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《武汉工业学院》 2010年
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基于能量原理的岩石边坡稳定性研究

汪磊  
【摘要】:岩石边坡是人类生存和各类工程建设活动中常见的自然地质环境之一,是地面岩石工程的主要形式。边坡稳定性研究由来已久,对于它的研究也是基于人类的生产活动而形成的,随着世界上各个国家大规模工程建设的开展,开始出现了各种边坡灾害,造成了很大的损失,这使得人们把边坡的稳定性研究作为一项课题来进行分析研究。边坡稳定性分析是边坡研究的核心,也是一个十分重要的岩土工程问题。在我国,随着国民经济的发展,特别是西部大开发政策的实施,大量水利库坝工程、高速公路、铁路等大型基建工程相继上马。在这些工程建设中,岩石边坡稳定性的评价分析成为建设工程中的常见和重要的岩土工程问题之一,它不仅对工程建设可行性决策产生重要的控制性作用,并可在很大程度上影响这些工程的建设投资和运营使用效益。可见,适时地进行岩石边坡稳定性研究具有重大的理论和现实意义。 本文基于岩石力学,岩石断裂力学,材料力学,热力学,以及边坡工程的基本知识和理论以及目前已有的一些岩石破坏能量方法研究的成果,通过研究岩石内部裂纹扩展的规律,分析了含裂纹等缺陷的岩石及岩石边坡破坏过程,并基于最小耗能原理建立岩石整体破坏和断裂破坏的能量准则。主要研究内容如下: (1)从岩石中存在的裂纹等微缺陷入手,对岩石中裂纹的扩展规律进行研究。通过能量原理建立岩石整体破坏准则,并通过岩石单轴抗拉实验的研究,判断所建立岩石整体破坏准则的正确性。 (2)对于内部含有裂隙等微缺陷的岩石,针对岩石的压剪断裂情况,基于最小耗能原理,建立压剪断裂的起裂准则及断裂破坏准则,并分析岩石中含裂纹时裂纹尖端的应力状态,以及基于最小耗能原理的岩石断裂破坏准则对分析岩石边坡破坏过程的适用性。 (3)以岩石边坡工程中裂纹的扩展为例,模拟计算了岩体中裂纹扩展过程,并分析了多裂纹逐渐发展成贯通裂缝并导致岩石边坡破坏的过程,并详细说明了各个阶段的计算方法。 (4)通过岩石破坏过程数值分析软件RFPA分别模拟了岩石边坡内部翼裂纹的起裂和扩展过程以及裂纹扩展过程中的声发射能量的发生变化过程,通过比较对照,所得到的结论与前述提出的基于最小耗能原理的岩石断裂破坏过程相一致,进一步证明理论研究的正确性。 (5)通过有限差分软件模拟了含原生裂纹的岩石边坡的破坏过程,对单一裂纹和多个裂纹的岩石边坡的破坏过程进行了模拟研究,通过分析认为裂纹对岩石边坡破坏过程是存在重要影响的,这与已有的断裂力学理论及岩石边坡破坏理论相吻合。同时证明在岩石边坡破坏过程中,裂纹的扩展是沿着一定的开裂角并扩展相应的长度,这与本文所建立的基于最小耗能原理的岩石边坡破坏理论是一致的,最后对含裂隙的岩石边坡稳定性进行综合评价。
【学位授予单位】:武汉工业学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU457

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 何松晟;基于能量方法的岩体破坏机理及其在边坡工程中的应用[D];武汉工业学院;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周筑宝,卢楚芬,郑学军;最小耗能原理及其验证和应用前景展望[J];长沙铁道学院学报;1997年04期
2 梁正召,唐春安,黄明利,傅宇方;岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟[J];东北大学学报;2002年10期
3 徐涛,唐春安,张哲,张永彬;单轴压缩条件下脆性岩石变形破坏的理论、试验与数值模拟[J];东北大学学报;2003年01期
4 栾茂田,武亚军,年廷凯;强度折减有限元法中边坡失稳的塑性区判据及其应用[J];防灾减灾工程学报;2003年03期
5 刘立平,姜德义,郑硕才,雷进生,林登发;边坡稳定性分析方法的最新进展[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年03期
6 刘钧,曹京;不连续滑动面演化过程的力学分析[J];工程地质学报;1998年04期
7 郑颖人;赵尚毅;邓楚键;刘明维;唐晓松;张黎明;;有限元极限分析法发展及其在岩土工程中的应用[J];中国工程科学;2006年12期
8 田剑锋;马超;赵甫;;公路岩质边坡稳定性评价方法研究[J];公路;2008年07期
9 赵忠虎;谢和平;;岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究[J];四川大学学报(工程科学版);2008年02期
10 黄昌乾,丁恩保;边坡工程常用稳定性分析方法[J];水电站设计;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘宁;高地应力条件下围岩劈裂破坏的力学机理及其能量分析模型研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张学喜;遗传算法和人工神经网络在边坡稳定性评价中的应用[D];合肥工业大学;2007年
2 吴子科;脆性岩石裂纹尖端扩展状态的混沌动力学分析[D];山东科技大学;2007年
3 李志炜;基于遗传算法的岩质边坡稳定性分析[D];中国地质大学(北京);2008年
4 杨大勇;基于能量原理的岩石损伤研究[D];武汉工业学院;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李孜军;灰色系统基本方法及其在矿井通风中的应用[J];四川有色金属;1996年03期
2 刘海利;朱谷昌;张普斌;夏正清;;灰色系统在赛什塘铜矿区Cu品位预测方面的应用[J];四川有色金属;2009年02期
3 彭建政;何广杰;周灵源;;灰色聚类方法在建筑结构鉴定中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年06期
4 黄井武;陈晓平;;软土地基上海堤断面型式优化有限元研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
5 董璞;刘金龙;李亮辉;;强度折减有限元法分析边坡稳定性的精度探讨[J];四川建筑科学研究;2009年02期
6 梁本亮;刘建新;;基于灰色关联的混凝土结构耐久性影响因子分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期
7 熊敬;张建海;;向家坝水电站重力坝深层抗滑稳定性研究[J];四川建筑科学研究;2009年04期
8 余慧;刘晓;;基于灰色聚类法的历史建筑综合价值评价[J];四川建筑科学研究;2009年05期
9 杨开云;冯卫;王亮;朱峰;;多目标决策灰色关联投影法在建筑工程投资决策中的应用[J];四川建筑科学研究;2009年05期
10 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑颖人;;岩土材料的破坏与极限分析方法的发展[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 谭晓慧;;水位变化对土坝边坡稳定性的影响[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 薛雷;孙强;秦四清;刘汉东;黄鑫;;非均质边坡强度折减法折减范围研究[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 冯羽;马凤山;魏爱华;赵海军;郭捷;;灰色系统与神经网络组合模型在地下水水位预测中的应用[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
5 黄碧春;;灰色系统理论在建筑物变形分析中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
6 荆浩;赵希男;;改进的多层次灰色综合评价法在科技中小企业成长能力评价中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 王孝红;吴姝芹;申涛;范勇;;灰色预测控制及在篦冷机系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 王首彬;李娜;龚威;;基于灰色关联度的天津市人口与环境分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 刘荣成;戴文战;;一种基于残差模型的自调整灰色模糊预测控制器的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 陈晨;陈杰;张娟;;网络化天基信息系统的连续性效能评估[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010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 王晓辉;中国产业结构的动态投入产出模型分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 赵琪;我国国有企业人力资源优化配置研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 刘洪斌;节能减排政府责任保障机制研究[D];中国海洋大学;2010年
6 陈广洲;多源信息耦合的成矿预测新模型研究[D];合肥工业大学;2010年
7 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
8 李明;农村生态住区建设系统耦合研究[D];华中科技大学;2010年
9 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
10 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
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1 熊洋;柳州市土地利用规划的弹性研究[D];华中农业大学;2010年
2 朱浩锋;新疆包尔图铜矿床地质地球化学特征及深部预测[D];河南理工大学;2010年
3 乐志军;新朝川矿矿井水分布规律研究与防治对策[D];河南理工大学;2010年
4 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年
5 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
6 黄丹;郑州市区深部地热资源水利用优化配置[D];河南理工大学;2010年
7 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
8 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
9 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
10 杜武青;西部大气环境中聚酯玻璃钢老化及室内外老化相关性研究[D];南昌航空大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周筑宝,卢楚芬,郑学军;最小耗能原理及其验证和应用前景展望[J];长沙铁道学院学报;1997年04期
2 梁正召,唐春安,黄明利,傅宇方;岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟[J];东北大学学报;2002年10期
3 徐涛,唐春安,张哲,张永彬;单轴压缩条件下脆性岩石变形破坏的理论、试验与数值模拟[J];东北大学学报;2003年01期
4 刘立平,姜德义,郑硕才,雷进生,林登发;边坡稳定性分析方法的最新进展[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年03期
5 卓卫东;岩石类介质的弹塑性损伤本构模型[J];福州大学学报(自然科学版);1995年01期
6 凌建明;节理裂隙岩体损伤力学研究中的若干问题[J];力学进展;1994年02期
7 赵忠虎;谢和平;;岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究[J];四川大学学报(工程科学版);2008年02期
8 黄昌乾,丁恩保;边坡工程常用稳定性分析方法[J];水电站设计;1999年01期
9 凌建明;;压缩荷载条件下岩石细观损伤特征的研究[J];同济大学学报(自然科学版);1993年02期
10 凌建明;岩体蠕变裂纹起裂与扩展的损伤力学分析方法[J];同济大学学报(自然科学版);1995年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑颖人,赵尚毅,时卫民,林丽;边坡稳定分析的一些进展[J];地下空间;2001年04期
2 周小平,张永兴,哈秋聆;裂隙岩体加载和卸荷条件下应力强度因子[J];地下空间;2003年03期
3 赵尚毅,郑颖人,唐树名;路堑边坡施工顺序对边坡稳定性影响数值模拟分析[J];地下空间;2003年04期
4 宋雅坤;郑颖人;赵尚毅;雷文杰;;有限元强度折减法在三维边坡中的应用研究[J];地下空间与工程学报;2006年05期
5 张靖;浅谈混沌的研究方法与混沌控制[J];本溪冶金高等专科学校学报;2000年04期
6 陈剑平;岩土体变形的耗散结构认识[J];长春科技大学学报;2001年03期
7 林锋;黄润秋;史新鹏;;块体稳定性分析系统BSA3D的开发与应用[J];成都理工大学学报(自然科学版);2007年01期
8 罗淦堂 ,林伟平;多孔隙岩石的破坏机理与特征强度判定[J];长江科学院院报;1987年02期
9 邬爱清 ,任放 ,郭玉;节理岩体开挖面上块体随机分布及锚固方式研究[J];长江科学院院报;1991年04期
10 唐晓松;郑颖人;邬爱清;林成功;;应用PLAXIS有限元程序进行渗流作用下的边坡稳定性分析[J];长江科学院院报;2006年04期
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1 郑颖人;胡文清;王敬林;;强度折减有限元法及其在隧道与地下洞室工程中的应用[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
2 杨强;;岩体损伤力学发展现状和面临的问题[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
3 郑颖人;赵尚毅;;滑(边)坡支挡结构设计中的一些问题[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
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1 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
2 陈枫;岩石压剪断裂的理论与实验研究[D];中南大学;2002年
3 郭少华;岩石类材料压缩断裂的实验与理论研究[D];中南大学;2003年
4 尤春安;锚固系统应力传递机理理论及应用研究[D];山东科技大学;2004年
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1 王福寿;巷道稳定性分析及其支护设计的智能研究[D];武汉理工大学;2002年
2 潘是伟;遗传算法在深基坑支护结构优化设计中的应用[D];福州大学;2003年
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1 黄贤俊;;百色高速公路岩石边坡近自然植被恢复研究进展[J];才智;2011年20期
2 刘新根;奥村运明;张小旺;;岩石边坡风化与侵蚀的研究[J];矿业研究与开发;2006年04期
3 王建国;王振伟;;力幅突变激扰作用的岩石边坡动力敏感性研究[J];岩土力学;2013年06期
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9 蔺宗宗;黄震;王前;;岩石边坡稳定性分析及其防治[J];科技创新导报;2010年16期
10 刘红岩;王新生;秦四清;阮浩;;岩石边坡裂隙渗流的流形元模拟[J];工程地质学报;2008年01期
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1 蒋爵光;钱惠国;;影响铁路岩石边坡稳定性因素的关联分析[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山形变体形变趋势研讨会论文摘要集[C];1991年
2 谢强;钱惠国;;铁路岩石边坡数据库系统[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山形变体形变趋势研讨会论文摘要集[C];1991年
3 ;铁路岩石边坡稳定性的统计分析[A];边坡稳定的岩石力学分析学术会议论文集(下集)[C];1987年
4 蒋爵光;;岩石边坡楔形体的破坏分析[A];边坡稳定的岩石力学分析学术会议论文集(下集)[C];1987年
5 张玉池;温佩琳;张兆京;;岩石边坡失稳的电阻率响应特征[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
6 王佳权;;缓倾状顺层岩石边坡冰胀作用失稳初探[A];贵州省岩石力学与工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 阮晓波;孙树林;刘文亮;;锚固岩石边坡地震稳定性拟动力分析[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
8 张我华;金荑;;随机损伤岩石边坡的稳定性分析[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
9 魏安;蒋爵光;;铁路岩石边坡稳定性分类的逐步判别分析[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山形变体形变趋势研讨会论文摘要集[C];1991年
10 林永亮;李新星;张波;;双向锚固岩石边坡抗滑稳定性拟静力分析[A];《地下空间与工程学报》vol.9 No.5[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 杜江荣 刘萍;岩石边坡生态恢复技术获得突破[N];中国环境报;2004年
2 李闻;岩石边坡植生基质有效保护生态[N];中国环境报;2002年
3 记者 唐先武;我岩石边坡植被恢复技术国际先进[N];科技日报;2000年
4 本报记者 唐先武;让岩石长草 让边坡稳固[N];科技日报;2001年
5 蒋作平 肖林;石头上也可长草[N];经济参考报;2001年
6 彭玉信;岩石边坡绿化——客土喷播植草技术[N];中国花卉报;2007年
7 王铁桥;植被混凝土配方及施工方法[N];中国花卉报;2008年
8 周俏春;九寨沟公路边坡披上“绿装”[N];人民日报;2003年
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1 汪磊;基于能量原理的岩石边坡稳定性研究[D];武汉工业学院;2010年
2 马海春;广东佛山顺峰山公园环山公路岩石边坡稳定性研究[D];合肥工业大学;2007年
3 张波;基于数字图像技术的岩石边坡失稳灾害监测预报的开发研究[D];郑州大学;2007年
4 聂文波;岩石边坡治理中桩锚结构机理及优化设计研究[D];中国地质大学;2003年
5 何松晟;基于能量方法的岩体破坏机理及其在边坡工程中的应用[D];武汉工业学院;2012年
6 邓云超;地震荷载下高陡岩石边坡的动力响应及稳定性研究[D];重庆交通大学;2013年
7 张志勇;高陡岩石边坡加固技术研究[D];北京工业大学;2006年
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