基于Hoek-Brown准则的节理岩体能量参数估算

岩体变形和破坏可以看作能量耗散和释放的过程.由于节理岩体结构复杂且难以开展室内试验,因此无法通过试验直接求取其能量学参数.基于Hoek-Brown准则和岩石能量理论,提出了节理岩体在临界状态能量学参数的估算方法.针对含贯通节理(或层面)岩体,通过修正岩块单轴抗压强度以体现贯通节理的方向效应.采用PFC3D分别模拟小尺寸岩样(Φ50mm×100mm)和大尺寸岩体(Φ2m×2m)的三轴压缩试验,通过岩石三轴试验结果拟合岩石数值模拟的细观参数并应用于节理岩体的模拟.根据节理岩体模拟得到应力应变曲线和能量流,验证了Hoek-Brown准则对节理岩体能量参数估算的合理性.     

太行山区泥石流研究：以元坊东沟为例

以元坊东沟为例，分析该区域泥石流灾害及其成因，提出减灾对策。     

Constraints on the evolution of the Paleo.Tethys Ocean from the Elashan Formation andesites in Xiarihamu area,western segment of East Kunlun.SCIEI北大核心CSCD

东昆仑西段夏日哈木地区出露一套鄂拉山组火山岩,其成因对古特提斯洋演化过程具有重要的指示意义。通过对其进行锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩主、微量元素、Sm-Nd同位素等研究确定其形成时代、岩石成因及其构造意义。安山岩中锆石的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为223±2Ma,属于晚三叠世。岩石具有较低的SiO_(2)(59.45%~63.10%)和Mg^(#)值(28~51)、较高的Al_(2)O_(3)(16.19%~17.66%)和K_(2)O含量(1.42%~3.50%),表现为弱过铝高钾钙碱性系列。岩石具有富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征,结合全岩ε_(Nd)(t)值(-4.3~-3.1)和锆石ε_(Hf)(t)值(-3.4~+1.1),表明其可能来源于受富集地幔熔体底侵的古老下地壳部分熔融。结合区域地质资料,认为这些安山岩形成于碰撞后伸展环境,而古特提斯洋在晚三叠世已关闭。本文研究结果也说明在造山带研究中需谨慎利用火成岩的岛弧性质来判断其俯冲环境这一构造属性。     

微观负泊松比锚杆静力学特性及其工程应用研究

相比于传统的小变形锚杆支护材料,负泊松比锚杆/索材料具有大伸长量、高强高韧、高恒阻力、吸能等优异力学特性。在宏观负泊松比（NPR）锚杆/索研究和应用基础上,何满潮研发了新一代微观NPR钢材料和微观NPR锚杆。目前微观NPR钢材料的静力学特性研究较少,微观NPR锚杆在城市地下隧道工程的适用性有待于现场应用验证。通过室内静力拉伸试验对微观NPR钢的力学特性进行了研究,结果表明本批次微观NPR钢平均伸长率为34.68%;恒阻力值范围为203.9～ 240.7 kN;拉伸全过程表现为均匀拉伸变形;无屈服平台,破断时无明显颈缩现象。通过理论推导,建立了微观NPR锚杆在微静力拉伸条件下的弹塑性增量本构模型。以某路地铁站风道段为工程背景,介绍了微观NPR锚杆施工工艺,现场测试了极限拉拔力、伸长率及锚杆轴力等方面,结果表明,微观NPR锚杆具有高恒阻力及大伸长量等优势。在围岩大变形隧道开展了支护应用试验,验证了其具有良好的围岩大变形控制效果。     

滑坡动态力学监测及破坏过程案例分析

边坡临滑预警一直是地灾研究的难点与热点问题。本文采用一种力学监测方法(牛顿力监测)对雅安宝兴县某傍山公路边坡进行监测,该边坡位于唐包滑坡老滑坡体下缘边界处。经过4个月的连续监测,获取了大量监测数据,并成功预报了两次局部滑坡。本文首先整合牛顿力监测数据和降雨量监测数据,再将监测曲线与滑坡演化过程进行对比分析,揭示滑坡过程中的力学演化规律,对降雨条件下诱发滑坡的原因进行了分析。然后对牛顿力监测预警成功的案例其临滑预警时长与滑坡体量间的关系进行拟合,发现存在明显的正相关关系。最后讨论了牛顿力监测方法与斋藤模型之间的关联性以及优劣势,并根据各自的特点提出了由面到点的监测预警思路。通过分析,牛顿力监测曲线与滑坡演化过程能较好对应,并可将土质滑坡分为3阶段:(1)牛顿力上升阶段; (2)牛顿力突降阶段; (3)滑坡阶段。本文为牛顿力监测系统的推广提供了实践经验,并为力学监测与位移监测结合的研究提供一个新的思路。