玄武岩柱状节理成因性状研究及其对岩体质量的影响

峨眉山玄武岩中普遍发育柱状节理,表现为岩体破碎不完整,其明显受各种原生构造、表生改造、构造的影响.文章结合拟建的西南某水电工程对玄武岩柱状成因分析及性状研究,进一步研究其对岩体质量的影响.     

中缓倾角结构面分类及其抗剪强度的研究

西南某坝区中缓倾角结构面具有分别倾向上游和下游的空间分布规律。根据结构面接触情况,首先将结构面分为刚性结构面和软弱结构面两大类。其中,刚性结构面属于裂隙型;软弱结构面根据其物质组成和结构特征,可以细分为岩块岩屑型、岩屑夹泥型、泥夹岩屑型3个亚类。断层类结构面具有垂直于断层走向,由高高程到低高程,由泥夹岩屑型岩屑夹泥型岩屑砾型裂隙型逐渐过渡的发育规律。最后在分析抗剪试验资料和分类及发育规律的基础上,提出了抗剪强度指标的建议值。     

山西交城水峪贯区域构造及地貌形成因素分析

交城水峪贯区域地质构造复杂,三大岩类齐全,岩浆岩类发育,岩层露头特征明显,并伴有煤、铁等矿产分布。区内主要发育NNW、NNE、SN向构造体系,从构造、地貌、地层及岩浆岩等因素分析,本区域经历了多次地质构造运动,对其影响最大的为燕山运动。在早燕山期构造运动中近EW向的主应力作用下形成了本区域古洞道向斜、鲁沿向斜、山前大断裂等构造及狐偃山六大岩浆岩体,后期受应力转变造成本区域X型剪节理发育及构造扭曲等现象。形成了本区域现代地质构造及地貌轮廓。     

基于Google Earth影像分析区域性大型“X”共轭节理系统对宏观岩溶作用的控制

从黔南、桂北的航天遥感图像上可以清楚地看出,地表的宏观岩溶地貌明显地受控于区域性大型“X”共轭节理系统,此类节理构成一幅巨型的渗滤网,成为大气降水下渗的主要通道,从而导致被其穿透的岩石遭受溶蚀,形成以线性岩溶谷地为主体的岩溶景观。即水平地层分布区,呈片状“X”形网络结构;直立地层分布区,呈羽状条带结构。水体下渗至潜水面后,将主要沿“X”节理走向向当地最低侵蚀基准面排泄,从而形成复杂的地下管道网络系统。首次利用网上Google Earth影像研究喀斯特环境,解决了只能依赖航片和卫星照片才能研究地球地貌的瓶颈,这对地貌研究和喀斯特石漠化的研究和治理提供了廉价便利的影像材料。     

不连续面在双重介质热-水-力三维耦合分析中的有限元数值实现

在建立双重介质热-水-力耦合微分控制方程的基础上,提出了裂隙岩体热-水-力耦合的三维力学模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,开发了双重介质热-水-力耦合分析的的三维有限元计算程序,在有限元数值分析中不连续面应力计算采用等厚度空间8节点节理单元进行离散,而不连续面渗流和热能计算时采用平面4节点等参单元进行离散,这样保证了不同介质之间的水量、热量交换和两类模型接触处节点水头、温度和位移相等。通过高温岩体地热开发算例,揭示了在热-水-力耦合作用下不连续面处于低应力区,其张开度随运行时间的延长呈非线性增加,非稳定渗流阶段不连续面显著地控制着渗流场的整体分布,它的水头远高于拟连续岩体介质的水头,而进入稳定渗流阶段不连续面的控渗作用不明显,由于高温岩体地热开发系统中存在大规模的热量补给,不连续面对岩体温度场分布的影响并不显著。     

直剪条件下非贯通节理岩体岩桥力学性质弱化机制及贯通模型初步研究

通过非贯通节理岩体直剪试验的力学特点和理论分析,修正了Lajtai岩桥张拉破坏理论。通过非贯通节理岩体直剪试验中岩桥的应力状态,提出岩桥内部的张拉破坏使岩桥力学性质发生弱化,并进一步分析研究了力学性质可能弱化的区域。分析非贯通节理岩体扩展贯通过程,提出了非贯通节理岩体的贯通破坏模式。通过非贯通节理岩体直剪试验初步验证了修正的岩桥张拉破坏理论和贯通破坏模式。     

喷锚支护节理岩体的弹性复合单元模型

利用复合单元技术,建立节理岩体喷锚支护的弹性模型。该模型可先不考虑节理、锚杆、喷层等细部结构,生成常规有限元网格,然后根据节理、锚杆、喷层的相关信息,形成复合单元网格信息。该模型可重点考虑锚杆和喷层在节理面上的局部化非线性变形与相互作用关系。算例研究验证了模型的合理性。该复合单元算法同时包含等效模拟和离散模拟的优点,有着较好的应用前景     

一种节理围岩巷道开挖物理模型试验方法及其应用

物理模型试验是研究矿山巷道开挖稳定性问题的重要方法,特别是对于深部节理岩体相似模型的制作,难度高,周期长,工艺复杂.为解决这一技术难题,提出了一套节理围岩巷道开挖的物理模型试验方法,依托金川矿区典型的菱块状围岩巷道进行了试验,详细介绍了模型搭建和开挖过程,并将模型试验与现场调查结果进行了对比,主要得到以下几点结论:(1...     

钻孔揭露岩体构造特征确定露天采矿场推荐边坡角的方法应用探讨

文章从处理钻孔所揭露出的岩体构造资料入手,提出了位于类似热带地区的具有基岩露头少、堆积层厚大、矿体埋藏条件适宜露天开采等特征的矿床的露天采矿中确定推荐边坡角的一种方法。通过详细收集弱风化及未风化且节理开启或由方解石、石膏、粘土等软弱矿物充填的岩石的岩体构造特征,图解统计节理发育密度、节理与岩芯轴夹角随钻孔深度变化关系,并以相应钻孔深度倾角标准离差作修正,提出不同露天开采深度与稳定边坡角的关系。     

基于强度折减法的顺层路堑边坡土钉墙支护结构稳定性分析

将非线性有限元分析和极限分析相结合形成强度参数折减有限元法,可以灵活地分析强度不均匀顺层路堑边坡支护结构稳定性问题。将岩体力学理论、非线性有限元分析技术和强度折减系数法相结合,对顺层岩体路堑边坡稳定性进行分析。在对密集假设节理有限元模拟中,假设节理在岩体内连续分布,采用连续介质力学方法建立密集分布节理岩体材料模型。采用强度折减系数法计算岩体结构安全系数,建议采用给定的岩体强度参数计算节理岩质边坡开挖、支护完毕后的内力,再逐渐降低岩体强度参数进行岩体边坡非线性有限元分析,直至岩体边坡达到极限状态,从而求出岩质边坡安全系数。采用该方法对渝怀铁路梅江河右岸DK409+989.4～DK410+020段顺层路堑边坡土钉墙支护结构稳定性进行分析,分析结果表明：采用土钉墙支护后的节理边坡塑安全系数为2.3,支护后的岩质边坡处于稳定状态;土钉墙潜在破裂面为岩体弹性区和塑性区的交界面,与测试得到的各排土钉拉力最大值位置一致。