单轴压缩荷载下非贯通闭合节理岩体损伤本构模型     

张力民  张慧  刘红岩 《煤田地质与勘探》2016,44(1):79-84

目前损伤力学已被认为是研究节理岩体力学行为的有效工具,但是在目前的节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理几何特征而未考虑节理内摩擦角等力学参数,这显然不能很好地反映节理岩体的力学特征。为此,拟推导出一个能够综合考虑节理几何及力学参数的损伤变量（张量）,并由此建立单轴压缩荷载下岩体损伤本构模型。首先,基于断裂力学的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了含非贯通节理岩体的损伤变量计算公式;其次,根据断裂力学理论对单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K_Ⅰ、K_Ⅱ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多排非贯通节理应力强度因子计算公式。最后,利用该模型对含单条非贯通节理的岩体在单轴压缩荷载作用下的峰值强度及损伤变量进行了分析计算。结果表明,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为零,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。   相似文献   

基于改进遗传算法的岩体结构面幂函数模型参数辨识     

尹小波  钟衍明  郭棋武  陈沅江 《煤田地质与勘探》2016,44(1):85-89

沿结构面的剪切滑移是工程岩体主要的破坏模式之一,选择恰当的岩体结构面本构模型是分析岩体结构面破坏的重要一环。当前常用的结构面本构模型有指数型模型、曲线型模型和幂函数型模型,其模型参数都是根据工程实际经验或室内试验所得,不能很好的模拟实际变形情况。指数型模型得出的模拟值偏大,曲线型模型得出的模拟值偏小,幂函数型模型在较低的法向应力下能较好的模拟剪切变形过程,但在较高的法向应力下得出的模拟值偏小。为此,通过改进的遗传算法对岩体结构面幂函数模型参数进行辨识,得出由"等效参数"构成的幂函数模型。实例验证结果说明,通过改进的遗传算法辨识出的由"等效参数"构成的幂函数模型能够很好的模拟实际变形情况,能够很好的适应于不同的工程实际应用。   相似文献   

地震荷载作用下岩石边坡的抗倾覆稳定性分析及可靠度研究     

王飞  梁旭黎  杜建坡 《工程地质学报》2016,24(6):1126-1135

在地震多发地区,地震荷载对岩石边坡的稳定性影响显著。因此,在边坡抗震设计中,准确有效地评估其稳定性显得非常重要。安全系数法未考虑地震荷载等影响因素的不确定性,因此具有一定的局限性。本文在考虑到破坏面出流缝未堵塞和被堵塞两种情况下,利用拟动力方法计算了岩石边坡抗倾覆稳定性安全系数。在此基础上,考虑到地震荷载、坡顶超载及张裂缝内水位深度的变异性,对岩石边坡的抗倾覆稳定性进行了可靠度分析。研究发现,当破坏面出流缝被堵塞时,岩石边坡的抗倾覆稳定性急剧降低。此外,地震荷载等因素的变异性对岩石边坡的抗倾覆稳定性有着显著的影响。因此,同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的稳定性,且适当地考虑岩体放大系数,有利于岩石边坡抗震设计的安全性。  相似文献   

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰纯橄岩中橄榄石的出溶特征及指示意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

熊发挥  杨经绥  郭国林  刘钊  徐向珍  田亚洲  来盛民  陈艳虹  张岚 《地球学报》2016,37(1):79-89

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰纯橄岩中橄榄石存在透辉石和磁铁矿共生出溶现象。这类纯橄岩非常新鲜,主要由橄榄石、尖晶石和透辉石等矿物组成。橄榄石的Fo值是90.1~90.7,铬尖晶石的Cr~#为19.8~20.8,远小于蛇绿岩地幔橄榄岩中常见纯橄岩中铬尖晶石的铬值(Cr~#60)。基于前人研究结果,提出这种现象是由于亏损方辉橄榄岩与含钛、铝、钙熔体发生交代作用,从而形成橄榄石的固溶体存在Ti~(4+)、Al~(3+)、Ca~(2+)、Fe~(3+),而Cr~(3+)进入铬尖晶石结晶。后期由于岩体在抬升过程中降温,橄榄石中出溶形成单斜辉石和磁铁矿,而铬尖晶石结晶被保留。依据铬尖晶石-橄榄石的矿物化学成分,识别出低铬纯橄岩具有最低的部分熔融程度为~8%,Cr~#最高的纯橄岩壳其部分熔融程度达到~50%,表明不同岩相间其形成背景存在明显差异。因此,笔者认为普兰蛇绿岩具有多阶段的过程。首先是在洋中脊环境下经历富Ca、Al和Na等熔体交代和部分熔融作用,后受到俯冲带玻安质熔体改造。  相似文献   

西藏冈底斯中段桑桑花岗质岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成及其对岩石成因和构造演化的制约          下载免费PDF全文

王睿强  邱检生  喻思斌  赵姣龙 《高校地质学报》2016,22(1):81

以西藏冈底斯中段西侧桑桑花岗质岩体为对象,进行了系统的年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素组成研究,据此阐明了岩体成因,并探讨了其构造意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,桑桑花岗质岩体的成岩年龄为49~54 Ma。化学组成上,岩体具有亚碱、准铝、贫磷的特征(A/NKC1.10,P_2O_50.20%),属钙碱性I型花岗岩类。岩体富Cs、Rb、Ba、Th、U、K、Pb和轻稀土,贫Nb、Ta、P与Ti,表现出弧岩浆岩的地球化学特征。岩体的锆石εHf(t)值变化较大,散布于正值与负值之间(=-4.24~+5.49),指示其形成存在不同来源物质的贡献。综合分析表明,桑桑花岗质岩体起源于初生地壳的部分熔融,但在成岩过程中有古老地壳组分的参与。结合区域地质背景,笔者认为这一古老地壳组分最可能来自印亚碰撞过程中俯冲下插的印度地壳,由此说明印度-欧亚大陆碰撞的起始时间应早于54 Ma。  相似文献   

湘中紫云山岩体暗色微粒包体的成因:岩相学、全岩及矿物地球化学证据          下载免费PDF全文

曾认宇  赖健清  张利军  鞠培姣 《地球科学》2016,41(9):1461-1478

暗色微粒包体广泛分布于湘中紫云山岩体中的似斑状角闪石黑云母花岗闪长岩中,但其研究程度较低.对具有火成结构的暗色微粒包体及其寄主岩进行了岩相学、全岩及长石、辉石、黑云母的矿物地球化学研究,探讨其岩石成因及构造意义.寄主岩的全岩主量、微粒元素较为均一,而暗色微粒包体变化较大,且后者相对贫SiO₂而富Na₂O,但总体上二者均具有准铝质、钙碱性、镁质的特征,均富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损重稀土和高场强元素.寄主岩和暗色微粒包体的斜长石、辉石和黑云母均分别属于中长石、次透辉石－低铁次透辉石和铁质黑云母的范畴,显示相似的矿物地球化学特征.详尽的岩相学和地球化学特征表明,寄主岩属于I型和ACG型花岗岩,具有明显壳幔混合的特点;而暗色微粒包体形成时处于液态并具有流动性,与寄主岩间存在明显的机械和化学混合作用,并具有早期为骤冷快速结晶、晚期缓慢结晶这两期过程.因此,紫云山岩体中出现大量暗色微粒包体,是印支晚期湘中地区在强烈挤压之后的松弛阶段,由于软流圈物质上涌,并与其诱发的壳源酸性岩浆混合作用的产物.   相似文献   

湖南大义山岩体白沙子岭矿区钨锡矿深部找矿探索   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

曾钦旺  彭陆军  田威武  钱滔  游光辉  陈雨林  龙利 《中国地质》2016,(5):1625-1636

大义山花岗岩体受"大义山式"北西向张扭性断裂构造控制,具多次侵位的特点,与岩体有关的矿产主要为锡多金属矿。本次补勘的白沙子岭锡矿区有云英岩脉型、蚀变岩体型、矽卡岩型等3类锡多金属矿类型。白沙子岭矿段平行排列的矿脉群在平面上整体呈一椭圆形展布,脉群从中间向两侧单脉的长度、厚度、品位逐渐变小,单个脉体从中间向两端厚度、品位逐渐变低。矿脉两端顶底板断层面上见到产状完全相反的擦痕,推断深部存在着一个椭圆形隐伏母岩体,成矿母岩的上部会形成蚀变岩体型矿体。为此本次补勘工作施工了一坑内深钻,上部见到了蚀变岩体型富锡矿体,下部见钨矿,预测深部找矿有较大的找矿前景。  相似文献   

张家口高家庄多金属矿床成矿时代厘定及其地质意义          下载免费PDF全文

李随民  韩玉丑  魏明辉  邢欢  李森文  李玉红 《中国地质》2016,(4):1385-1392

太行山北东向构造-岩浆岩带中发育有多个燕山期酸性岩体,目前已发现的多金属及贵金属矿床与燕山期岩体有着密切的成因联系。本文对分布于大河南岩体北西侧的高家庄多金属矿床采用硫化物Rb-Sr法进行了同位素定年,(144.5±1.4)Ma等时线测年结果与采用锆石U-Pb法确定的大河南岩体形成时代接近;此外,矿床硫化物的初始锶同位素比值为0.7122~0.7123,显示成矿物质来源以壳源为主。这与大河南岩体主要为陆壳物质部分熔融形成的认识相一致,即高家庄多金属矿床在成矿物质来源上与大河南岩体的形成与演化之间具有密切的成因联系。大河南岩体的形成时限与区内多金属矿床形成时限与中国东部第二次大规模成矿期一致,此时区内地球动力学环境正处于主应力场由近南北向转换到近东西向的构造体制大转折时期。在此独特的成矿背景下,深熔作用形成的花岗质岩浆沿NNE向与原EW向断裂交汇处侵位。花岗质岩浆高侵位但未发生喷发作用,使挥发组分和成矿元素得以保存,从而为大规模成矿作用提供了必须的热、流体、挥发组分和成矿元素。  相似文献   

裂隙岩体渗流-传热耦合的复合单元模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

《岩土力学》2016,(1)

基于复合单元法建立了裂隙岩体渗流-传热耦合的复合单元模型。该模型前处理简便快捷,网格剖分不受限制,可依据裂隙的真实信息自动将其离散在单元内。其次,采用交叉迭代算法,对裂隙岩体的渗流场和温度场进行耦合分析,耦合算法不仅考虑了温度对流体运动黏度的影响,而且可计算裂隙中流体与相邻岩块间渗流-传热过程以及两者间的渗流量和热量交换。通过与已有近似解析解相比较,验证了复合单元耦合算法的可靠性。算例分析表明,渗流-传热耦合作用对裂隙岩体的渗流场和温度场均有一定的影响。分析了不同岩块热传导系数和裂隙开度对热能提取效率的影响,结果显示,岩块热传导系数越大、裂隙开度越大,低温流体从高温岩块中吸取的热能会较多,出口处流体温度下降得较快。  相似文献   

北京飞云瀑景点崩塌地质灾害分析及防治方法研究          下载免费PDF全文

刘伍  樊金桂  郑小体  孙楠 《探矿工程》2016,43(10):9-15

近15年来,北京飞云瀑景点附近发生过2次大规模崩塌,崩塌堆积岩块体积累计达450 m3,崩塌岩块已滚落覆盖至景区小路。经勘查,确定了1处危岩体及1处危岩带,该危岩体及危岩带对本景点的正常观赏及过往游人构成极大威胁。本文对该景点的崩塌地质灾害地质特征进行了简要介绍;对地质灾害成因、自然发展趋势等进行了初步探讨;对危岩体(带)的稳定性进行了计算、分析及评价;对可能采用的治理方法进行了比选分析。为了最大程度地保护景观资源,最终选择了以避让为主的治理措施,并对选定的治理方案及计算进行了阐述。  相似文献