参数在边坡工程中的敏感性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
Hoek-Brown屈服准则是估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及稳定性分析领域应用最广泛的准则之一。选取常见的3类岩石材料作为分析代表,通过有限差分法及敏感性分析方法研究了Hoek-Brown准则中各参数对岩质边坡安全系数的灵敏度。研究表明,地质强度指标GSI对岩质边坡稳定性影响最为显著,而反映岩石的软硬程度材料常数mi、岩体扰动系数D和岩石单轴抗压强度?ci影响显著性要小于地质强度指标。最后,对GSI对岩体的摩擦角? 和凝聚力c的影响规律进行了分析。结果表明,对于同一GSI,mi从小到大变化时,? 的变化幅度在减小,GSI值在55附近时,不同mi所对应的凝聚力趋于同一个值。 相似文献
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花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花岗岩体内裂缝的产状、类型和样式,详细解剖了岩体裂缝系统组成及空间分布,探讨了构造作用对裂缝系统形成的时限、动力学成因的控制。研究发现其宏观裂缝系统以构造破裂缝为主,同时还发育少量的成岩缝。构造缝主要由小尺度断裂、火成岩脉、石英脉、方解石脉及多期节理缝共同构成;在岩体不同分区部位的断裂、脉体及节理等裂缝体系发育差异明显,脉体、节理受临近断层控制,其三者走向具有较好的相似性,且存在明显的多期次性。根据产状、交切关系及应力机制可以划分为5种构造破裂类型:单一应力场形成的节理系、叠加先期形成单向滑移的共轭节理组、持续走滑剪切形成的雁列石英脉与共轭节理组合、拉张形成的岩脉及脉内雁列节理组、多期次叠加形成的网状裂缝。宏观裂缝系统的形成与三叠纪末期碰撞后伸展、侏罗-白垩纪区域性隆升、渐新世-中新世中期走滑断裂活动、中新世晚期以来走滑-逆冲转换等有关。现存大量共轭剪节理形成应力场与现今最大主应力方向(NE)有差异,反映了古走滑剪切构造作用的影响。宏观裂缝系统的差异分布,不仅对花岗岩型干热岩热储层规模、质量、分布有约束,也控制着后期的建储与改造。 相似文献
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四川盐边基性-超基性杂岩体岩石学研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文研究了四川盐边基性-超基性杂岩体环状对称分带的特点;根据岩石化学成分及相图分析估算了杂岩体形成时温度、压力、氧逸度、岩浆形成深度及当时地壳厚度;提出了该杂岩体是一个层序不全多次侵入的岛弧蛇绿岩套中一员的新观点。 相似文献
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首次较系统地统计了研究区节理产状、规模、开度、密度以及分布规律,阐述了其储层意义。根据节理产出层位、切割关系和区域构造背景分析,将研究区节理的形成期次划分为营城期、营城末期和晚白垩世晚期3个期次。利用共轭节理产状和节理面性质,计算出营城期具有近东西向伸展和挤压相互交替的构造应力场;营城组末期具有NE—SW向挤压构造应力场;晚白垩世晚期具有NW—SE向挤压构造应力场。营城组中的节理形成与分布主要与前两期挤压应力场有关。在此基础上,对徐家围子地区营城组节理分布规律进行了预测,为天然气储层分布规律研究提供可视化对比依据。 相似文献
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《地质科技情报》2020,(1)
岩体变形和破坏可以看作能量耗散和释放的过程。由于节理岩体结构复杂且难以开展室内试验,因此无法通过试验直接求取其能量学参数。基于Hoek-Brown准则和岩石能量理论,提出了节理岩体在临界状态能量学参数的估算方法。针对含贯通节理(或层面)岩体,通过修正岩块单轴抗压强度以体现贯通节理的方向效应。采用PFC~(3D)分别模拟小尺寸岩样(Φ50 mm×100 mm)和大尺寸岩体(Φ2 m×2 m)的三轴压缩试验,通过岩石三轴试验结果拟合岩石数值模拟的细观参数并应用于节理岩体的模拟。根据节理岩体模拟得到应力应变曲线和能量流,验证了Hoek-Brown准则对节理岩体能量参数估算的合理性。 相似文献
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针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明：对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。 相似文献