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尾砂胶结充填体损伤模型及与岩体的匹配分析 总被引：14，自引：0，他引：14
分别对灰砂配比为1:4,1:8,1:10和1:12的4种尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其应力-应变曲线。分析了不同配比充填体变形与破坏特征,用损伤力学建立了4种不同配比充填体损伤本构方程。经验算对比,所建立的损伤本构方程与试验结果吻合。尾砂胶结充填体损伤研究表明,不同配比的充填体表现出不同的损伤特性,充填体配比越低,达到峰值应力时的损伤值越小;峰值应力后,损伤增长越快,破坏过程越突然。根据岩体开挖释放能量与充填体蓄积应变能相近的原则,探讨了充填体与岩体的合理匹配。充填体与岩体的匹配系数与原岩应力、岩体弹性模量、充填体弹性模量及充填体损伤参数相关。为了便于工程实际应用,对充填体力学试验结果进行了回归分析,得出了充填体强度设计公式,并研究了深部矿床不同开采深度所要求的充填体强度。 相似文献
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含充填节理岩体相似材料试件单轴压缩试验及断裂损伤研究 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了单轴压缩条件下裂隙含充填与否对节理岩体力学性能的影响。以相似材料模拟脆性岩石材料制作含预置裂隙试件,在刚性试验机上对试件进行单轴压缩试验,研究了裂隙充填与否对节理岩体强度峰值及峰后塑性变形能力的影响;用有限元软件ABAQUS对试件进行断裂及损伤分析,研究了裂隙充填与否对节理岩体应力强度因子及损伤因子的影响。研究表明,在单轴压缩情况下,裂隙中含充填与不含充填相比,裂隙含充填岩体峰值强度提高、峰后塑性变形能力增强、总应变能释放率Gc降低,增大了节理岩体抵抗开裂的能力;裂隙含充填岩体环向拉应力场从分布区域及峰值都小于无充填裂隙试件;在同样外荷载作用下,裂隙含充填岩体损伤度小于无充填岩体。 相似文献
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碎裂岩体作为一种结构复杂、强度较弱的岩体类型,在工程中通常作为弱带而被处理。为了探究碎裂岩体的工程特性,从碎裂岩体的物理力学特性入手,利用自行研发的原位取样新技术,对不同电站碎裂岩体原位状态下的粒度成分、密度、孔隙比等物理指标进行深入分析,以公伯峡水电站碎裂岩体为研究对象,开展了室内等效压密试验,通过与国内外沉积物压密试验成果及现场原位物理参数测量结果进行对比,成功验证了室内等效压密试验能够获得与原位应力状态下相同的物理力学指标。 相似文献
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本文对控制岩体活动的地质因素—岩性、岩体结构、结构面、地应力和水文地质条件等进行了分析。岩性、岩体结构是产生岩体活动的内因。本文将岩体结构划分为六种类型,即整体结构、块状结构、层状结构、碎裂结构、镶嵌结构和散体结构。并对控制岩体稳定性的结构面进行了研究和分类,指出不同结构面对岩体活动的具体影响。通过各种控制岩体活动的地质因素分析,掌握岩体活动规律,对予防灾害性岩体活动,防患于未然有实际意义。 相似文献
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布敦花杂岩体位于大兴安岭铜多金属成矿带中段，东临嫩江深大断裂。布敦花铜矿床的形成与杂岩体多次侵入活动密切相关，岩体具多期次侵入作用特点，成矿作用是在岩浆不同侵入期次过程中充填、交代围岩的过程中发生的，矿床成因类型属与杂岩体关系密切的斑岩型铜矿床。 相似文献
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本文对岩体爆破地质力学问题进行了论证。岩体的爆破性按岩体结构类型、地应力特征和爆破震动的影响可分为五类:1.极难爆(整体状结构);2.难爆(块状结构);3.中等(裂隙块状结构、碎裂结构);4.易爆(层状碎裂结构、软弱层状结构);5.极易爆(松散结构、松软结构)。 相似文献
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为探讨成岩体系对致密砂岩储层质量的控制机理,综合岩心、铸体薄片、阴极发光、X衍射、扫描电镜、包裹体分析、孔渗和三维地震等资料,对四川盆地中台山地区须二段致密砂岩储层成因机制进行了分析。研究发现中台1井须二段主要发育长石石英砂岩、文探1井须二段主要发育岩屑石英砂岩,储集空间主要为长石和岩屑粒内溶孔,孔隙度多<8%,渗透率多<1×10-3 μm2;须二段砂岩经历压实、胶结、溶蚀和交代等成岩作用;中台1井须二段断裂发育,早期石英胶结物主要充填粒间及早期裂缝且成岩流体古盐度多<20%,晚期裂缝多被晚期硅质和方解石胶结物全充填且成岩流体古盐度多>20%;文探1井须二段断裂不发育,主要发育早期方解石和石英胶结且成岩流体古盐度多>20%;中台1井和文探1井均可见次生溶蚀产物,硅质与黏土胶结物多伴生出现,并普遍充填粒内溶孔或粒间孔,表现出次生溶蚀产物短距离迁移特征。研究表明中台1井早期为开放性成岩体系,晚期为封闭性成岩体系,而文探1井主要表现为封闭性成岩体系;开放体系下次生溶蚀产物能通过裂缝向外迁移产生孔隙度净增量,能有效改善储层质量,而封闭体系下次生溶蚀产物不能向外界迁移仍胶结充填于储层孔隙中,仅为储层孔隙空间再分配,储层孔隙度无净增量,质量无明显改善;中台山地区须二段致密砂岩储层受成岩体系演化控制,早期开放体系有利于储层质量改善,晚期封闭体系有利于早期形成储层的保存,裂缝的开启与封闭是影响成岩体系的关键因素。 相似文献
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汶川震区震后斜坡地质灾害频发,其中岩体震裂松动是引起震后次生地质灾害的主要原因.以震裂岩体结构精测为基础,结合现场回弹测试与声波探测,震裂岩体具有结构面显著张开、无充填或者少量充填和岩体架空等宏观特征,同时具有回弹强度低、大范围的低波速带和强渗透性等变形特性.坡表岩体的回弹强度在20～30MPa,波速值集中在2000～3000m/s,完整性系数在0.15～0.5,完整性较差,渗透性基本上属于强透水、严重透水段.以波速值为主要划分依据,将震裂岩体分为严重震裂岩体、中等震裂岩体、轻度震裂岩体三个等级. 相似文献
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基于量化的GSI系统和Hoek-Brown准则的岩体力学参数的估计 总被引：4，自引：0，他引：4
Hoek-Brown强度准则与Mohr-Coulomb强度准则相比,综合考虑了岩体结构、岩块强度、应力状态等多种因素的影响,可更好地反映岩体的非线性破坏特征,更符合工程实际,由该准则所估算的岩体力学参数可为最终确定岩体力学参数提供重要依据。基于引入的岩体体积节理数Jv和结构面条件因子JC量化的GSI(地质强度指标)围岩分级系统和Hoek-Brown强度准则来估计岩体力学参数,并结合具体的工程估算岩体的力学参数验证应用效果,其成果对工程设计和施工有重要指导意义。 相似文献
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为了对松动岩体的工程特性进行系统研究,以楞古水电站厂址区边坡为例,对该边坡岩体进行了详细的地质编录和物理勘探试验,重点对节理裂隙的空间发育规律、镶嵌结构和碎裂结构岩体的发育深度及空间分布、软弱结构面发育分布规律以及边坡已有变形破坏特征这四个方面进行了系统的统计和分析,认为松动岩体是区域断裂活动和浅表生改造的结果,岩体工程效应差、变形模量低;同时结合应力测试、声波测速、高密度电磁勘探等试验成果进行分析,结果显示松动岩体具低波速（波速大部分小于3 000 m/s）、低应力（最大主应力不超过20 MPa）、强透水性（透水性系数大于10 L/（min·m·m））。认为岩体破碎主要受断层及节理裂隙影响,分析了岩体破裂松动的演化过程及特征。 相似文献
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某水电站坝基挠曲破碎带工程力学特性试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
膝状挠曲破碎带是某水电站坝基的主要工程地质问题。破碎带岩性为完整性较差的碎裂、碎屑软弱砂岩,并呈现孔隙式胶结接触,其工程力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响。基于破碎带砂岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,首先开展了基本物理特性试验分析,认为岩石微细观结构复杂、渗透特性较好,属小孔隙率砂岩。其次,开展了室内常规和现场力学特性试验研究;最后,在宏观力学参数确定的基础上,探讨了破碎带对工程作用的响应及影响。结果表明,破碎带岩石内部结构破坏严重,矿物成分主要为石英、长石、绢云母等,化学成分以SiO2为主,但化学侵蚀并不显著。常规剪切曲线呈现出明显的4阶段特征,三轴压缩试验破坏机制为塑性剪切破坏,表现出强度低、延性扩容明显、出现屈服平台等特征,且碎裂岩强度略高于碎屑岩;现场试验表明岩体变形均匀,变形模量较低,处于60～630 MPa;地基承载力处于0.8～2.3 MPa。研究成果对该水电站坝基工程有重要的参考价值。 相似文献
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结构面的存在改变了岩体力学性质,影响了岩体强度特征。基于统计岩体力学强度判据,结合摩尔-库仑准则,得到了含单组结构面岩体破坏的4种不同方式和相应的结构面倾角范围,推导了岩体强度由结构面控制转化为应力控制的临界围压表达式。在此基础上,根据岩石和结构面参数之间的关系,将含单组结构面岩体分为4类,并探讨了可能破坏方式和发生破坏的条件。最后,举例分析了含单组结构面闪长岩的强度特征,结果表明,该岩体属于第I类岩体,在垂向受压时先沿结构面后沿岩块破坏,临界围压为9.12 MPa;从全空间分析,该岩体强度各向异性显著,围压增大可使岩体在一些方向上受力时强度由结构控制转化为应力控制。 相似文献
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声波波速变化可有效表征岩体损伤程度。通过对岩样进行人工预损,利用声波检测标定岩样的不同损伤程度,然后通过三轴压缩试验来研究不同损伤程度下岩石的力学特性,建立了声波速度下降幅度与岩体力学参数变化幅度间的关系。研究表明,当岩样的声波速度下降5%～8%时,黏聚力c值降低15%～25%,内摩擦角? 值则升高14%～32%,因此,用声波速度的下降幅度来描述岩体参数的变化是可行的。根据现场实测的岩体损伤区内的声波速度的变化值,可以从一定程度上估计岩体参数的跌落情况,从而更进一步地说明损伤区内岩体的承载力。 相似文献
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When rock failure is unavoidable, the designer of engineering structures must know and account for the residual strength of the rock mass. This is particularly relevant in underground coal mine openings. Pre-existing discontinuities play an important role in the mechanical behavior of rock masses and thus it is important to understand the effects of such pre-existing discontinuities on the residual strength. For this purpose, the present study demonstrates a numerical analysis using a discrete element method simulation. The numerical results indicate that fracture intensity has no significant influence on the residual strength of jointed rock masses, independent of confining conditions. As confining pressures increase, both peak and residual strengths increase, with residual strength increasing at a faster rate. The finding was further demonstrated by analyzing documented laboratory compressive test data from a variety of rocks along with field data from coal pillars. A comprehensive interpretation of the finding was conducted using a cohesion-weakening-friction-strengthening (CWFS) model. The effect of rock bolts on rock mass strength was also evaluated by using a discrete element method model which suggested that rock bolts can significantly increases residual strength but have limited effect on increasing the peak strength of rock masses. 相似文献
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工程岩体强度的估算方法 总被引：1，自引：0，他引：1
岩体是由地质过程中形成的岩块和结构面网络组成。由于试件制备、加荷等均极困难,且昂贵而费时,难于像岩块那样进行大量试验来确定岩体之强度。所以,如何通过室内小试件试验来估算大岩体的强度成为工程地质工作者所关注的问题。本文介绍了两种用小试件资料估算大岩体强度的方法及计算实例。 相似文献
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深部岩体具有块状层次结构,深部动载造成岩块发生相互间的振动脱离产生低摩擦效应,从而极易诱发原先处于平衡状态的岩体的动力变形破坏。在前人研究基础上,将块系岩体振动简化为等效质量-黏弹性模型,引入岩石摩擦滑移速率弱化模式,最终得到块系岩体滑移失稳计算模型。通过计算分析块系岩体自身特性及外荷载特性对岩块间低摩擦效应的影响。理论计算表明：水平静力及外扰动保持不变,增大岩块间弹性系数或者减小黏性系数,更容易引发岩体低摩擦滑移。随着冲击扰动、水平拉力幅值的增加,岩块的水平残余位移量值增加,当它们幅值超过一临界值时,岩块发生自持续滑移失稳运动。冲击扰动诱发岩块间不可逆位移、动力滑移失稳的临界能量与剪切力水平密切相关,在较大的剪切内力条件下,极其微弱的动力扰动即可诱发较大的岩块间不可逆位移甚至岩块的动力滑移失稳,随着剪切内力的减小,诱发岩块滑移失稳的能量阈值不断增大,当剪切内力低于岩块动摩擦强度时,单次冲击扰动只能诱发岩块间的不可逆位移。初步开展扰动诱发含初应力紫砂岩块体滑移试验,试验结果与理论计算基本符合,证明该模型的可行性。 相似文献
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节理岩体地基极限承载力研究 总被引：2，自引：0，他引：2
由于节理岩体具有复杂的力学特性,节理岩体地基的极限承载力问题一直都没有很好解决。利用非线性统一强度准则考虑中间主应力影响和岩性、岩体结构特性可以通过参数m,s和σc 来反映的优点,将非连续介质特性的节理岩体等效为连续介质,在确定即时摩擦角后,结合滑移线场理论获得了节理岩体地基极限承载力的封闭形式的理论解,其解考虑了边界条件和基础的几何形状,举例说明了计算裂隙岩体极限承载力的过程和所需的参数。结果表明：节理岩体的材料特性和中间主应力对极限承载力具有重要影响。 相似文献