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题名基于地质模型的岩体结构面三维网络模拟研究
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作者
闫福根
钟坤
李爽
高厚
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机构
长江勘测规划设计研究有限责任公司
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
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出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第12期203-216,共14页
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基金
长江设计集团自主创新项目:深水水下灌浆关键技术研究与应用(CX2021Z21),智慧灌浆三维可视化分析平台开发与应用(CX2020Z08)
国家自然科学基金面上项目:强震作用下洞口软硬岩层接触带隧道震害机理研究(5207090954)。
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文摘
【目的】岩体内部各结构面相互制约、相互影响而非完全独立,为了使各类结构面有效耦合,对结构面进行三维网络模拟,建立结构面三维模型,以实现各类结构面的三维可视化表达。【方法】采用混合数据结构技术对岩石中存在的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面进行精确的地质模型构建;采用Monte Carlo+动态校核方法,对Ⅳ类结构面进行网络模拟;根据实际结构面分布规律,以分组最近原则对Monte Carlo法建立的初步模型进行动态校核,实现初步模型的逐步修正,最后在Vgeo平台上对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面和Ⅳ类结构面进行模型耦合。【结果】结果显示:成功构建了X水电站坝后厂房包含岩层、软弱夹层及破碎带的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面三维地质体耦合模型;根据实测计算得到的2组Ⅳ类结构面实测样本,得到了开挖面实际揭露结构面三维模型并动态校核构建最终模型;对构建的多重三维地质体模型和三维结构面模型进行组合,实现了X水电站坝后厂房各类结构面的三维可视化统一表达与重构。【结论】实践表明:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类结构面模型与实测二维剖面一致性较好,Ⅳ类结构面迹长、体密度误差较小,分别为-3.13%~-1.77%和6.36%~7.69%,且与实际揭露的结构面分布一致,模型具有较好的精度和可靠性。工程师基于模型可快速获取结构面的可视化分析成果和任意高程、任意剖面的结构面分布图,也可通过数字钻孔实现地质超前预报,同时也能为基础处理、渗流等问题处理提供直观的分析基础。
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关键词
岩体结构面
三维网络模拟
地质模型
动态校核
影响因素
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Keywords
rock mass structural surface
3 D network model
geological model
checked dynamic
influence factor
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分类号
P583
[天文地球—岩石学]
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题名随机与确定耦合的裂隙岩体结构面三维网络模拟
被引量：20
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作者
郭亮
李晓昭
周扬一
李煜
纪成亮
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机构
西南交通大学地球科学与环境工程学院
南京大学地球科学与工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2636-2644,2653,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(No.41602290)
国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2013CB036001)
国防科技重点项目(科工二司[2012]491号)~~
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文摘
离散裂隙随机网络模型中结构面的分布特征仅代表其统计规律,并非地质成因、结构模式、构造形迹的客观反映,以致后续力学计算及渗流模拟结果可信度偏低。针对国家高放废物处置库甘肃北山预选区出露良好的花岗岩体,基于实测结构面统计规律、内在成生关系及水力联系,在前期纯随机模型关键部位修正特征参数,并融入人工辨识的确定结构模式而构建"随机-确定"耦合模型。图形和渗流模拟两种定量检验结果表明:耦合模型结构面数量更接近客观实际,模型准确度提升约48.8%;耦合模型渗流路径与流量较之前更显客观真实,模拟结果与试验数据的接近程度比随机模型大约1/3。另外,不同孔位渗流结果显示:相比于随机结构面,确定性结构面对区域渗流控制作用更加明显,在渗流模拟中扮演更为重要角色。此耦合模型有益于拓宽结构面网络模拟的发展方向。
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关键词
裂隙岩体
三维网络模拟
随机-确定耦合
渗流计算
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Keywords
fractured rock mass
3D network simulation
stochastic-deterministic coupling
seepage calculation
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名基于三维裂隙网络模拟的随机楔体稳定分析
被引量：6
- 3
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作者
张发明
何传永
贾志欣
汪小刚
陈祖煜
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机构
河海大学土木工程学院
中国水利水电科学研究院
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出处
《水力发电》
北大核心
2002年第7期15-18,共4页
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基金
国家电力公司重大科技项目 (0 0 3 2 )
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文摘
水工建筑物深开挖边坡中大量出现的随机楔体 ,是由广泛分布于裂隙岩体中的结构面组成的。研究楔体的稳定性 ,首先要研究结构面的分布规律。由于裂隙的分布具有随机性与交叉复杂性 ,目前无法用确定性的研究方法进行研究 ,因此 ,应用概率与统计学的理论 ,分析组成楔体结构面的分布及组合特征 ,采用三维结构面网络模拟的方法模拟边坡工程中的结构面分布 ,进一步研究随机楔体的分布规律是研究这类问题的重要途径。基于三维裂隙网络随机模拟的方法 ,提出了随机楔体稳定分析的方法 ,可为边坡加固提供理论依据。
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关键词
随机楔体
三维网络模拟
结构面
稳定分析
边坡工程
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Keywords
random wedge block, three dimensional network simulation, structural surface, stability analysis, side slope works
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分类号
TV223.32
[水利工程—水工结构工程]
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题名一种岩质边坡结构面三维随机网络模拟方法
被引量：7
- 4
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作者
孙书伟
王玉凯
庞博
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机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
煤炭资源与安全开采国家重点实验室
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出处
《矿业科学学报》
2018年第5期461-469,共9页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51574245
41002090)
国家重点研发计划(2016YFC0801602)
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文摘
本文基于非接触摄影测量技术和Monte-Carlo原理提出了一种岩质边坡结构面三维随机网络模拟方法,包括野外采样、结构面分组、参数概率分布模型建立以及三维网络模拟等。以辽宁鞍千铁矿许东沟采场某岩质边坡调查点为工程背景,详细介绍了方法的实施过程并对有效性进行了验证。结果表明:本文所述岩质边坡结构面三维随机网络模拟方法能够应用于工程实践,可为边坡岩体三维强度确定、尺寸效应分析以及岩质边坡稳定性评价等提供理论依据和参考。
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关键词
岩质边坡
结构面
三维网络模拟
非接触摄影测量技术
Monte-Carlo随机原理
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Keywords
rock slope
discontinuities
3D network modeling
non-contact photograph technique
Monte-Carlo random theory
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分类号
TD861.1
[矿业工程—金属矿开采]
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题名复杂结构岩体三维裂隙网络密度的计算方法研究
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作者
王德库
谭春
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机构
中水东北勘测设计研究有限责任公司
水利部寒区工程技术研究中心
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出处
《东北水利水电》
2022年第4期34-37,71,共5页
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文摘
岩体的力学性质受岩体中的结构面控制,但是结构面的展布特征十分复杂,仅用在现场二维露头面上采集的裂隙信息不能完整地反映结构面的发育特征。为了完整地反映结构面的发育特征,广泛应用三维裂隙网络模拟的方法。而裂隙的密度是三维裂隙网络模拟的关键参数之一。本文在预先确定三维裂隙网络中裂隙的位置、大小、产状等参数的前提下,采用模拟露头面切割三维裂隙网络,统计迹线条数的试算法,确定裂隙的密度。并以在建大藤峡水利枢纽泄水闸28号坝段下游岩体为例,计算了裂隙的密度。采用考察模拟露头面上的迹线半迹长的分布函数,并与现场实测裂隙半迹长的分布函数对比的方式,证明了本文方法的合理性,该方法有着广阔的应用前景。
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关键词
裂隙岩体
三维裂隙网络模拟
裂隙密度
试算法
大藤峡水利枢纽
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Keywords
ffractured rock masses
3D fracture network simulation
fissure density
discontinuities density
trial algorithm
Datengxia Hydraulic Project
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分类号
TV223.1
[水利工程—水工结构工程]
P583
[天文地球—岩石学]
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题名露天矿节理岩质边坡稳定性分析
被引量：16
- 6
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作者
王家臣
陈冲
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机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1643-1649,共7页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801602)
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文摘
针对弓长岭露天铁矿东帮节理岩体边坡的结构特征,使用3GSM三维岩体不接触测量系统,进行了结构面调查及统计分析,获取了结构面倾向、结构面倾角以及节理迹长、节理间距的详细统计数据。基于Monte-Carlo随机模拟方法,使用结构面网络模拟的软件Frac Sim3D,得到节理岩体的三维网络模型。在建立的三维网络模型基础上,采用钻孔取样方法获取节理岩体的岩体质量指标RQD,结合现场点荷载强度试验,进而获取RMR指标,基于Hoek-Brown经验方法得到节理岩体的抗剪强度参数。通过FISH语言编程实现了对复杂节理岩体的精细建模,采用离散元软件UDEC对边坡进行稳定性分析。结果表明:边坡整体处于稳定状态,局部发生岩体变形,受顺倾结构面控制,边坡顶部岩体沿结构面产生楔体破坏,局部散体区域出现掉块现象。
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关键词
节理岩体
边坡
三维网络模拟
稳定性分析
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Keywords
jointed rock mass
slope
3D discontinuity network simulation
stability analysis
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分类号
TD854.6
[矿业工程—金属矿开采]
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题名小湾电站高边坡系统锚固与排水的优化设计方法
被引量：3
- 7
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作者
张发明
陈祖煜
汪小刚
贾志欣
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机构
河海大学土木工程学院
中国水利水电科学研究院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第S2期249-253,共3页
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基金
国家电力公司重大科技项目(编号:0032)。
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文摘
据小湾电站地下厂房进水口开挖高边坡的岩体结构与工程地质特征,采用基于结构面网络模拟的随机楔体稳定分析方法对边坡的稳定性进行了三维分析。进一步运用风险分析理论对边坡系统锚杆与预应力锚索的布置进行了优化设计,最后运用结构面网络模拟理论对排水方案进行了优化设计。
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关键词
岩石边坡
三维结构面网络模拟
锚固
排水
优化设计方法
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Keywords
rock slope
3D joint mapping
anchorage
drainage
optimizing design method
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分类号
TV223
[水利工程—水工结构工程]
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