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工程扰动作用下岩体结构面强度劣化特性
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作者 高丙丽 王常赢 +1 位作者 杨志法 张世宽 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第3期534-544,559,共12页
工程扰动作用使岩体结构面的黏聚力和内摩擦角逐渐降低,导致结构面强度特性劣化,进而引起岩体沿着主控结构面滑移、坠落或倾倒,最终使岩体失稳破坏,研究结构面强度劣化特性是分析岩体稳定性的首要前提。基于现场回弹试验,采用巴顿JRC(... 工程扰动作用使岩体结构面的黏聚力和内摩擦角逐渐降低,导致结构面强度特性劣化,进而引起岩体沿着主控结构面滑移、坠落或倾倒,最终使岩体失稳破坏,研究结构面强度劣化特性是分析岩体稳定性的首要前提。基于现场回弹试验,采用巴顿JRC(结构面粗糙度系数)-JCS(结构面岩壁强度)模型,研究岩体结构面抗剪强度特性,并结合工程扰动应力分析与库仑-纳维叶准则,揭示工程扰动下岩体结构面的劣化性质。结果表明:岩体结构面抗剪强度及其参数随着距临空面距离的减小均呈降低趋势,且抗剪强度及其参数的劣化幅度随之增大,距临空面越近,结构面受外部因素的影响越大;黏聚力折减系数k_(c)和内摩擦角折减系数k_(φ)越小时,黏聚力和内摩擦角的劣化越强烈,其抗剪强度及其参数越低;k c和k_(φ)随结构面距临空面距离的减小而降低,即靠近临空面时,岩体结构面强度折减效应更显著,揭示了扰动作用对浅表岩体结构面劣化作用更剧烈。研究成果有助于丰富岩体结构面劣化方面的基础理论研究,对地质灾害的防治具有重要的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 工程扰动 岩体 结构面抗剪强度 劣化特性
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基于支持向量机的三维点云岩体结构面半自动识别方法 被引量:2
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作者 朱涛 史文兵 +2 位作者 刘永志 王勇 梁风 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期95-103,共9页
结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率... 结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率和密度等作为机器学习模型的特征向量作为输入,结合人工和自动挑选学习样本,随后把学习样本分为训练集和测试集用于训练SVM模型并测试模型,将被接受的模型用于点云的预测分类,进而识别结构面和提取信息。将该方法应用于公开边坡数据集和发耳镇某采区边坡结构面调查,结果表明:使用LOF与PCA结合方法有效地提高了法向量估计的准确性,而DetRD-PCA方法用于估计单个结构面的法向量并计算产状时得到结果更加准确;对公开点云数据集的结构面进行识别,SVM识别881552个点时间仅需9 s,成功提取了四组结构面,与前人结果对比,倾向平均偏差最大3.12°,倾角平均偏差最大1.54°;将方法应用于发耳镇某采区边坡的结构面调查中,SVM识别1450148个点仅需18 s,成功提取了两组结构面,与经典的三点法估算比较,倾向和倾角的偏差为0.7°~3.3°和0.1°~3.3°;该方法对于小样本的训练数据依然能够表现出较高的正确率。 展开更多
关键词 三维点云 支持向量机 岩体结构面 半自动识别 产状计算 工程应用
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基于改进Swin Transformer与多模型融合的结构面几何参数解析方法
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作者 林鹏 夏覃永 +2 位作者 孙鸿强 彭鑫 王明年 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期159-170,共12页
为解决在隧道开挖及施工过程中掌子面岩体结构面几何参数判识存在人工判读主观性强、效率低等问题,利用计算机视觉技术实现结构面判识与几何参数解析。首先,通过改进神经网络模型实现掌子面轮廓和结构面分割;然后,通过2种集成学习方法对... 为解决在隧道开挖及施工过程中掌子面岩体结构面几何参数判识存在人工判读主观性强、效率低等问题,利用计算机视觉技术实现结构面判识与几何参数解析。首先,通过改进神经网络模型实现掌子面轮廓和结构面分割;然后,通过2种集成学习方法对5个结构面分割模型进行融合;最后,利用图像处理技术解析得到掌子面岩体的结构面条数、组数和平均间距等几何参数。结果表明:1)采用U^(2)-Net语义分割模型实现轮廓面分割任务,模型的评价指标精确率p、召回率r、f1分数分别为0.929、0.926、0.928;2)采用5个以SwinTransformer模型为框架改进的基模型实现结构面分割,其中,SwinT-Upernet基模型的交并比(I_(IoU))和平均交并比(M_(IoU))分别达到了66.95%和81.72%,Resnet50-Upernet基模型的平均像素准确率(M_(Acc))达到了88.33%;3)加权平均法集成的结构面组数解析准确率达到了82.9%,结构面平均间距解析相对误差为16.15%。 展开更多
关键词 隧道工程 结构面几何参数 深度学习 岩体结构面 掌子面图像
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岩体结构面循环剪切设备和剪切力学特性的研究现状及展望 被引量:2
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作者 尹敬涵 盛谦 +2 位作者 陈健 张茂础 崔臻 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1202-1230,共29页
总结了岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性若干重要问题的研究进展,包括4个方面:(1)岩体结构面表面形态信息;(2)岩体结构面循环剪切试验设备;(3)循环剪切试验影响因素;(4)结构面力学特性的描述与表征。在对现有研究成果进行评述的基... 总结了岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性若干重要问题的研究进展,包括4个方面:(1)岩体结构面表面形态信息;(2)岩体结构面循环剪切试验设备;(3)循环剪切试验影响因素;(4)结构面力学特性的描述与表征。在对现有研究成果进行评述的基础上指出了需要解决的问题和今后的发展方向。目前,结构面粗糙度描述缺乏统一的评判标准,在单向剪切中足以模拟地震动荷载的剪切设备仍有待进一步研发,且法向循环加载试验,特别是切向和法向循环荷载耦合剪切试验还有待研究,此外针对循环加载试验,仍缺乏一个完备的理论能够综合考虑所有影响因素;结构面的变形和强度公式如何选择也是一个较难解决的问题。研发新的动态、多自由度循环剪切设备,进行完备的循环剪切变形和强度公式研究是岩体结构面动态剪切问题研究的必由之路。希望本文可为今后的相关工作提供一定的参考和依据。 展开更多
关键词 岩体结构面 循环剪切设备 结构面力学特性 综述
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改进的区域生长算法在三维激光点云识别岩体结构面中的应用 被引量:9
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作者 徐志华 郭戈 +3 位作者 孙钱程 丰光亮 何钰铭 谢迪 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期101-112,共12页
交错分布的结构面构成了岩体中的薄弱部位,准确高效的岩体结构面识别和特征信息提取可为岩体稳定性评价提供重要依据。三维激光扫描技术可以极大地提高结构面勘测效率和精度,但目前主流的点云分析算法存在结构面边缘识别模糊、点云分割... 交错分布的结构面构成了岩体中的薄弱部位,准确高效的岩体结构面识别和特征信息提取可为岩体稳定性评价提供重要依据。三维激光扫描技术可以极大地提高结构面勘测效率和精度,但目前主流的点云分析算法存在结构面边缘识别模糊、点云分割准确性不能满足结构面特征信息提取精度等问题。因此,考虑岩体结构面点云位置与其邻域的空间关系,利用KD-tree数据结构进行最邻近搜索的体素下采样,在稳健随机Hough变换的基础上改进了区域生长算法,通过多特征值对区域生长分割参数进行修正,依据点云法向量差值和特征终值进行结构面分割,实现了结构面产状、间距、延展度信息的提取。研究结果表明:与传统的主成分分析法和随机抽样一致法相比,在室内块体模型组成的24个结构面中,该方法在相同区域具有更高的识别率和准确率,既能在复杂变化的平面区域保证数据的完整识别,也能在平面的尖锐位置较好地分割边缘点云。利用该方法可以将24个结构面分为6组,并在识别数据中获取对应的结构面特征信息,与实际测量结果相比,角度信息误差约为1°,距离信息误差1cm以内。利用该方法在长江干流蟒蛇寨斜坡岩体中成功识别出3组结构面同时计算各组结构面间距与延展度信息,并采用赤平投影图分析不同结构面组对斜坡稳定性的影响。所提出的方法在室内模型及现场斜坡验证效果良好,可以为岩体结构面识别分割提供稳定且有效的技术支撑。 展开更多
关键词 三维激光扫描 点云信息提取 区域生长算法 智能识别 岩体结构面
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基于Hoek-Brown强度准则的地下洞室开挖可靠度分析 被引量:1
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作者 李涤非 冯文凯 +2 位作者 张帆 周永健 易小宇 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1237-1245,共9页
地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学... 地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学参数的概率分布函数,进而利用数值模拟获得地下洞室变形量的概率分布函数,并结合洞室开挖的最大允许位移将求解可靠度指标转化为求解超过最大允许位移的概率。以五岳抽水蓄能电站为例,计算了主厂房不同部位的位移超过最大允许位移的概率,对主厂房的稳定性进行了评价。评价结果与工程实际情况基本相符,说明本文提出的方法可有效用于地下工程的开挖可靠度分析. 展开更多
关键词 地下洞室 可靠度分析 岩体结构面特征 HOEK-BROWN强度准则 岩体参数不确定性 拉丁超立方抽样法
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同震岩体损伤特征的定量分析——以2022年泸定M_(S)6.8地震为例 被引量:1
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作者 张亦凡 伍纯昊 +1 位作者 李渝生 易树健 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1020-1034,共15页
强烈地震动会对地壳浅表层岩体产生震裂损伤,导致岩体完整性与稳定性降低,继而诱发次生地质灾害。由于地震不可预知性与岩体复杂性等诸多限制存在,致使同震岩体损伤研究的定量化程度不足,尤其缺乏地震发生前后野外现场岩体损伤特征的直... 强烈地震动会对地壳浅表层岩体产生震裂损伤,导致岩体完整性与稳定性降低,继而诱发次生地质灾害。由于地震不可预知性与岩体复杂性等诸多限制存在,致使同震岩体损伤研究的定量化程度不足,尤其缺乏地震发生前后野外现场岩体损伤特征的直观对比。本文以2022年泸定MS6.8地震为例,对发震前后相同位置岩体损伤变化开展定性与定量分析,取得如下认识:(1)地表岩体在地震动荷载作用下会出现物理和力学性质改变,根据损伤类型与规模等差异可将泸定地震岩体损伤区划分为高、低损伤区,低损伤区内损伤形式包括先期裂隙轻度张裂、裂隙端部扩展、临空块裂岩体塌落,高损伤区表现为损伤裂隙强烈张开与新生、宏观破裂。(2)岩体震裂损伤程度在发震断裂附近达到极值,较震前结构面长度密度平均增加3.44%,结构面数量密度平均增大6.46%,且存在断层距离效应。并采用误差因素削减的方法对调查损伤程度进行了修正。(3)选取岩性、震中距、地质强度指数(GSI)、地震峰值加速度(PGA)等8个指标,采用层次分析法建立了同震岩体损伤评价模型,评价损伤程度与修正后调查损伤程度间平均误差为12.5%。本研究可望为深入理解地壳岩体动力响应和地震次生灾害形成规律提供新的科学证据。 展开更多
关键词 地壳岩体 同震损伤 结构面密度 损伤特征 泸定地震
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鹈鹕优化算法在岩体结构面分组中的应用 被引量:3
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作者 刘铁新 董自岩 郭怡宁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期117-125,共9页
结构面广泛分布于岩体之中,难以逐一进行分析。现有研究方法存在对初始信息敏感,分组结果可靠性差,以及难以准确对产状相近的结构面进行分组等不足。针对上述问题,提出了一种基于鹈鹕优化算法(POA)的岩体结构面分组方法。首先,利用POA... 结构面广泛分布于岩体之中,难以逐一进行分析。现有研究方法存在对初始信息敏感,分组结果可靠性差,以及难以准确对产状相近的结构面进行分组等不足。针对上述问题,提出了一种基于鹈鹕优化算法(POA)的岩体结构面分组方法。首先,利用POA算法全局寻优初始聚类中心,结合模糊C均值算法(FCM)将结构面产状数据进行完全分组。其次,利用蒙特卡罗模拟技术,生成符合Fisher分布的产状数据。最后,基于正交设计,对比传统FCM算法,以识别错误率为指标,研究了新算法在不同结构面数量、结构面组数、聚类中心、离散度情况下分组精度的变化规律。结果表明:聚类中心对分组精度具有显著影响;所提方法能对产状极点边界不清晰的结构面数据进行有效分组,可有效提高分组精度和分组结果的可靠性。以大连某水库边坡结构面数据为基础,对其进行分组处理,验证了新方法的工程实用性。研究结果可以为结构面三维网络计算机模拟和岩体工程稳定性分析提供依据。 展开更多
关键词 岩体力学 鹈鹕优化算法 模糊C均值算法 结构面分组 正交设计
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煤岩体钻孔结构观测方法及应用 被引量:100
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作者 康红普 司林坡 苏波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1949-1956,共8页
介绍了煤岩体结构观察与测试方法,煤矿井下采用的光导纤维钻孔窥视仪、前视电子钻孔窥视仪及数字式全景钻孔摄像系统的测试原理、仪器结构及特点。提供了在典型矿井获得的钻孔观测结果及图像,分析了煤岩体中钻孔形态及结构面分布特征。... 介绍了煤岩体结构观察与测试方法,煤矿井下采用的光导纤维钻孔窥视仪、前视电子钻孔窥视仪及数字式全景钻孔摄像系统的测试原理、仪器结构及特点。提供了在典型矿井获得的钻孔观测结果及图像,分析了煤岩体中钻孔形态及结构面分布特征。介绍了钻孔观测结果在采矿工程中的应用,包括煤岩体结构面分布与完整性评价,水压致裂地应力测量,采场顶板冒落与岩层移动研究,巷道围岩变形与破坏机理研究,巷道支护与加固设计,工程质量检测与支护加固效果评价等方面。实践证明,钻孔摄像与观测是一种能够直观、有效、快速观测钻孔形态及其变化的手段,为矿山压力与岩层控制研究,采矿工程设计、施工与质量检测提供了可靠的基础数据。最后,针对钻孔观测存在的问题,提出了改进建议。 展开更多
关键词 煤岩体 结构面 钻孔摄像 井下观测 工程应用 改进建议
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工程岩体完整性评价的实用方法研究 被引量:38
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作者 马超锋 李晓 +1 位作者 成国文 蒲丛林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期3579-3584,共6页
采用结构面统计与结构面结合特征识别相结合的方法,从结构面几何发育特征和结合特征两方面评价工程岩体完整性。用体积节理数评价结构面几何发育特征,并引入岩体几何完整性系数Ig来表征。根据结构面张开度和充填胶结特征将其结合程度分... 采用结构面统计与结构面结合特征识别相结合的方法,从结构面几何发育特征和结合特征两方面评价工程岩体完整性。用体积节理数评价结构面几何发育特征,并引入岩体几何完整性系数Ig来表征。根据结构面张开度和充填胶结特征将其结合程度分为5级,给出各级的定性特征描述,并引入结构面结合程度系数Ip对其量化。进而定义了岩体完整性指数将岩体完整性划分为完整、较完整、破碎、较破碎和极破碎5级,并给出对应的定性特征描述和Irm值区间。结合公路隧道工程实例,分别采用文中方法、声波测试法和体积节理数测量法对隧道围岩完整性进行了评价并对评价结果进行了比较。结果表明,文中方法得到的岩体完整性指数Irm与声波测试法得到的Kv基本一致,而体积节理数量测法的评价结果整体上大于声波测试方法。 展开更多
关键词 工程地质 岩体完整性评价 结构面统计 结构面结合特征 体积节理数
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高陡岩质边坡稳定性三维离散元分析 被引量:18
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作者 白永健 黄润秋 +2 位作者 巨能攀 赵建军 霍宇翔 《工程地质学报》 CSCD 2008年第5期592-597,共6页
某高陡岩质边坡地质条件复杂、软弱结构面发育、开挖高度大、坡度陡、临空面多,为边坡变形提供了有利的空间,边坡多处出现失稳破坏迹象。通过对边坡工程地质条件调查,岩体结构特征和边坡开挖等影响因素的分析,认为边坡变形主要发生在强... 某高陡岩质边坡地质条件复杂、软弱结构面发育、开挖高度大、坡度陡、临空面多,为边坡变形提供了有利的空间,边坡多处出现失稳破坏迹象。通过对边坡工程地质条件调查,岩体结构特征和边坡开挖等影响因素的分析,认为边坡变形主要发生在强风化强卸荷岩体内,受软弱结构面的控制比较明显,表现为结构面组合控制的块体变形失稳破坏模式。采用3DEC数值模拟软件,模拟了边坡开挖后坡体变形特征,数值模拟结果表明,边坡浅表层块体以及控制性块体稳定性差,可能导致边坡产生整体失稳。 展开更多
关键词 高陡边坡 软弱结构面 块体 稳定性 3DEC
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岩体结构面对应力波传播规律影响的研究进展 被引量:17
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作者 俞缙 钱七虎 赵晓豹 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期308-316,共9页
天然岩体中广泛存在着各种结构面,当应力波穿越岩体时,由于结构面的存在会产生波速下降和振幅衰减等现象。各种结构面条件下的应力波传播规律问题有着重要的理论与实际意义。主要针对结构面模型的建立、波传播规律的研究方法及主要结论... 天然岩体中广泛存在着各种结构面,当应力波穿越岩体时,由于结构面的存在会产生波速下降和振幅衰减等现象。各种结构面条件下的应力波传播规律问题有着重要的理论与实际意义。主要针对结构面模型的建立、波传播规律的研究方法及主要结论,综述了微裂隙、宏观节理等复杂结构面条件下弹性波传播问题的研究现状,并提出了值得进一步研究的问题。 展开更多
关键词 岩体 结构面 应力波 传播规律
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牙根水电站坝区松动岩体结构面发育规律探究 被引量:2
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作者 杨姗姗 王孔伟 +1 位作者 陈旭 邓成进 《水电能源科学》 北大核心 2010年第8期52-54,169,共4页
以牙根水电站为例,采用节理玫瑰花图法分区统计并对比分析了坝区左岸及右岸39个平硐2 000多条节理,认为坝区发育的大量结构面为NW向的左行扭动在岩体中派生的节理,并分析了缓倾角结构面分布特征,指出Ⅱ-Ⅲ级结构面的限制作用而导致其不... 以牙根水电站为例,采用节理玫瑰花图法分区统计并对比分析了坝区左岸及右岸39个平硐2 000多条节理,认为坝区发育的大量结构面为NW向的左行扭动在岩体中派生的节理,并分析了缓倾角结构面分布特征,指出Ⅱ-Ⅲ级结构面的限制作用而导致其不稳定与连续性差、不同级别的松动岩体结构面间具有牵动制约的发育规律。 展开更多
关键词 牙根 水电站坝区 松动 岩体结构面 发育规律 探究 HYDROPOWER Station rock mass structural plane Development 节理玫瑰花图 缓倾角结构面 限制作用 对比分析 分布特征 连续性 不稳定 右岸 统计 平硐
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大埋深高地压弱结构面顶板岩层诱发冲击地压离心模型试验 被引量:6
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作者 段宏飞 姜振泉 +3 位作者 朱术云 孙强 刘德乾 杨伟峰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2774-2782,共9页
针对赵楼矿井首采区近1 km深部拟开采的3煤(即山西组稳定可采煤层)冲击地压问题,考虑断层切割顶板的实际情况,概化出弱结构面顶板工程地质模型并进行离心模型试验。研究结果表明:对于离心模型模拟的弱结构面顶板条件,直接顶来压过程中... 针对赵楼矿井首采区近1 km深部拟开采的3煤(即山西组稳定可采煤层)冲击地压问题,考虑断层切割顶板的实际情况,概化出弱结构面顶板工程地质模型并进行离心模型试验。研究结果表明:对于离心模型模拟的弱结构面顶板条件,直接顶来压过程中煤柱压力较低,而老顶来压过程对煤柱受力的影响明显,是引起冲击地压的主要动力来源;顶板被断层切割时,顶板岩层的完整性受到破坏,应力在构造部位重新分布,形成构造应力集中,是引发冲击地压的危险部位;回采工作面揭露断层后,下盘顶板沿断层面失去煤体支撑而形成"悬臂梁",由此大大降低了顶板的支撑强度,容易发生因顶板突然断裂而形成的冲击压力,这种构造条件下厚-巨厚层极坚硬顶板易发生冲击地压。研究结果为赵楼矿井巷道的合理布置、支护及采动冲击地压的潜势性评价提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 大埋深 弱结构面 离心模型 冲击地压
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层状裂隙岩体稳定性分析的主要问题 被引量:17
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作者 张勤 陈志坚 +1 位作者 朱代洪 陈松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期753-756,共4页
结合小浪底地下厂房及江阴大桥等国家重点工程的岩体稳定性研究 ,对层状裂隙岩体稳定分析中的地质模型、计算参数及计算方法等主要问题作了探讨。提出了建立概化地质模型及计算参数的多种方法综合取值 ,并采用考虑结构面变形的非线性有... 结合小浪底地下厂房及江阴大桥等国家重点工程的岩体稳定性研究 ,对层状裂隙岩体稳定分析中的地质模型、计算参数及计算方法等主要问题作了探讨。提出了建立概化地质模型及计算参数的多种方法综合取值 ,并采用考虑结构面变形的非线性有限元分析方法等 ,计算结果与施工监测成果基本吻合。 展开更多
关键词 层状裂隙岩体 结构面 概化地质模型 参数取值 计算方法 稳定性
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高拱坝坝肩软岩及结构面强度参数水岩耦合弱化效应试验研究 被引量:12
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作者 杨宝全 张林 +2 位作者 徐进 陈媛 董建华 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期21-27,35,共8页
结合锦屏一级高拱坝工程,现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,并通过拱坝运行环境特征分析确定试验条件,在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验。结果表明,锦屏拱坝坝肩断层物质和软弱岩体的强度参数f、c具有... 结合锦屏一级高拱坝工程,现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,并通过拱坝运行环境特征分析确定试验条件,在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验。结果表明,锦屏拱坝坝肩断层物质和软弱岩体的强度参数f、c具有显著的水压弱化效应,其中水压对黏聚力c的影响较大,对内摩擦系数f的影响相对较小,考虑两者综合效应抗剪强度τ,则在10 MPa正应力与3 MPa水压的工程条件下,锦屏拱坝坝肩主要断层f2、f5、f13、f14、f18抗剪强度的平均弱化率约为25%,煌斑岩脉X等软弱岩体抗剪强度的平均弱化率约为40%。该定量的弱化试验成果为地质力学模型试验、数值计算等方法分析评价拱坝稳定性提供重要的科学依据。 展开更多
关键词 高拱坝工程 坝肩软岩结构面 应力场 渗流场 耦合作用 弱化效应
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三峡库区望霞危岩体孕灾地质环境条件分析 被引量:7
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作者 乐琪浪 王洪德 +3 位作者 高幼龙 薛星桥 王高峰 孙向东 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期204-212,共9页
危岩体是一种典型的灾害地质体,其形成、变形与破坏受控于地质环境条件,地质基础要素在孕灾的过程中起着决定性作用,各基本地质要素与灾害形成的关系是研究危岩体变形规律和破坏机理的关键性问题。通过对三峡库区望霞危岩体区域地质构... 危岩体是一种典型的灾害地质体,其形成、变形与破坏受控于地质环境条件,地质基础要素在孕灾的过程中起着决定性作用,各基本地质要素与灾害形成的关系是研究危岩体变形规律和破坏机理的关键性问题。通过对三峡库区望霞危岩体区域地质构造作用分析,横石溪背斜构造解析,各类地质结构面发育特征统计和危岩体岩性组合方式及工程地质条件剖析,结合危岩体两次变形破坏过程,分析各因素对危岩体的形成及变形的关系。研究认为:孕育望霞危岩体的横石溪背斜雏形形成于印支期的隆升阶段,至燕山主期形成褶皱主体,后期则以继承性改造为主,危岩体的形成及孕育主要集中在背斜核部区域,枢纽位置尤为发育。控制危岩体变形的5条关键裂缝与顶部发育的"V"字形裂缝关系密切,其是在纵弯褶皱作用下背斜顶部脆性岩层受到强烈的拉裂影响,叠加台阶式层间滑动作用,形成与轴面近于平行的拉张裂缝。在望霞危岩体中发育多组地质结构面,其中原生结构面对各条关键裂缝及关键块体提供基础背景值,控制其规模、范围及变形强度。控制着变形关键部位特别是前缘软弱层变形位置、牵引区段及强烈程度。构造结构面主要控制关键裂缝的延伸方向、距离及样式,控制关键块体的变形方向,裂解范围及规模,掉块及崩裂位置,控制危岩体底部关键部位即压张裂缝的形成位置、张开度及位移方向。次生结构面主要控制后缘变形区,对各条关键裂缝控制其继承性变形,控制关键块体扩张,对岩体裂解破坏至关重要。同时,望霞危岩体在地层岩性上构成了典型的硬—软—硬岩性组合,为危岩体的变形提供了地质结构组合条件,其底部大面积的采空区控制着危岩体整体滑塌变形。 展开更多
关键词 三峡库区 危岩体 地质条件 岩体结构 层间滑动
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沉积结构面及其对岩体力学性质的影响 被引量:20
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作者 孟召平 陆鹏庆 贺小黑 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期33-37,共5页
基于沉积结构面的成因类型,通过理论分析和实验研究,分析了沉积结构面的变形与破坏特征,研究了沉积结构面力学特征及其力学效应,提出了弱面型层理、层系或层系组界面和岩层面以及不整合面均为沉积构造弱面,这些弱面对沉积岩体力学性质... 基于沉积结构面的成因类型,通过理论分析和实验研究,分析了沉积结构面的变形与破坏特征,研究了沉积结构面力学特征及其力学效应,提出了弱面型层理、层系或层系组界面和岩层面以及不整合面均为沉积构造弱面,这些弱面对沉积岩体力学性质产生重要的影响。分析了沉积岩体沿层面方向和垂直层面方向岩体力学性质的差异性。研究表明,垂直层面方向的纵波速度和弹性模量要比平行层面方向低;平行层面方向的抗拉强度要大于垂直层面方向;而平行层面方向的抗压强度与凝聚力小于垂直层面方向。沉积岩体易于产生垂直于结构面方向的张性破坏和沿结构面方向的剪切破坏,在采动影响下顶板岩体易于沿岩层层面产生离层破坏现象,这进一步揭示了沉积结构面变形与破坏机制. 展开更多
关键词 沉积结构面 岩体力学性质 力学效应 离层破坏
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贵阳鱼简河水库坝址区岩体结构面的多重分形 被引量:5
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作者 王洪兴 王冠 +1 位作者 唐辉明 王亮清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1166-1170,共5页
研究了贵阳市鱼简河水库坝址区岩体结构面的多重分形。在研究区分别运用不同剖面岩体结构面测量统计结果进行多重分形分析,首先,利用选定的A区进行结构面多重分形分析,依次选取不同的单元尺度值将该区域划分为正方形网格并测量出每个单... 研究了贵阳市鱼简河水库坝址区岩体结构面的多重分形。在研究区分别运用不同剖面岩体结构面测量统计结果进行多重分形分析,首先,利用选定的A区进行结构面多重分形分析,依次选取不同的单元尺度值将该区域划分为正方形网格并测量出每个单元的信息量;取适当不同的实数值,计算分配系数;利用直线拟合方法算出幂指数;利用有关方程,求出多重分维值、奇异指数和分维谱函数。然后,运用同样方法对其它选定的区域进行多重分形,分别计算出多重分维值、奇异指数和分维谱函数并进行对比,得出A区岩体结构面的多重分维值、奇异指数和分维谱函数最大值和平均值均较大,表明A区岩体结构面较发育且复杂,亦说明A区岩体的工程性质较差,并根据多重分形结果列出了各岩体质量优劣的大致排列顺序。 展开更多
关键词 多重分形 结构面 岩体 分维 多重分形谱
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裂隙岩体渗透张量的确定和修正 被引量:5
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作者 王鹏 蔡美峰 周汝弟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2003年第8期5-7,20,共4页
分析了实验室法、现场测试法、裂隙采样测量法和反演法确定裂隙岩体渗透张量的优缺点。提出了用单孔压水试验修正裂隙采样测量裂隙岩体渗透张量的确定方法 ,并采用该方法对某大型磁铁矿边坡进行了岩体渗透张量的测定。试验表明 ,该方法... 分析了实验室法、现场测试法、裂隙采样测量法和反演法确定裂隙岩体渗透张量的优缺点。提出了用单孔压水试验修正裂隙采样测量裂隙岩体渗透张量的确定方法 ,并采用该方法对某大型磁铁矿边坡进行了岩体渗透张量的测定。试验表明 ,该方法能较好刻画裂隙岩体渗透特性的各向异性 。 展开更多
关键词 裂隙岩体 渗流 渗透张量 确定方法 各向异性 现场测试法 裂隙采样测量法 数据修正
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