节理粗糙度对岩块体积的影响规律研究

岩体结构直接控制着岩体力学、水力学特性,岩块体积分布规律可直接反映岩体结构特征。目前研究多将节理面简化为平面,忽略了粗糙度对岩块体积的影响。利用Hurst指数H和高度均方根R_q表征节理粗糙度,研究了节理粗糙度对岩块数量和体积分布规律的影响。结果表明：(1)H、R_q控制节理的粗糙起伏形态,粗糙度随着R_q的增大而增大、随着H的增大而减小;(2)块体的数量总体上与节理粗糙度正相关,即随着粗糙度的增大而增加;(3)R_q和H对岩块体积分布的影响,主要通过改变小体积块体所占比例实现,块体的平均体积和中位体积随着粗糙度的增大而减小;(4)当节理正交且间距相近时,块体数量随粗糙度的变化可以分为3个阶段,即稳定阶段、初始增长阶段和快速增长阶段,R_q和H共同控制着各区间的相对分布范围。最后,基于摄影测量采集的数据建立了岩体节理模型,对大连某公路边坡的岩块体积分布进行了研究,验证了上述结论的准确性。     

节理等密图的计算机化

用VB6语言进行节理等密图绘制编程，可以提高构造研究的效率和数据的精度。程序首先对节理产状进行转换得到施密特网中的直角坐标，再投图得到节理极密图；其次，对转换的坐标数据进行统计后可作出节理等值线图；最后，程序可自动确定出节理分布的多个优势中心。     

最大距离法简介

节理统计法中的最大距离法的基本原则是使分组后的节理组之间的距离最大 ,而组内距离最小。现以节理倾向统计为例 ,介绍最大距离法的数学模型。假设有 n个节理 ,按其倾向角度大小从小到大排列。以 X表示节理倾向 ,Xi 表示第 i个节理的倾向。用{i,… ,j}表示由第 i个节理至第 j个节理终止的节理组 ,其中 1≤ i≤ j≤ n。组间距离以 ( Xi- Xi-1) ,( Xj+ 1- Xj)等表示 ,即组间距离为相邻两组中前一组最小值与后一组最大值之差。组内距离用组内极差表示 :d( i,j) =Xj- Xin个节理倾向的总极差为一常数 :S总 =Xn- X1设 n个节理被分为 k组 ,以…     

岩石节理的渗流广义立方定理

首先讨论了岩石节理的渗流立方定理及其适用条件，然后从渗流与变形耦合的角度，论述了节理的开度性质，并提出了适用于一般节理的渗流广义立方定理，最后用有限元数值模拟方法验证了广义立方定理。     

山东姜家窑金矿岩体内成矿构造波动原理分析

姜家窑金矿位于东西向胶东复背斜西端,北东向招平衡裂带中段、矿区地 以断裂为界,下盘为玲珑化岗岩,上盘为太古宇胶东群变质岩。人的招平断裂带下盘入宇型次级断裂较发育,且延伸到花岗岩岩体内部,在二者所构成的锐角扇形区的岩体中,形成一系列具有等间距分布的岩石破碎块段,靠民岩石破碎的直接原因是岩体现人的共轭节理。同时根据地质力学原理,其锐角扇形区为应力拉张区,有利于成矿,所以姜家窑金矿的矿体除了沿招平断裂带     

新疆库鲁克塔格地区构造应力场解析

通过对库鲁克塔格地区的构造地质演化分析,将该地区震旦系以来较强构造变形的构造应力场分4个时期：早古生代、晚古生代、中生代和新生代。根据节理、褶皱和岩墙等应力感构造的测量分析,得出库鲁克塔格地区及其周缘的4个时期构造应力场的最大主压应力方向分别为北北东向、北西西-北西向、北东向和北北东-近南北向。基于对新近纪以来库鲁克塔格地区构造应力场的二维有限元模拟,进一步对该地区应力场的分布特征、边界几何形态对应力场的影响等问题进行了讨论与分析。     

黄土构造节理研究及其应用

作者发现大量不同力学性质的黄土构造节理后，识别了它们的区域性、系统性特征；认定其两组扭裂面代表新构造应力场最大剪切应力方向，利用黄土构造节理系及由其控制的土层沟槽网络恢复了相应地区Q3-4构造应力场；提出构造节理是黄土区地下水运移的主要通道和赋存的场所；发现构造节理是黄土区地裂缝、滑坡、崩塌和水土流失等地质灾害的构造基础之一，证实构造节理是黄土地层的软弱面，风化和继之而来的应力侵蚀就由此开始，进而逐步塑造黄土碟、穴、井、桥、柱、墙、沟等潜蚀地貌和部分侵蚀地貌。研究黄土构造节理对恢复新构造应力场、帮助预测地裂乃至地震活动、控制水土流失和滑塌灾害、进行工程乃至区域稳定性评价、重新认识黄土潜蚀地貌发育规律、指导干旱半干旱黄土区找水，既有理论意义又有实际意义。     

基于广义Hoek-Brown强度准则的PEM节理边坡可靠性分析

广义Hoek-Brown强度准则(简称GH-B准则)作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及数值计算领域中应用最广的准则之一。经验公式中涉及3个与岩体特性有关的材料参数m_b、s和a,实际应用中还不能直接对这3个参数进行精确取值,只能通过中间变量推导或结合地质经验来确定。为尽可能大地消除因用Hoek-Brown经验公式(简称H-B经验公式)的中间变量推导带来的累积误差,消除边坡稳定性评价结果的偏差,提出了从基本随机变量着手,考虑基本变量的可变性与不确定性,借助可靠性理论来综合分析评价边坡潜在破坏概率和风险程度的方法。研究基于GH-B准则的节理岩质边坡的可靠性问题,首先从决定H-B经验公式的4个基本参数GSI、σ_ci、mi和D出发,研究变量的分布概型及取值范围,然后引入到H-B经验公式中去,利用有效地可靠性计算方法求解边坡的失稳概率,将统计矩点估计法(PEM法)引入到节理岩质边坡失稳概率的求解中,通过对一开挖桥墩承台边坡的可靠性分析表明,基于GH-B准则的PEM方法提高了稳定性评价的客观性,结果更加真实可靠。     

基于结构面综合指标的岩体质量评价及应用

岩体结构面是处置库中核素迁移的关键通道,也是各种岩体质量评价的重要指标。鉴于高放废物处置库工程的安全等级、服务年限及围岩体力学特征,在深入分析传统的岩体质量评价方法及节理和断层等结构面对处置库安全性、可靠性产生的重要影响的基础上,建立一种基于多维度、多尺度结构面综合指标SCE的岩体质量评价方法。以中国高放废物处置库天湖地段岩体地表结构面调查和钻孔数据为依据,采用SCE指标对天湖岩体质量进行评价。实例分析表明:该指标克服了传统的单一指标对岩体结构面评价的不足,可以更便捷、准确、客观地体现结构面发育程度及岩体完整性,与现实情况更为符合。研究结果既可为处置库设计中的渗流特性和核素迁移规律研究提供科学、合理的依据,也可为建立一套适用于高放废物处置库场址筛选和适宜性评价体系提供一定参考。     

位移不连续模型在黏弹性节理刚度计算的应用

考虑节理质量对应力波传播的影响,运用波的位移位函数推导了谐波在厚黏弹性节理的透、反射系数计算公式,采用波形相关系数描述子波穿过黏弹性节理的波形变化,讨论具有一定厚度的黏弹性节理简化位移不连续模型的适用条件。设厚黏弹性节理模型和位移不连续模型的透射波波形相关系数为0.9时对应的节理厚度为临界厚度,岩体与节理的阻抗比对临界厚度的影响很小;临界厚度随子波中心频率增大呈负指数减小,入射角越大,临界厚度随中心频率减小得越慢。试验数据分析表明：当节理厚度为0.03 m时,采用位移不连续模型和厚黏弹性模型计算得到的节理力学参数非常接近,随节理厚度和子波中心频率增加,运用位移不连续模型的计算结果偏差越大,试验结果与理论分析是一致的。