导读:本文包含了节理化岩体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:节理,数值,锚杆,矿柱,顶板,线路,结构。
节理化岩体论文文献综述
任晓龙[1](2017)在《节理化岩体超低摩擦现象实验研究》一文中研究指出岩体的超低摩擦现象是近年来发现的深部岩体特征,由超低摩擦效应带来的地质灾害往往破坏范围极大,用传统解决冲击地压的理论和方法并不能有效的解释超低摩擦效应,因此亟需建立新的实验方法和理论模型来理解超低摩擦效应。为了在室内再现超低摩擦现象,作者利用深部岩土力学与国家重点实验室(北京)的“深部岩石非线性力学实验系统”,以具有孔状结构的层理状花岗岩块体为研究对象,进行了不同实验条件下的室内超低摩擦实验和摩擦力减弱效应实验,着重研究了不同静荷载水平和不同扰动荷载幅值作用下的超低摩擦现象。实验中引入了数字散斑相关方法的测试手段对岩石表面的变形和位移进行测量,以掉落块体在扰动荷载作用下的竖向位移以及经处理的掉落块体与邻近层理块体之间缝隙的变形数据为研究对象进行了分析和规律行研究。在对超低摩擦机理分析时,引入一维弹性应力波传播理论以及建立了该实验的一维块体超低摩擦实验动力学模型进行分析。最后利用叁维离散元软件3DEC建立了与物理模型同尺寸的数值模型并进行了数值模拟,对数值模拟结果与实验结果进行了对比。深部围岩与浅部围岩所处截然不同的地质力学环境,可以用“叁高一扰动”来进行描述,即高地应力、高地温、高渗透压以及强烈的开采扰动。深部围岩在这种环境下也表现出不同于浅部围岩的特点,比如岩石的延性、高扩容性以及流变特性。深部围岩的分区破裂化现象也是不容忽视的科学现象,引起了很多学者的关注。很多学者通过原位测试的方法进行了相关的研究,认为深部的分区破裂化现象是在特定的应力条件下拉剪循环出现的结果。深部岩石还具有明显的构造层次性,每一个构造层次都具有自己的结构面,这个结构面就是岩石的薄弱面,很多地质力学灾害都会发生在这些结构面上。在室内对实验样品进行设计达到反应围岩层次性和破裂性的目的,同时能满足直接观察到超低摩擦现象成为实验成功与否的关键。因此本文设计了中间带孔的层理状花岗岩样品,样品尺寸的大小同时要满足试验机的要求,室内再现了超低摩擦现象。通过分析孔洞上方掉落块体的竖向位移以及缝隙的变化来研究不同实验条件下对超低摩擦规律的影响。深部岩石非线性力学实验系统是何满潮院士基于多年工程实践和理论基础研发的实验系统,该系统可以实现叁向六面加载,可以施加静荷载以及不同波形的扰动荷载。传统的应力应变测量方式多为点测量且多为接触式测量,并不能反映样品整体的受力及变形情况,具有很多的局限性。根据本次实验的研究目的,需要一种非接触的、高精度且可观测样品整个平面的测量手段,因此在综合比较了目前应用较多的各种测试手段之后,选择数字图像相关方法作为本次实验的应变和变形测量工具,该方法具有全场、非接触、自动化以及高精度的特点,而且测量结果直观,非常适合于动态观测。根据超低摩擦现象的定义,超低摩擦现象发生的方向一定垂直于扰动荷载的方向,当掉落块体上摩擦力降低或者消失时,掉落块体的位移也会有相应的反馈,本文基于此并利用数字图像相关方法观测手段,用掉落块体的竖向位移来表征超低摩擦现象的发生。在此原理基础上,本文以中间带孔的层状花岗岩试样为研究对象,设计了扰动荷载作用下的室内超低摩擦实验,在室内再现了扰动荷载作用下的超低摩擦现象。在对超低摩擦实验结果分析时,本文重点以掉落块体的竖向位移以及缝隙宽度的变化规律为研究对象进行相关的研究。在此基础上进行了不同扰动荷载幅值下以及不同静载水平下的超低摩擦实验,尝试从中寻找一些规律,在这两种实验中同样以掉落块体的竖向位移和缝隙宽度为参数进行研究。在对超低摩擦结果分析过程中发现,掉落块体的扰动荷载作用下并非线性下落,对局部数据进行放大处理还可以观察到掉落曲线具有粘滑曲线的特征,粘滑周期与扰动荷载周期一致。无论是掉落块体的竖向位移还是掉落块体相邻的缝隙宽度,超低摩擦现象还表现出明显的阶段性。不同扰动荷载幅值作用下,超低摩擦现象的阶段个数以及各个阶段分界点出现的时间不相同,定义了表示超低摩擦现象的相关参数,对不同扰动荷载幅值的超低摩擦现象进行了总结。不同静荷载水平对超低摩擦现象影响明显,具体表现在掉落块体最终的竖向位移不同。本文定义掉落块体无明显竖向位移且两侧缝隙宽度无明显变化的实验为摩擦力减弱效应实验,该实验所施加的静荷载水平远远大于超低摩擦实验时的静荷载水平,利用掉落块体临滑状态时所受的竖向荷载来表示块体临界摩擦力,研究临界摩擦力在不同扰动荷载下的变化规律。实验过程中同样使用数字散斑相关设备对掉落块体竖向位移及缝隙宽度进行记录,实验中直接观察到了摩擦力减弱效应,对该实验结果分析表明扰动荷载大小对摩擦力减弱效应实验结果影响明显,扰动荷载幅值越大,摩擦力减小的比例也越大。在对超低摩擦现象进行机理分析时,由于扰动在介质中的传播即为应力波,因此引入一维弹性应力波在层理面及变截面处的传播规律,发现扰动幅值越大,一维应力波穿过非线性节理时波的投射系数越大,作用在掉落块体上的力也就越大,从这一角度定性分析了扰动荷载的幅值越大超低摩擦现象越迅速的原因;同时建立了该物理模型的一维非线性块体模型,将模型离散成刚性块体和变形块体,其中变形块体来表征块体间层理,用刚性块体来表征不可变形的花岗岩块体,建立了刚性块体的运动方程并通过有限差分的方法求得刚性块体的位移,与实验结果进行了对比。利用叁维离散元软件3DEC建立了同尺寸的数值模型进行了数值模拟,并将数值模拟的结果与实验结果进行了对比,在数值模拟的结果中主要关注掉落块体竖向位移的阶段性以及整体的变化规律,同时计算了掉落块体的下滑速度,发现了其与竖向位移相一致的阶段特性。数值模拟的结果表明在数值模拟中,掉落块体竖向位移变化表现出与实验中相似的规律。(本文来源于《中国矿业大学(北京)》期刊2017-03-28)
蔡俊,叶海旺,雷涛,贺怀建[2](2016)在《考虑剪胀角的节理化岩体隧道开挖进尺优化研究》一文中研究指出合理进尺的选取是影响隧道开挖施工安全和效率的关键问题之一。以杨家坪隧道现场监测数据为根据,通过ABAQUS软件开展数值试算确定了最接近实际隧道围岩的剪胀角,建立了考虑剪胀角影响的Mohr-Coulomb模型的隧道开挖数值模型,并按1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 m开挖进尺开展了计算,对开挖过程中隧道围岩的变形和力学响应规律进行了对比研究。结果显示,考虑剪胀角影响的数值模型计算结果的总体规律与实测结果一致性较好;有锚杆支护的情况下开挖进尺选择为3.0 m能较好地兼顾施工安全与效率,应注意控制距开挖面5.0 m范围内的拱顶变形。(本文来源于《岩土力学》期刊2016年S1期)
陈文义,杨朝帅[3](2014)在《尺寸效应对节理化岩体硐室开挖稳定性的影响分析》一文中研究指出为了研究不同开挖尺寸和围岩节理组倾角对隧道开挖变形稳定的影响,应用UDEC程序,通过一些假设,设定计算域内包含有水平垂直节理组(0°-90°)和倾斜节理组(45°-135°)2种计算情况,对硐室不同开挖尺寸下围岩的变形稳定情况进行数值模拟。结果表明:1)水平垂直节理组岩体中围岩变形随硐室开挖尺寸增大先缓慢增加,后呈指数形式急剧增加且失稳,围岩失稳表现为贯穿地表的拱部上方岩体整体塌落;2)倾斜节理组岩体中围岩变形随硐室开挖尺寸增大先缓慢增加,后急剧增大且失稳,围岩失稳表现为拱部围岩局部塌落;3)倾斜节理组岩体中硐室开挖后变形比相应水平垂直节理组的要大。(本文来源于《隧道建设》期刊2014年05期)
康志强,罗忠伟,贾玉波[4](2012)在《金属矿山节理化岩体巷道锚杆支护加固机理模拟研究》一文中研究指出论文通过数值模拟手段分析研究锚杆支护对金属矿山节理化岩体巷道的加固机理,研究了锚杆支护前后岩体结构应力场和位移场的变化规律,从而判断锚杆的加固效果。模拟结果表明:锚杆加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量,为锚杆支护在节理岩体中的应用提供了理论支持。(本文来源于《中国矿业》期刊2012年09期)
孙益振,郑卫锋,范志强[5](2012)在《输电线路节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力模型试验研究》一文中研究指出针对输电线路注浆锚杆基础特点,根据相似理论设计了节理化岩体注浆锚杆基础抗拔模型试验,模型设计中考虑了岩石弹性模量、浆体弹性模量、节理迹长、节理倾角、锚杆埋深5个因素的变化,选择5因素4水平的正交试验方法进行了模型试验研究。结果表明,岩石弹性模量对注浆锚杆基础抗拔力的影响最大,其次为锚杆埋深、节理倾角、浆体弹性模量、节理迹长。试验过程中以剪切破坏和开裂破坏为主,并以此分析了注浆锚杆的传力机制,得出浆体与锚杆和岩体之间的黏结强度是控制试验结果的主要因素,影响着锚杆的极限抗拔力和破坏状态,在施工过程中应注意质量控制。(本文来源于《岩土力学》期刊2012年01期)
孙益振,杨岳峰,郑卫锋,梁正召[6](2011)在《输电线路节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力数值模拟研究》一文中研究指出采用正交数值模拟方法研究了岩体及注浆体相关因素对节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力的影响.数值模型中考虑了岩石弹性模量、浆体弹性模量、节理迹长、节理倾角、锚杆埋深5个因素的变化,选择5因素4水平的正交试验方法进行了数值模拟.结果表明,锚杆埋深对注浆锚杆基础抗拔力的影响最大,其次为浆体弹性模量、岩石弹性模量、节理迹长、节理倾角,浆体弹性模量和强度对锚杆基础抗拔力的影响虽然大于岩石弹性模量的影响,但是提高浆体强度和弹性模量对节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力的提升效果有限.(本文来源于《大连理工大学学报》期刊2011年04期)
候召松[7](2011)在《不同埋深下节理化岩体顶板冒落规律的数值模拟研究》一文中研究指出巷道和空区顶板冒落危害严重影响矿山的安全生产,准确预测空区冒落规律是采矿科技工作者长期以来的愿望。节理的存在破坏了岩体的连续性和完整性,严重地影响着整个岩体结构的力学行为,顶板节理分布的复杂性和随机性是顶板冒落稳定性评价不容忽视的因素。因此,开展基于节理化岩体在不确定性下的顶板冒落规律研究具有重要的理论和实际意义。主要研究内容包括:(1)归纳了采空区顶板冒落规律、节理产状统计分布类型以及节理化岩体的破坏机理和研究方法,并总结了蒙特卡洛法模拟技术的发展状况,为节理岩体顶板的数值表征提供了思路。(2)基于蒙特卡洛法模拟节理网络技术,根据两组现场勘探得到的节理面统计参数,生成了二维节理裂隙网络,以实现节理裂隙的表征,并针对其中一组节理裂隙网络,通过ANSYS生成网格数据并导入岩石破裂过程分析RFPA软件进行了数值模拟,得出了节理化岩体弹性模量和强度指标。(3)采用岩石破裂过程分析系统(RFPA),针对已提出的计算采空区临界冒落跨度的公式开展数值模拟,通过将数值结果与现存的理论分析解进行对比,进行RFPA程序的校验;而后,结合一个矿山的实际作业问题,通过数值模拟和理论计算,求解了顶板的临界冒落跨度,为矿山实际工作提供参考。(4)基于考虑节理影响的数值模拟方法,构建了含两组不同倾角节理化顶板的数值模型,计算了不同埋深、不同节理强度条件下节理化顶板冒落过程中发生离层、弯曲、断裂直至冒落的全过程,求得了不同工况下节理化顶板的临界冒落跨度和冒落高度。(本文来源于《东北大学》期刊2011-06-01)
姚高辉,吴爱祥,王洪江[8](2010)在《白牛厂矿节理化岩体力学参数与采场安全跨度评价》一文中研究指出白牛厂矿岩体节理发育、质量差,直接影响采场的稳定性。为了较真实地获得矿区岩体的力学参数,并准确评价采场安全跨度,先对扩展后的Hoek-Brown准则进行了部分修正。然后引入岩体节理间距Js,对传统的GSI确定方法进行了改进,以使节理化岩体结构的描述定量化;再结合Hoek-Brown准则的经典公式,对各种岩体力学参数进行处理。最后,推导了地质强度指标GSI与RMR、Q之间的数学关系,利用Barton提出的工程跨度经验公式,对矿区6种主要岩体采场安全跨度进行了评价,得出了井下无支护采场安全跨度应不大于10m的结论。所用的方法为节理化岩体力学参数的估计提供了一种简单、易行的途径,对采场安全跨度的评价也与生产实际相符,适合在同类矿山中应用。(本文来源于《矿业研究与开发》期刊2010年04期)
刘飞[9](2009)在《节理化岩体边坡稳定性研究》一文中研究指出岩体在结构面控制下形成特定的岩体结构,这种结构形态决定了岩体的稳定性。因此,对于由若干组结构面互相切割形成的节理化岩体边坡稳定性研究尤为重要。本文以影响节理化岩体边坡稳定性的岩体结构面为主要研究对象,应用概率论和数理统计原理,进行实测资料统计分析,建立各组结构面几何形态参数的概率密度函数,继而利用Monte-Carlo随机模拟方法,模拟按已知的密度函数进行“采样”,得到与实际分布函数相“平行”或相对应的人工随机变量,从而生成岩体结构面网络模拟图。基于VB和Matlab混合编程技术开发了岩体节理分布Monte-Carlo计算机辅助模拟软件,实现了岩体结构面二维网络模拟系统操作的可视化,特别对其中的结构面分组、最小二乘法估算结构面几何形态参数的数字特征值及随机数与概型分布相关模块等关键部位“真正”解决了程序化问题。利用岩体结构面网络模拟图,分别通过建立节理单元和引入损伤力学以连续性介质进行类似强度折减处理不连续性问题的两种不同方法,实现了将结构面网络模型用于数值计算模型,从而可以在评价节理化岩体边坡稳定性时,使有限元计算考虑结构面的影响。最后,结合白龙核电站人工边坡进行了节理化岩体边坡稳定性研究初步的实例应用,证明了研究方法和手段的可行性,可拓展为工程应用服务。(本文来源于《长安大学》期刊2009-05-08)
韩现民,李晓,孙喜书[10](2009)在《GSI在节理化岩体力学参数评价中的应用——以金川二矿区水平矿柱为例》一文中研究指出节理化岩体力学参数是岩体工程稳定性评价和进行数值计算的难点与关键,而岩体强度指标(GSI)正是针对节理化岩体提出的一种用于解决这一问题的岩体分类体系。系统介绍了GSI岩体分类体系和GSI值的确定方法,并结合E.Hoek法确定岩体力学参数的原理和关键技术,对金川二矿水平矿柱的岩体力学参数进行了评价。评价表明,该方法可较准确反映节理化岩体的力学特性,且简单、易行,值得在同类工程中推荐。(本文来源于《金属矿山》期刊2009年01期)
节理化岩体论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
合理进尺的选取是影响隧道开挖施工安全和效率的关键问题之一。以杨家坪隧道现场监测数据为根据,通过ABAQUS软件开展数值试算确定了最接近实际隧道围岩的剪胀角,建立了考虑剪胀角影响的Mohr-Coulomb模型的隧道开挖数值模型,并按1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 m开挖进尺开展了计算,对开挖过程中隧道围岩的变形和力学响应规律进行了对比研究。结果显示,考虑剪胀角影响的数值模型计算结果的总体规律与实测结果一致性较好;有锚杆支护的情况下开挖进尺选择为3.0 m能较好地兼顾施工安全与效率,应注意控制距开挖面5.0 m范围内的拱顶变形。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
节理化岩体论文参考文献
[1].任晓龙.节理化岩体超低摩擦现象实验研究[D].中国矿业大学(北京).2017
[2].蔡俊,叶海旺,雷涛,贺怀建.考虑剪胀角的节理化岩体隧道开挖进尺优化研究[J].岩土力学.2016
[3].陈文义,杨朝帅.尺寸效应对节理化岩体硐室开挖稳定性的影响分析[J].隧道建设.2014
[4].康志强,罗忠伟,贾玉波.金属矿山节理化岩体巷道锚杆支护加固机理模拟研究[J].中国矿业.2012
[5].孙益振,郑卫锋,范志强.输电线路节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力模型试验研究[J].岩土力学.2012
[6].孙益振,杨岳峰,郑卫锋,梁正召.输电线路节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力数值模拟研究[J].大连理工大学学报.2011
[7].候召松.不同埋深下节理化岩体顶板冒落规律的数值模拟研究[D].东北大学.2011
[8].姚高辉,吴爱祥,王洪江.白牛厂矿节理化岩体力学参数与采场安全跨度评价[J].矿业研究与开发.2010
[9].刘飞.节理化岩体边坡稳定性研究[D].长安大学.2009
[10].韩现民,李晓,孙喜书.GSI在节理化岩体力学参数评价中的应用——以金川二矿区水平矿柱为例[J].金属矿山.2009