节理岩体等效流变损伤模型及其在卸载边坡中的应用     

马春驰  李天斌  孟陆波  陈国庆  陈子全 《岩土力学》2014,35(10):2949-2957

重大建设项目对施工过程中岩土体稳定性提出了更高的要求,常以一种动态设计施工模式来应对工程体的各类突发状况与病害。流变损伤模型既能反映岩土体在施工过程中变形的时效发展,又能反映其力学性质的时效劣化,继而能较准确地掌握工程体动态稳定性。基于以上考虑,为体现卸载边坡工程在卸载回弹阶段的瞬时塑性特征和时效演化阶段的黏塑性特征,因此,在流变模型中引入加载塑性元件和黏塑性元件,建立了复合黏弹塑（弹-黏-黏弹-黏塑-塑）模型,室内岩石压缩（卸载）蠕变试验证明了该流变模型的合理性,并对其参数进行辨识。在此基础上,从几何研究方法出发,引入反映节理分布的初始损伤张量及一种等效的依据黏塑性偏应变推导出的损伤演化方程,最终建立了一种新型的节理岩体等效流变损伤模型。将此模型用于川东红层某软硬岩互层型路堑边坡的卸载分析,结果表明：随不同的开挖阶段,易损部位（软岩集中段、软岩深埋段、软硬交接硬岩段）在瞬时卸载回弹阶段的塑性损伤和时效演化阶段的黏塑性损伤逐渐积累,边坡浅表部逐渐出现卸载损伤（松弛）带,在损伤累积中边坡各部位蠕变速率呈不同程度的增长。计算结果较好地反映了边坡变形、损伤发展与动态稳定性特征,其研究结果对于指导支护时机及相应的信息化施工具有一定的意义。  相似文献   

预加固高填方边坡滑动破坏的离心模型试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李天斌  田晓丽  韩文喜  任洋  何勇  魏永幸 《岩土力学》2013,34(11):3061-3070

2009年10月3日,攀枝花机场260×104 m3万方的高填方预加固边坡整体失稳,沿基覆界面下滑,并超覆于其下方的易家坪老滑坡之上,使易家坪老滑坡再次复活。这一填方边坡失稳事件最终导致机场停航两年。通过大型离心模型试验,再现了攀枝花机场预加固高填方边坡的滑动失稳过程,获得了边坡变形破裂的特征参量,阐明了边坡的滑动失稳机制。研究表明：天然工况下,边坡变形以坡顶沉降和沿基覆界面软弱层的蠕滑为主,坡体总体处于蠕滑变形状态;降雨和地下水工况下,坡体中后部拉张破裂和中前部挤压变形显著,具有塑性流动及推移式破坏特征,并最终产生溃滑失稳;预加固抗滑桩承受较大的边坡变形推力,且越靠近坡体后部的桩推力越大,最终从后向前逐排产生累进性剪断破坏,说明该填方边坡多排抗滑桩的平面布置和受力确定欠合理;降雨和地下水工况下,坡体的最大孔隙水压力是天然工况下的3.7倍,孔隙水压力对坡体失稳有重要作用;通过模型和原型的综合对比分析,该边坡的滑动失稳机制为推移式蠕滑-累进性折断-溃滑与超覆。  相似文献   

花岗岩隧道脆性破坏的温度效应研究     

陈国庆  李天斌  张岩  付开隆  王栋 《岩土力学》2013,34(12):3513-3519

目前深埋硬岩隧道的岩爆等脆性破坏研究还较少考虑到温度的作用效应。采用精细网格数值模型,提出热-脆性-精细力学计算方法,应用能反映高地应力下硬岩脆性破坏特点的岩体劣化模型,结合能量计算指标,开展了不同温度作用下隧道硬岩脆性破坏的热力耦合分析。以瑞典APSE花岗岩隧洞岩柱为例,进行不同地温下隧道破坏区、能量释放值和应力指标的定量化对比研究。研究结果表明,隧道地温的增加将使岩体产生附加温度应力,进而增大其脆性破坏程度,计算结果与隧道现场的破坏规律基本一致。热-脆性-精细力学计算能合理描述硬岩的损伤和渐进破坏过程,计算结果较好地揭示了花岗岩等硬岩深埋隧道脆性破坏的温度作用效应,对于高应力、高地温下深部工程的稳定性评价具有指导意义。  相似文献   

南北地震带北段与蒙古中部活动断裂构造特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄雄南  张家声  李天斌  刘峰  冯军 《地震地质》2012,(4):637-658

从现今地质构造组成出发,结合地震活动特征,总结了近年来中亚大三角地震构造域东边界北段(南北地震带北段和蒙古中部)主要活动断层的研究成果。认为中亚大三角东边界北段的现今地质构成实质是一系列大型走滑断裂构造的尾端构造与侧向断层,或者是夹持于左旋走滑断裂带之间的张扭性地堑断裂系,包括:六盘山弧形断裂带、桌子山-贺兰山断裂系、狼山-色尔腾山前断裂系、达兰扎达嘎德断裂系、莫高德断裂系、库苏古尔裂谷系。中亚大三角东边界北段地震构造是在印度-欧亚板块碰撞和局部上地幔物质流动或显著地幔各向异性所控制的现今区域应力场条件下,沿大型走滑断裂带两侧或尾端不同方向的先存断裂的重新活动。  相似文献   

基于不同渗流方程的岩溶隧道涌突水过程模拟          下载免费PDF全文

陈国庆  李天斌  范占锋  杨成祥 《水文地质工程地质》2011,38(4):8-13

岩溶隧道开挖过程中突水发生机制复杂,本文以Darcy定律、Brinkman方程及Navier-Stokes(N-S)等渗流方程为基础,应用多场耦合数值分析工具,在计算模型中耦合Darcy流、Brinkman和N-S等不同的渗流控制方程,将深部含水层、隧道开挖破碎带和隧道临空面整个突水水流路径相连接,实现突水流动的全过程模拟。明月山隧道突水算例表明,在开挖扰动作用下,地下水沿节理裂隙流动导致隧道突水;单一裂隙水流速和水压较大,而多管道溶隙具有分流分压作用;隧道与断层呈小角度相交时流速较小,断层能起到截水的作用,而呈大角度相交时,断层不仅有导水的作用,更加剧了突水的流通。  相似文献   

浙江省青田县某移民点泥石流灾害发展趋势及危害评价     

王栋  李天斌  刘吉  陈明东 《地质灾害与环境保护》2008,19(1):8-11

从浙江省青田县某移民点泥石流发生的基本条件出发,对该区泥石流的发育阶段进行了分析;并计算了该区泥石流的危险度,预测了可爆发泥石流的危险范围。  相似文献   

煤系地层中炭质泥岩滑带土的初步研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

李育枢  李天斌 《岩土工程技术》2006,20(2):88-90,93

通过化学成分、X-射线衍射以及红外吸收光谱分析,研究了原状炭质泥岩及其生成的炭质泥岩滑带土在物质成分上的变化过程,揭示了两者在干燥和浸润条件下力学性能存在巨大差异的根本原因;通过对炭质泥岩滑带土重塑样的分组快剪试验结果分析,探讨了含水量、干密度等物理指标与抗剪强度参数之间的相关规律性,最终建立了具有实用参考价值的经验性公式。  相似文献   

四川省内江市东兴区地质灾害发育特征及控制因素分析     

樊建利  李天斌 《中国地质灾害与防治学报》2007,18(4):24-28

东兴区地质灾害数量众多,分布广泛,危害严重,以小型崩塌(危岩)为主。主要分布在区域东北部、西北部窄谷深丘地貌区及中南部人口相对密集地区。即地质灾害中易发区;其发生时间多集中在每年7~9月。地质灾害发育分布受多种因素控制及影响。即地形地貌控制着地质灾害的规模及空间分布;软硬相间的岩性组合易产生差异性风化,引起斜坡失稳;近水平的地质构造可产生大量的斜坡失稳;斜坡结构形式控制着崩塌(危岩)发生的可能性;降雨使岩体受到冲刷及软化并且在岩体内部产生水压力,促进斜坡失稳;人类工程活动导致斜坡原始状态破坏,诱发斜坡失稳。根据地质灾害的发育分布特征及控制和影响因素,建议采取治理与避险搬迁、加强监测以及保护斜坡地质环境等措施减少地质灾害的发生。  相似文献   

Beam超前地质预报技术在铜锣山隧道中的应用   总被引：8，自引：0，他引：8  

朱劲  李天斌  李永林  周大川  兰富安  姜洪涛  钱琳 《工程地质学报》2007,15(2):258-262

Beam是一种新型的电法超前预报技术,目前在国内应用很少。文章首先介绍了Beam超前地质预报方法的工作原理,然后结合Beam在国内垫邻高速公路铜锣山隧道施工中的首次应用,对该方法的具体工作过程和预报结果进行了介绍。与地质雷达、TSP预报结果以及实际开挖情况进行对比表明,Beam对掌子面前方水体具有良好的探测效果。最后对Beam在国内的推广应用提出了建议。  相似文献   

川西山区某公路拱桥变形破裂成因及处理措施探讨   总被引：2，自引：0，他引：2  

李育枢  李天斌  赵其华  王兰生 《中国地质灾害与防治学报》2003,14(2):50-55

川西山区某公路桥为一长16m的双曲偏心单孔坡条石拱桥，横跨于一小型冲沟上。东侧桥基为强—中风化钙质泥岩，西侧桥基置于一多期泥石流堆积体斜坡上(未做特殊处理)。1996年建成通车后，1997年桥身开始出现裂缝，到1999年已发展成为一座危桥，且变形破裂迹象呈进一步发展的趋势。在这个过程中，为了缓解这一趋势并彻底查清变形破裂成因，以便为危桥的全面整治提供科学依据。先后进行了桥体及周边边坡变形破裂迹象的调查、桥体三维位移长期监测、桥基灌桨加固及效果检测、周围地质环境勘察以及地质灾害危险性评价等工作。文章在大量勘察、试验以及监测数据的基础上，运用工程地质的基本分析方法．并引入结构力学理论及断裂动力学理论，对该公路拱桥的变形破裂成因进行了深入地分析和探讨。研究表明，双曲偏心拱的桥身结构不能与周边复杂的地质环境相适应是桥体变形破裂的根本原因。西侧斜坡体侧向主动土压力和两桥台间的不均匀沉降是拱桥变形破裂的起因和触发因素。而桥面间歇性动荷载作用则是促使桥体已有裂纹进一步扩展的主要原因。针对桥体的病害原因，为危桥整治提出了将原拱桥桥身结构改为对桥基变形适应性强的桥梁结构，将西侧较软弱的桥基进行灌桨加固。将两桥台用地粱连接增加桥体整体刚度并在西桥台设置与竖向支撑相结合的综合处理措施。  相似文献