收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

层状岩体破坏特征的试验和数值分析及其边坡稳定性研究

周莲君  
【摘要】: 自然界中具有层状构造的沉积岩占陆地面积的2/3,层状岩体因开挖的影响,往往容易发生滑坡、崩塌等地质病害,造成巨大经济损失。目前国内外学者对于层状岩体的物理力学性质指标、结构面的抗剪强度测定及层状岩体边坡稳定性等方面的数值研究有一定的发展。 论文通过收集前人资料、理论分析、室内试验及数值仿真技术,对层状岩体的压缩特性、结构面的剪切特性、层状岩体边坡稳定性及边坡锚固等相关方面进行了相应的系统研究,为工程实践提供科学指导。 引入描述横观各向同性体的数值计算方法,并对比理论分析结果与数值计算结果之间的差别,表明数值方法能够较好地描述层状岩体的破坏特征。 层状岩体室内单轴压缩试验得到不同结构面倾角下岩样的应力应变曲线,曲线表明随着结构面倾角的增大,层状岩体的压缩强度呈先减小后增大的趋势。同时,通过层状岩体单轴和三轴压缩数值计算,探讨了压缩情况下,层状岩体的强度和变形特征、岩样的结构面效应、尺寸效应,以及加载速率的影响,结果表明不同倾角下,岩样的压缩强度均随岩样直径的增大而减小,随加载速率的增大而增大,在实际试验过程中,应根据模拟的工况不同采用不同的加载速率;随着围压的增大,岩石应力峰值附近的塑性变形也增大,试件达到峰值强度的变形量也不断增大,试件延性特征增强,试样的弹性模量不断线性增大。数值模拟得到的岩石压缩强度变化规律与室内试验的规律相同。 在结构面的室内和数值试验中,分析了结构面力学变形特性和影响参数,其结果表明,试样剪切强度与正应力之间符合Mohr-Coulomb线性关系;结构面的峰值剪切强度随剪切速率的增加逐渐增大;数值计算得到的结果与室内试验得到的结果相同,验证了数值试验的可靠性。 对于层状岩体边坡的稳定性采用了三维数值方法进行计算,探讨了边坡滑动面随强度参数的变化情况,其结果表明,不同结构面情况下,随着结构粘结力的增大,边坡滑动面逐渐从临坡面向坡内移动,滑动模式由浅层滑动转换为深层滑动;随着内摩擦角的增大,边坡的安全系数逐渐增大,滑动面从深部往浅部移动。 为了进一步探讨层状岩体的锚杆支护方法,分析锚杆在层状岩体中的受力和变形特征,建立了锚杆力学特征模型,该模型既考虑了锚杆的轴向应力应变特征也考虑了锚杆在横向的应力应变特征;利用数值方法对岩质边坡锚固效应的情况进行数值模拟,从宏观的角度揭示出锚杆加固后,层状岩体边坡不同区域的位移响应以及锚杆的应力变化情况。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周莲君;彭振斌;何忠明;彭文祥;;考虑围压影响下的层状岩体压缩特性[J];科技导报;2008年23期
2 何忠明;彭振斌;曹平;周莲君;;层状岩体单轴压缩室内试验分析与数值模拟[J];中南大学学报(自然科学版);2010年05期
3 周莲君;彭振斌;何忠明;彭文祥;;层状岩体压缩强度尺寸效应的数值分析[J];工业建筑;2009年05期
4 琚海明;谭玉才;李巍;;层状岩体地下洞室围岩稳定性的模糊评价[J];山西建筑;2009年24期
5 雷建海;宋建波;;贵州岩溶地区层状岩质基坑破坏模式研究[J];岩土工程界;2009年04期
6 沈发奎;;攀枝花—西昌地区层状岩体的生成条件成岩成矿机理初步分析—以米易白马岩体为例[J];四川地质学报;1982年Z1期
7 刘红英,夏斌,梁华英,张玉泉;攀西茨达和太和层状岩体时代[J];高校地质学报;2004年02期
8 卢纪仁;攀西层状岩体成因模式[J];中国地质;1986年09期
9 王启耀;赵法锁;;考虑偶应力的层状岩体地下洞室开挖模拟[J];西安科技大学学报;2006年01期
10 钟勇;;层状岩体的抗剪强度力学特性研究[J];山西建筑;2009年15期
11 杨乐;吴德伦;李德万;向喜琼;廖云平;;层状岩体的Cosserat介质均匀化[J];应用力学学报;2010年01期
12 李夕兵;陈寿如;;应力波在层状矿岩结构中传播的新算法[J];中南大学学报(自然科学版);1993年06期
13 卢刚;周志芳;;软硬互层状岩体渗透特性研究[J];地下水;2006年06期
14 闫长斌;王贵军;常福庆;陈艳国;高旭辉;;基于结构面间距标准的层状岩体结构分类方法探讨与应用[J];资源环境与工程;2010年05期
15 刘彬;聂德新;张勇;李树森;;软硬相间层状复杂岩体综合变形模量原位试验研究[J];工程地质学报;2010年04期
16 董显扬;;祁连山含铬铁矿的超基性岩体类型[J];西北地质科学;1982年01期
17 李昌年,路凤香,陈美华;巴楚瓦吉里塔格火成杂岩体岩石学研究[J];新疆地质;2001年01期
18 钟宏;胡瑞忠;朱维光;刘秉光;;层状岩体的成因及成矿作用[J];地学前缘;2007年02期
19 夏致晰;张生余;涂建刚;;爆炸应力波在层状岩体中的传播与衰减[J];河南科学;2007年05期
20 朱自强;李海青;柳群义;何现启;舒谷生;;层状岩体结构面特征及其拟合描述模型[J];土木建筑与环境工程;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖远;王思敬;杜永廉;;层状岩体结构变形破坏研究[A];第四届全国工程地质大会论文选集(二)[C];1992年
2 余永强;杨小林;梁为民;;层状岩体控制爆破的实验研究[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2006年
3 伍佑伦;王元汉;胡建华;;基于断裂力学的岩体强度探讨[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
4 王启耀;宋兴东;陈海军;;层状岩体中地下洞室开挖数值模拟[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
5 吉锋;石豫川;冯文凯;;一种新型的结构面起伏形态测量工具——接触打孔器的研制[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
6 彭校初;冯树荣;;三维块体理论在岩体工程中的应用[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
7 高庆华;;序次的辨别与实践意义[A];中国地质科学院562综合大队文集(3)[C];1982年
8 孙强;李曼;杨继红;;西南某地结构面的右行形成机制[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
9 陈功;熊天奇;钱若军;;可展结构中对称性概念的探讨[A];第四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2004年
10 孙广忠;周瑞光;;岩体力学性质的结构效应[A];全国第三次工程地质大会论文选集(上卷)[C];1988年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周莲君;层状岩体破坏特征的试验和数值分析及其边坡稳定性研究[D];中南大学;2009年
2 刘彬;软硬相间层状岩体工程地质特性及作为高混凝土重力坝坝基岩体的适宜性研究[D];成都理工大学;2010年
3 梅松华;层状岩体开挖变形机制及破坏机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
4 刘红英;攀西地区碱性岩的年代学研究及其地质意义[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
5 杨明;岩体结构面力学特性及其锚固效应的数值计算研究[D];中南大学;2009年
6 柳群义;红层路堑边坡稳定性与防治研究[D];中南大学;2010年
7 夏彬伟;深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究[D];重庆大学;2009年
8 杨乐;基于Cosserat介质理论的层状岩体均匀化数值分析与应用研究[D];重庆大学;2009年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 马文群;层状岩盐洞室的流变变形和稳定性分析[D];河北工业大学;2011年
3 郭娜欣;塔里木板块东北部坡北岩体内镁铁质层状岩系岩石成因[D];长安大学;2012年
4 吕金昕;金沙江其宗水电站引水洞出口边坡稳定性研究[D];成都理工大学;2010年
5 于跃勋;地质顺层偏压隧道施工力学研究[D];西南交通大学;2004年
6 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
7 李月;层状岩体声学特性研究[D];西华大学;2007年
8 王新峰;基于概率统计的层状岩体裂隙特征分析及模拟[D];中国地质大学;2011年
9 寸江峰;喀斯特地区层状岩质边坡破坏机理及其稳定性评价理论研究[D];贵州大学;2007年
10 陈帆;岩质高陡边坡稳定性分析与锚固优化[D];西华大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新文;有色工业结构面临“大手术”[N];中国机电日报;2001年
2 本报记者 山桦;汽车产业结构面临再调整[N];中国工业报;2004年
3 翟志宏;入世已近三年我国商业结构面临重新调整[N];中国信息报;2004年
4 郭庆婧;德国电信:改变旧结构面向新业务[N];人民邮电;2005年
5 范重;国家体育场钢结构设计优化方案[N];中国建设报;2005年
6 曾广均;紧贴工程实际 更新教学方法[N];中国图书商报;2007年
7 周红生 钱涛;产品包装数码设计[N];中国包装报;2003年
8 本报记者  汪言安;从“经验”向“科学”转变[N];医药经济报;2006年
9 中国农学会副会长、中国农科院博士生导师 刘志澄;农业发展的“三个创新”[N];中国特产报;2001年
10 范辉;住宅的开间[N];郴州日报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978