一、用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法(论文文献综述)
朱俊福[1](2021)在《深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究》文中研究表明煤系地层沉积岩的成层特征以及层间的岩性差异,使煤矿巷道围岩的结构类型较多,其围岩松动圈的形成、范围、形状等特征也更为复杂。为此,论文以围岩松动圈巷道支护理论为基础,首先对基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown经验强度准则等三种强度准则的松动圈理论求解方法进行分析与评述;然后采用“深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统”,设计了6个相似材料模型进行模拟试验,并与15组数值模拟方案的计算结果对比分析,研究深部高应力条件下层状岩体巷道开挖、围岩变形及破坏后松动圈的演化发展机理;在以上2方面研究的基础上,采用数值模拟进行方案设计,提出深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制方案,成功的进行了深部巷道工程试验,取得了良好的支护效果。论文主要成果如下:(1)在基于三种强度准则的松动圈计算方法中,获得了M-C准则、D-P准则相对于H-B经验强度准则计算的松动圈半径偏小的影响因素,且一般均小于现场实测值,因此,特别强调支护设计时其松动圈的计算值与现场测试值相互校核的必要性。针对层状岩体巷道围岩松动圈解析有关边界条件设置、岩石强度软化方法、非圆形断面标准化等适用性进行了探讨,相比而言对围岩塑性区的计算理论上则比较严谨。(2)层状岩体巷道围岩松动圈呈跳跃性的梯级发展特征,其范围和形态受最大主应力作用方向控制,呈现正交各向异性特性,其对称轴垂直岩层且过巷道形心;当侧压系数小于1.0时,层状岩体巷道的顶部首先产生松动圈,其次是巷道两帮,而且两帮松动圈均较顶底部大;当岩层垂直方向与巷道底角平分线方向一致时,该底角部位松动圈将明显增大,而岩层倾角对松动圈大小和范围的影响并不显着。(3)软弱层处于巷道位置使巷道发生明显的偏压破坏现象,整体呈现明显的非对称变形特征,其松动圈和巷道破坏特征在巷道各部位的差异性较为明显,对此应采取局部如加长加密锚杆锚索等加强支护措施;研究结果显示支护的作用对软弱层附近的松动圈影响较大,而对远离软弱层的巷道部位则影响较弱。(4)现场测试数据显示河南城郊煤矿深部试验巷道的大松动圈围岩具有软岩、高应力和膨胀性三大特点,由于主应力相差很大,产生较大的偏应力导致巷道稳定性差;以喷网协同、锚杆和锚索协同,结合注浆的预应力协同控制技术,加强上帮底角部位和下帮拱肩部位的支护和加固措施,有效地解决了深部开采大松动圈围岩穿层巷道的稳定性问题。该论文有图107幅,表12张,参考文献186篇。
毛锐[2](2021)在《云南金沙缓薄矿体房柱法开采中采场结构参数优化》文中认为依据现场地表沉降变形情况的调查,认为现有的采场结构参数不适合金沙矿段缓薄矿体的开采。为了保障矿山的生产安全和矿产资源的充分回收,在矿山的基础建设与生产经营过程中应该对岩体力学性质调查、采空区地表残余变形监测、采场结构参数设计、顶板位移及应力分布和采场稳定性展开深入研究。本文依托地表沉陷情况监测、地压活动调查以及岩体结构面调查、室内力学参数的折减等基础工作,采用In SAR时序分析技术、基于层次分析法的模糊综合评判理论、薄板理论、数值模拟等方法,对金沙矿段的采空区地表沉降变形、地质强度指标修正、采场结构参数优化、空区顶板稳定性进行了研究。主要研究内容及成果如下:(1)依据地表沉陷情况的调查结果,矿山现有的采场结构参数已经引起了地表的开裂变形。为了系统地掌握采空区地表沉降规律,利用哨兵一号(Sentinel-1A)监测雷达对矿区地表整体沉降变形情况进行监测,提取2018年至2020年70景的监测数据,并对SAR数据进行解算,通过布置剖面线和地表特征点获得研究区域地表的时序沉降量,采用GIS工具对地表沉降进行分析。分析结果表明:矿体开采引起地表沉降在形态上类似于一个漏斗,越靠近沉降区中部沉陷速率越大,In SAR时序监测能够精确地获得地表沉陷区的沉降量以及沉降速率的变化趋势,为后续采场结构参数优化提供了依据。(2)结合现场工程岩体调查情况以及岩体结构面产状信息统计分析,建立了金沙矿段岩体优势结构面信息概化图和概率分布图,并对岩体的结构特征和结构面表面条件进行了详细的观测统计,得到了调查区域岩体的完整性系数、结构面粗糙性系数和结构面起伏性系数,为掌握岩体结构特征以及室内力学参数的修正奠定基础。(3)利用地质强度指标(GSI)来确定岩石损伤本构模型参数。基于Hoek-Brown强度准则和GSI值量化表来评价地质强度指标时具有很大的随机性和模糊性,采用模糊数学理论对岩体本身的特征参量进行更为客观的评价是较为有效的手段。本文通过引入优势结构面组数9)、结构面间距d、岩体完整性系数、粗糙性系数、起伏性系数来描述岩体结构特征,然后将多因素影响因子运用模糊综合评判法对GSI进行系统评判,再结合层次分析法来确定隶属权重,构建GSI模糊综合评判模型。该方法能够将现场调查结果、专家的工程经验以及结果检验有机地统一起来,具有准确性高、针对性强的特点,为今后系统地量化岩体其他参数提供了新思路。(4)首先运用薄板理论分析法对大跨度采场顶板的稳定性进行分析,然后利用大型三维建模软件Midas-GTS构建12种采场开挖模型,导入进FLAC3D数值模拟软件对每一种结构参数下的采场空区顶板的位移及应力进行分析比较,对采场顶板的稳定性进行了研究。同时,与实际运用的采场结构参数作对比,提出了更优的参数设计方案,为永善金沙矿后续安全回采作业的进行提供了指导意义。
鲁皓琰[3](2020)在《基于UDEC节理岩体抗压强度的数值研究》文中研究表明岩体在自然界长期存在过程中,经历地质与风化作用形成了各种类型的不规则结构面。随机分布的结构面相互交割,使岩体形成复杂的割裂结构。节理面的存在使岩体强度呈现复杂的各向异性。本文通过对江西某矿区岩样进行岩石力学试验,得到岩石试件的力学参数,利用Hoek-Brown法估算岩体力学参数,建立二维离散元UDEC数值模型,较为系统地研究了三类节理岩体的各向异性,主要研究成果如下:(1)采用控制变量法研究了节理产状对单一节理岩体抗压强度的影响,结果表明:节理位置(节理尖端到受压面的距离)、倾角相同时,随着节理迹长比的增大,抗压强度呈非线性减小趋势,可拟合为二次函数关系;节理位置、迹长比相同时,随着节理倾角的增大,抗压强度呈先减小后增大的“U”形变化趋势;节理倾角、迹长比相同时,随着裂纹尖端到受压面距离的增大,岩石试件的抗压强度呈线性增大趋势。(2)为研究只含一组优势节理岩体的力学特性,在围压作用下,改变节理倾角与间距,进行抗压强度实验。结果表明:不同于单一节理岩体,随着节理倾角由15°向90°递增,σ1-β曲线呈现非对称的“勺”形,岩体破坏模式依次为压碎破坏、剪切滑移破坏、劈裂破坏;当节理面倾角接近φj(节理面内摩擦角)或者90°时,即使改变节理间距,抗压强度也不会发生明显变化;当节理面倾角介于φj~90°之间时,岩体沿节理面发生破坏,抗压强度随节理间距的减小而减小,并逐渐趋于一个定值,近似于负指数变化关系;随着围压的增大,岩体抗压强度呈线性增大趋势,各向异性随之减弱。(3)基于分形理论,结合Monte Carlo方法生成节理岩体平面网络图,以网络图中心为基点,选取节理岩体模拟试件,以探究复杂节理岩体的各向异性,结果表明:选取角度、围压相同时,随着岩体尺寸的增大,节理岩体各向异性减弱,抗压强度呈非线性减小趋势,并趋向于某一定值,可拟合为负指数变化关系;围压、尺寸相同时,随着取样角度(所截取岩体试件与水平方向的夹角)的增大,节理岩体抗压强度呈微幅波动趋势,这应与节理分布的分形特性有关,取样角度为60°时,岩体试件的抗压强度值略高,尺寸效应与围压效应也较为明显。
刘相如[4](2020)在《断续裂隙岩石常规三轴压缩力学行为及破坏机理研究》文中进行了进一步梳理经历过长期的地质构造运动,岩体内部通常会包含各种不同类型的缺陷如:断层、节理、孔洞和裂隙等,由于这些缺陷的存在使得岩体结构表现为显着的非均质性、非连续性和各向异性。裂隙岩体一般处于三向受力状态,且裂隙分布和受力状态是影响裂隙岩体力学行为的重要因素。因此,本文采用自主研制的长方体岩石常规三轴压缩及测量装置,结合GCTS岩体动态三轴仪开展三轴压缩下裂隙岩体力学行为的研究,对岩体工程稳定性评价具有重要指导意义。本文依托国家自然科学基金项目(51179189,51734009)和江苏省杰出青年基金项目(BK20150005),以含裂隙红砂岩为研究对象,采用室内试验、数值模拟及理论分析相结合的方法,进行了以下研究工作:(1)采用自主研制的长方体岩石常规三轴压缩及测量装置,结合GCTS岩体动态三轴仪,开展了完整砂岩和单裂隙砂岩的常规三轴压缩试验。单裂隙砂岩的强度随着围压的增大呈线性增大,破坏模式则由张拉劈裂破坏向剪切破坏转变。结合三维CT扫描结果,单轴压缩下试样裂纹分布特征复杂,三轴压缩下具有明显的剪切特征,揭示了单裂隙岩石内部损伤机理。引入裂隙初始损伤变量,建立了裂隙岩石损伤统计本构模型,基于室内试验结果验证了本构模型的正确性。(2)基于单裂隙砂岩损伤破裂机理研究的基础上,开展了共面双裂隙砂岩和非共面双裂隙砂岩的常规三轴压缩试验。结合CT扫描结果,在试样的破裂特征方面,双裂隙砂岩试样较单裂隙砂岩试样表现出明显的三轴压缩破裂特征。双裂隙试样的破裂模式受到预制裂隙的影响较围压影响大,裂隙的分布特征主导试样的最终破裂特征。基于声发射数据,采用K-Means算法进行裂纹类型分析,单轴压缩作用时,岩桥倾角对试样的破裂过程具有显着影响,而在三轴压缩作用时,试样的破坏主要为剪切/混合裂纹主导。(3)采用PFC构建了裂隙砂岩试样,基于完整砂岩的常规三轴压缩室内试验结果进行了细观参数的标定,进而开展了单裂隙砂岩、共面双裂隙砂岩及非共面裂隙砂岩常规三轴压缩模拟,从强度、变形和破坏模式等三方面验证了该数值模拟方法的可行性,为后续分析裂隙岩体损伤破裂机理奠定基础。(4)基于数值模拟方法探究裂隙岩体常规三轴压缩损伤破裂过程,分析微裂纹、位移场及力场的演化过程,从细观层面研究了裂隙倾角、岩桥倾角及围压对裂隙砂岩损伤演化的影响。同时根据微裂纹倾角,定义了6种裂纹类型,其中张拉型微裂纹所占比例最高,拉剪型微裂纹次之,而压缩型微裂纹所占比例最低,其他类型微裂纹所占比例与围压及裂隙几何分布有关,从细观层面上揭示裂隙岩体常规三轴压缩损伤破裂机理。
祝俊[5](2020)在《软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究》文中研究指明隧道设计与施工中遇到软弱围岩问题越来越普遍,由于软弱围岩自稳能力差,容易出现变形过大和变形时间长等问题,对隧道施工安全和围岩长期稳定有重要影响。目前,对软弱围岩隧道变形预测研究依然不够清晰,初期支护设计过于依赖工程经验,存在安全性不足或过于保守的极端现象。因此本文以“平田隧道软弱围岩大变形及衬砌开裂防治技术研究”课题项目为依托,采用理论分析、数值模拟、现场监测以及现场试验等方法,系统研究软弱围岩变形预测与初期支护承载能力及其工程应用等问题。主要工作和成果如下:(1)基于BQ分级法,提出以地质雷达和掌子面编录预测法为动态修正手段,对软弱围岩等级进行动态分级修正的方案,并应用于平田隧道施工中,指导隧道设计与施工。(2)根据小孔扩张理论,建立隧道开挖卸荷与支护的变形计算模型,分析在不同支护阻力下围岩的变形发展状况,考虑岩体剪胀特性下体积变化的影响,采用线性非关联流动法则描述岩体剪胀特性,推导了两种不同强度准则下围岩应力和位移解析式,对围岩变形进行预测分析。(3)通过分析软弱围岩隧道的“锚喷+钢拱架”联合支护作用机理,利用锚杆、喷层、钢拱架与围岩相互作用形成的联合支护复合拱计算模型,确定各支护构件分担围岩荷载的比例,分析了在围岩变形下复合拱承载能力与各支护参数的影响关系。(4)结合隧道变形预测计算模型和初期支护承载力计算模型,以隧道允许相对位移为变形控制目标,建立初期支护参数设计与优化模型,指导与优化软弱围岩隧道“锚喷+钢拱架”支护参数设计;并将上述理论应用与工程实践,结合数值模拟进行对比分析与验证。
马荣和[6](2020)在《HSSPC方法及其在水工高陡岩质边坡稳定性评价中的应用研究》文中研究指明近年来随着我国经济的飞速发展,国家对能源的需求不断扩大,矿产资源的日益枯竭,促使水能资源的开发迫在眉睫。水电事业的空前发展在造就一大批世界级巨型工程的同时也隐藏着潜在的边坡失稳风险。众所周知,水电工程边坡具备边坡高度大、地质结构及环境条件复杂等特点,往往导致现场调查和数据获取难度较大,危险度高,边坡稳定性评价不易。然而,水电工程不同于其它行业,其工程等别高、重要性大,对临时边坡及永久边坡的稳定性要求高,往往需要工程建设者们进行快速、准确的预判。本文基于现场地质调查,以工程地质分析、Geo Studio极限平衡、ABAQUS数值模拟、HSSPC方法为研究手段,逐步开展卜寺沟电站枢纽区岩质边坡稳定性评价。本文主要取得如下结论:(1)据现场地质调查,枢纽区地层岩性为三叠系上统杂谷脑组(T3z)、三叠系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩、板岩;地质构造表现为层间挤压破碎带、小断层、节理裂隙;边坡物理地质现象主要为风化、卸荷、崩塌、堆积;河床谷底基岩、两岸岸坡透水性为弱透水,透水率q=(1~10)Lu。(2)据边坡工程地质分类、岩体结构特征、风化卸荷带划分、岩体质量分级、力学参数取值研究,边坡岩体结构为层状结构,主要发育Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级结构面;风化卸荷带划分为弱风化强、弱、无卸荷带,微风化~新鲜岩带;边坡岩体质量为Ⅲ级,浅表层岩体质量为Ⅳ级,边坡内部岩体质量为Ⅱ级;边坡岩体力学参数综合取值与电站预可报告建议值基本吻合,且略大于建议值。(3)据边坡变形破坏现象、破坏模式分析,归纳形成枢纽区岩质边坡变形破坏现象、破坏模式为:碎块石~孤石滚落流动破坏、倾倒~滑移破坏、复合式破坏。(4)基于工程地质分析,对电站边坡稳定性作出初步评判,结果表明:进水口边坡(洞脸、侧坡)、地面厂房河谷左岸边坡,边坡整体基本稳定,浅表层易发生失稳;右岸坝肩边坡(坝肩、趾板)、地面厂房后边坡,边坡整体基本稳定。(5)基于Geo Studio极限平衡计算,以不同风化卸荷带为划分,选取3种工况、3种方法进行边坡稳定性系数计算并预判边坡稳定性,结果表明:边坡整体基本稳定,浅表层易发生失稳。(6)基于ABAQUS数值模拟,考虑自重应力场,开展位移、应力特征分析,结果表明:边坡整体基本稳定,浅表层易发生失稳。(7)基于荷兰学者R.Hack的SSPC研究成果,从参评结构面选取、评价指标的优化、取值角度出发,将统计优势结构面、地质优势结构面纳入参评结构面选取,同时基于室内岩石物理力学性质试验、5m硐段裂隙条数进行完整岩石抗压强度IRS、风化程度WE的优化取值,以Hoek-Brown准则、最大坡高公式开展边坡岩体抗剪强度c,φ、最大坡高Hmax的SSPC修正,提出了基于地质勘探平硐资料的水电工程SSPC方法(HSSPC方法),并将其应用于卜寺沟电站边坡稳定性评价,评价结果表明:HSSPC能较好的适用于水电工程枢纽区岩质边坡稳定性评价与预测。(8)针对枢纽区岩质边坡,以工程地质分析、Geo Studio极限平衡、ABAQUS数值模拟、HSSPC方法为研究手段,依次开展电站边坡稳定性评价与预测,结果表明:HSSPC评价结果与工程地质分析、Geo Studio极限平衡、ABAQUS数值模拟结果基本吻合,表明HSSPC能较好的应用于水电工程高陡岩质边坡稳定性评价。
任红岗[7](2020)在《宜昌磷矿开采多因素影响分析及优化技术研究》文中研究指明宜昌磷矿由于构造断裂和节理裂隙发育、地形结构复杂多样、矿岩破碎且稳定性差等特点,传统的采矿工艺开采后引发了一系列的地质灾害、安全隐患、环境污染等问题,主要表现为:顶板垮塌、边帮垮落灾害频发;空区塌陷、地表开裂现象不断出现;山峰崩塌、山体滑坡时有发生;采空区引起较强烈的地压活动日益频繁。大量矿井废水携带含有磷的悬浮物排入地表水体,引起水体富养化,带来严重的环境污染。为此,本文针对上述问题,通过现场调查、理论分析、室内试验、数值模拟、现场试验、综合评价等技术手段开展研究工作。(1)系统分析了宜昌地区破碎磷矿体节理裂隙、三轴压缩力学性质,建立了三轴压缩等效耦合损伤变量模型,研究不同围压作用下岩体损伤特性,揭示了破碎岩体节理裂隙、围压大小、损伤特性、力学强度相互影响关系。针对破碎岩体参数对采场稳定性的敏感性大的问题,采用正交-灰关联评价模型(OED-GRA),研究岩体参数与采场稳定性之间的影响程度,并获得Hoek-Brown准则岩体性质参数与Mohr-Coulumb准则岩体力学参数之间的关联度,避免因岩体参数取值偏差而造成采场稳定性分析结果的偏离。(2)针对宜昌地区复杂地质条件下地应力反演数据精准度差的问题,提出一种函数叠加的多元回归分析法,反演数据更贴近工程实际,避免了单一类型函数回归的拟合度差、偏离度大等问题。基于3Dmine-MIDAS-FLAC3D软件耦合建立复杂地质条件下的矿区整体模型,利用Fish编制多元函数回归方程应力加载程序,实现了对随深度非线性变化的应力加载。在复杂地形结构和应力环境下,模拟分析空场法、充填法不同推进顺序下变形及应力分布特征,揭示复杂地形下采动影响模式、覆岩移动、破坏形式等规律,优化开采方案、回采顺序。(3)基于宜昌磷矿采空区群特点,系统构建了顶板和矿柱为一体的三维空间力学模型,引入弹性力学、结构力学相关理论,推导出三种边界条件下顶板中心下沉挠度的曲线方程。综合运用突变和蠕变理论,从能量转化角度阐明采空区群系统发生突变发生机理,建立了采空区群系统突变失稳计算流程,导出了采空区群顶板蠕变微分方程,实现了对采空区群系统突变失稳规律和稳定时限的精确预测,通过实例计算和数值模拟分析,验证了其有效性。此外,全面分析了影响采空区群系统稳定性的主控因子,通过调节影响因子参数,可预测控制采空区群系统稳定性,为优化采场参数、寻找最佳充填时机、采空区群系统稳定性控制及安全隐患管理等方面提供了可靠依据。(4)针对复杂条件下采矿方案多属性决策中指标集所具有的关联度多样性、区间模糊性等特点,提出了一种新的IVIFE-SPA-TOPSIS综合评价模型。该评价模型基于区间模糊熵和集对分析理论,运用对立与统一的观点对评价集的确定性和不确定性因素进行系统分析,量化了评价集同、异、反三个角度之间的关联度,引入博弈论对权重确定方法进行了优化,兼顾了主观权重和客观权重。此外,该模型还将灰色关联理论与改进的TOPSIS模型结合起来,既能反映数据序列之间的位置逼近关系,又可反映数据序列间形态的差异关系。通过实例分析,统筹考虑采场结构参数决策因素的区间性、模糊性、不确定性,实现了评价决策的定性与定量研究相结合、统计数据与经验理论相结合、系统思维与层次结构相结合,确定了采场结构参数多属性方案的等级,求得评价指标与正理想解的贴近度,获得最优的采场参数方案。(5)为了解决在开采过程中顶板垮落、采空区垮塌、含水层破坏、水环境污染、资源回采率低等问题,提出一种双向分层条式嗣后充填采矿法,对上采、控顶、护帮、下采、充填、接顶六大工序进行改进和优化。采场回采和支护之后,采用分层级、多介质、多方式耦合充填技术,优化充填、接顶、挡墙等施工工艺,提高充填效果、效率、效益。在块石充填工艺环节,为解决充填施工耗时、耗资,且安全性差等系列问题,提出采用模袋式充填、点柱式接顶等措施,实现安全、高效、经济开采。此外,对宜昌磷矿采矿方法对含水层破坏影响分析,提出开采对水文环境影响的综合控制措施,减轻矿区环境压力,增加磷矿开采经济效益、环境效益、社会效益。
周玉纯[8](2019)在《地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究》文中研究指明随着全球经济的发展和国际环境的巨大变化,能源问题日益突出,石油作为重要的能源之一,其战略储备在经济、政治和军事领域都扮演着重要角色,为此迫切需要建造大型地下水封油库。对于大型地下洞室开挖,钻爆法仍然是主要施工方法。在地下洞室群开挖爆破过程中,由于炸药爆炸时巨大能量瞬间释放,难免会对爆破洞室保留岩体和邻近洞室结构造成冲击并引起振动效应,若控制不当极易造成洞室结构的动力损伤,进而对地下洞室群整体稳定性造成不利影响。当前,针对地下水封油库开挖爆破技术和振动安全控制的研究成果明显不足,且主要集中于爆破方案优选、爆破振动监测和爆破振动预测与控制等方面,对地下水封油库洞室爆破损伤效应、动力响应特征及动力稳定性等基础理论鲜有涉及。此外,由于地下水封油库洞室群的储油功能需求,其洞室结构在规模、空间分布、开挖形式及支护方式上具有一定的独特性,这也让针对其他地下工程的相关研究成果难以在该领域推广使用。因此,深入开展地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究,对完善地下水封油库开挖爆破施工技术、指导爆破设计和振动安全防护具有重要理论价值和现实意义。本文以地下水封油库洞室爆破损伤机理和动力响应机制为研究核心,以山东某地下水封油库开挖爆破工程为研究背景,以丙烷储库洞室开挖爆破工程为研究对象,采用现场调查、现场测试、数值模拟、理论分析相结合的综合方法,开展了地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究,论文主要研究内容和成果如下:(1)地下水封油库开挖爆破振动传播规律研究:在现场精细调研和开挖爆破方案分析基础上,开展了地下水封油库洞室开挖爆破振动现场测试,获取了主洞室开挖爆破作用下邻近水幕巷道和邻近主洞室振动传播规律。结果表明:对于邻近主洞室,传统萨道夫斯基经验公式可以在一定程度上对爆破振动速度衰减规律进行描述。而对于邻近水幕巷道,基于量纲分析考虑高程效应的萨道夫斯基修正公式能更好的反映其爆破振动传播规律。(2)循环爆破荷载作用下地下洞室围岩累积损伤效应研究:通过引入损伤因子,建立了爆破动力损伤分析模型,模拟了地下洞室开挖单次爆破荷载作用下围岩损伤演化过程,获取了围岩的损伤分布规律,并与理论计算结果进行对比,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,利用重启动技术,模拟实现了地下洞室循环推进式爆破过程,揭示了循环爆破荷载作用下围岩累积损伤演化规律。结果表明:循环推进爆破围岩累积损伤与爆破次数存在非线性关系,爆破荷载作用下岩体存在累积损伤弱化效应。对地下丙烷储库主洞室和水幕巷道研究区进行现场声波测试,获取了丙烷库主洞室和水幕巷道研究断面位置扰动区范围和岩体力学参数,其中扰动深度分别为3.3m和2.9m。(3)爆破损伤作用下岩体力学参数计算及应用研究:基于爆破作用下岩体性质劣化效应,通过建立岩体纵波波速VP与地质强度指标GSI值和损伤因子D值之间关系,提出了基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数计算新改进公式。利用实际坝基岩体工程和边坡岩体工程对新改进公式的适用性进行了验证,在此基础上,结合室内岩石力学试验和现场声波测试结果,利用新改进方法获取了丙烷主洞室和水幕巷道研究区岩体的力学参数。(4)基于CEEMD方法的爆破振动信号分析及应用研究:分别从“模态混淆抑制能力”和“自适应处理最优算法指标”两个方面,采用仿真信号就CEEMD优化方法在爆破振动信号处理中的优越性和合理性进行了验证。在此基础上,将CEEMD应用到地下油库开挖爆破邻近洞室爆破振动实测信号处理中,并结合Hilbert变换,揭示了地下油库邻近洞室爆破振动信号的时频特征和能量分布规律。结果表明:邻近主洞室和邻近水巷道的爆破振动信号均表现为高频能量多,而低频能量少的特点,其中100Hz以下能量占比非常小,可以忽略。考虑到地下水封油库洞室的固有频率,可认为开挖爆破作用下,邻近洞室不会产生共振现象。(5)地下水封油库洞室开挖爆破邻近洞室围岩动力响应特征模拟研究:考虑开挖爆破对邻近洞室动力稳定性的影响,根据地下油库洞室空间布置和开挖爆破方案,结合研究区岩体力学参数研究成果,针对不同空间位置关系和不同洞室结构的平行主洞室和交叉水幕巷道,构建了考虑爆破损伤的地下水封油库洞室群爆破三维数值模型,并通过现场实测数据验证了模型的合理性。在此模型基础上,分析了地下水封油库开挖爆破邻近洞室围岩的动力响应特征和受振破坏机制。结果表明:主洞室二台阶开挖爆破时,邻近平行主洞室典型横截面迎爆侧曲墙中部为振动最不利位置;主洞室顶层扩挖爆破中,当爆破开挖面与水幕巷道底板中心的水平距离为0m时,邻近交叉水幕巷道底板中部为振动最不利位置。(6)地下水封油库邻近洞室围岩爆破振动安全判据研究:以地下洞室开挖爆破邻近洞室围岩动力响应特征及受振破坏机制为基础,根据应力波传播理论和邻近洞室动力响应统计关系分别建立了地下水封油库邻近洞室爆破振动安全判据计算模型。在此基础上,结合邻近洞室围岩动态强度特征,引入重要性修正系数概念,分别求解了邻近洞室振动速度安全判据。结果表明:考虑到爆破振动速度安全判据严苛程度,邻近主洞室大于邻近水幕巷道。最后,结合我国现有的爆破安全规程提出了邻近洞室综合爆破振动速度安全判据为12cm/s。
高平,王贵军,陈艳国[9](2019)在《含剪切带层状岩体抗剪强度参数估算及工程应用》文中提出剪切带作为一种特殊的软弱结构面,对工程建设的危害早已引起人们的广泛关注和深刻认识。本文以古贤水利枢纽坝址区含剪切带坝基岩体为研究对象,分析了剪切带的空间发育规律,并采用大型原位剪切试验方法确定其抗剪强度参数;同时,根据建立的由岩体波速估算地质强度指标GSI的计算公式,结合Hoek-Brown岩体强度准则,本文给出了估算岩体抗剪强度参数的理论计算方法。对比两者计算结果表明:采用Hoek-Brown强度准则估算的等效内摩擦角偏小,而黏聚力明显偏大,这主要是由于准则中最小主应力的取值范围引起的,据此提出公式应用中需注意的问题及相应解决方法。该方法能在试验资料不足的情况下,为含剪切带层状岩体力学参数的快速评价提供了一条新途径。
黄凡[10](2019)在《块状节理岩体各向异性力学特性数值模拟研究》文中指出块状岩体作为常见的工程岩体,其内部通常存在2~3组相互交叉的贯通节理。这些产状、密度和空间分布都不同的节理将岩体切割成块状结构,从而使岩体的力学性质具有各向异性特征。当前,岩体工程中广泛使用的基于地质强度指标(GSI)的岩体强度模型并没有考虑到岩体的各向异性特性,故无法准确预测岩体的强度特性。因此,建立一种可靠的岩体强度模型并完善其相关理论基础,实现对块状岩体强度的准确评估,可为岩体工程稳定性分析及灾害防治提供理论支撑。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了节理倾角和岩块形状对岩体强度特性及破坏模式的影响规律,取得如下成果:(1)提出一个反映岩体各向异性特征的强度预测模型:本文采用Hoek-Brown(H-B)经验准则与数值模拟相结合的分析方法,建立了能反映岩体破碎程度的岩体数值模型,开展了单轴压缩试验数值模拟,基于数值模拟结果,提出一个反映岩体各向异性特征的强度预测模型,该模型能够综合考虑节理倾角和破碎程度对岩体强度的影响。(2)揭示了节理倾角β对块状岩体强度和破坏模式的影响规律:块状岩体的抗压强度(UCS)随节理倾角变化的曲线呈现以β为45°为对称轴的“W”形;块状岩体的破坏模式分为四类,随着节理倾角β从0°增大到45°,依次出现张拉破坏(β=0°)、剪切破坏(10°≤β≤20°)、滑移破坏(30≤β≤40°)和块体转动破坏(β=45°)。(3)节理间距比(S1/S2)和节理组夹角γ对节理岩体模型的强度特征具有显着影响:岩体抗压强度(UCS)随节理间距比(S1/S2)增大呈现出显着增大的变化趋势,并且当S1/S2=2时,块状岩体的抗压强度近似为S1/S2为1时的2倍,即近似水平分布岩块所组成的岩体,其强度要比近似竖直分布岩块所构成的岩体的强度高。对于贯通双节理岩体,岩体强度和破坏模式的改变主要由节理组夹角γ改变所致。随着节理组夹角γ的变化,主要和次要节理组会发生转换,影响岩体强度。
二、用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法(论文提纲范文)
(1)深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题提出与研究意义 |
1.2 深部层状岩体围岩变形、破坏与支护研究综述 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究思路与方法 |
1.5 技术路线 |
2 基于强度准则法计算围岩松动圈的分析与研究 |
2.1 岩石强度准则法计算松动圈的基本假设 |
2.2 基于Mohr-Coulomb准则求解 |
2.3 基于Drucker-Prager准则求解 |
2.4 基于Hoek-Brown准则求解 |
2.5 解析法求解松动圈在层状岩体中的应用 |
2.6 本章小结 |
3 深部层状岩体巷道围岩失稳全过程模型试验 |
3.1 模型试验系统 |
3.2 试验方案设计 |
3.3 模型试验的相似准则、材料与模型制作 |
3.4 试验加载方案 |
3.5 试验监控与数据采集系统 |
3.6 本章小结 |
4 深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理的试验分析 |
4.1 层状岩体巷道围岩松动圈形成过程中的围岩破裂演化分析 |
4.2 含软弱层围岩的松动圈及其与支护作用分析 |
4.3 含软弱层围岩巷道的稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
5 层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
5.1 数值计算模型与方案 |
5.2 加载方向对层状围岩松动圈的影响 |
5.3 不同层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
5.4 本章小结 |
6 深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制的应用研究 |
6.1 工程背景 |
6.2 现场原位测试分析 |
6.3 层状围岩非对称协同控制设计 |
6.4 现场试验分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)云南金沙缓薄矿体房柱法开采中采场结构参数优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采空区稳定性影响因素研究现状 |
1.2.2 采空区顶板稳定性研究现状 |
1.3 研究内容、研究方法和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容及方法 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 金沙铅锌矿工程概况 |
2.1 矿区概况 |
2.1.1 交通运输概况 |
2.1.2 自然条件概况 |
2.3 金沙矿段Ⅰ_3缓薄矿体主要开采方案 |
2.3.1 矿体开采规模及矿体属性 |
2.3.2 矿体开采范围 |
2.3.3 开拓方案 |
2.3.4 采矿方法 |
2.3.5 原有巷道现状 |
2.3.6 采空区现状 |
第三章 金沙矿段现场调查及特征分析 |
3.1 基于INSAR老采空区地表沉降监测分析 |
3.2 地压活动调查 |
3.2.1 实地勘察 |
3.2.2 地压活动勘察结果分析 |
3.3 岩体结构面调查 |
3.3.1 调查方法 |
3.3.2 调查内容 |
3.3.3 调查地点确定 |
3.3.4 结构面产状 |
3.3.5 结构面间距 |
3.3.6 结构面的表面形态 |
3.3.7 结构面张开度及填充物 |
3.4 本章小结 |
第四章 矿岩体物理力学参数确定 |
4.1 HOEK-BROWN强度准则的简介 |
4.2 主要参数确定方法 |
4.2.1 岩石单轴抗压强度σ_c |
4.2.2 完整岩石材料常数m_i值 |
4.2.3 扰动因子D |
4.3 基于AHP-模糊综合评判法确定地质强度指标 |
4.3.1 模糊评判原理 |
4.3.2 评价体系构建 |
4.3.3 确定隶属函数 |
4.3.4 基于德尔菲法确定评价指标权重 |
4.3.5 工程实例验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 房柱法开采缓薄矿体大跨度顶板稳定性分析 |
5.1 基于小挠度薄板理论对大跨度采场顶板力学分析 |
5.1.1 采空区顶板小挠度薄板力学模型 |
5.1.2 大跨度采场顶板挠度及应力计算分析 |
5.2 数值模拟软件介绍 |
5.3 基于MIDAS-GTS模型的FLAC~(3D)数值分析 |
5.3.1 矿体顶底板模型构建 |
5.3.2 确定模型尺寸 |
5.3.3 数值模拟结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 得出的主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)基于UDEC节理岩体抗压强度的数值研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 理论研究 |
1.2.2 试验研究 |
1.2.3 数值模拟 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 节理岩体各向异性及强度分析 |
2.1 概述 |
2.2 岩体各向异性特征 |
2.3 强度特征 |
2.3.1 节理面强度特性 |
2.3.2 岩石强度特性 |
2.3.3 节理岩体强度特性 |
2.4 节理岩体的强度理论 |
2.5 本章小结 |
第3章 岩石室内试验及岩体力学参数估算 |
3.1 概述 |
3.2 试件制备 |
3.3 试验过程 |
3.4 试验结果 |
3.4.1 密度试验结果 |
3.4.2 岩石单轴压缩变形试验结果 |
3.4.3 岩石三轴压缩变形试验结果 |
3.5 Hoek-Brown法确定岩体力学参数 |
3.6 节理面力学参数选取 |
3.6.1 单一节理岩体节理面力学参数选取 |
3.6.2 单组节理岩体及复杂节理岩体节理面力学参数选取 |
3.7 本章小结 |
第4章 单一节理岩体抗压强度的数值模拟 |
4.1 概述 |
4.2 UDEC软件简介 |
4.3 单一节理岩体数值模型的建立 |
4.4 数值试验结果分析 |
4.4.1 节理面迹长对抗压强度的影响 |
4.4.2 节理面倾角对抗压强度的影响 |
4.4.3 节理面位置对抗压强度的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 单组节理岩体抗压强度的数值模拟 |
5.1 概述 |
5.2 数值模型的建立 |
5.3 单组节理岩体数值实验结果分析 |
5.3.1 节理倾角对抗压强度的影响 |
5.3.2 围压对抗压强度的影响 |
5.3.3 节理间距对抗压强度的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 复杂节理岩体抗压强度的数值模拟 |
6.1 概述 |
6.2 数值模型的建立 |
6.3 数值试验 |
6.4 数值试验结果分析 |
6.4.1 岩体抗压强度随取样角度的变化规律 |
6.4.2 节理岩体抗压强度随围压的变化规律 |
6.4.3 节理岩体抗压强度随尺寸的变化规律 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)断续裂隙岩石常规三轴压缩力学行为及破坏机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
2 断续单裂隙砂岩常规三轴压缩力学行为试验研究 |
2.1 试验材料与试验程序 |
2.2 完整砂岩三轴压缩试验结果 |
2.3 单裂隙砂岩力学特性分析 |
2.4 单裂隙砂岩破坏特征分析 |
2.5 裂隙岩体损伤统计本构模型 |
2.6 本章小结 |
3 断续双裂隙砂岩常规三轴压缩力学行为试验研究 |
3.1 常规三轴压缩试验方案 |
3.2 常规三轴压缩下共面双裂隙砂岩力学行为试验研究 |
3.3 常规三轴压缩下非共面双裂隙砂岩力学行为试验研究 |
3.4 基于声发射的双裂隙砂岩裂纹演化机制分析 |
3.5 本章小结 |
4 断续裂隙砂岩常规三轴压缩宏观力学行为数值模拟研究 |
4.1 数值模拟方法 |
4.2 完整砂岩常规三轴压缩宏观力学特性模拟结果 |
4.3 断续单裂隙砂岩常规三轴压缩宏观力学特性模拟结果 |
4.4 断续共面双裂隙砂岩常规三轴压缩宏观力学特性模拟结果 |
4.5 断续非共面双裂隙砂岩常规三轴压缩宏观力学特性模拟结果 |
4.6 本章小结 |
5 断续裂隙砂岩常规三轴压缩细观破裂机理数值模拟研究 |
5.1 完整砂岩常规三轴压缩细观破裂机理模拟结果 |
5.2 断续单裂隙砂岩常规三轴压缩细观破裂机理模拟结果 |
5.3 断续共面双裂隙砂岩常规三轴压缩细观破裂机理模拟结果 |
5.4 断续非共面双裂隙砂岩细观破裂机理模拟结果 |
5.5 本章小节 |
6 裂隙岩体深埋引水隧洞工程应用 |
6.1 裂隙岩体深埋引水隧洞工程背景 |
6.2 裂隙岩体深埋引水隧洞数值模型的建立 |
6.3 裂隙岩体深埋引水隧洞围岩变形破坏机理分析 |
6.4 本章小节 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道围岩变形预测研究现状 |
1.2.2 初期支护技术研究现状 |
1.2.3 隧道支护设计方法研究现状 |
1.3 研究中存在的问题 |
1.4 论文研究的主要内容及技术路线 |
1.4.1 研究主要内容 |
1.4.2 论文研究技术路线 |
第二章 软弱围岩隧道基本特征和围岩动态分级研究 |
2.1 软弱围岩的基本特征 |
2.1.1 软弱围岩的变形特征 |
2.1.2 软弱围岩的强度特征 |
2.2 软弱围岩破坏准则 |
2.2.1 Mohr-Coulomb强度准则 |
2.2.2 Hoek-Brown经验强度准则 |
2.2.3 适用性分析 |
2.3 软弱围岩动态分级研究 |
2.3.1 软弱围岩动态分级的必要性 |
2.3.2 BQ分级法细化处理 |
2.3.3 超前地质预报 |
2.3.4 围岩动态分级 |
2.4 本章小结 |
第三章 考虑剪胀特性下软弱围岩弹塑性变形分析 |
3.1 隧道计算模型 |
3.1.1 基本假设 |
3.1.2 隧道计算力学模型 |
3.2 Mohr-Coulomb准则下围岩弹塑性变形分析 |
3.2.1支护阻力p≥临界支护阻力p_1 |
3.2.3 参数分析 |
3.3 Hoek-Brown准则下围岩弹塑性变形分析 |
3.3.1支护阻力p≥临界支护阻力p_1 |
3.3.3 参数分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 软弱围岩隧道初期支护作用研究 |
4.1 初期支护各构件的力学特性 |
4.1.1 锚杆 |
4.1.2 喷层 |
4.1.3 钢拱架 |
4.2 “锚喷+钢拱架”联合支护结构模型 |
4.3 “锚喷+钢拱架”复合拱承载能力分析 |
4.3.1 计算模型 |
4.3.2 联合支护阻力 |
4.3.3 复合拱承载能力 |
4.3.4 支护参数分析 |
4.4 围岩变形下复合拱的受力分析 |
4.4.1 外层支护拱受力分析 |
4.4.2 内层支护拱受力分析 |
4.4.3 复合拱力学分析 |
4.4.4 支护参数分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 工程应用 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 地层岩性 |
5.1.2 岩体物理力学性质 |
5.2 围岩动态分级修正 |
5.2.1 BQ分级 |
5.2.2 超前地质预报分级 |
5.2.3 围岩动态分级修正结果 |
5.3 监控量测 |
5.3.1 监控量测目的 |
5.3.2 断面布置 |
5.3.3 监控量测数据与分析 |
5.4 锚杆拉拔实验 |
5.5 位移对比分析 |
5.5.1 联合支护围岩复合拱承载力 |
5.5.2 理论位移计算 |
5.5.3 数值模拟 |
5.5.4 位移对比分析 |
5.6 支护参数设计与优化 |
5.6.1 目标方程 |
5.6.2 约束条件 |
5.6.3 优化支护方案数值模拟分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(6)HSSPC方法及其在水工高陡岩质边坡稳定性评价中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景、研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性评价方法 |
1.2.2 边坡岩体质量分级 |
1.2.3 边坡岩体力学参数获取 |
1.2.4 SSPC方法 |
1.3 研究内容、研究方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
第二章 依托工程枢纽区岩质边坡地质环境条件 |
2.1 依托工程概况 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.4.1 层间挤压破碎带 |
2.4.2 小断层 |
2.4.3 节理裂隙 |
2.5 物理地质现象 |
2.5.1 风化特征 |
2.5.2 卸荷特征 |
2.5.3 崩塌、堆积现象 |
2.6 水文地质条件 |
2.7 本章小结 |
第三章 边坡岩体结构特征及质量分级、力学参数取值研究 |
3.1 边坡工程地质分类 |
3.2 边坡岩体结构特征 |
3.2.1 岩体结构面调查 |
3.2.2 典型岩体结构面特征描述 |
3.2.3 岩体结构面分级 |
3.3 边坡风化卸荷带划分 |
3.3.1 划分依据 |
3.3.2 划分结果 |
3.4 边坡岩体质量分级 |
3.4.1 水电工程边坡岩体质量分级方法简述 |
3.4.2 RMR法岩体质量分级 |
3.4.3 BQ法岩体质量分级 |
3.4.4 CSMR法岩体质量分级 |
3.4.5 岩体质量分级相关性分析 |
3.4.6 岩体质量综合分级 |
3.4.7 基于岩体质量分级的边坡稳定性预判 |
3.5 边坡岩体力学参数取值 |
3.5.1 室内岩石物理力学性质试验 |
3.5.2 基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数取值 |
3.5.3 岩体力学参数取值成果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于常规方法的岩质边坡稳定性研究 |
4.1 边坡变形破坏现象及破坏模式 |
4.1.1 碎块石~孤石滚落流动破坏 |
4.1.2 倾倒~滑移破坏 |
4.1.3 复合式破坏 |
4.2 基于工程地质分析的岩质边坡稳定性研究 |
4.2.1 分析思路 |
4.2.2 分析成果 |
4.3 基于Geo Studio极限平衡计算的岩质边坡稳定性研究 |
4.3.1 级别划分及其安全控制标准 |
4.3.2 计算工况及荷载组合的选取 |
4.3.3 地质模型的建立 |
4.3.4 岩体力学参数取值 |
4.3.5 潜在最危险滑面 |
4.3.6 Geo Studio极限平衡计算成果分析 |
4.4 基于ABAQUS数值模拟计算的岩质边坡稳定性研究 |
4.4.1 初始条件及模型边界 |
4.4.2 地质模型的建立 |
4.4.3 岩体力学参数取值 |
4.4.4 ABAQUS数值模拟计算成果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于HSSPC方法的岩质边坡稳定性研究 |
5.1 边坡稳定性概率分级方法(SSPC方法) |
5.1.1 SSPC方法简述 |
5.1.2 SSPC方法基本原理 |
5.2 水电工程SSPC方法(HSSPC方法)边坡岩体结构面选取 |
5.2.1 SSPC参评结构面选取 |
5.2.2 HSSPC参评结构面选取 |
5.3 水电工程SSPC方法(HSSPC方法)指标优化、取值 |
5.3.1 完整岩石抗压强度(IRS)指标优化、取值 |
5.3.2 风化程度(WE)指标优化、取值 |
5.3.3 边坡岩体抗剪强度(c、φ)指标优化、取值 |
5.3.4 边坡最大坡高(Hmax)指标优化、取值 |
5.4 水电工程枢纽区岩质边坡HSSPC稳定性评价 |
5.4.1 非构造性控制破坏主导的岩质边坡稳定性评价 |
5.4.2 构造性控制破坏主导的岩质边坡稳定性评价 |
5.5 依托工程枢纽区岩质边坡稳定性评价与预测结果的比较和分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的论文、专利 |
附录 B HSSPC(SSPC)“3 类岩体”特征描述计算表格 |
(7)宜昌磷矿开采多因素影响分析及优化技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题来源和选题意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状与综述 |
1.2.1 岩体参数特性研究现状 |
1.2.2 初始地应力分布规律研究现状 |
1.2.3 采场稳定性分析及控制研究现状 |
1.2.4 采场支护与充填技术研究现状 |
1.2.5 采场结构参数综合评价理论研究现状 |
1.3 论文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 宜昌磷矿力学损伤特性及参数敏感性分析 |
2.1 破碎岩体特征调查与分析 |
2.1.1 节理裂隙测绘调查理论与方法 |
2.1.2 结构面测绘调查与分析 |
2.2 破碎岩体力学试验及特性研究 |
2.2.1 破碎岩体力学试验 |
2.2.2 破碎岩石力学特性 |
2.3 岩体损伤特性分析 |
2.3.1 岩体耦合损伤变量 |
2.3.2 岩体损伤规律特性 |
2.4 破碎岩体参数对采场稳定性敏感性分析 |
2.4.1 敏感性OED-GRA评价模型 |
2.4.2 不同强度准则的岩体参数变换 |
2.4.3 基于OED-GRA评价模型的岩体参数敏感性分析 |
2.4.4 岩体参数对采场稳定性敏感性特征研究 |
2.5 本章小结 |
3 复杂地质地形条件下地应力分布规律及影响分析 |
3.1 断层构造对地应力场的影响 |
3.1.1 断层构造与主应力场关系 |
3.1.2 断层发生前后应力变化关系分析 |
3.2 复杂地形条件下地应力多元函数回归 |
3.2.1 函数叠加多元回归分析原理 |
3.2.2 地应力分布规律及数据分析 |
3.2.3 地应力多元函数回归应用 |
3.2.4 复杂地形下三维应力场反演分析 |
3.3 复杂地形条件下采动影响规律分析 |
3.3.1 地形地层数值模型建立 |
3.3.2 顺逆坡采动影响模式分析 |
3.4 本章小结 |
4 宜昌磷矿采空区群系统突变蠕变失稳机理研究 |
4.1 采空区群顶板-矿柱系统力学模型 |
4.1.1 力学模型构建 |
4.1.2 挠度曲线方程 |
4.2 采空区群系统突变及失稳机制 |
4.2.1 突变理论分析 |
4.2.2 采空区群系统势函数构建 |
4.2.3 采空区群系统突变失稳分析 |
4.2.4 采空区群系统蠕变失稳分析 |
4.3 采空区群系统失稳影响因素分析 |
4.3.1 影响因子对顶板下沉位移影响 |
4.3.2 影响因子对临界点的影响 |
4.4 本章小结 |
5 多因素影响下采场参数IVIFE-SPA-TOPSIS综合优选 |
5.1 构建IVIFE-SPA-TOPSIS评价模型 |
5.1.1 区间直觉模糊熵(IVIFE) |
5.1.2 集对分析理论(SPA) |
5.1.3 IVIFE-SPA-TOPSIS模型 |
5.2 博弈论的指标权重确定模型 |
5.2.1 主观法确定指标权重 |
5.2.2 客观法确定指标权重 |
5.2.3 博弈论确定指标综合权重 |
5.3 采场参数综合评价 |
5.3.1 采场参数方案 |
5.3.2 制定评价指标 |
5.3.3 量化定性指标 |
5.3.4 确定方案等级 |
5.3.5 各指标多属性权重 |
5.3.6 区间直觉模糊多属性决策 |
5.3.7 评价模型优越性分析 |
5.4 本章小结 |
6 多因素影响下宜昌磷矿开采优化技术研究 |
6.1 宜昌磷矿区域地质地形特征 |
6.1.1 宜昌区域地质构造特征 |
6.1.2 磷矿区水文地质环境分析 |
6.1.3 宜昌磷矿区域地形地貌 |
6.2 磷矿采场围岩破坏形式及影响特征 |
6.2.1 矩形采场围岩破坏力学模型 |
6.2.2 宜昌磷矿采场围岩破坏形式 |
6.2.3 开采对含水层破坏及影响 |
6.3 宜昌磷矿开采优化技术研究 |
6.3.1 双向分层条式嗣后充填采矿法 |
6.3.2 预控顶护帮综合技术研究 |
6.3.3 多介质耦合充填技术工艺 |
6.3.4 开采对水文环境影响的控制措施 |
6.4 采场结构参数优化的数值模拟研究 |
6.4.1 采场结构参数研究 |
6.4.2 采场开采顺序分析 |
6.4.3 耦合充填技术模拟分析 |
6.4.4 充填接顶方式模拟优化 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题来源、目的与意义 |
1.1.1 选题来源 |
1.1.2 选题目的与意义 |
1.2 国内外研究现状与评述 |
1.2.1 岩体爆破损伤研究现状及评述 |
1.2.2 爆破作用下邻近洞室动力响应特征研究现状及评述 |
1.2.3 爆破振动安全判据研究现状及评述 |
1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线图 |
1.3.3 创新点 |
第二章 地下水封油库洞室开挖爆破振动传播规律研究 |
2.1 概述 |
2.2 地下水封油库工程概况 |
2.3 研究区地质特征 |
2.3.1 区域地质条件 |
2.3.2 研究区工程地质特征 |
2.3.3 研究区特征岩石物理力学参数 |
2.4 地下水封油库洞室开挖爆破技术及现场振动测试 |
2.4.1 地下水封油库洞室开挖爆破设计 |
2.4.2 爆破振动测试方案 |
2.4.3 爆破振动测试结果 |
2.4.4 邻近洞室爆破振动衰减规律分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 爆破作用下围岩损伤特征及岩体力学参数研究 |
3.1 循环爆破荷载作用下地下洞室围岩累积损伤特征研究 |
3.1.1 概述 |
3.1.2 LS-DYNA显示动力有限元基本原理 |
3.1.3 循环爆破荷载作用下围岩累积损伤特征数值模拟研究 |
3.1.4 基于声波测试的地下洞室围岩爆破累积损伤特征研究 |
3.2 爆破损伤作用下岩体力学参数计算及应用 |
3.2.1 概述 |
3.2.2 Hoek-Brown强度准则的发展与改进 |
3.2.3 本文改进思路及法则应用 |
3.2.4 工程验证分析 |
3.2.5 工程应用 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于CEEMD方法的地下洞室爆破振动信号分析 |
4.1 概述 |
4.2 希尔伯特-黄变换 |
4.2.1 模态分解 |
4.2.2 希尔伯特变换 |
4.3 仿真信号希尔伯特-黄变换 |
4.3.1 自适应后处理最优算法的五个指标 |
4.3.2 仿真信号模态分解 |
4.3.3 仿真信号希尔伯特变换 |
4.4 地下水封油库爆破振动信号时频特征分析 |
4.4.1 邻近主洞室爆破振动信号时频特性与能量分析 |
4.4.2 邻近水幕巷道爆破振动信号时频特性与能量分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 地下洞室开挖爆破邻近洞室动力响应数值模拟研究 |
5.1 概述 |
5.2 地下洞室开挖爆破平行主洞室动力响应特征 |
5.2.1 数值计算模型 |
5.2.2 材料模型及参数 |
5.2.3 起爆过程及模型可靠性分析 |
5.2.4 平行主洞室振动速度响应特征 |
5.2.5 平行主洞室应力响应特征 |
5.2.6 平行主洞室位移响应特征 |
5.3 地下洞室开挖爆破交叉水幕巷道动力响应特征 |
5.3.1 数值计算模型 |
5.3.2 模型可靠性分析 |
5.3.3 水幕巷道爆破动力响应特征 |
5.3.4 不同爆源位置水幕巷道爆破响应特征 |
5.4 本章小结 |
第六章 地下洞室开挖爆破邻近洞室安全判据研究 |
6.1 概述 |
6.2 基于理论分析的爆破安全判据 |
6.2.1 纵波在自由界面上的反射 |
6.2.2 横波在自由界面上的反射 |
6.2.3 基于理论分析邻近洞室爆破振动速度安全判据 |
6.3 基于数值模拟的爆破安全判据 |
6.4 爆破安全判据对比研究 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)块状节理岩体各向异性力学特性数值模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 块状节理岩体强度特性国内外研究现状 |
1.2.1 试验法 |
1.2.2 数值模拟法 |
1.2.3 经验公式法 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 论文的创新点 |
2 Hoek-Brown准则的简介 |
2.1 Hoek-Brown准则的简介 |
2.2 H-B准则的输入参数 |
2.2.1 H-B岩石参数m_i的取值 |
2.2.2 地质强度指标GSI |
2.2.3 扰动因子D |
2.3 基于GSI系统的岩体力学参数预测模型 |
2.4 Hoek-Brown准则的各向异性研究 |
2.5 本章小结 |
3 块状岩体各向异性力学特性研究 |
3.1 概述 |
3.2 室内块状岩体试样计算岩体强度的方法 |
3.2.1 岩体试样 |
3.2.2 等效GSI定量描述岩体破碎程度的方法 |
3.3 UDEC简介 |
3.3.1 UDEC数值模拟方法的基本原理 |
3.3.2 UDEC软件本构模型 |
3.4 岩体离散元数值模型 |
3.4.1 完整岩石试样数值模型的力学参数标定 |
3.4.2 节理力学参数的标定 |
3.5 块状岩体各向异性研究 |
3.5.1 离散元数值模型 |
3.5.2 数值模拟结果 |
3.6 各向异性块状岩体的强度预测模型 |
3.6.1 经验公式与数值模拟结果比较 |
3.6.2 各向异性参数 |
3.6.3 改进强度预测模型 |
3.7 本章小结 |
4 岩块形状对岩体强度特性影响研究 |
4.1 概述 |
4.2 数值模型 |
4.2.1 UDEC数值模型 |
4.2.2 岩块体积计算方案 |
4.3 试验方案 |
4.4 节理间距比对岩体强度特性的影响 |
4.4.1 节理间距比对岩体强度的影响 |
4.4.2 节理间距比岩体破坏模式的影响 |
4.5 节理组夹角对岩体力学参数的影响 |
4.5.1 节理组夹角对岩体强度的影响 |
4.5.2 节理组夹角对岩体破坏模式的影响 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
四、用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法(论文参考文献)
- [1]深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究[D]. 朱俊福. 中国矿业大学, 2021(02)
- [2]云南金沙缓薄矿体房柱法开采中采场结构参数优化[D]. 毛锐. 昆明理工大学, 2021(01)
- [3]基于UDEC节理岩体抗压强度的数值研究[D]. 鲁皓琰. 河北工程大学, 2020(04)
- [4]断续裂隙岩石常规三轴压缩力学行为及破坏机理研究[D]. 刘相如. 中国矿业大学, 2020
- [5]软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究[D]. 祝俊. 广西大学, 2020(02)
- [6]HSSPC方法及其在水工高陡岩质边坡稳定性评价中的应用研究[D]. 马荣和. 昆明理工大学, 2020(05)
- [7]宜昌磷矿开采多因素影响分析及优化技术研究[D]. 任红岗. 北京科技大学, 2020(06)
- [8]地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究[D]. 周玉纯. 中国地质大学, 2019(05)
- [9]含剪切带层状岩体抗剪强度参数估算及工程应用[A]. 高平,王贵军,陈艳国. 2019年全国工程地质学术年会论文集, 2019
- [10]块状节理岩体各向异性力学特性数值模拟研究[D]. 黄凡. 浙江大学, 2019(01)