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《河海大学》 2005年
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层状岩体边坡工程力学参数研究

巫德斌  
【摘要】:岩体力学参数的合理确定是岩石边坡工程中一项基础的工作。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,目前在层状岩体边坡工程的岩体力学参数选取方面仍然存在一些问题。本文针对当前岩体力学参数研究的难点进行了研究,并将研究成果应用到实际边坡工程中。 本文研究工作主要内容如下: 1.提出了修正的RMR法——GSMR法,并用于边坡岩体力学参数的估算。该方法较全面地考虑了完整岩石强度、结构面产状、结构面间距、结构面粗糙度、地下水条件、岩石质量指标、边坡高度、研究区域地震基本烈度、开挖方法和人工边坡形态等影响岩体力学性质的因素,并提出了连续性权值修正的方程(二次函数关系或半对数关系),对完整岩石强度、岩石质量指标、结构面间距权值进行了连续修正,减少了主观判断带来的误差。在边坡岩体力学参数预测方面,将GSMR值代替RMR值,更能反映边坡岩体实际力学性质,并将其用于边坡稳定分析,是一种边坡工程上可行的方法。 2.用微结构张量表示广义Hoek-Brown强度准则参数,使之可以考虑边坡岩体各向异性特性;把边坡开挖弱化因子和锚固增强因子引入广义Hoek-Brown强度准则,并提出了两个因子的计算公式,研究了爆破开挖和锚固对边坡岩体力学参数的影响程度,计算了爆破开挖和锚固后的岩体力学参数。算例分析表明:变形模量、抗拉强度、粘结力和加载方向与结构面夹角正弦的平方呈线性相关,具有不同程度的各向异性,粘结力的各向异性特别地明显:内摩擦角在未扰动、开挖和描固条件下的各向异性不明显,均保持不变。开挖对不同边坡岩体的力学参数的影响程度不同,一般地对坚硬岩体的影响大于软弱岩体;开挖弱化因子与变形模量、粘结力和内摩擦角呈线性相关,与抗拉强度呈指数相关。锚固对变形模量、抗拉强度、粘结力提高幅度大,对内摩擦角提高幅度不大;锚固增强因子与变形模量、粘结力和内摩擦角呈线性相关,与坚硬岩体的抗拉强度呈线性相关,与软弱岩体的抗拉强度呈指数相关。 3.考虑圆形截面岩石简支梁中央受集中力作用,用应变片测定简支梁某些点的应变值,推导了量测应变值与流变参数蠕变柔量之间的关系表达式;根据粘弹性本构模型理论,推导了系统模型蠕变柔量的一般形式;当岩石简支梁出现弹-粘塑性变形时,推导了量测应变与梁挠度之间的关系表达式;使用最小二乘法建立目标函数,对模型流变参数进行估计;用龙滩水电站泥板岩岩样流变试验所测得的应变值,反演了泥板岩的流变参数,进行了泥板岩粘弹性模型辨识,得出了符合泥板岩的流变本构模型。 中文摘要 4.假定层状岩体为层状复合材料,采用复合介质的等效介质理论研究了层状 岩体的等效弹性模量,并提出与边坡类型对应的等效介质模型,与层状岩体边坡 (包括切层边坡和反倾向边坡)对应的力学模型为并联模型,与顺层边坡对应的 力学模型为串联模型。研究表明:Voigt一Reuss模型上下限范围大、精度不高, Hashin一Shtrikman模型上下限范围小、精度高,Eshelby模型、自洽模型、微分模 型和Mori~1’a naka模型预测结果基本保持一致。 5.利用本文的研究成果,给出了向家坝水电站左岸层状岩体边坡未扰动区 和开挖扰动区的岩体力学参数建议值,并在此基础上对该边坡变形进行三维数值 模拟分析,进行了工程实例分析验证。 关键词:层状岩体边坡、力学参数、GSMR法、Hoek一Brown强度准则、蠕变柔 量、等效弹性模量、向家坝水电站
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU457

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 钟权;陈明;朱洋洋;刘亮;;基于声波速度及岩块强度的开挖扰动区岩体力学参数预测[J];武汉大学学报(工学版);2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 周斌;湘西红砂岩顺层边坡稳定可靠度分析和风险评估[D];中南大学;2010年
2 李秀珍;潜在滑波的早期稳定性快速判识方法研究[D];西南交通大学;2010年
3 张贵科;节理岩体正交各向异性等效力学参数与屈服准则研究及其工程应用[D];河海大学;2006年
4 吉锋;顺层边坡硬性结构面强度参数及工程技术研究[D];成都理工大学;2008年
5 郑达;金沙江其宗水电站高堆石坝建设适宜性的工程地质研究[D];成都理工大学;2010年
6 周福军;日冕水电站库区滑坡稳定性早期智能判别及危害模糊综合预测研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李隽;岩质边坡稳定性及锚喷加固研究[D];河海大学;2006年
2 鲁志伟;层状岩体地下洞室失稳机理及稳定性评价理论研究[D];贵州大学;2007年
3 钱伟伟;降雨与人工开挖对青岛某边坡稳定性影响及治理研究[D];中国海洋大学;2008年
4 琚海明;层状岩体地下洞室稳定性评价理论与支护设计方法研究[D];贵州大学;2009年
5 张晋;雅砻江牙根二级水电站右坝肩及缆机平台边坡稳定性研究[D];成都理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘家铮;岩石力学与反馈设计[J];水电站设计;1994年03期
2 赵赤云,薛玺成;模拟岩体结构面锚固试验[J];水利水电技术;1999年12期
3 徐日庆,龚晓南,王明洋,杨林德;粘弹性本构模型的识别与变形预报[J];水利学报;1998年04期
4 祁双月,崔桂梅;某些岩土参数的对数正态分布特征[J];水文地质工程地质;2000年01期
5 严春风,刘东燕,朱可善;岩石抗剪强度指标互相关性的敏感度分析[J];水文地质工程地质;1997年06期
6 夏才初,孙钧;蠕变试验中流变模型辨识及参数确定[J];同济大学学报(自然科学版);1996年05期
7 冯光乐,罗蓉,凌天清,许志鸿;RMR法在公路边坡应用中的几点修正[J];长安大学学报(自然科学版);2002年06期
8 李守巨,刘迎曦,刘玉晶;基于改进神经网络的边坡岩体弹性力学参数识别方法[J];湘潭矿业学院学报;2002年01期
9 乔春生,张清,黄修云;岩石工程数值分析中选择岩体力学参数的神经元网络方法[J];岩石力学与工程学报;2000年01期
10 邓建辉,李焯芬,葛修润;BP网络和遗传算法在岩石边坡位移反分析中的应用[J];岩石力学与工程学报;2001年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张水燕,宋艳茹,张连翠,张玉贞;道路沥青温度疲劳规律研究的概况[J];石油沥青;2005年01期
2 闵召辉,黄卫;环氧树脂沥青的粘弹性能研究[J];石油沥青;2005年02期
3 ;Seismic stability safety evaluation of gravity dam with shear strength reduction method[J];Water Science and Engineering;2009年02期
4 黄传辉;;颗粒填充聚合物复合材料粘弹性力学模型的研究[J];徐州工程学院学报;2007年06期
5 王江忠,辛振祥;轮胎结构设计的压力函数法[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2003年S1期
6 薛琳,罗有仁;圆形隧道粘弹性围岩地应力解析法反分析[J];青岛建筑工程学院学报;1994年02期
7 刘耀儒;杨强;刘福深;周维垣;;基于并行改进遗传算法的拱坝位移反分析[J];清华大学学报(自然科学版);2006年09期
8 李仲奎,王爱民,莫兴华,李送成;大型地下洞群时空双系列反馈分析[J];清华大学学报(自然科学版);1998年01期
9 刘明;郑怡;程云;;装饰混凝土砌块挡土墙的稳定可靠性分析[J];建筑砌块与砌块建筑;2006年06期
10 周友华;胡奉湘;燕为民;童迎世;饶云阶;洪迅;吴帅;;“三向应变结构”与地震孕育发生共同物理机制的研究[J];前沿科学;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘一山;吕祥锋;李忠华;;煤矿冲击地压巷道吸能支护研究[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 林达明;尚彦军;吴锋波;张巍;张翔;;基于矿物结构与钻探的花岗岩地质强度指标研究及应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 祁生文;伍法权;;基于模糊数学的TBM施工岩体质量分级研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
4 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
5 李明;梁力;刘冬霞;王伟;;珲春紫金矿尾矿坝安全稳定性计算[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年
6 邓祥辉;柴军瑞;;自适应遗传算法在某拱坝渗流参数反演中的应用[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
7 王德刚;胡涛骏;叶银灿;;岩体弹性波测试中不同频率的波速差异研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 葛修润;;关于边坡与坝基抗滑稳定问题的“矢量和”分析方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
9 李建林;王乐华;;节理岩体卸荷非线性力学特性研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
10 林大超;张瑞红;齐宏伟;张富强;;边坡位移演化的多尺度分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
2 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
3 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 孙书伟;微型桩结构加固边坡受力机制和设计计算理论研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
8 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
9 任高峰;露井联合开采作用边坡损害机理及控制研究[D];武汉理工大学;2010年
10 孙克国;注浆控制岩溶隧道突水地质灾害的机理和模拟方法研究[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张泽;大台煤矿深部原岩应力场及岩爆地质力学成因分析[D];山东科技大学;2010年
2 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~(3D)实现[D];山东科技大学;2010年
3 曹恒将;考虑动载的巷道顶板离层及控制的FLAC3D模拟研究[D];山东科技大学;2010年
4 张仰强;石膏蠕变特性及矿房矿柱长期稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
5 彭玉平;膨胀性充填裂隙水力特性数值模拟[D];郑州大学;2010年
6 翟永亮;地铁车站基坑桩撑支护体系m法设计参数研究[D];郑州大学;2010年
7 李亚帮;膨胀性充填裂隙水力特性实验研究[D];郑州大学;2010年
8 杨素娟;南水北调工程芳芝段开挖渠道边坡稳定敏感性分析[D];郑州大学;2010年
9 俞黎明;减速器箱体阻尼减振研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王炜;一种船用基座结构动态力学特性的数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈祖煜;建筑物抗滑稳定分析中“潘家铮最大最小原理”的证明[J];清华大学学报(自然科学版);1998年01期
2 叶伟峰,王冬珍;对岩体边坡抗滑稳定安全系数取值的商榷[J];人民长江;2000年05期
3 柳新根,蒯圣堂,郭胜金;水布垭左岸防淘墙深厚覆盖层固结灌浆[J];人民长江;2005年11期
4 王世梅;陈勇;;重庆市鲤鱼塘水库陈家大院滑坡涌浪预测[J];人民长江;2006年08期
5 王启国;严应征;林仕祥;潘坤;;王甫洲水利枢纽坝基主要工程地质问题及对策[J];人民长江;2009年05期
6 杜时贵,凌新梅;小浪底水库风雨沟西侧边坡岩体节理抗剪强度研究[J];人民黄河;1993年08期
7 李天扶;关于利用位移历时曲线预测滑坡剧滑时间的讨论[J];西北水电;1990年04期
8 金德濂;水利水电工程边坡的工程地质分类(中)[J];西北水电;2000年02期
9 金德濂;水利水电工程边坡的工程地质分类(下)[J];西北水电;2000年04期
10 裴觉民,吕祖珩;DDA在裂隙岩体边坡工程中的应用[J];西北水电;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 晏同珍;;滑坡发生机理[A];全国首届工程地质学术会议论文选集[C];1979年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄光东;基于智能算法的滑坡稳定性建模与分析[D];中国地质大学(北京);2011年
2 李军霞;西藏隆子县滑坡灾害形成机理及非线性预测研究[D];吉林大学;2011年
3 李秀珍;潜在滑波的早期稳定性快速判识方法研究[D];西南交通大学;2010年
4 田荣;连续与非连续变形分析的有限覆盖无单元方法及其应用研究[D];大连理工大学;2000年
5 李天斌;岩质工程高边坡稳定性及其控制的系统研究[D];成都理工大学;2002年
6 唐胜传;复杂场地高坝建设适宜性的工程地质研究[D];成都理工大学;2002年
7 盛建龙;岩体结构面力学特征及地下工程结构稳定性的研究[D];武汉理工大学;2002年
8 刘沐宇;基于范例推理的边坡稳定性智能评价方法研究[D];武汉理工大学;2002年
9 胡夏嵩;低地应力区地下洞室围岩稳定性研究[D];长安大学;2002年
10 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 聂士诚;土质边坡稳定的可靠度分析及其土性参数的敏感性研究[D];中南大学;2002年
2 李向东;三峡工程永久船闸高边坡变形监测及反分析[D];武汉理工大学;2002年
3 付超;岩质高边坡开挖与支护分析[D];浙江大学;2002年
4 滕宏伟;顺层边坡稳定性分析预测及其应用研究[D];重庆大学;2002年
5 汪波;金沙江虎跳峡水电站龙蟠坝址区建坝条件的工程适宜性研究[D];成都理工大学;2003年
6 方梦霞;漫湾电站坝体力学参数的反演分析[D];昆明理工大学;2003年
7 杨光伟;闸坝深厚覆盖层基础处理研究[D];四川大学;2003年
8 巩大力;陕西省公路边坡防护研究[D];长安大学;2002年
9 谢秀栋;基于遗传算法的深挖路堑边坡土体参数反演分析[D];福州大学;2004年
10 郭霄;岩体结构面抗剪强度经验估算方法的试验对比研究[D];浙江工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吉锋;石豫川;;硬性结构面表面起伏形态测量及其尺寸效应研究[J];水文地质工程地质;2011年04期
2 闫东旭;徐卫亚;王伟;石崇;石安池;吴关叶;;柱状节理岩体宏观等效强度参数的柱体尺寸效应[J];沈阳工业大学学报;2012年03期
3 郭健;许模;宋丽娟;卢书强;;非均质花岗岩坝基典型地质缺陷处理研究[J];人民黄河;2013年05期
4 宁宇;徐卫亚;郑文棠;孟国涛;石安池;吴关叶;;柱状节理岩体随机模拟及其表征单元体尺度研究[J];岩石力学与工程学报;2008年06期
5 李秀珍;孔纪名;李胜伟;;水电岩质边坡的稳定性概率分级方法研究[J];岩石力学与工程学报;2011年S2期
6 徐卫亚;张贵科;;节理岩体正交各向异性等效强度参数研究[J];岩土工程学报;2007年06期
7 徐卫亚;张贵科;;正交各向异性剪切屈服准则研究及其数值实现[J];岩土力学;2008年05期
8 钟世英;徐卫亚;;基于微结构张量理论的柱状节理岩体各向异性强度分析[J];岩土力学;2011年10期
9 刘爱华;董蕾;董陇军;;节理岩体强度参数的数值模拟及工程应用[J];中南大学学报(自然科学版);2011年01期
10 周传成;孙东锋;;锚喷技术在高速公路边坡防护中的应用[J];科技咨询导报;2007年16期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 席本强;废弃矿山垃圾填埋场边坡稳定性及加固防渗研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 张永杰;基于不确定性理论的隧道围岩稳定性及风险分析研究[D];湖南大学;2010年
3 张学民;岩石材料各向异性特征及其对隧道围岩稳定性影响研究[D];中南大学;2007年
4 李丹;高地应力条件下交通隧道的模型试验研究及数值模拟[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
5 郑达;金沙江其宗水电站高堆石坝建设适宜性的工程地质研究[D];成都理工大学;2010年
6 吴琼;复杂节理岩体力学参数尺寸效应及工程应用研究[D];中国地质大学;2012年
7 王更峰;炭质板岩蠕变特性研究及其在隧道变形控制中的应用[D];重庆大学;2012年
8 周福军;日冕水电站库区滑坡稳定性早期智能判别及危害模糊综合预测研究[D];吉林大学;2013年
9 孙旭曙;节理岩体卸荷各向异性力学特性试验研究及工程应用[D];武汉大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘柱;集安至丹东公路块裂结构岩质边坡破坏机制与锚固机理研究[D];吉林大学;2011年
2 曹伟;层状岩体隧道稳定性及控制爆破技术研究[D];中南大学;2011年
3 刘立顺;端锚预应力锚杆支护技术研究[D];中南大学;2011年
4 苏俊军;陡倾岩层中隧道围岩失稳机理及塌方处置对策探讨[D];长安大学;2011年
5 陈蓓;长锚杆控制隧道围岩变形研究[D];兰州交通大学;2011年
6 王凤昊;复杂岩质边坡的动力稳定性和加固效应研究[D];河海大学;2007年
7 何志宇;层状岩质基坑破坏模式及开挖理论研究[D];贵州大学;2008年
8 张金华;岩土体抗剪强度参数反演及滑坡灾害预测研究[D];重庆交通大学;2010年
9 徐顺平;红砂岩顺层岩质边坡稳定性数值分析及处治技术研究[D];长沙理工大学;2012年
10 秦二涛;深埋层状岩体地下硐室稳定性及支护技术研究[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐平;;三峡工程试验洞围岩变形粘弹性反分析[J];人民长江;1992年06期
2 蔡德所,张继春,刘浩吾,哈秋 ;三峡工程坝基岩体爆破地震效应的现场试验研究[J];人民长江;1996年05期
3 潘家铮;岩石力学与反馈设计[J];水电站设计;1994年03期
4 杨年华,霍永基;爆破筑坝引起的边坡稳定性问题[J];水利水电技术;1994年06期
5 张广文,刘令瑶;土石坝筑坝材料基本参数概率统计与相关分析[J];水利水电技术;1994年09期
6 张有天,胡惠昌;地应力场的趋势分析[J];水利学报;1984年04期
7 张建民,邵生俊;往返荷载下饱和砂土瞬态有效抗剪强度的研究[J];水利学报;1987年10期
8 王芝银,李云鹏;地下工程围岩粘弹塑性参数反分析[J];水利学报;1990年09期
9 高玮,郑颖人;岩体参数的进化反演[J];水利学报;2000年08期
10 杜景灿,汪小刚,陈祖煜;结构面倾角对节理岩体的连通特性和综合抗剪强度的影响[J];水利学报;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王思敬;;岩石力学与工程的新世纪[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
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