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Considerations for effective ground support in evaporites 预览
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作者 J.R.Nopola C.A.Vining 《矿业科学技术学报:英文版》 CSCD 2019年第1期113-118,共6页
Evaporites, such as salt and potash, pose unique problems to ground-support designs that are not encountered in other rock types. Evaporites are subject to continual creep and no amount of ground support can successfu... Evaporites, such as salt and potash, pose unique problems to ground-support designs that are not encountered in other rock types. Evaporites are subject to continual creep and no amount of ground support can successfully arrest this process. Common ground-support techniques that are useful for most rock types may reduce the effective life of bolts in evaporite mines and create unseen hazards. A different approach to ground support must be applied to provide long-term support in areas where high creep rates are present. The goal of effective ground-support designs in these situations is not to contain and prevent the rock from moving;rather, the ground-support design must be able to move along with the rock and contain any fully detached slabs until additional remediation measures can be undertaken.The most appropriate ground-support designs will consider the expected movement of the rock and the duration that the area needs to remain accessible. 展开更多
关键词 GROUND SUPPORT GROUND control ROCK MECHANICS And SALT MECHANICS
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冲击扰动对超低摩擦型冲击地压影响分析
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作者 李利萍 李卫军 潘一山 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期111-120,共10页
高地应力和开采强扰动下,深部煤岩体极易发生超低摩擦效应,继而诱发超低摩擦型冲击地压。通过建立考虑上覆岩层压力的块系岩体超低摩擦效应理论模型,对块体逐一进行受力分析,推导得到块体间新法向力公式和工作块体新水平位移公式,理论... 高地应力和开采强扰动下,深部煤岩体极易发生超低摩擦效应,继而诱发超低摩擦型冲击地压。通过建立考虑上覆岩层压力的块系岩体超低摩擦效应理论模型,对块体逐一进行受力分析,推导得到块体间新法向力公式和工作块体新水平位移公式,理论分析其受垂直和水平双向扰动后的动力响应,获得法向力最小值在各块体间的分布特征及水平冲击载荷频率和延迟时间对工作块体水平位移影响规律。研究表明:最容易发生超低摩擦效应的接触面位置为离垂直冲击源最近的3个接触面。块体间法向力减小导致块体间摩擦力降低,如遇水平扰动,极易诱发超低摩擦型冲击地压。水平冲击幅值确定时,工作块体水平运动存在特定的延迟时间及水平冲击频率范围,且工作块体的水平位移随延迟时间及水平冲击幅值的变化呈现周期性变化规律。发现工作块体水平运动开始时刻滞后于水平冲击作用时刻,存在滞后时间,其后将依次经历变加速和变减速运动,最终处于静止状态。块体间法向力变化是超低摩擦效应发生的前提条件,水平扰动是引起工作块体水平位移的直接原因。 展开更多
关键词 岩石力学 超低摩擦效应 冲击载荷 冲击地压 块系岩体 法向力 水平位移
考虑初期损伤的岩石蠕变模型
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作者 张亮亮 王晓健 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第5期214-217,221共5页
为了描述岩石稳定蠕变阶段的非线性特征,现基于Kachanov提出的损伤律推导了损伤变量在衰减、等速蠕变阶段随时间的演化方程,然后根据Lemaitre应变等效原理得到了有效应力随蠕变时间、初始损伤变量和最小损伤变量的变化关系,再将有效应... 为了描述岩石稳定蠕变阶段的非线性特征,现基于Kachanov提出的损伤律推导了损伤变量在衰减、等速蠕变阶段随时间的演化方程,然后根据Lemaitre应变等效原理得到了有效应力随蠕变时间、初始损伤变量和最小损伤变量的变化关系,再将有效应力代替广义开尔文蠕变模型中的Caucy应力,从而建立了考虑初期损伤的广义开尔文蠕变模型。根据泊江海子煤矿砂质泥岩的三轴压缩蠕变试验数据对广义开尔文蠕变损伤模型进行辨识。辨识结果表明:考虑初期损伤的广义开尔文模型理论曲线和试验曲线吻合度非常高,对衰减和等速阶段的描述效果远好于传统广义开尔文模型。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石蠕变 广义开尔文模型 非线性 损伤 岩体工程
深部花岗岩CSIRO地应力测量中高压双轴加卸载试验及非线弹性分析模型 被引量:1
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作者 乔兰 张亦海 +1 位作者 李远 付双双 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期40-48,共9页
为了消除深部岩体非线性特性对CSIRO方法地应力测量误差,通过室内三轴压缩试验等手段,提出一种平均应力与体积模量和剪切模量之间的非线性双曲线模型,模型参数具有明确的物理意义,且线性只是非线性关系中特例。在进行高压双轴加卸载试验... 为了消除深部岩体非线性特性对CSIRO方法地应力测量误差,通过室内三轴压缩试验等手段,提出一种平均应力与体积模量和剪切模量之间的非线性双曲线模型,模型参数具有明确的物理意义,且线性只是非线性关系中特例。在进行高压双轴加卸载试验时,研发了一套高压双轴加载试验装置以模拟解除岩芯的高压环境。将非线性双曲线模型用于CSIRO解除岩芯的平均应力与应变之间的非线性关系特征方程中,与传统线性方法处理数据进行了误差对比,所提出的非线性方法具有更高的精度。加入参数k1消除环氧树脂胶对计算带来的误差,且k1对体积模量和剪切模量不敏感,可以用分段线性拟合的方法确定。 展开更多
关键词 岩石力学 深部岩体 地应力测量 CSIRO 双轴加压试验 岩石非线性
含脉状缺陷结构岩石循环加卸载损伤及强度特性试验研究
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作者 朱凌 裴向军 +2 位作者 崔圣华 梁玉飞 罗路广 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期900-911,共12页
调查大光包滑坡滑带含脉状缺陷结构岩石碎裂特征,研究该类含缺陷岩石的循环加卸载破损机制,基于图像识别技术对试样中脉状缺陷面积进行统计,分别进行单轴压缩和加卸载试验。试验结果表明,缺陷结构界面易构成试样的潜在破坏面,加卸载应... 调查大光包滑坡滑带含脉状缺陷结构岩石碎裂特征,研究该类含缺陷岩石的循环加卸载破损机制,基于图像识别技术对试样中脉状缺陷面积进行统计,分别进行单轴压缩和加卸载试验。试验结果表明,缺陷结构界面易构成试样的潜在破坏面,加卸载应力处于弹性区间仍能明显造成该类试样损伤。同时,缺陷面积比对试样泊松比、损伤规律和峰值强度有较大影响,在加卸载作用下脉状缺陷面积比越大,相同加卸载次数时岩石泊松比越大,造成的损伤程度越高,岩石峰值强度降低越明显;脉状缺陷面积比越小,岩石泊松比越小,造成的损伤程度越低,岩石峰值强度降低有限。研究成果揭示了地震过程中缺陷结构和岩石非协调变形造成的累计损伤和强度劣化特征。 展开更多
关键词 岩石力学 脉状缺陷结构 加卸载 岩石损伤 强度劣化
层状岩体各向异性损伤模型及验证 预览
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作者 赵东雷 左双英 +1 位作者 王嵩 黄春 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第11期254-261,共8页
为推导层状岩体各向异性损伤模型,研究损伤对层状岩体力学参数的劣化程度,通过层面局部坐标系下的两组损伤变量对横观各向同性弹性本构方程进行修正,经坐标转换形成整体坐标系下的损伤本构方程,采用室内单轴压缩试验和三轴压缩试验结果... 为推导层状岩体各向异性损伤模型,研究损伤对层状岩体力学参数的劣化程度,通过层面局部坐标系下的两组损伤变量对横观各向同性弹性本构方程进行修正,经坐标转换形成整体坐标系下的损伤本构方程,采用室内单轴压缩试验和三轴压缩试验结果验证该损伤模型的合理性。研究结果表明:①通过层状岩体损伤模型计算所得的强度和变形参数均可较好地反映试验结果,并具有各向异性,计算出的应力-应变曲线与试验结果吻合较好;②通过该损伤模型,仅需层面倾角为0°和90°时的两组变形参数即可求解各倾角下的应力-应变关系;③通过对摩尔-库伦屈服准则中的参数进行损伤劣化修正,可对试件破坏后的力学行为进行预测。研究结果对于层状岩体的试验研究、理论计算和工程建设具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 岩石力学 层状岩体 岩石损伤 本构模型 数值试验
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三峡工程库区岩溶岸坡消落带岩体劣化特征研究
7
作者 黄波林 殷跃平 +3 位作者 张枝华 王健 秦臻 闫国强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1786-1796,共11页
三峡工程175 m蓄水后,峡谷区内多次发生新生地质灾害事件,岩溶岸坡消落带岩体劣化引起广泛关注。通过野外调查、原位测试和室内试验等大量工作,首次系统阐述三峡库区岩溶岸坡消落带浅表层岩体劣化特征。从岩体宏观劣化现象来看,不同岩... 三峡工程175 m蓄水后,峡谷区内多次发生新生地质灾害事件,岩溶岸坡消落带岩体劣化引起广泛关注。通过野外调查、原位测试和室内试验等大量工作,首次系统阐述三峡库区岩溶岸坡消落带浅表层岩体劣化特征。从岩体宏观劣化现象来看,不同岩体结构和岸坡结构的岩体劣化宏观表现有非常大的差异,包括溶蚀/溶解、裂缝显化与扩展和机械淘蚀等现象。浸泡–风干循环后的灰岩样品力学参数平均每循环下降率约为0.7%;随着循环次数的增加,岩样强度下降可用指数函数形式拟合,相关性系数大于0.84。箭穿洞地表破碎灰岩岩体声波年下降率为11.23%。青石岩溶岸坡浅层岩体多期钻孔声波对穿试验测试明显表明:地下岩体的劣化以结构面的劣化为主,其声波年下降率为10%~60%。这些认识和数据从不同角度展示出岩溶岸坡消落带浅层岩体劣化的独特特征:岩石的低劣化率夹杂结构面的高劣化率,具有不均一性;根据风化界线或岩体裂隙分带,在区内或带内则有相近的劣化率,具有分带性。根据这一特征,建立等效连续模式和结构面模式的岩体劣化力学模型。本研究工作指引了库区岩体劣化方向上未来研究重点,将为三峡库区水位变动带地质灾害隐患点防灾减灾工作提供重要支撑。 展开更多
关键词 岩石力学 三峡库区消落带 岩溶岸坡 浅层岩体劣化特征 劣化率 岩体劣化力学模型
深部岩体力学与开采理论研究进展 预览
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作者 谢和平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1283-1305,共23页
随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”和“强时效”的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,... 随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”和“强时效”的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。国家“十三五”重点研发计划“深部岩体力学与开采理论”针对上述难题进行了系统研究,本文详细总结了项目研究进展,包括:①初步形成了原位保真取芯、保真移位、保真测试的技术体系并开展不同深度原位恢复物理力学试验;②系统探索了扰动条件下不同赋存深度岩体原位长期力学行为,构建了不同赋存应力环境的岩石动态本构模型;③提出了适用于复杂地质条件下深部非线性岩体平均应力与变形模量的关系式,开发了批数据处理网络算法反演深部地应力场,系统研究了岩石破坏过程中的能量积聚、能量耗散特性;④提出了“强扰动”和“强时效”特征的判定依据,探索了深部开采强扰动应力路径下煤体损伤规律及非连续支承压力理论,研究了深部开采强扰动煤体损伤破裂、能量演化及渗透特性;⑤建立了岩体介质复杂孔隙结构的三维可视化模型,实现了裂纹动态扩展过程中应力场的可视化,研发了可视化物理模型的三维应力场的冻结实验装置;⑥开展了深部硬岩矩形隧洞围岩板裂破坏的试验模拟,提出了深部近采场区域应力平稳释放理论与方法,研发并应用了深部硬岩高应力诱导与爆破耦合的破岩方法与技术;⑦概括了深部硬岩强卸荷下3种灾害模式的破裂孕育分异演化机制,提出了基于物质点原理描述岩体连续-非连续计算分析新方法,创新了硐室稳定的裂化-抑制支护方法;⑧分析了深部煤炭安全绿色开采的主要影响因素,初步构建了“高保低损”型深部� 展开更多
关键词 深部开采 岩体力学 原位岩石力学 可视化 多相多场
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单轴压缩下砂岩断裂试验及细观统计损伤模型 预览
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作者 李汉章 束加庆 +2 位作者 王海军 任旭华 汤雷 《人民珠江》 2019年第1期36-42,共7页
岩石是典型的非均匀性材料,含有裂纹、颗粒胶结面等缺陷,建立三维岩石损伤破裂本构模型,真实模拟岩石宏细观力学特性,是岩石损伤力学中的首要问题之一。通过赋予损伤后细观单元一定的承压能力,使其成为"接触单元",模拟压缩状... 岩石是典型的非均匀性材料,含有裂纹、颗粒胶结面等缺陷,建立三维岩石损伤破裂本构模型,真实模拟岩石宏细观力学特性,是岩石损伤力学中的首要问题之一。通过赋予损伤后细观单元一定的承压能力,使其成为"接触单元",模拟压缩状态下的物质接触愈合作用,建立考虑细观单元残余强度的统计损伤本构模型,给出损伤变量的演化规律,采用Weibull双参数分布模拟岩体细观参数的非均匀性和随机性,编制程序实现了三维模型的单轴压缩计算。开展圆柱形砂岩单轴压缩物理试验,将基于细观统计损伤模型的计算结果与物理试验结果对比。结果表明,数值模拟结果与砂岩单轴压缩试验中宏观弹性模量及单轴抗压强度一致,应力应变曲线相吻合。基于考虑细观单元残余强度的本构模型可以准确模拟砂岩试样逐渐从细观损伤累积到集聚成核断裂扩展直至破坏的全过程,数值模拟最终破坏形态特征与物理试验一致。验证了模型的有效性,为进一步采用本构开展不同荷载条件及岩体工程分析应用奠定了基础。 展开更多
关键词 岩石力学 细观力学 统计损伤模型 岩石破裂 砂岩
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冻融荷载下节理岩体的复合损伤模型 预览 被引量:1
10
作者 陈松 乔春生 +1 位作者 叶青 冀少鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期100-108,共9页
针对工程实际中的冻融受荷岩体,以岩石初始损伤状态为参考状态,将冻融与荷载作用引起的损伤视为细观损伤,节理引起的损伤视为宏观损伤,根据Lemaitre应变等效性假设,推导建立考虑宏细观缺陷的节理岩体复合损伤模型.应用该模型分析贯通率... 针对工程实际中的冻融受荷岩体,以岩石初始损伤状态为参考状态,将冻融与荷载作用引起的损伤视为细观损伤,节理引起的损伤视为宏观损伤,根据Lemaitre应变等效性假设,推导建立考虑宏细观缺陷的节理岩体复合损伤模型.应用该模型分析贯通率和冻融次数分别对岩体力学性质劣化的影响,结果表明:在贯通率一定时,损伤演化曲线随冻融次数的增加而增加,试验与理论峰值强度(或弹性模量)曲线随冻融循环次数增加而降低;在冻融次数一定时,损伤演化曲线与贯通率呈正相关关系,试验与理论峰值强度(或弹性模量)与贯通率呈负相关关系.说明贯通率与冻融次数对岩体的劣化产生一定影响,且饱和试验组受冻融效应较天然试验组力学性能劣化严重.将所建模型计算结果与试验值进行比较,理论曲线与试验曲线吻合良好,验证了所建模型的合理性与有效性. 展开更多
关键词 岩石力学 节理岩体 冻融循环 宏细观缺陷 损伤模型
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大埋深、高地应力地下洞室群围岩破坏机理及应对措施研究
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作者 孙会想 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期8-17,共10页
地下洞室开挖过程中,脆性围岩应力释放型破坏(岩爆、片帮掉块等)和结构面-应力型破坏(围岩松弛、喷层开裂、顶拱坍塌等)是洞室群围岩破坏常见的主要形式。文章以白鹤滩水电站左岸尾水连接管洞室群为研究对象,结合现场踏勘统计分析,基于... 地下洞室开挖过程中,脆性围岩应力释放型破坏(岩爆、片帮掉块等)和结构面-应力型破坏(围岩松弛、喷层开裂、顶拱坍塌等)是洞室群围岩破坏常见的主要形式。文章以白鹤滩水电站左岸尾水连接管洞室群为研究对象,结合现场踏勘统计分析,基于500μm显微镜观察、室内岩石力学单轴压缩试验对围岩应力释放型破坏机理进行了研究,基于数值模拟、孔内摄像技术对围岩结构面-应力型破坏机理进行了研究,并分别提出了相应的应对措施。研究表明,完整性较好的脆性围岩(Ⅱ类)具有一定的塑性性能,洞室开挖卸荷后岩体易发生压剪破坏,产生与受力方向呈小夹角的破坏面,塑性势能沿破裂面释放,进而引起薄层掉块或岩爆现象;对于完整性较差的围岩(Ⅲ类),由于节理、错动带等裂隙的存在,多表现为岩性强度高、岩体强度低的性状。围岩微裂纹在高地应力作用下逐渐扩展连通,形成相互切割的结构面,并逐步向岩体深部不断发展,直至应力完全释放,受周边洞室爆破振动影响时易发生坍塌现象,破坏过程在宏观上表现为由表及里并具时效性的特点。 展开更多
关键词 岩石力学 高应力 大埋深 地下洞室群 围岩破坏
巨型地下洞室脆性围岩高应力破裂防治措施研究
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作者 孟国涛 侯靖 +2 位作者 陈建林 王红彬 陈浩 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期247-255,共9页
脆性岩体高应力破裂是西部水电地下工程面临的主要岩石力学问题之一。依托世界最大规模的白鹤滩地下厂房洞室群,在概括高应力条件和玄武岩脆性特征基础上,说明了地下洞室围岩破裂破坏形式。采用3DEC中围岩能量释放等指标,研究了洞群布... 脆性岩体高应力破裂是西部水电地下工程面临的主要岩石力学问题之一。依托世界最大规模的白鹤滩地下厂房洞室群,在概括高应力条件和玄武岩脆性特征基础上,说明了地下洞室围岩破裂破坏形式。采用3DEC中围岩能量释放等指标,研究了洞群布置、体形优化等宏观策略;依据围岩高应力集中特征,分析了开挖程序和支护时机等应对措施。结果表明,针对构造应力占主导的地下工程,可研设计应尽可能使主要洞室轴线与σ01小角度相交、宜选择双向成拱的圆筒形体形、保证顶拱曲率与应力拱相适应,并且,在施工期应尽可能沿σ01方向优先开挖、对应力集中的顶拱开挖不宜过多分幅、河谷应力条件下应优先开挖临江侧,此外,必须充分利用掌子面效应及时支护,抑制脆性岩体破裂扩展和时效变形。工程实践表明,防治脆性围岩高应力破裂的战略性措施能够降低洞室群围岩产生破裂破坏的总体风险,而战术性措施能够减小支护代价,提升工程安全性和经济合理性。 展开更多
关键词 岩石力学 高应力 岩体破裂 防治措施 地下洞室群 白鹤滩水电站
P波在非线性交叉节理岩体中的传播特性研究
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作者 柴少波 李建春 +1 位作者 赵均海 陈昕 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1149-1157,共9页
岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立... 岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立了平面P波在2条交叉节理中的传播方程。其次,采用UDEC程序对2条交叉节理中的波传播进行了数值模拟,对比发现,理论结果与数值计算结果非常接近。然后,采用数值方法建立了平面P波在2组交叉节理中传播的计算模型。最后,对影响波传播的一些参数进行了分析。结果表明,节理刚度、节理分布以及入射波频率等都影响波的传播过程;交叉节理不同监测点处的透反射系数也不尽相同。提出的理论方法为分析应力波在交叉节理中的传播提供了新的思路,但该方法仍有很多局限,对于复杂工况,可以采用数值模拟方法。 展开更多
关键词 岩石力学 交叉节理 波传播 时域递归分析法 节理岩体 透反射系数
N型组合节理类岩体单轴压缩破坏试验 预览
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作者 孙冰 罗瑜 +1 位作者 谢杰辉 曾晟 《黄金科学技术》 CSCD 2019年第4期548-556,共9页
针对实际工程中平行与交叉裂隙组合呈N字形裂隙岩体的稳定性问题,以N型组合节理为研究对象,开展了N型节理类岩体试件超声波检测试验和单轴静载试验,结合断裂力学理论,分析其强度特征、破坏特征和超声波波速衰减规律。结果表明:(1)N型组... 针对实际工程中平行与交叉裂隙组合呈N字形裂隙岩体的稳定性问题,以N型组合节理为研究对象,开展了N型节理类岩体试件超声波检测试验和单轴静载试验,结合断裂力学理论,分析其强度特征、破坏特征和超声波波速衰减规律。结果表明:(1)N型组合节理类岩体的裂纹类型依次有翼型裂纹和次生倾斜裂纹,其扩展路径最终均趋向于主应力方向,不同于单节理下的裂纹发展规律;(2)当主节理倾角一定时,主次节理夹角和节理条数对试件的物理性能有一定的影响。各组合节理试件的波速衰减率范围在0.9%~9.6%之间,且15°和90°夹角节理试件的波速衰减最快,而60°夹角节理试件的衰减最慢;(3)组合节理类岩体的本构关系、峰值强度和破坏特征均表现出非线性特征。峰值强度分布规律基本服从M型分布,不同于单节理下的U型分布,其中15°、30°、45°、75°和90°夹角试件,以及完整试件呈准脆性破坏,其他夹角试件呈脆性破坏。 展开更多
关键词 岩石力学 类岩石材料 组合节理 单轴压缩 应力强度因子 超声波测试 破坏特征
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基于核磁共振技术的弱胶结砂岩干湿循环损伤特性研究
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作者 宋勇军 张磊涛 +4 位作者 任建喜 陈佳星 车永新 杨慧敏 毕冉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期825-831,共7页
为研究岩石在干湿循环作用下的损伤演化规律,采用核磁共振技术对不同干湿循环条件下的弱胶结砂岩进行测试,得到岩石的T2谱分布曲线、谱峰面积及孔隙度。结果表明,随着干湿循环次数的增加,岩石T2谱曲线逐渐向右移动,但移动幅度逐渐减小;T... 为研究岩石在干湿循环作用下的损伤演化规律,采用核磁共振技术对不同干湿循环条件下的弱胶结砂岩进行测试,得到岩石的T2谱分布曲线、谱峰面积及孔隙度。结果表明,随着干湿循环次数的增加,岩石T2谱曲线逐渐向右移动,但移动幅度逐渐减小;T2谱面积及孔隙度随干湿循环次数的增加逐渐增大,但其增长速率不断降低。采用孔隙度定义岩石损伤度,分析孔隙度与岩石损伤度之间的量化关系,并建立不同干湿循环次数与损伤度之间的函数关系。发现干湿循环作用对岩石的损伤程度随循环次数的增大而增加,但随着循环次数的持续增加,损伤速率不断降低,干湿循环作用对岩石的损伤程度趋于定值。 展开更多
关键词 岩石力学 干湿循环 核磁共振 T2谱分布 孔隙度 损伤度
裂隙几何特征对岩石强度影响模拟实验研究 预览
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作者 张艳博 王科学 +2 位作者 姚旭龙 梁鹏 刘祥鑫 《中国矿业》 北大核心 2019年第8期141-148,共8页
为探究裂隙几何特征(倾角、长度、位置)的综合作用对岩石峰值强度的影响,对含单裂隙岩石进行单轴压缩的数值模拟实验,分析裂隙倾角、长度、位置对岩石强度特性和破裂特征的影响,同时基于多元逐步回归分析,将三者对岩石峰值强度的影响性... 为探究裂隙几何特征(倾角、长度、位置)的综合作用对岩石峰值强度的影响,对含单裂隙岩石进行单轴压缩的数值模拟实验,分析裂隙倾角、长度、位置对岩石强度特性和破裂特征的影响,同时基于多元逐步回归分析,将三者对岩石峰值强度的影响性进行评价。结果表明:倾角对新生裂纹的起裂位置与起裂时间作用明显,长度与岩石的完整性与稳定程度具有相关性,位置影响裂纹扩展规模和岩石破坏形态;裂隙倾角、长度与位置对岩石峰值强度的影响程度在不同区间内有所差异,从整体来看,由于位置影响因子较小被作为无关变量剔除,在小于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为长度>倾角>位置,长度与倾角的影响因子为0.82、0.36,在大于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为倾角>长度>位置,长度与倾角的影响因子为0.344、0.866,同时,建立的逐步回归模型可以有效评价岩石强度,对岩石初始损伤判定具有一定参考价值。 展开更多
关键词 岩石力学 单裂隙岩石 裂隙几何特征 峰值强度 数值模拟
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深部铜矿破碎岩体巷道支护参数优化研究 预览
17
作者 张亭 李军民 +1 位作者 郭生茂 刘涛 《矿冶》 CAS 2019年第3期17-21,共5页
通过分析深部铜矿破碎地段支护失效的原因,建立巷道开挖岩石力学分析模型,对巷道开挖后的破碎圈半径和应力分布进行了计算,根据计算结果,对破碎地段的巷道支护参数进行了设计,设计采用钢筋混凝土和锚杆联合支护方案,混凝土厚度95cm,锚... 通过分析深部铜矿破碎地段支护失效的原因,建立巷道开挖岩石力学分析模型,对巷道开挖后的破碎圈半径和应力分布进行了计算,根据计算结果,对破碎地段的巷道支护参数进行了设计,设计采用钢筋混凝土和锚杆联合支护方案,混凝土厚度95cm,锚杆长度2m。新的支护方案对破碎地段的巷道支护效果明显。 展开更多
关键词 破碎岩体 支护参数 岩石力学 支护效果 力学模型
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不同围压下卸荷速率对围岩变形与破坏的影响
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作者 侯公羽 梁金平 +4 位作者 胡涛 荆浩勇 谭金鑫 杨希 张永康 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期433-444,共12页
研究相关因素对巷道/隧道围岩变形及破裂形态特征的影响作用,可以为巷道/隧道的支护设计提供理论支撑。在课题组已成功构建的围岩试件开挖卸荷模型试验系统基础上,对水泥砂浆围岩试件进行不同初始围压下不同卸荷速率的系列试验。试验结... 研究相关因素对巷道/隧道围岩变形及破裂形态特征的影响作用,可以为巷道/隧道的支护设计提供理论支撑。在课题组已成功构建的围岩试件开挖卸荷模型试验系统基础上,对水泥砂浆围岩试件进行不同初始围压下不同卸荷速率的系列试验。试验结果表明:(1)开挖卸荷对围岩变形及破坏的影响不仅存在于卸荷阶段,卸荷效应会在卸荷结束之后继续对巷道围岩产生影响,并且随着初始围压的增大,对卸荷后围岩变形的影响更为明显。(2)卸荷阶段的切向、轴向应变率均呈现先增大后逐渐减小的变化趋势。快速卸荷应变率峰值出现较早,慢速卸荷应变率峰值出现较晚。(3)初始围压相同时,卸荷速度增大,卸荷阶段应变率加快,变形总量越小。卸荷速度相同时,初始围压增大,卸荷阶段应变率加快,变形总量越大。(4)慢速卸荷破坏时,试件外壁完整,内壁上靠近底端出现片状剥落;快速卸荷破坏时,试件外壁上出现环状贯通裂隙伴随少量竖向微裂隙,内径缩减明显,内壁上出现岩块掉落现象。试验结果有利于进一步研究其他相关因素对围岩变形及破裂形态的影响机制。 展开更多
关键词 岩石力学 围岩试件 开挖卸荷 应变监测 变形规律 破坏特征
正反向直剪下层状岩体强度和破坏特征模型试验
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作者 刘伟 曾亚武 +1 位作者 夏磊 陈曦 《武汉大学学报:工学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期600-609,共10页
通过对不同倾角类层状岩体试样的正、反向直剪试验,深入对比分析了试样在正、反直剪过程中的抗剪强度、强度各向异性、剪胀性质和破坏形态的特征及不同.试验结果表明:1)层状岩体的剪切破坏,具有延性破坏特征;相同试样正、反向直剪的剪... 通过对不同倾角类层状岩体试样的正、反向直剪试验,深入对比分析了试样在正、反直剪过程中的抗剪强度、强度各向异性、剪胀性质和破坏形态的特征及不同.试验结果表明:1)层状岩体的剪切破坏,具有延性破坏特征;相同试样正、反向直剪的剪切应力与切向位移关系曲线特征点的变化规律一致,但曲线形态并不相同.2)同一法向应力下,相同试样正、反向剪切的峰值强度、残余强度和抗剪强度指标c、φ值均不相同.正向剪切时,30°的抗剪强度最高;而反向剪切时,120°的抗剪强度最高.3)相同层理倾角的试样正向剪切时,剪胀效果显著强于反向剪切时的;而反向剪切时的剪缩效果却比正向剪切时的更加明显.4)各组试样在正、反向剪切下的宏观破坏形态特征完全不同,有较强的剪切方向性.试样的剪切破坏机制可分为4种:滑移、剪断、张拉断裂和张拉滑移复合破坏.最后,通过简化计算模型的对比分析,在理论上解释了60°倾角的试样正、反向直剪时破坏机理的不同. 展开更多
关键词 岩石力学 层状岩体 直剪试验 剪切方向 抗剪强度 破坏机制
岩爆风险下深埋长大隧洞支护设计与工程实践
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作者 刘宁 张春生 +1 位作者 单治钢 褚卫江 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2934-2943,共10页
岩爆风险下合理的支护设计能够有效防治和规避岩爆灾害的发生,减轻灾害造成的损失,确保人员和工程安全。但岩爆不同于普通的高应力破坏,有其特殊的诱发机制和控制策略。以世界埋深最大的锦屏二级水电站深埋隧洞为工程背景,基于不同类型... 岩爆风险下合理的支护设计能够有效防治和规避岩爆灾害的发生,减轻灾害造成的损失,确保人员和工程安全。但岩爆不同于普通的高应力破坏,有其特殊的诱发机制和控制策略。以世界埋深最大的锦屏二级水电站深埋隧洞为工程背景,基于不同类型岩爆的诱发机制,对施工中存在的支护单元选择存在的问题进行深入探讨。并针对深埋大理岩破裂和脆–延–塑转换两点突出特性,分别从破坏深度与承载能力、能量释放量与吸能能力、变形量与变形适应能力3个方面,提出岩爆条件下需关注的支护能力,并对支护单元的特点和功能进行详细分析,提出适合岩爆条件下的支护单元选型方法,并利用非连续力学方法对围岩的破裂损伤特征进行深入分析。最后,对岩爆条件下支护优化设计方法进行讨论。相关研究成果和实践经验可以为类似工程设计提供参考。 展开更多
关键词 岩石力学 岩爆 深埋隧洞 支护设计 锦屏二级水电站
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