竖井变形破坏机制与继续使用可行性探究

依据程潮铁矿地表变形、岩体变形和井筒裂缝监测资料,分析东主井井筒变形破坏的成因,总结井筒裂缝分布规律及其与采空区的关系,通过数值分析探讨井筒继续使用的可行性。结合后期对地表与深部岩体较为详细的监测资料,建立了倾倒破坏力学模型,探讨井筒裂缝扩展与井区岩体水平位移之间的关系以及井区岩体分区与井筒裂缝分布之间的关系。研究结果表明,东主井变形破坏是由地下采矿引起的,岩体水平位移对井筒变形破坏起重要作用;井筒的裂缝分布在空间上与采空区的位置有关,井筒的东面和西面裂缝发育,南面和北面基本无裂缝。由数值计算结果可知,井区地表与岩体变形将继续加大,但不会发生整体失稳破坏。对比岩体分区与裂缝分布发现,井筒的裂缝分布在深度方向上与井区岩体分区有很好的对应关系。     

岩石破坏的机理再认识

岩石的各种强度准则一直是解释岩石或岩体破坏机理的主要理论。此外,从流变现象出发,通过数值模拟、实验对照、理论分析、进一步对岩石破坏机理的解释进行了探讨,认为受力岩石或岩体内差异流动变形也是导致岩石破坏的原因。     

基于Flac-3D的盐源县玻璃村滑坡变形破坏机理数值模拟

2018年7月19日凌晨5点40分左右,四川省凉山州盐源县桃子乡玻璃村发生一起特大型滑坡地质灾害,为了查明其变形破坏机理,通过现场调查、室内外试验及数值模拟等方法,在查明滑坡地质背景基础上,对其发育特征进行分析,并基于Flac-3D有限元软件强度折减法计算滑坡天然及饱和工况下的稳定性系数.通过对比分析两种工况下塑性区及...     

陕西延安某老滑坡场地上建筑物破坏机理分析

陕北地区土地资源匮乏。随着城市人口数量增加及城镇化进程的加快,在老滑坡上修建各种建筑物与构筑物以求合理利用土地资源已成趋势,但此举导致的建筑物与构筑物的变形破坏现象,对人民生命与财产安全造成重大威胁。本文针对延安某处大型老滑坡体上民用建筑群墙面开裂及墙体前鼓病害,在现场调查基础上,开展建筑物变形破坏机理分析;采用FLAC3D数值模拟方法,分析了在建筑物附加荷载下老滑坡以及地基土体的应力应变发展规律,揭示了建筑加载下老滑坡稳定性的变化趋势和建筑物变形破坏机理。研究结果表明,修建建筑物后老滑坡基本处于稳定状态,并未发生整体复活现象;老滑坡场地上的不均匀地基在建筑物附加荷载下产生较大差异沉降是造成建筑物墙面出现裂缝的主要原因;老滑坡场地内第四级台阶的加载变形引起了临近台阶边缘建筑物的墙体前鼓。     

阜新海州露天矿顺层边坡变形破坏机理分析

以阜新海州露天矿边坡为例，在弱层流变试验的基础上，依据其长期强度的时间效应，对该处边坡进行了稳定性的动态评价，探讨了该类型边坡失稳预测的方法。     

基坑开挖引起围岩变形破坏过程的数值模拟分析

应用自行开发的岩石破坏过程分析软件F-RFPA2D对澳门某基坑开挖引起围岩及地表变形破坏进行了数值模拟分析,认清了围岩破坏模式及发展全过程,得到了和实际情况基本一致的结果,说明了F-RFPA2D程序做为一种新的数值模拟方法,可以用来研究基坑、边坡开挖引起的围岩破坏过程.     

斜向坡变形破坏机制的数值模拟研究

本文讨论了斜向坡的旋转式变形和破坏机制，用有限元法计算了此种斜坡中的剩余下滑力的分布方式，并以此来解释在滑动过程中发生一定旋转的原因；论文还运用离散元法，模拟了此种滑坡的滑动过程。     

横向弯剪作用下生态复合锚杆变形破坏机理模型试验研究

生态复合锚杆在横向弯剪作用下的变形特征与破坏模式等方面缺乏科学认识,还未从试验、理论等方面进行过机理性研究。首先介绍了生态复合锚杆模型试验的制作与试验过程,然后通过对试验数据进行分析,揭示横向弯剪作用下生态复合锚杆竖向变形量、轴向应力、弯矩、界面剪应力等的演化规律与特征,最后结合本次试验研究成果对后续试验方案的优化提出建议。结果表明：生态复合锚杆的轴向应力、弯矩、剪应力均在剪切面附近出现峰值集中现象,且数值向远离剪切面减小非常迅速;生态复合锚杆的轴向应力、弯矩、剪应力随荷载的增大而增大主要发生在弹性变形阶段;生态复合锚杆的拉拔荷载主要由铝管及铝管复合材料界面来承受,并且可以预见其抗弯强度在其进入塑性变形阶段后并无明显增长。     

震裂斜坡形成机理及变形破坏模式研究

震裂斜坡是强震作用下形成的一类分布范围广、震裂变形严重、潜在危害大的次生地质灾害,为了深入系统地分析其震裂机理及变形破坏机制模式,本文结合"5.12"汶川大地震造成的震裂斜坡及其破坏现象的详细调查,在对强震中的地震波效应深入分析的基础上,以双面斜坡为例,首先对震裂变形的力学机理进行了系统分析。认为强震中的体波效应将导致斜坡体处于量值和方向不断变化的拉-剪应力和反压应力的交替作用之下,其形成的拉-剪破裂效应和潜在的楔劈效应是斜坡震裂变形的重要力学因素之一。同时,面波效应将导致坡体表面处于鼓胀拉力和扭力的作用之下,是坡体表部整体震裂破碎甚至破坏的另一重要力学因素。二者共同作用均使坡体应力场处于不断的动态变化过程中,坡体(面)震裂变形甚至破坏更为严重。在此基础上,对强震中斜坡变形破坏的机制模式进行了归纳,认为主要有四种表现形式,即旋转-拉裂型、旋转-剪滑型、鼓胀-拉裂型和滑移-拉裂型。研究成果为震裂斜坡稳定性分析以及灾后重建和防灾减灾提供了有力参考。     

黄莲树滑坡破坏变形机理浅析

以三峡库区奉节县黄莲树滑坡的破坏变形为例,以地表位移、降雨、地下水、库水位的监测为依据,综合分析研究了监测参数的变动和致灾因子相互作用对滑坡稳定性的影响关系,开展破坏变形机理探讨研究,总结形成了初步的研究成果。该研究成果对滑坡的监测预警预报技术具有重要的理论意义,并且对其它以库水位涨落和降雨为主要致滑因子的滑坡的监测临滑预报具有重要的参考价值和指导意义。     

岩溶区层状缓倾角岩质边坡变形破坏机制研究

在贵州岩溶区某大型工程台址工程地质环境条件研究基础上,采用地质历史过程机制分析法和数值模拟方法,对岩溶区层状缓倾角岩质边坡变形破坏机制作系统研究,总结出了4种变形破坏机制,即高陡的层状缓倾内边坡(A类坡)主要发生倾倒-崩落或拉裂-崩落破坏,低矮的层状缓倾内边坡(C类坡)则以小规模垮塌为主;缓倾外顺层边坡(B类坡)以滑移-拉裂型顺层滑坡或块状滑坡为主,而复合型边坡(D类坡)多以滑移-拉裂和弯曲-拉裂组合形式发生破坏.     

无面板加筋土路堤变形特征及破坏机理研究

以十房高速公路无面板加筋土路堤为研究对象,结合现场实测数据,采用有限元程序对该类型加筋土路堤的变形破坏特征和破坏模式进行计算分析。在此基础上,对加筋土路堤的加筋刚度、加筋间距进行参数分析。主要结论如下：①加筋土路堤底层填土由于圬工挡墙后部填土厚度较大而出现不均匀沉降,且不同刚度的筋材对其影响不大,施工时需保证圬工挡墙后部填土的压实度。②各层加筋体最大应变值均分布在靠近路堤坡面处,其轴力最大值位于加筋土路堤中下部。③破坏模式为内部破坏,表现为筋材拉断,破坏面靠近加筋土路堤坡面处;圬工挡墙的结构强度和基础稳定性对整个加筋土路堤的稳定性具有重要作用。④随着加筋体轴向刚度的增加和加筋间距的减小,双向位移逐渐减小,而安全系数均相应增大,但加筋体轴向刚度增加到一定程度时,其对加筋土路堤的变形稳定特征影响减弱。研究成果对山区加筋土路堤的设计计算和施工具有一定的理论和借鉴意义。     

窑厂坪滑坡变形破坏特征及其形成机制分析

基于对高桥乡窑厂坪滑坡进行的钻孔勘探、水文调查以及滑坡体的变形破坏特征分析,查明该滑坡为岩质滑坡。通过滑坡体的变形破坏迹象、运动特征,将滑坡划分为Ⅰ(剧滑区)、Ⅱ(沉陷下错解体变形区)、Ⅲ(拉裂破坏变形区)、Ⅳ(拉裂沉陷变形区)、Ⅴ(滑覆区)5个区,并判别窑厂坪滑坡开始发育时具有推移式的特点,变形启动后则逐渐转变成以牵引式为主的变形破坏模式。     

考虑细观组分实际分布的花岗岩变形破坏过程颗粒流模拟

花岗岩是一种由石英、长石和黑云母等细观组分组成的非均质岩石, 其变形破坏过程取决于细观组分的分布与相互作用, 可以使用颗粒流模型来研究这种非均质性与岩石的宏细观关系。本文以甘肃北山花岗岩为例, 通过提取单轴压缩试验视频中的单帧图像, 将矿物识别传统方法与图像灰度阈值分割技术结合起来、得到了不同细观组分的实际位置, 使用二维颗粒流代码(PFC2D)中的代码包FishTank生成了细观颗粒的初始分布, 根据实际位置和具体类型确定初始分布中的颗粒类型, 使用平行连接模型来表征细观组分颗粒之间的相互作用, 使用宏观力学性质参数来标定细观力学性质参数, 建立了基于实际分布的花岗岩颗粒流模型, 讨论了试件变形破坏过程中裂隙和力链的演变过程。结果表明, 颗粒流模拟所得花岗岩宏观力学性质参数(峰值应力、弹性模量、泊松比)与试验结果的相对误差平方和达到了可靠性要求, 花岗岩破坏过程中主要裂隙延伸方向平行于压应力方向, 裂隙主要分布于长石组分区域、以拉裂隙为主, 力链网络演变过程与岩石变形破坏过程基本一致。本文以细观组分实际分布为研究对象, 反映了岩石组成的本质特征, 对研究岩石宏细观关系、预测变形破坏过程都具有重要的 参考价值。     

黄土路堑边坡变形破坏机理的三轴试验研究

通过原状黄土的减压三轴压缩试验,研究了黄土边坡不同深度不同含水量土体的应力-应变关系,并与原状黄土的常规三轴试验结果进行了比较,发现减压三轴试验能合理地模拟和解释开挖卸荷作用下黄土边坡土体的变形与破坏过程。试验结果表明:坡脚开挖卸荷时,黄土边坡中浅层非饱和黄土易出现应变软化或塑性流动,强度较低,易产生较大变形,而深层饱和黄土仅在高围压下发生应变硬化,强度增加,在中低围压时均发生应变软化现象。分析认为黄土边坡特殊的工程地质条件,使得黄土边坡的特定部位在开挖卸荷作用下常形成了不利于土体稳定的含水量和围压组合,导致坡体特定部位的土体变形破坏,进而诱发边坡的变形破坏;开挖卸荷作用下黄土边坡变形破坏的力学机制应为蠕滑-压致拉裂或牵引式滑坡。     

金川Ⅲ矿区副井工程变形分析与稳定性控制研究

针对金川Ⅲ矿区副井工程在深部工程地质条件发生变化所潜在的工程稳定性问题,本文类比相邻的主井工程地质条件,采用数值分析方法对深部井身段工程的支护厚度和让压量进行分析。由此研究显示,副井的支护厚度应由原设计的450mm增加到700mm为佳。为控制变形地压应在施工过程中释放位移70～90mm。此时井筒收敛量达到45mm。为保证井筒的安全使用空间,井筒净直径应由原设计的6.3m修改为6.35m。该研究所提出的修改设计方案应在Ⅲ矿区实施,获得了成功。     

软岩边坡变形破坏规律及其对城市设施的影响

以抚顺西露天矿大规模倾倒滑移变形体变形规律研究为例,受软弱夹层控制的软岩边坡变形破坏规律及其变形破坏对城市工业设施的影响。     

堵河上游顺向结构岸坡变形破坏机理分析

堵河流域岸坡变形强烈,由此引起的浅层滑坡发育。本文在野外地质调查的基础上,详细描述了野外自然露头所观察到的顺向岩质岸坡变形现象,在对岸坡变形过程解剖的基础上,将堵河上游顺向结构岸坡的变形破坏过程分为:(1)伴随着卸荷裂隙及菱形结构体形成的初始蠕变阶段;(2)菱形结构体变形阶段;(3)弯曲折断带形成阶段;(4)拉张裂隙贯通阶段;(5)浅层变形失稳等5个阶段。对岸坡变形破坏过程的野外现场分析,有助于提高对岩石流变及岸坡变形破坏的认识,从而提高对此类河流岸坡防治工作水平。     

金沙江虎跳峡河段岸坡变形破坏的相关动力因子研究

河谷岸坡的变形与破坏是地球内外动力耦合作用的结果,并且每一种动力地质作用对于岸坡变形失稳的贡献程度不同,造成岸坡变形破坏频率和规模的空间差异。金沙江虎跳峡地区内、外动力地质作用十分显著,岸坡变形破坏体的空间分布具有鲜明的地段性。本文采用定性与定量相结合的效果测度分析方法,对虎跳峡河段岸坡变形破坏密度与相关动力因子进行关联度量化分析,从而确定了影响岸坡稳定的关键性动力因子,可为水电开发中的岸坡灾害成因类型划分、危险性评价、灾害治理和工程规划设计等提供科学依据。     

大平矿副井井筒破坏机理研究

对大平矿副井井筒及马头门的变形破坏状况进行了描述，并对其破坏机理进行了分析研究，为井筒翻修提供了理论依据。