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丹巴石英云母片岩各向异性特征数值模拟研究 预览
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作者 周勇 《大坝与安全》 2018年第5期32-39,共8页
为研究丹巴石英云母片岩的各向异性特性,首先开展了工程现场三轴加卸载试验,并获得了较大尺度试件的强度和变形各向异性参数。基于现场试验结果,采用UDEC建立数值加载模型,重点考察了片理对片岩各向异性的作用机理,研究了不同片理方向... 为研究丹巴石英云母片岩的各向异性特性,首先开展了工程现场三轴加卸载试验,并获得了较大尺度试件的强度和变形各向异性参数。基于现场试验结果,采用UDEC建立数值加载模型,重点考察了片理对片岩各向异性的作用机理,研究了不同片理方向加载时岩体的强度和变形各向异性特征。之后针对实际工程进行模拟,分析了考虑岩体各向异性特征情况下隧洞围岩的变形破坏机制,并通过对比现场测试成果,探讨了该分析方法的实用性。研究表明,基于UDEC的分析思路和方法能反映丹巴石英云母片岩的各向异性特点,但某些复杂特性还有待进一步研究。 展开更多
关键词 石英云母片岩 各向异性 UDEC 数值模拟
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水泥改善石英云母片岩填筑路基技术分析 预览
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作者 魏远 程远志 高文号 《北方交通》 2017年第8期57-60,共4页
某高速公路位于丘陵区,路线穿越石英云母片岩分布区域,为建设绿色公路、节约资源、降低弃方量、减少弃土场占地、避免原借土石方,利用全强风化石英云母片岩作为路基填料。对全强风化石英云母片岩原材料进行路用性能试验,发现该填料CBR... 某高速公路位于丘陵区,路线穿越石英云母片岩分布区域,为建设绿色公路、节约资源、降低弃方量、减少弃土场占地、避免原借土石方,利用全强风化石英云母片岩作为路基填料。对全强风化石英云母片岩原材料进行路用性能试验,发现该填料CBR不能满足路基填料要求,采用水泥对该填料进行改良,分析了多种水泥剂量下填料的工程特性,并铺筑了试验段,验证了水泥改良石英云母片岩,可用于路基填筑。 展开更多
关键词 道路工程 石英云母片岩 路基填料 水泥改良
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曼家寨东帮采场石英云母片岩原位直剪试验研究 预览
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作者 魏佳潇 侯克鹏 《矿冶》 CAS 2017年第2期1-5,共5页
石英云母片岩在曼家寨东帮采场普遍发育,研究其抗剪强度对于该边坡的稳定性评价具有重要的意义。采用堆载法,选取不同高程下的四个试点进行原位直剪试验,获得石英云母片岩的剪应力与剪切位移关系曲线,采用最小二乘法对不同高程下片岩的... 石英云母片岩在曼家寨东帮采场普遍发育,研究其抗剪强度对于该边坡的稳定性评价具有重要的意义。采用堆载法,选取不同高程下的四个试点进行原位直剪试验,获得石英云母片岩的剪应力与剪切位移关系曲线,采用最小二乘法对不同高程下片岩的抗剪强度指标进行计算,得到对应的黏聚力c与内摩擦角φ。试验结果表明,曼家寨东帮采场石英云母片岩剪切强度随着法向应力的增大而增大,τ与σ呈明显的线性变化趋势,相关系数为0.968~0.998。高程H对石英云母片岩抗剪强度参数有着重要的影响,随着高程的增加,黏聚力c有逐渐降低的趋势,而内摩擦角φ变化无明显特征,即高程H对黏聚力c的影响程度大于其对内摩擦角φ的影响程度。 展开更多
关键词 原位直剪试验 抗剪强度 石英云母片岩
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石英云母片岩时效特性及流变参数反分析 被引量:2
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作者 刘志勇 肖明砾 +2 位作者 卓莉 谢红强 何江达 《水电能源科学》 北大核心 2016年第7期138-142,共5页
某水电站引水隧洞围岩主要为石英云母片岩,具有显著的蠕变特性。结合该水电站试验洞洞壁位移监测结果,分析了洞室开挖后围岩的时空效应,基于位移反分析法,利用自编神经网络计算程序对幂律型流变模型参数A、n、m进行反演,并将获得的测线... 某水电站引水隧洞围岩主要为石英云母片岩,具有显著的蠕变特性。结合该水电站试验洞洞壁位移监测结果,分析了洞室开挖后围岩的时空效应,基于位移反分析法,利用自编神经网络计算程序对幂律型流变模型参数A、n、m进行反演,并将获得的测线位移计算值与实测值相对比,以分析参数的合理性。结果表明,洞壁两侧变形最大,边墙次之,顶拱变形最小;反演得到A为6.687 6×10-17、n为1.967 1、m为-0.918 5,且位移计算值与实测值具有较高的吻合度,表明反演参数合理可靠。最后结合流变参数的反演结果,对该工程调压井开挖后支护时间进行探究,研究发现在洞室开挖15d后进行支护是合理的。 展开更多
关键词 石英云母片岩 时效特性 流变参数 反演分析 支护时间
丹巴水电站高埋深下含片理试验洞稳定性研究 被引量:1
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作者 胡静 刘杰 +2 位作者 宛良朋 汤开宇 骆世威 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期2012-2018,共7页
四川大渡河丹巴水电站引水隧洞周围岩体以石英云母片岩为主,具有不同片理角度,在高埋深下对隧洞围岩稳定性的影响尤其值得关注。为了引水洞的安全施工,有必要对模拟探洞进行充分研究,利用有限元分析程序ANSYS和大型岩土工程差分软件FLAC... 四川大渡河丹巴水电站引水隧洞周围岩体以石英云母片岩为主,具有不同片理角度,在高埋深下对隧洞围岩稳定性的影响尤其值得关注。为了引水洞的安全施工,有必要对模拟探洞进行充分研究,利用有限元分析程序ANSYS和大型岩土工程差分软件FLAC3D,研究高埋深条件下岩体稳定性及片理角度对隧洞围岩稳定性的影响,设计埋深为600 m、800 m、1 000m与1 200 m,选择最不利埋深进行片理角度模拟研究,研究结果表明:随着开挖埋深的增加,洞室围岩的位移基本呈线性增加,出现明显的应力集中现象,埋深越大应力值越大并且随着片理角度的增大而愈加显著;开挖后洞室周围出现明显的塑性区,先是在洞壁出现,埋深越大塑性区范围越大,最终在洞室周围呈剪状分布,最后建议模拟试验洞的开挖宜选择高埋深条件下陡倾角片理面成洞,以此来反映最不利情况。 展开更多
关键词 石英云母片岩 围岩开挖 片理角度 高埋深
Correlations between ultrasonic pulse wave velocities and rock properties of quartz-mica schist 预览
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作者 Bharti Chawre 《岩石力学与岩土工程学报:英文版》 CSCD 2018年第3期594-602,共9页
关键词 岩石性质 关联 片岩 云母 石英 速度 波浪 脉搏
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石英云母片岩各向异性特征多尺度精细化描述 被引量:2
7
作者 张春生 刘宁 +2 位作者 褚卫江 陈平志 周勇 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期573-582,共10页
丹巴石英云母片岩片理面发育,具有典型的各向异性特征。此外,现场石英云母片岩中还普遍发育大小不一的石英脉,导致各向异性特征更加复杂。因此需要同时考虑片理面、石英脉和节理裂隙网络的影响。首先,在小尺度的室内试验中,对岩石薄片... 丹巴石英云母片岩片理面发育,具有典型的各向异性特征。此外,现场石英云母片岩中还普遍发育大小不一的石英脉,导致各向异性特征更加复杂。因此需要同时考虑片理面、石英脉和节理裂隙网络的影响。首先,在小尺度的室内试验中,对岩石薄片进行细观结构分析,并开展多组与片理不同夹角的加载试验,揭示石英云母片岩的变形模量和强度随片理角度的变化规律。以颗粒流方法 PFC(Particle Flow Code)为基础,采用光滑节理模型模拟片理面、颗粒体模拟岩石基质,从机制层面上实现片理面与岩石基质破坏过程的模拟,准确再现了室内试验结果。为了研究现场大尺度岩体的各向异性特征,利用三维数码摄像技术,现场采集并精细统计岩体结构尤其是石英脉的空间展布特征,并将该特征准确还原于数值模型中,开展不同尺寸、不同结构组成的各向异性特征研究,揭示变形参数和强度参数的变化规律,为工程岩体力学参数选取提供了重要依据。 展开更多
关键词 岩石力学 各向异性 石英云母片岩 多尺度 颗粒流 精细化描述
基于横观各向同性模型的片岩隧洞稳定性研究 预览
8
作者 孙涛 杨渝南 +3 位作者 高素芳 刘杰 谢晓康 韩绍康 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第5期221-229,共9页
以四川大渡河丹巴水电站引水隧洞为研究对象,结合三轴试验和自主研发的空间多角度片理抗拉强度测试技术,对不同片理夹角下石英云母片岩的力学参数进行测定,得出石英云母片岩的弹性模量、c和φ与围压之间的关系,并分别给出干燥和饱和条... 以四川大渡河丹巴水电站引水隧洞为研究对象,结合三轴试验和自主研发的空间多角度片理抗拉强度测试技术,对不同片理夹角下石英云母片岩的力学参数进行测定,得出石英云母片岩的弹性模量、c和φ与围压之间的关系,并分别给出干燥和饱和条件下各力学参数围压敏感性排序。通过表征各向异性的参数k1、k2,对不同片理夹角下石英云母片岩的各向异性与围压的关系进行评价,并进一步指出不同高度岩样抗拉强度随片理角度的变化规律。采用横观各向同性本构模型,通过设定材料主轴空间方位,可模拟片理空间任意角度展布的岩体。针对大区域模型存在的不足,提出一种主应力构造精细应力场的新方法,避免了大模型的应力边界效应,可方便快捷对局部区域进行精细应力构造。根据片理走向及不同倾角选定15个不同片理空间展布模型进行计算分析,分别得出应力、位移、塑性区随片理角度的变化规律,并指出不同片理展布条件下的最不利工况。 展开更多
关键词 石英云母片岩 横观各向同性模型 物理力学参数 应力场 隧洞围岩稳定性 片岩隧洞
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细观特征对片岩起裂应力与裂纹扩展各向异性的影响
9
作者 尹晓萌 晏鄂川 +2 位作者 黄少平 冯波 王鲁男 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1373-1384,共12页
压缩作用下,含片理面脆性片岩的渐进破坏表现出各向异性。为探讨片岩起裂应力与裂纹扩展各向异性特征及其与岩石细观因素的相关性,选取3类石英云母片岩样品,首先开展岩样的细观试验,并定量分析3类样品在微裂隙(孔隙)的细观特征方面的差... 压缩作用下,含片理面脆性片岩的渐进破坏表现出各向异性。为探讨片岩起裂应力与裂纹扩展各向异性特征及其与岩石细观因素的相关性,选取3类石英云母片岩样品,首先开展岩样的细观试验,并定量分析3类样品在微裂隙(孔隙)的细观特征方面的差异。试验发现样品中的云母矿物易定向聚集形成非均质层,微裂隙主要沿该矿物边缘定向展布,而在其他部位则表现出方向的不规则性。进而开展不同片理角α圆柱试样的单轴压缩试验,基于试样破坏形态与应力–应变曲线特征,通过断裂力学的理论分析,得出轴压斜交(α=30°)与垂直(α=90°)非均质层作用时,定向微裂隙与具有优势角的不规则微裂隙(孔隙)分别控制着岩石的起裂;云母矿物的边缘弱面是否对裂纹扩展具有导向、促进作用,与加载方向密切相关,由此造成不同片理角试样宏观剪切破坏形态的差异。应力、应变数据的统计分析结果与细观数据表明,试样的起裂应力及起裂应力水平表现出较好的规律性,这与岩石的非均质特征、微裂隙(孔隙)特征(分布、数量、尺寸、性质)等相关。 展开更多
关键词 岩石力学 石英云母片岩 起裂应力 裂纹扩展 各向异性 细观因素
石英云母片岩动力学特性实验及爆破裂纹扩展研究 被引量:7
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作者 李洪涛 王志强 +3 位作者 姚强 刘勇林 华天波 高尚 《岩石力学与工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2125-2141,共17页
石英云母片岩动力学特性复杂,爆破参数难以准确获取,施工中常出现爆破进尺短、超挖、欠挖等现象,导致施工质量差、效率低。室内分离式霍布金森压杆实验表明,石英云母片岩在线弹性阶段弹性模量随应变率增长变化不大,在非线性阶段则表现... 石英云母片岩动力学特性复杂,爆破参数难以准确获取,施工中常出现爆破进尺短、超挖、欠挖等现象,导致施工质量差、效率低。室内分离式霍布金森压杆实验表明,石英云母片岩在线弹性阶段弹性模量随应变率增长变化不大,在非线性阶段则表现出类似金属材料的屈服特征,塑性特征明显,动载强度与应变率之间呈乘幂关系,随应变率的增加而增加。在冲击荷载作用下,石英云母片岩沿层理方向破碎成片状结构,呈压剪破坏模式,破碎程度与应变率存在一定相关性。石英云母片岩破碎能与入射能呈线性关系,破碎能耗密度随应变率增加而增加,呈幂函数关系。通过模拟孔径42 mm、药径32 mm的单孔爆破过程,得到爆腔与裂隙形成时间约0.904 8 ms,爆腔半径为13.8 cm,是炮孔半径的4.45倍,最长裂隙半径为71.3 cm,是炮孔半径的23倍;根据破岩裂隙规模将破裂区划分为3个区域:破裂严重区、破裂中等区、破裂轻微区。爆炸压力由爆心向外呈指数形式快速衰减,在距爆心40 cm处衰减趋于平缓,压力值相对较低,塑性区最大范围为49.3 cm。给出了实际石英云母片岩地下洞室开挖的掏槽孔爆破参数建议值,可为类似软岩爆破施工提供参考。 展开更多
关键词 岩石力学 石英云母片岩 分离式霍布金森压杆 动力学特性 应变率 数值模拟
石英云母片岩各向异性蠕变特性试验研究 预览 被引量:3
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作者 刘怀忠 谢红强 +3 位作者 何江达 肖明砾 卓莉 刘建锋 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期656-661,697共7页
为探明丹巴水电站地下厂房区石英云母片岩的各向异性流变力学特性,分别对片理方向不同的2组石英云母片岩试样进行了单轴压缩蠕变试验.根据石英云母片岩蠕变曲线的特征,通过串联一个非线性黏性元件,对损伤西原模型进行改进,并按照Lemaitr... 为探明丹巴水电站地下厂房区石英云母片岩的各向异性流变力学特性,分别对片理方向不同的2组石英云母片岩试样进行了单轴压缩蠕变试验.根据石英云母片岩蠕变曲线的特征,通过串联一个非线性黏性元件,对损伤西原模型进行改进,并按照Lemaitre应变等效原理推导了模型的蠕变方程,获得了石英云母片岩的一维流变模型参数;分析了片理面和应力水平对瞬时蠕变、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变等特性的影响.结果表明:随应力水平提高,石英云母片岩的瞬时弹性模量基本不变,而滞后弹性模量、稳定黏性系数和蠕变破坏时间均减小;加载方向与片理面垂直时,石英云母片岩具有较强的黏塑性和较高强度;加载方向与片理面平行时,石英云母片岩具有较强的瞬时弹性、黏弹性、黏性和延性. 展开更多
关键词 石英云母片岩 各向异性 蠕变试验 损伤 改进西原模型
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石英云母片岩横观各向同性强度参数试验研究
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作者 刘杰 王连 +2 位作者 李建林 苑腾飞 颜溧洲 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第A02期3740-3751,共12页
通过劈裂试验对石英云母片岩的抗拉强度、变形模量、泊松比等各向异性参数开展研究,研发单个岩样测不同劈裂面与片理夹角下岩石抗拉强度的试验方法;根据单个岩样多次劈裂后岩样抗拉强度相对差值和方差值的大小,提出一种辨别砂岩均匀性... 通过劈裂试验对石英云母片岩的抗拉强度、变形模量、泊松比等各向异性参数开展研究,研发单个岩样测不同劈裂面与片理夹角下岩石抗拉强度的试验方法;根据单个岩样多次劈裂后岩样抗拉强度相对差值和方差值的大小,提出一种辨别砂岩均匀性好与差的方法。结果表明:岩样抗拉强度、拉伸弹性模量、泊松比和劈裂面与片理夹角?的变化规律如下:石英云母片岩抗拉强度随?的递增而呈线性递增规律;抗拉强度尺寸效应随?的递增而呈线性递减规律;抗拉强度各向异性程度随着岩样的高度增加而逐渐降低; 展开更多
关键词 岩石力学 各向异性 抗拉强度 片理角度 石英云母片岩
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