节理泥质粉砂岩卸荷流变试验及流变规律研究

为了解节理对泥质粉砂岩卸荷流变规律的影响,进行了同起始围压,不同应力水平下的节理泥质粉砂岩分级卸荷流变试验。首先,详细介绍了节理试样的预制方法及卸荷流变试验的过程,然后,研究了节理试样在不同应力水平作用下的轴向及侧向流变应变变化规律,得出节理倾角为0°的试样轴向及侧向流变应变随围压降低的增大趋势最陡,节理倾角为60°的试样其次,节理倾角为40°的试样最缓。同时,分析了节理对轴向及侧向流变速率变化趋势的影响,探讨了不同倾角节理试样的卸荷流变破裂机制。研究结果较为全面地掌握了节理泥质粉砂岩的卸荷流变基本规律,为进一步建立节理岩体的流变本构模型及参数辨识提供了可靠依据。     

玛尔挡改线公路高边坡稳定性分析及生态治理

通过对玛尔挡改线公路高边坡工程地质及水文地质条件调绘探查、岩层节理裂隙统计,采用赤平极射投影法对边坡进行稳定性分析。分析结果显示,高边坡整体处于稳定状态,但如果不采取防护措施,边坡岩土层经过长期的风化剥蚀,边坡局部会逐渐趋于欠稳定状态。根据该地区气候、环境及以往经验,提出采用锚拉式混凝土挡墙结合柔性防护网的生态防护措施对边坡进行防护,实施效果良好。     

肃北县德勒诺尔铁矿区构造应力场分析

本文以德勒诺尔铁矿区发育的节理为研究对象,在约20ｋｍ²的研究区内布置了93个观测点,在野外共观测三百余组节理,采用数学统计方法,对节理进行分期配套,确定区内主要发育3组高倾角平面X剪节理,通过节理之间相互错断、限制关系对节理期次进行配套分析,并对不同期次构造应力场形成的共轭剪节理进行了研究,利用吴氏网绘制各观察点的主应力图解,获得各点应力轴（σ₁,σ²,σ₃）的产状。研究得出本区第1次构造应力场最大主压应力轴（σ₁）的优选产状为181°∠8°,中间应力轴（σ²）为141°∠81°,最小主应力轴（σ₃）为89°∠5°,可能是区内的主体构造格架的动力来源,在区内形成了近ＥＷ向的复式背斜及叠瓦状逆冲断裂。第２期构造应力场最大主压应力轴呈NE—SW向,最大主压应力轴（σ₁）的优选产状为250°∠12°,中间应力轴（σ²）为56°∠78°,最小主应力轴（σ₃）为143°∠11°,为区内形成NW—NWW向展布的逆冲断裂的主要动力来源。第３期构造应力场最大主压应力轴呈NNW—SSE向,最大主压应力轴（σ₁）的优选产状为344°∠3°,中间应力轴（σ²）为79°∠80°,最小主应力轴（σ₃）为252°∠13°,可能为区内ＮＷ、ＮＥ向展布的张性断裂的主要动力来源。研究总结了区内不同期次构造应力场的特征,并对动力来源进行了初步探讨。     

三向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性

节理岩体渗流-应力耦合特性研究是岩石力学领域的重点和难点。水利水电工程与地下工程中天然节理岩体往往处于三向不等压应力状态,针对三向应力状态下节理岩体渗流-应力耦合特性研究较少。其中,单节理岩体渗流-应力耦合特性研究是基础。首先分析与探究了单节理岩体侧向应力作用效果及渗流作用机制,在单节理岩体渗透性-应力耦合分析模型基础上推导了单节理岩体渗流-应力耦合的理论公式。通过室内真三轴渗流-应力耦合试验,基于全局优化算法的非线性拟合及块体离散元数值仿真,验证了所提出理论公式的合理性。基于电路原理,给出了模拟电路与渗流问题的相似物理量,通过引入等效渗流阻方法,探究了典型的含正六边形主干节理网络的渗流-应力耦合特性。该研究结果对实际工程岩体的渗流分析有一定的参考价值。     

南海北部近海柱状沉积物多环芳烃组成及来源分析

【目的】研究南海北部近海区域柱状沉积物多环芳烃组成及分布特征,讨论全新世早期火历史及气候变化。【方法】利用AMS ¹⁴C定年技术结合有机地球化学分析手段对全新世早期南海北部近海沉积物柱状样品中多环芳烃(PAHs)分布特征进行研究。【结果】南海北部近海沉积物中16种PAHs总浓度范围为8.58~17.48 ng/g,在约10000 a B.P.的全新世早期呈现先增大后减小波动变化,与TOC变化基本同步。【结论】沉积物中多环芳烃主要来源于南海北部近海陆源区域自然火灾产生的焦炭残渣。PAHs的沉积浓度变化间接指示了全新世早期东亚季风的强度变化。     

遍布节理试样压剪加载下的力学特性及声发射特征研究

节理岩体的力学性质对指导工程设计、施工具有重要的意义。为研究组合节理参数对遍布节理试样的力学性质影响,采用类岩材料预制不同节理倾角、间距的遍布节理试样并进行压剪试验。根据高清相机记录的不同节理试样的破坏特征,试样的破坏模式可分为平面剪切破坏、类完整性剪切破坏和斜剪切破坏,节理间距会改变试样的破坏模式而节理倾角对试样的破坏模式有关键性影响。分析不同节理参数试样的峰值剪切强度,遍布节理对试样的弱化程度达到15.95% ~56.62%,节理试样的峰值剪切强度随着节理间距的增大逐渐增强而随着节理倾角的增加先增后减。此外,采用声发射设备实时监测试样加载过程以分析不同节理参数试样的声发射特征。在压密阶段,节理试样的声发射最大撞击数随节理间距减小而增大。声发射峰值能量随节理间距减小而减小,但均值能量随节理间距减小而增大;试样的峰值能量和均值能量随节理倾角增大均呈现先增大后减小的规律。     

充水节理岩体中大断面隧洞开挖的数值模型研究

采用非饱和的渗流应力耦合模型分析了糯扎渡水电站2#导流洞的开挖过程,导流洞部分洞身穿过节理带,洞顶水头较高。详细地讨论了高水头和节理带对施工过程的影响。节理带采用描述高密度平行节理组的各向异性节理本构来逼近;考虑开挖引起的介质变形对渗透系数的影响;考虑排水引起的饱和度变化对渗透系数的影响。所用的非饱和瞬态耦合模型可以模拟出开挖引起的EDZ区域孔隙水压力急剧升高、有效应力减小、渗透系数动态的变化以及排水对洞室稳定性的提高。数值模拟的计算结果与国外类似试验的一般性观测结论相吻合,因此,可以用来评价水位以下隧洞施工方法和施工速度的合理性和经济性。     

节理化岩体复合式滑移破坏的模型试验研究

针对节理化岩体的自身特点,提出沿岩体层面产生的应力集中以及层面与节理之间的残余完整岩桥破坏,将可能导致岩体产生复合式滑移破坏。并在室内利用岩石三轴刚性伺服机,通过模型试验对岩体的层面和一组与层面正交的节理的情况进行模拟研究,分析了结构面性状和围压对复合式滑移破坏的影响,给出了在贯通性结构面(层面)倾角、非贯通性结构面以及围压等因素共同作用下,节理化岩体发生复合式滑移破坏的条件以及破坏面特征。在与前人的试验资料进行对比分析的基础上得到可靠的结论,期望为在将来的实践工作中正确评估节理化岩体的破坏模式提供指导性意见。     

地震作用下节理岩体变形破裂机制研究进展及展望

西南山区节理岩体发育,处于强震易发区,强地震动和节理化岩体结构是汶川地震近场区地震地质灾害多发的两大主控因素,两者的相互耦合使得岷江两岸地震崩滑灾害成因复杂,崩滑机理研究难度增大。由于节理化岩体结构的复杂性以及早期对地震纵波关注不足,强震近场纵波作用下节理岩体变形破裂机制研究成果基本处于空白阶段。本文在系统归纳总结边坡地震动力变形破坏研究进展的基础上,分析了动荷载诱发节理岩体的变形破裂机制,探讨了解决目前研究中存在的核心问题的正确思路和有效途径,旨在对地震纵波作用下节理岩体宏观动力响应及其细观机制研究起到抛砖引玉的作用,并深化有关节理岩体地震响应、强震近场纵波引起节理岩质斜坡失稳模式等科学问题的认识,为下一步地震地质灾害研究指明方向。     

逆层岩质边坡地震动力破坏过程FLAC/PFC~(2D)耦合数值模拟分析

建立含有非贯通层面和正交次级节理的逆层岩质边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型,进行地震动力破坏过程模拟试验,研究了逆层岩质边坡地震动力破坏机理。试验结果证明,在地震动力破坏过程中,边坡内部层面主要产生剪切破坏,少量张拉破坏集中于逆层边坡顶部位置并且总是发生在坡体已经产生动力失稳之后,因此层面的抗拉强度并不影响逆层边坡的地震动力稳定性。坡顶正交次级节理只能产生张拉破坏,形成宏观的岩层倾倒趋势,而坡底的正交次级节理既会产生张拉破坏,也会产生剪切破坏,破坏面滑动趋势明显。动力响应坡顶放大效应和破坏面发育位置深度导致坡顶岩体的张拉倾倒早于坡底岩体的剪切滑动,与逆层边坡静力倾倒破坏顺序相反。