收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

层状岩体开挖变形机制及破坏机理研究

梅松华  
【摘要】: 各向异性是岩体的一个重要性质,层状岩体在地下工程和边坡工程中常常表现为横观各向同性特征,对岩体的开挖变形和应力分布具有显著的影响。本文以龙滩工程为背景,研究两类典型层状岩体工程问题,即陡倾角层状岩体巨型地下洞室群围岩及陡倾角反倾向层状岩质边坡工程岩体的变形、破坏特征。针对陡倾角层状岩体的特点,运用理论分析、位移监测分析、数值模拟等手段,多方法、多指标综合研究分析了层状岩体在开挖扰动下的变形破坏规律。研究工作及主要成果包括: (1)从层状岩体的三类结构面入手,研究了层状岩体的典型地质特征,分析了各种结构面对层状岩体工程性质的影响;对层状岩体的变形破坏类型、破坏特征、破坏机理进行了探讨。 (2)提出了基于均匀设计和粒子群——最小二乘支持向量机的工程区域地应力场参数的小样本快速反演方法,并应用于龙滩地下厂房区域三维地应力场参数的反分析,获得了地下厂房区地应力场沿深度的分布规律。 (3)基于FLAC3 D的计算分析及方便的二次开发平台,在遍布节理模型(ubiquitous-joint)中引入材料变形的各向异性,提出了变形横观各向同性遍布节理模型,采用VC++编程语言进行本构模型开发,获得了可以在FLAC3 D中直接加载和调用的本构模型动态链接库文件,并进行了新模型的验证。 (4)引入非线性数据统计方法,提出了基于变点分析的岩土工程变形观测资料的分析方法,并应用于工程监测分析中,为岩土工程监测数据分析指出了一条新途径。 (5)采用正交设计及方差分析方法研究了层状岩体地下洞室群围岩变形的主要影响因素,获得了围岩变形影响因素的趋势图。 (6)改进了反倾向层状边坡岩块倾倒的极限平衡方法(G-B法),考虑了底面岩桥、非正交节理切割、水压力等对反倾向层状边坡倾倒破坏的影响,从而解释了上层滞水对边坡倾倒的加速作用。 (7)将研究成果应用于龙滩电站地下厂房洞室群围岩开挖变形特征的研究,运用监测位移分析以及有限元、离散元和FLAC3 D等数值模拟方法,从二维和三维两个角度,整体三维模型和局部三维模型两种尺度,弹性、莫尔-库仑和变形横观各向同性遍布节理模型等三种模型,对龙滩电站地下厂房洞室群进行了多角度、多尺度、多方法和多手段的综合分析,研究了龙滩电站地下厂房群围岩在洞室群开挖过程中的应力分布特征、变形和破坏特征,获得了一些重要的结论。 (8)采用监测位移分析、离散元和FLAC3 D等数值方法对龙滩电站左岸进水口反倾向层状岩质高边坡的开挖变形破坏特征进行研究,评价了边坡的稳定性。 鉴于层状岩体在水电工程、交通工程的普遍性,本文对两类典型层状岩体工程的研究可以为其他类似工程研究提供参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 夏涛,何福保;横观各向同性球体轴对称弯曲问题的三维弹性理论解[J];应用力学学报;1988年03期
6 章亮炽;丁浩江;;边界型最小二乘配点法解横观各向同性轴对称变形问题通用程序[J];工程力学;1988年04期
7 王林生;;用柔度矩阵递推法计算横观各向同性成层地基[J];河海大学学报(自然科学版);1989年02期
8 江隆植;轴对称横观各向同性成层地基的静态响应[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1992年04期
9 丁皓江,梁剑,王耘;横观各向同性弹性层点力解[J];应用数学和力学;1996年04期
10 郭乙木,丁皓江,杨庆大,陈伟球;内充可压流体横观各向同性圆柱壳的自由振动[J];浙江大学学报(工学版);1996年04期
11 贾乃文;横观各向同性Drucker屈服准则[J];应用力学学报;1997年03期
12 王小岗,黄义;横观各向同性饱和地基的稳态动力响应分析[J];青海大学学报(自然科学版);2004年04期
13 杨新华,董靓,王乘,陈传尧,胡元太;四点弯曲压电梁导电裂纹尖端附近的横观各向同性损伤[J];应用数学和力学;2005年04期
14 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
15 孙炳楠,邓文龙;单向复合材料分析的三维横观各向同性边界单元法[J];浙江大学学报(工学版);1990年06期
16 汪越胜,章梓茂;横观各向同性液体饱和多孔介质中平面波的传播[J];力学学报;1997年03期
17 丁皓江,梁剑;横观各向同性压电材料半无限体Green函数解[J];固体力学学报;1998年02期
18 丁国洪;;加筋土等效弹性参数的计算分析[J];城市道桥与防洪;2010年05期
19 丁浩江,徐博侯;横观各向同性轴对称问题的通解[J];应用数学和力学;1988年02期
20 黄明挥,何福保;用泰勒级数法求解横观各向同性球壳的轴对称弯曲问题[J];计算力学学报;1992年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 段君奇;张建斌;;陡倾角层状岩体中小夹角洞室围岩变形破坏机理分析[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第一次学术交流会论文集[C];2008年
3 李大国;;浅析龙滩水电站地下厂房变形机制与治理[A];2007年湖南水电科普论坛论文集[C];2007年
4 韩海山;滕素珍;李浩;;关于小样本AR(p)模型阶的确定[A];中国现场统计研究会第九届学术年会论文集[C];1999年
5 邓涛;杨林德;陈海军;;巨型洞室群交叉口岩体的稳定性研究[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
6 杨林德;;已知围岩初始地应力场主应力方向时确定初始地应力场量值方法的研究[A];地下工程经验交流会论文选集[C];1982年
7 王宇;李建林;孟衡;王瑞红;;某水电站边坡三维初始地应力场数值模拟分析[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
8 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
9 曾建军;;双寿命型随机变量分布的小样本计算与研究[A];2003中国现场统计研究会第十一届学术年会论文集(上)[C];2003年
10 范志斌;陈常青;卢天健;;皮肤组织抗挤压、刺伤力学性能研究[A];2006年全国固体力学青年学者研讨会论文摘要文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 戚蓝;初始地应力场系统分析理论与方法研究[D];天津大学;2003年
7 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
8 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
9 张志增;横观各向同性岩体位移反分析的理论与应用研究[D];清华大学;2010年
10 张波;基于岩体各向异性深埋公路隧道安全稳定性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐剑;层状裂隙岩体弹塑性损伤特性的分析与研究[D];武汉理工大学;2008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 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
4 戚海燕;锦屏水电站隧洞围岩初始地应力场研究[D];河海大学;2004年
5 郑灶锋;横观各向同性饱和地基竖向振动分析[D];浙江大学;2005年
6 龚书贤;层状围岩隧道力学特性及稳定性研究[D];重庆大学;2011年
7 孙晓光;墨脱公路嘎隆拉隧道应力测试与反演[D];重庆大学;2011年
8 张宁;岩体初始地应力场发育规律研究[D];浙江大学;2002年
9 索瑞鑫;确切概率推断方法在小样本微核实验数据分析中的应用[D];山西医科大学;2011年
10 马斌;遗传算法在初始地应力场分析计算中的应用[D];天津大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报驻贝尔格莱德记者 韩显阳;中国民族艺术倾倒南观众[N];光明日报;2001年
2 徐炜旋;山西电企亏损调查:小样本与大危机[N];21世纪经济报道;2008年
3 柯辉;“上帝”为之倾倒[N];厂长经理日报;2000年
4 中国海监东海总队执法处 庄莉;依法行政和自由裁量[N];中国海洋报;2001年
5 记者 伍斌;《悲惨世界》倾倒上海观众[N];解放日报;2002年
6 ;海派文化倾倒观众[N];文汇报;2000年
7 刘绍仁;倾倒废渣起纠纷,污染责任谁承担[N];中国环境报;2002年
8 张远山;为现代汉语的杰作倾倒[N];云南日报;2002年
9 通讯员 肖康焕 徐颖峰;象山海味风情倾倒各地游客[N];浙江日报;2001年
10 记者 张秀 韩建平;垣曲自然生态游倾倒游人[N];山西日报;2000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