拉伸剪切条件下岩石的工程地质力学特性 被引量：6

1

作者 郭静芸 李晓 +4 位作者 李守定 赫建明 苑伟娜 董高峰 王永胜 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期1020-1027,共8页

拉伸剪切破坏是岩石边坡工程与岩石隧道工程中常出现的一种岩石失稳类型。结合岩石工程地质条件,分析了拉伸剪切应力状态产生的条件。总结了当前岩石拉伸剪切研究的实验手段,本构关系与破坏准则。指出了岩石拉伸剪切存在的不足。提出如... 拉伸剪切破坏是岩石边坡工程与岩石隧道工程中常出现的一种岩石失稳类型。结合岩石工程地质条件,分析了拉伸剪切应力状态产生的条件。总结了当前岩石拉伸剪切研究的实验手段,本构关系与破坏准则。指出了岩石拉伸剪切存在的不足。提出如下研究趋势:(1)研制标准的岩石直接拉伸剪切设备,进行专门试验研究;(2)进行更多类型岩石,更多数量的岩石拉伸剪切实验。研究不同岩石类型拉伸剪切本构关系与破坏准则;(3)加强岩石拉伸剪切实验与此类型岩石工程的数值模拟工作,与试验相互印证。 展开更多

关键词 拉伸剪切 岩石工程 本构关系 破坏准则 工程地质力学

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改良黄土强度特性与工程处置试验研究 被引量：25

2

作者 李志清 余文龙 +4 位作者 范林峰 付乐 胡瑞林 林杜军 王艳萍 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期116-121,共6页

本文针对山西朔州典型黄土,利用素黄土与石灰粉煤灰、石灰水泥、水泥粉煤灰三种改良黄土,进行了击实特性、抗剪强度特性及崩解特性试验研究,提出了黄土改良的最佳方案,并采用该方案对山西某煤矿电梯井填方段进行了数值模拟分析,验证了... 本文针对山西朔州典型黄土,利用素黄土与石灰粉煤灰、石灰水泥、水泥粉煤灰三种改良黄土,进行了击实特性、抗剪强度特性及崩解特性试验研究,提出了黄土改良的最佳方案,并采用该方案对山西某煤矿电梯井填方段进行了数值模拟分析,验证了石灰粉煤灰改良黄土工程应用的可行性。试验结果表明:粉煤灰与黄土形成致密的混合结构,石灰的掺入,激活了粉煤灰的活性,发生了一系列的水化反应,使改良黄土的强度大大提高,改良黄土在物理力学性质方面有明显改善。 展开更多

关键词 黄土 改良 击实特性 抗剪强度

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滑坡风险评价的理论与方法研究 被引量：59

3

作者 胡瑞林 范林峰 +2 位作者 王珊珊 王立朝 王学良 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期76-84,共9页

作为防灾减灾的重要措施之一,滑坡风险评价已经成为近年来国际上滑坡研究的热点,并形成了较为完备的滑坡风险管理体系。国内的滑坡风险研究则起步较晚,滑坡风险评价的关键支撑技术体系尚未建立。本文对滑坡风险评价中的关键理论和方法... 作为防灾减灾的重要措施之一,滑坡风险评价已经成为近年来国际上滑坡研究的热点,并形成了较为完备的滑坡风险管理体系。国内的滑坡风险研究则起步较晚,滑坡风险评价的关键支撑技术体系尚未建立。本文对滑坡风险评价中的关键理论和方法进行梳理,阐述了国际滑坡风险评价的理论框架和技术流程,介绍了国内外滑坡易发性、危险性和风险评价的最新进展,评述了滑坡易发性评价、扩展范围预测、频率分析以及承灾体易损性评价的主要方法,阐明了现阶段滑坡风险评价的重点领域和前沿科学问题,并对滑坡灾害的风险评价提出了三点展望。 展开更多

关键词 滑坡 风险 易发性 危险性 易损性 扩展范围 频率

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动力排水固结法加固吹填黏性土的模型试验研究 被引量：7

4

作者 王珊珊 李丽慧 +2 位作者 胡瑞林 刘凯 魏欣 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期906-912,共7页

为了研究动力排水固结法加固吹填土地基的效果,研发了大比例尺的室内模拟试验装置并开展了试验。重点对夯沉量、土体内孔隙水压力的瞬时和长期变化进行了监测和分析,得到如下结论:夯击产生的能量以波的形式向土体内部传播,由于波的作用... 为了研究动力排水固结法加固吹填土地基的效果,研发了大比例尺的室内模拟试验装置并开展了试验。重点对夯沉量、土体内孔隙水压力的瞬时和长期变化进行了监测和分析,得到如下结论:夯击产生的能量以波的形式向土体内部传播,由于波的作用造成土体拉伸形成裂隙,这些裂隙成为初期的排水通道;孔隙水压力的动态变化具有明显的脉动特性,夯击瞬间出现负增长,然后再累积增长;不同深度土体的孔隙水压力增幅不一样;土体表面铺设的砂垫层不仅可以用做排水,还可以作为静力荷载,有助于土体的排水固结。 展开更多

关键词 动力固结 吹填土 排水系统 孔隙水压力

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水平层状岩体边坡动力响应中的结构面效应研究 被引量：9

5

作者 周剑 张路青 王学良 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期352-358,共7页

根据应力波传播原理分析了水平层状岩体边坡中应力波传播特征,建立了应力波在该类边坡中传播的模型。利用离散元软件UDEC分析了不同频率垂向压缩应力波作用下边坡动力响应规律中的结构面效应。结果表明:边坡中的水平层面对坡顶的动力响... 根据应力波传播原理分析了水平层状岩体边坡中应力波传播特征,建立了应力波在该类边坡中传播的模型。利用离散元软件UDEC分析了不同频率垂向压缩应力波作用下边坡动力响应规律中的结构面效应。结果表明:边坡中的水平层面对坡顶的动力响应有明显影响。低频应力波作用下,水平层状岩体边坡坡顶的垂向峰值速度较均质坡体相同部位的峰值速度的增加值随坡高增加而增大。较高频率应力波作用时,边坡顶部靠近坡面的垂向峰值速度高于无结构面边坡相同部位的峰值速度,远离坡面时情况相反;坡顶垂向峰值速度大小呈周期性变化,输入应力波频率越大该变化频次越高。研究结果将有助于进一步揭示各种不同岩体结构类型边坡在动力荷载作用下损伤机理及破坏模式。 展开更多

关键词 水平层状岩体边坡 应力波传播模型 动力响应 UEDC

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基底潜山对土体失水收缩开裂动态过程影响的试验研究 被引量：3

6

作者 龚绪龙 孙强 +1 位作者 张卫强 薛雷 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期11-15,共5页

利用失水收缩性强的黏土,进行含有基底潜山和无潜山两种情况下土体失水开裂特征试验。研究表明:(1)土体失水开裂过程可划分为开裂前Ⅰ、快速开裂Ⅱ、开裂趋于停滞Ⅲ三个阶段;(2)含有潜山的试验中裂缝发育演化时受到了基底起伏的显著影响... 利用失水收缩性强的黏土,进行含有基底潜山和无潜山两种情况下土体失水开裂特征试验。研究表明:(1)土体失水开裂过程可划分为开裂前Ⅰ、快速开裂Ⅱ、开裂趋于停滞Ⅲ三个阶段;(2)含有潜山的试验中裂缝发育演化时受到了基底起伏的显著影响;(3)在Ⅲ阶段,尽管表面开裂仍在发生,裂缝发育的整体格局已经不再发生显著变化;从裂缝形态看,后期裂缝与前期裂缝主要呈现为垂直相交,特别是在起伏区范围内。饱和黏土表面开裂主要是由水分丧失引起的土体基质吸力和表面收缩率的变化产生的,边界条件和基底起伏对开裂有着显著控制作用。 展开更多

关键词 地质环境 土体裂缝 地质灾害 潜山

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基于GIS和DEM的水系三维分形计盒维数的计算 被引量：17

7

作者 范林峰 胡瑞林 +2 位作者 张小艳 王珊珊 袁延西 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第6期28-30,共3页

实现具有三维立体特征的河网水系分形维数的准确计算,是目前分形地貌学面临的主要问题之一。该文依据三维分形计盒维数的基本原理,提出基于DEM和ArcGIS的水系三维分形计盒维数的计算方法,并以湖北省恩施市境内水系为例,验证了方法的可靠... 实现具有三维立体特征的河网水系分形维数的准确计算,是目前分形地貌学面临的主要问题之一。该文依据三维分形计盒维数的基本原理,提出基于DEM和ArcGIS的水系三维分形计盒维数的计算方法,并以湖北省恩施市境内水系为例,验证了方法的可靠性,说明三维计盒维数比二维计盒维数更能反映水系的空间分布特征和内部结构。 展开更多

关键词 三维计盒维数 分形 DEM GIS

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微环境对龙游石窟粉砂岩风化的影响 被引量：10

8

作者 张中俭 张路青 +3 位作者 李丽慧 王学良 傅燕 李粉霞 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期742-747,共6页

通过龙游石窟2号洞离洞口较近的洞内围岩的风化程度比离洞口较远的洞内围岩的风化程度更为严重的事实来论证微环境对粉砂岩风化的影响。为了描述围岩风化的严重程度,利用橡皮泥压模法对龙游石窟2号洞洞口附近围岩和洞内围岩的凿痕深度... 通过龙游石窟2号洞离洞口较近的洞内围岩的风化程度比离洞口较远的洞内围岩的风化程度更为严重的事实来论证微环境对粉砂岩风化的影响。为了描述围岩风化的严重程度,利用橡皮泥压模法对龙游石窟2号洞洞口附近围岩和洞内围岩的凿痕深度进行了量测。量测结果表明,洞内围岩凿痕的最大高差和最大起伏度的平均值分别为10.2mm和0.43。与之相比,洞口附近围岩凿痕的相应值都较小,分别为8.0mm和0.35。以上数据说明洞口围岩凿痕的风化深度较大,粗糙程度较小,被"磨平"的趋势更严重。作者认为,2号洞洞口附近和洞内的微环境差异(主要包括降水、温度、光照和苔藓等)造成了上述围岩风化程度的差异。 展开更多

关键词 微环境 地下洞室 风化程度 风化深度 粉砂岩

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土石混合体双轴压缩颗粒流模拟 被引量：10

9

作者 成国文 赫建明 +2 位作者 李晓 狄帮让 李守定 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-4,8,共5页

通过三维空间随机点生成与颗粒绑定技术,利用颗粒流软件PFC3D,结合工程实际建立了不同含石率的颗粒流三维模型,对模型进行了双轴模拟试验。结果表明,低含石率时,土石混合体与土体的力学性质类似;同一含石率的土石混合体强度随着围压的... 通过三维空间随机点生成与颗粒绑定技术,利用颗粒流软件PFC3D,结合工程实际建立了不同含石率的颗粒流三维模型,对模型进行了双轴模拟试验。结果表明,低含石率时,土石混合体与土体的力学性质类似;同一含石率的土石混合体强度随着围压的增大而增大,并有明显的残余强度;随着含石率的增加,双轴抗压强度随之增高,块石骨架效应越发明显,表现出显著的非均质、非连续性特征。 展开更多

关键词 土石混合体 双轴压缩 颗粒流 含石率 应力 应变

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关于脆性岩体岩爆成因的理论分析 被引量：22

10

作者 伍法权 伍劼 祁生文 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期589-595,共7页

大型工程开挖中,高地应力环境下高储能脆性岩体通常会通过脆性破裂快速释放应变能,产生岩爆。针对这类岩爆现象进行了一系列理论探讨,认为:(1)开挖条件下脆性岩体的岩爆破坏主要为张破裂或者张剪性破裂,破裂角一般较小,呈薄片状或刀口... 大型工程开挖中,高地应力环境下高储能脆性岩体通常会通过脆性破裂快速释放应变能,产生岩爆。针对这类岩爆现象进行了一系列理论探讨,认为:(1)开挖条件下脆性岩体的岩爆破坏主要为张破裂或者张剪性破裂,破裂角一般较小,呈薄片状或刀口状。笔者认为开挖产生次生张应力和压剪应力条件下微裂纹裂尖出现张应力是可能的,因此采用格里菲斯强度理论研究开挖岩体破裂是有效的;(2)以格里菲斯强度理论为基础,分析了岩体在二维和三维情形下的岩爆破裂应力判据和破裂角,指出在有张应力的条件下,岩体的剪破裂角会减小,直至为零,这就解释了开挖面附近薄片状、刀口状破裂现象的原因;(3)分析了脆性岩体岩爆破裂的能量过程,指出张性破裂所耗能量较小,而张剪性和压剪性破裂耗能较高。认为岩爆破裂消耗的能量主要转化为新生裂纹的表面能和破裂碎片的动能,并指出表面能所占比例较动能为小。由此解释了脆性岩体岩爆破坏以动力效应为主的特征;(4)本文理论分析成果的工程应用价值在于:可以预示开挖脆性岩体破裂部位、破裂方式和破裂范围;提出岩爆破裂的张性应力控制依据。 展开更多

关键词 岩爆 破裂判据 破裂角 动能

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东露天槽仓黄土高边坡开挖支护变形分析 被引量：1

11

作者 李志清 林杜军 +3 位作者 岳锐强 周应新 胡瑞林 杨强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期634-640,共7页

文本针对东露天煤矿槽仓黄土高边坡,利用有限元方法,进行了边坡开挖前后变形规律的数值分析。黄土高边坡开挖后发生较大位移,针对未支护开挖条件下的边坡位移发展分布规律与应力集中区域的模拟结果,对重点支护部位进行动态设计防护。相... 文本针对东露天煤矿槽仓黄土高边坡,利用有限元方法,进行了边坡开挖前后变形规律的数值分析。黄土高边坡开挖后发生较大位移,针对未支护开挖条件下的边坡位移发展分布规律与应力集中区域的模拟结果,对重点支护部位进行动态设计防护。相比物理试验研究,数值试验具有许多优势,对数值模拟结果进行分析,拟在边坡坡面采用锚杆与土钉联合支护方法,在边坡直臂段采用钢内撑与护坡桩联合支护方法。模拟结果表明,该支护方案可以均衡应力分布,有效抑制水平位移的扩大,为边坡重点加固区域的动态设计施工提供了科学依据,达到了工程安全等级的设计要求。 展开更多

关键词 黄土 边坡 变形 有限元法

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SH波作用下岩质边坡响应规律的解析探讨 被引量：4

12

作者 周剑 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期570-576,共7页

基于弹性力学理论,推导了弹性波动方程,并给出了位移势函数的表达式。根据应力波传播理论建立了边坡中应力波传播模型,以SH波为例详细说明了边坡中不同部位的应力波叠加情况。将边坡的坡面和坡顶自由面解耦为2个相互独立的自由面,分别... 基于弹性力学理论,推导了弹性波动方程,并给出了位移势函数的表达式。根据应力波传播理论建立了边坡中应力波传播模型,以SH波为例详细说明了边坡中不同部位的应力波叠加情况。将边坡的坡面和坡顶自由面解耦为2个相互独立的自由面,分别分析了2个自由面附近应力波场的叠加,并据此研究了边坡中波函数幅值变化情况,得到了边坡水平向动力放大规律和垂直向动力放大规律,以及这些规律产生周期性变化所满足的条件。 展开更多

关键词 岩质边坡 解耦 动力响应 应力波叠加 解析法

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转折型沟谷对地震崩塌体块石拦截效果分析

13

作者 王学良 张路青 周剑 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期381-387,共7页

在现场调查和统计的基础上,分析了青川县东河口地震型崩塌体200余块块石沿转折型沟谷的分布特征和各不同体积组块石的分布特征。提出块石拦截率概念,并据此从数量和体积2个角度定量分析了沟谷拐弯段对块石的拦截效果。分析认为:转折型... 在现场调查和统计的基础上,分析了青川县东河口地震型崩塌体200余块块石沿转折型沟谷的分布特征和各不同体积组块石的分布特征。提出块石拦截率概念,并据此从数量和体积2个角度定量分析了沟谷拐弯段对块石的拦截效果。分析认为:转折型沟谷在控制块石的运移方面具有积极作用;相比小体积块石,沟谷拐弯段对大体积块石具有更好的拦截效果;从数量上来看,沟谷内靠近崩塌堆积体后壁的拐弯拦截块石相对较少。本文的分析思路及方法为认识和研究转折型构筑物及其拐弯在控制崩塌体运移等方面提供参考,所得结论为人类防治崩塌灾害等方面提供借鉴。 展开更多

关键词 转折型沟谷 拐弯 地震型崩塌体 块石拦截

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循环载荷作用下边坡临空面质点运动轨迹特征探讨

14

作者 周剑 张路青 宗世强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期719-724,共6页

循环荷载作用下边坡岩土体容易产生变形破坏,边坡各部位的破坏方式存在不同。基于数值模拟技术,建立2个不同高度的边坡模型,分析了坡肩处质点分别在10Hz垂向压缩和水平剪切循环荷载作用下的运动轨迹特征,并依据物体受力运动与变形之间... 循环荷载作用下边坡岩土体容易产生变形破坏,边坡各部位的破坏方式存在不同。基于数值模拟技术,建立2个不同高度的边坡模型,分析了坡肩处质点分别在10Hz垂向压缩和水平剪切循环荷载作用下的运动轨迹特征,并依据物体受力运动与变形之间的关系确定了坡肩潜在的破坏方式。研究表明:2种加载方式下坡肩质点的运动轨迹均呈椭圆形,加载方式和坡高对坡肩质点的运动轨迹及边坡的潜在破坏方式都有一定影响。低边坡坡肩质点在垂向压缩循环荷载下主要表现为垂向振动,该处岩体发生拉破坏的可能性大;在水平剪切循环作用下该质点主要表现为水平向振动,坡肩岩体发生剪破坏的可能性大。对高边坡而言,坡肩质点水平向与垂直向的振动幅值之差较低边坡坡肩质点的明显小,说明高边坡坡肩在这2种循环荷载最有可能产生拉剪破坏。 展开更多

关键词 循环荷载 临空面质点 运动轨迹 坡肩破坏方式

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三维保幅弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移方法与应用 被引量：4

15

作者 陶杰 常旭 +2 位作者 刘伊克 王一博 杜向东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3534-3541,共8页

地震勘探是寻找油气的重要手段之一.对于复杂构造地区,地震偏移成像成为地震资料处理流程中最重要的一环.由于叠前时间偏移尤其是Kirchhoff叠前时间偏移适应性强、计算效率高、成本低的自身特点,该方法在油气勘探中发挥着重要作用.对于... 地震勘探是寻找油气的重要手段之一.对于复杂构造地区,地震偏移成像成为地震资料处理流程中最重要的一环.由于叠前时间偏移尤其是Kirchhoff叠前时间偏移适应性强、计算效率高、成本低的自身特点,该方法在油气勘探中发挥着重要作用.对于该方法的成像精确性的研究有着重大的科研和工业价值.本文利用弯曲射线方法计算走时,加入保幅权函数,结合去假频技术、MPI并行技术,以SEG三维盐丘模型和某区域三维实际资料为研究对象,实现三维保幅弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移.将该方法偏移结果与传统的叠前时间偏移方法偏移结果进行对比分析,结果表明:本文采用的方法主要有以下两方面的优越性:第一,引入了弯曲射线计算走时,实现了弯曲射线叠前时间偏移,提高了成像的精确性;第二,引入了保幅权函数,实现了保幅叠前时间偏移,提高偏移结果的信噪比. 展开更多

关键词 弯曲射线 保幅 时间偏移

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