工程岩体物理模拟研究中实验材料的选择与应用     

苏占东  周思哲  王成虎  孙进忠  曾扬农  张建勇  张明磊  王磊  朱卓辉  李小瑞 《地质论评》2022,68(6):2022112005-2022112005

工程岩体物理模拟实验是岩体工程问题研究的重要方法,其中物理模型材料的选择对于实验成功与否至关重要。为了提高岩体物理模拟的选材效率及实验准确性,在总结前人大量工程岩体（边坡工程、地下工程和地基工程）物理模拟研究进展的基础上,对不同类型的物理模拟模型材料应用情况进行综合分析。结果表明：传统相似材料模拟软岩骨料最常用的是河砂和石英砂,模拟硬岩骨料则是在河砂和石英砂的基础上进一步掺入重晶石粉用以调节级配及强度,胶结剂通常都是水泥、石膏或者两者混合的复合材料;新型相似材料的选用更多是根据所需解决的问题进行设计,常采用铁粉、熔融石英砂及陶瓷等作为骨料,高分子聚合物、酒精和松香等作为胶结剂。整体而言物理模拟实验材料的骨料粒径越大,强度也越大,但是相似模拟中不能使用粒径过大的骨料;材料的强度随着砂胶比的增大而减小。研究不同工程对象时还需根据其自身特点进行实验设计,在研究显著节理裂隙等对岩体破坏机制的影响时,需掺加煤粉、云母碎、珍珠岩以及发泡剂等辅助材料,以控制试样的节理、微裂隙、结构面和孔洞等。笔者等对工程岩体物理模拟实验材料的分析综述可为相关工程岩体物理模拟研究提供实验参考。  相似文献   

利用对称四极横向剖面法探测走滑断层的应用   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

吴子泉  王成虎  谭捍东  冯锐  程久龙 《地震学报》2006,28(1):70-75

从走滑断层难以探测的实际出发，讨论了其物性特征；通过对低阻板模型的物理模拟、数值模拟以及对实地观测资料的分析，研究了对称四极纵、横向剖面法视电阻率曲线的变化特征和差异. 结果表明，横向剖面法相对纵向剖面法异常幅度明显增加，可对地震活动断层进行更为有效的探测和定位. 这一研究为走滑断层探测提供了新的思路. 同时，利用对称四极横向剖面法可以解决走滑断层难以探测这一技术难题.   相似文献   

工程岩体裂隙渗透性试验方法研究及应用     

丁立丰  郭啟良  王成虎 《岩土力学》2009,30(9):2599-2604

现代水电、交通、矿山、能源及核废料处理等地下工程中,洞室岩体原地承载能力以及在工程运行状态下洞室围岩的实际透水性状等岩体力学参数,是地质勘测不可缺少的基础资料,也是科学地优化工程设计的依据。由于传统的裂隙渗透性测试技术与方法如常规压水试验已不能满足工程建设发展的需要,达不到有些复杂工程对岩体渗透性的特殊设计要求,因此,有必要进行多种形式的工程岩体裂隙渗透特性分析和研究,从而针对特定工程,选择合适的试验方法,探明其确切渗透规律,以保证工程设计的准确性和有效性。  相似文献   

汶川大震发震断裂带临震前的地壳深部绝对应力异常分析     

郭啟良  王成虎  张彦山  丁立丰 《国际地震动态》2009,(4):27-28

研究表明,汶川8．0级大震的发震构造为龙门山中央断裂带。发震断裂由映秀起始,沿北东向穿过北川直至青川一带,发震断裂长达近300km。大震发生以来的强余震沿着该发震断裂带密集分布,尤其是在青川一带多次发生5～6级的强余震。  相似文献   

地下水封油库工程中三维地应力测量及其应用     

郭书太  崔少东  王成虎  孟静  谭成轩 《地质力学学报》2016,22(1):114-124

地下水封油库是一种复杂的地下工程, 在施工期间开展岩体原位应力三维测量, 对设计的开挖和支护方案进行检验和复核, 有利于设计优化和指导施工。采用水压致裂测量方法, 在油库内南北水平、东西水平和垂直3个方向钻探成孔进行地应力测量, 综合3个方向的地应力测量结果, 计算确定三维地应力大小和方向。计算结果验证了设计所使用的勘察阶段地应力测量结果的可靠性, 检验和复核了设计施工方案的合理性, 并进一步评价了地下水封油库围岩稳定性。   相似文献   

结构面分布特征对隧道围岩变形影响的数值模拟分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

宋成科  王成虎  黄禄渊  火明譞 《地震学刊》2012,(5):611-616

结构面对隧道围岩变形及稳定性起着决定性作用。运用三维离散元方法（3DEC）研究结构面分布特征,重点是结构面线密度1/λ、强度和倾角对隧道围岩变形的影响,总结了结构面分布与围岩变形特征的关系。结果表明,在结构面强度较低的情况下,结构面线密度对隧道变形的影响较大,其影响可分为两种情况：①λ≤0.2时,围岩的弯曲变形大于沿结构面的剪切变形,属于应力型大变形;②0.2〈λ≤0.4时,沿结构面的剪切变形大于围岩的弯曲变形,属于结构型大变形。结构面倾角主要影响围岩大变形发生的位置。将数值模拟结果与国内工程实例实测变形资料相对比,发现一致性较好。本研究结果对隧道支护结构的设计以及施工设计具有借鉴意义与指导作用。  相似文献   

纵向与横向剖面电阻率变化关系物理模拟实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴子泉  程久龙  李文  王成虎 《地震研究》2005,28(3):248-251

通过低阻立板的物理模拟实验,研究纵、横向剖面电阻率的变化特征,实验结果表明横向剖面法在探测走滑断层中具有明显优越性．  相似文献   

山西断陷北部北东东向断裂带晚第四纪活动性探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

卢海峰  李玉森  马保起  王成虎 《现代地质》2009,23(3):440-446

五台山北麓断裂、灵丘盆地南缘断裂和牌坊断裂为北东东走向,呈行斜列式展布于山西断陷内。以该3个断裂为例,运用地貌学原理、地质构造学方法及卫星照片判读手段,描述和分析了该断裂带的新构造运动表现、运动方式及活动分段性。初步研究结果表明：(1) 3条断裂均为右旋滑动的晚第四纪活动断裂;(2)由山西断陷中部向外,五台山北麓断裂、灵丘盆地南缘断裂和牌坊断裂3条断裂的活动性在同期是逐渐减弱的;(3)晚更新世以来,3条断裂的活动性均具有分段性,且都表现出中段活动性最强、西段活动性弱于东段的特征。研究结果揭示了同一大地构造背景下不同构造活动性的复杂性和关联性。   相似文献   

利用原地应力实测资料分析芦山地震震前浅部地壳应力积累          下载免费PDF全文

王成虎  宋成科  郭启良  张彦山  丁健民 《地球物理学报》2014,(1)

龙门山断裂带南段的芦山MS7.0级地震给雅安地区人民群众和当地社会带来巨大的损失,如何从地壳应力积累的角度来研究该次地震对于深入认识孕震发震机理将有很大的帮助.项目组在过去21年中在该区域积累了22个钻孔的应力实测资料,这些应力资料显示该区域的应力状态为逆冲断层应力状态,最大水平主压应力方向为N44°—64°W,而且在过去20多年里,该区域的应力状态是稳定的.文中提出利用平均差应力和平均有效应力之比μm来表征地壳应力积累的能力和水平.通过理论分析可知μm的物理意义与μ是近似的,完全可以用μm代替μ来开展分析.利用实测应力数据计算得到的μm范围为0.39~0.56,接近于Byerlee定律所定义的μ=0.6的下限值,该范围与龙门山断裂带震后断层泥稳态摩擦系数的范围完全吻合,芦山地震的发生说明研究区的地壳应处于摩擦极限平衡或者亚平衡状态.芦山地震的震源机制解反应的应力状态为逆冲断层应力状态,主压应力轴方向为122°,与该区域的应力测试数据所反应的应力状态一致.通过与他人的研究成果对比分析可知,芦山地震可看作汶川地震对龙门山断裂带南段区域的断层加载而诱发产生的一次地震.  相似文献   

节理化工程岩体成型爆破技术研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

何满潮  王成虎  李小杰 《岩土力学》2004,25(11):1749-1753

通过对光面爆破技术在节理化岩体中实施爆破方案的不足之处的分析,引入了双向聚能拉伸爆破技术,并简要分析和介绍了该技术的基本技术原理和优点以及两种爆破设计方案,同时对该技术在两个大型洞室工程中的高岩台应用情况进行了分析和介绍,最后就该技术的今后的研究方向提出了一些设想。  相似文献