采空侧巷道底鼓形成机制与防治技术研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

初明祥  王清标  夏均民 《岩土力学》2011,32(Z2):413-417

煤矿深部采空侧巷道底鼓现象日趋普遍和严重,严重影响巷道的运输和正常使用,其底鼓防治技术研究已成为目前煤矿岩石力学问题研究的重点。通过理论分析、数值模拟、现场试验等研究方法,对采空侧巷道底鼓的特征、形成原因、形成机制及其防治技术进行了详细研究,得到以下结论：（1）采空侧巷道底鼓与底板岩性和底板岩层的应力重新分布有关;（2）底板在严重挤压变形的情况下发生断裂,底板隆起,墙角发生外移是造成底鼓的主要原因;（3）底鼓始于巷道底角与底板中部;（4）采用中空锚杆注浆与高强锚杆锚注联合支护技术能有效治理采空侧巷道的底鼓  相似文献   

基于分形几何理论的DFN模型构建方法研究     

刘波  金爱兵  高永涛  肖术 《岩土力学》2016,37(Z1):625-630

以重庆梁-忠（梁平县-忠县）高速公路礼让隧道为工程研究背景,通过测线法调查现场节理,获得了节理产状分布概率密度函数,并从分形几何学的角度分析了节理间距及迹长的分形分布规律,推导出能反映节理间距及迹长分布状态的分形维数D及分形分布概率密度函数。在该基础上采用Matlab软件以及Monte-Carlo随机分析方法,产生节理参数随机数,结合3DEC中最新模块离散裂隙网络(DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型并验证了模型的有效性,结果表明,分形分布比负指数分布包含更多的间距、迹长分布信息,更接近于实际分布;分形维数D反映了节理间距、迹长在其变化范围内的分布特征,分形维数的大小取决于小间距、小迹长部分数量在总节理数量中的比例,为节理裂隙岩体网络模型构建提供了一种新方法。  相似文献   

类节理岩石直剪试验力学特性的数值模拟研究     

李晓锋  李海波  夏祥  刘博  冯海鹏 《岩土力学》2016,37(2):583-591

节理岩体的剪切特性是主导岩体工程稳定性的关键因素。基于PFC2D离散元颗粒流程序,结合室内试验结果对比分析,选取合理的细观参数进行数值模拟,分别从细观角度研究了节理岩石的裂纹发展、能量转化及声发射现象等特性,从宏观角度研究了节理岩石的强度模型和破坏形态。结果表明：节理岩体主要呈现磨损和剪断两种破坏形态,不同的破坏形态对应不同的强度模型;随着剪切变形增加,岩体沿节理面发生破坏,弹性阶段以法向裂纹为主,而塑性阶段切向裂纹起主导作用,滑移区R、P裂纹贯通形成破碎带,节理面产生较大滑移;在应力达到峰值强度前,边界能主要转化为应变能,法向裂纹生成较多;越过峰值强度后,摩擦能快速增长,并伴随大量切向裂纹产生。与室内试验结果相比,PFC2D较好地模拟了节理岩体剪切力学特性,弥补了室内试验中无法进行细观特性研究的缺陷,对于节理岩体后期研究提供了一些参考。  相似文献   

基于节理网络有限元的柱状节理岩体等效变形模量结构效应研究     

崔臻  魏倩  侯靖  盛谦  李良权 《岩土力学》2016,37(10):2921-2928

因其特殊的地质成因,柱状节理成为一种具有强烈非连续性及各向异性的特殊岩体结构。以白鹤滩水电工程设计、建设中所遇到的柱状节理玄武岩体为背景,针对柱状节理岩体的等效变形模量问题,在探讨了其结构效应表征参数的基础上,利用节理网络有限元为工具,研究各结构效应表征参数对柱状节理岩体等效变形模量的影响。研究结果表明：在柱轴线横向平面上,对于柱体不规则程度,当柱体完全不规则相对于完全规则情况,等效模量提高大约10%左右;在其他条件不变情况下,当柱体平均边长从0.1 m增加至0.5 m时,等效模量从5.36 GPa增加至23.4 GPa;对不同加载方向的研究结果表明,柱状节理在柱轴横向平面上可以视作各向同性;当节理刚度线性递增时,相应的岩体等效模量也基本符合线性递增的规律。在平行柱体轴线平面,节理组2间距越大,柱状节理岩体的等效变形模量越大;随着错距比的增加,柱状节理岩体的等效变形模量呈现先增加后减少的趋势,当错距比为50%时,节理岩体的等效变形模量取最大值;对于节理刚度的影响,与柱轴横向平面类似的,随柱体轴线平面上节理刚度的线性增加,相应的岩体模量也基本符合线性递增的规律。该研究成果与已有的现场研究成果及三维数值模型成果相比,吻合良好。说明了文中提供的研究结论具有较好的可信度及参考价值。  相似文献   

西藏羌塘南缘热那错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素及其意义   总被引：8，自引：2，他引：6  

常青松  朱弟成  赵志丹  董国臣  莫宣学  刘勇胜  胡兆初 《岩石学报》2011,27(7):2034-2044

在青藏高原的演化历史中,班公湖-怒江洋的俯冲方向一直存在争议。现有的岩浆作用时空展布表明,大量早白垩的岩浆作用分布在班公湖-怒江缝合带(以下简称为班怒带)以南,但是近年来在该缝合带以北也发现了少量同时代的岩浆作用。本文研究了靠近班公湖-怒江蛇绿岩带以北、改则县北部热那错地区的流纹岩,获得了岩石的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分。热那错流纹岩年龄为~110Ma,与相邻地区报道的岩浆岩活动和缝合带以南的北拉萨地体地区大范围出露的早白垩世岩浆岩同期产出。岩石具有不均一且偏正的ε_Hf(t)特征,与北拉萨地体同期岩浆岩Hf同位素成分相似。本文综合考虑了班怒带两侧发育同期岩浆活动、且南侧极大量而北侧很少量发育的特征,认为热那错流纹岩的成因可以置于班公湖-怒江洋向南俯冲的总体模式中,南向俯冲的班公湖怒江岩石圈在~110Ma发生板片断离,可以同时解释分布于缝合带两侧的早白垩世岩浆活动。  相似文献   

新疆阿尔泰康布铁堡组钾质和钠质流纹岩的成因及同位素年代学研究   总被引：10，自引：2，他引：8  

单强  曾乔松  罗勇  杨武斌  张红  裘瑜卓  于学元 《岩石学报》2011,27(12):3653-3665

阿尔泰南缘康布铁堡组酸性火山岩分布在麦兹、克朗、冲呼尔以及阿舍勒等火山-沉积盆地.本文对其中的钾质流纹岩(TM1,铁木尔特地区)和钠质流纹岩(KK7,可可塔勒地区)进行了SHRIMP锆石U-Pb定年以及地球化学的研究.钾质流纹岩的年龄为400.8±8.4Ma(加权平均年龄为394.8±7.9Ma),钠质流纹岩的年龄为402.2±6Ma(加权平均年龄为396.8±5.1Ma).主元素分析结果证明研究区在时间和空间上紧密共生的高钾流纹岩和高钠流纹岩同属于高碱、高硅、低钙、过铝质的钙碱性岩系.相似的稀土元素分配模式和同样亏损高场强元素(Ti、Nb、Ta)的地球化学特征暗示二者的原始岩浆源于上地壳部分熔融.钾质流纹岩富集Rb,Ba、Pb,钠质流纹岩则富集Sr,这种元素分相富集的特征符合在岩浆液态不混溶条件下微量元素在共轭钠质熔体和钾质硅酸盐熔体中的分配原则.由此推论,本区产出的钾质流纹岩和钠质流纹岩可能是上地壳部分熔融形成的高挥发分酸性岩浆液态不混溶的产物.  相似文献   

Micromechanics approach to poroelastic behavior of a jointed rock   总被引：2，自引：0，他引：2  

S. Maghous  L. Dormieux  D. Kondo  J. F. Shao 《国际地质力学数值与分析法杂志》2013,37(2):111-129

The formulation of macroscopic poroelastic behavior of a jointed rock is investigated within the framework of a micro–macro approach. The joints are modeled as interfaces, and their behavior is modeled by means of generalized poroelastic state equations. Starting from Hill's lemma extended for a jointed medium and extending the concept of strain concentration to relate the joint displacement jump to macroscopic strain, the overall poroelastic constitutive equations for the jointed rock are formulated. The analysis emphasizes the main differences and similarities of the resulting behavior with respect to that characterizing ordinary porous media. It is shown that, unlike ordinary porous media, conditions on the poroelastic parameters of joints are required for the macroscopic drained stiffness to entirely define the poroelastic behavior. This is achieved, for instance, if the joint network is characterized by a unique Biot coefficient. Extension of the analysis to non‐linear poroelasticity is also outlined. Finally, the theoretical formulation is applied to two particular cases of jointed rock for which explicit expressions of the overall poroelastic parameters are derived. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Soil and landscape studies in Western Aaustralia     

E. Bettenay  M. J. Mulcahy 《Australian Journal of Earth Sciences》2013,60(4):359-369

The nature of the valley forms, and associated superficial deposits and soils of the South‐West Drainage Division of Western Australia are described. All the major rivers tap interior palaeo‐drainage lines associated with chains of salt lakes; thereafter, downstream, there is a succession of valley forms which are progressively more sharply incised and of steeper gradient. It is shown that this succession is repeated in all major rivers. The main palaeo‐drainage systems are named for the first time, and their catchments delineated. The changes in valley form which occur downstream of the palaeo‐drainage lines are interpreted as stages in rejuvenation of drainage of the epeiro‐genically uplifted Old Plateau of Western Australia. The relationship between the valley forms and patterns of distribution of soils, deeply weathered profiles and superficial deposits is described, and its agricultural, geochemical and hydrological significance briefly discussed.  相似文献   

裂隙网络模拟与REV尺度研究   总被引：4，自引：2，他引：2  

张贵科  徐卫亚 《岩土力学》2008,29(6):1675-1680

研究了利用平面四边形模拟节理岩体三维裂隙网络的方法。在生成裂隙网络时,同时考虑结构面几何参数和力学参数的随机性。利用裂隙网络研究了确定岩体REV尺度的指标。在此基础上,编制了岩体裂隙网络模拟程序、裂隙网络图形输出程序和岩体REV尺度指标分析程序。通过算例分析,验证了研究成果及程序的合理性,并得出了岩体REV尺度约为各组裂隙中最大迹长期望值3~4倍的结论。研究成果为后续计算岩体等效力学参数奠定了基础。  相似文献   

基于强度折减法的顺层路堑边坡土钉墙支护结构稳定性分析     

周太全  华渊 《岩土力学》2008,29(Z1):417-420

将非线性有限元分析和极限分析相结合形成强度参数折减有限元法,可以灵活地分析强度不均匀顺层路堑边坡支护结构稳定性问题。将岩体力学理论、非线性有限元分析技术和强度折减系数法相结合,对顺层岩体路堑边坡稳定性进行分析。在对密集假设节理有限元模拟中,假设节理在岩体内连续分布,采用连续介质力学方法建立密集分布节理岩体材料模型。采用强度折减系数法计算岩体结构安全系数,建议采用给定的岩体强度参数计算节理岩质边坡开挖、支护完毕后的内力,再逐渐降低岩体强度参数进行岩体边坡非线性有限元分析,直至岩体边坡达到极限状态,从而求出岩质边坡安全系数。采用该方法对渝怀铁路梅江河右岸DK409+989.4～DK410+020段顺层路堑边坡土钉墙支护结构稳定性进行分析,分析结果表明：采用土钉墙支护后的节理边坡塑安全系数为2.3,支护后的岩质边坡处于稳定状态;土钉墙潜在破裂面为岩体弹性区和塑性区的交界面,与测试得到的各排土钉拉力最大值位置一致。  相似文献