块裂隧道围岩等效岩体变形参数研究

采用Voronoi离散单元方法建立块裂岩体隧道的随机DEM数值模型,通过大量随机数值计算结果验证采用岩体等效变形参数预测隧道收敛变形的可行性。在规则裂隙岩体等效变形参数计算方法的基础上,针对数值模拟揭示的深埋隧道变形特征提出改进的修正计算公式及相应的特征参数。通过与既有解答以及大量随机数值计算结果的对比和统计分析验证修正解的合理性,修正解较为合理改善既有规则裂隙岩体等效变形参数计算方法在反映随机块裂岩体在隧道卸荷条件下变形估算的较大误差。采用修正计算方法得到的岩体等效变形参数可以很好地预测随机块裂岩体中隧道开挖后收敛变形的数学期望值。提出的修正计算方法对当前深部岩体变形参数研究和隧道洞壁收敛位移的估算具有一定的参考价值。

程潮铁矿崩落法开采对上覆岩体变形的影响研究

针对程潮铁矿开展工程地质调查,采用离散元分析软件UDEC建立其二维地质剖面模型,在假设其上部水平矿房未开采的条件下,模拟了程潮铁矿无底柱分段崩落法开采-480m、-500m相邻分段的过程,研究单一分段及相邻分段开采导致的围岩“冒落带、导水裂隙带”的分布规律及范围,探索程潮铁矿单分段矿房开采时其上覆岩体形成的导水裂隙带高度范围y随采长x的变化函数,分析无底柱分段崩落法不同分段矿房开采对于上覆岩体变形及影响机理,为类似开采技术条件矿山安全生产提供参考。

节理岩体变形模量的解析方法研究

岩体的变形模量是评价岩质边坡力学行为的重要参数,节理的发育分布不同,岩体的变形模量也随之变化,准确估算节理岩体变形模量显得非常重要,也是岩石力学界棘手的问题之一。本文采用叠加原理(分别考虑完整岩石和节理的变形),研究了具有围压约束条件下的节理岩体变形模量,分别提出了(a)节理两端与岩体左右两侧相交和(b)节理两端与岩体上部和左侧(或右侧)边界或下部和右侧(或左侧)边界相交两种节理岩体模型的单一和节理组变形模量的解析方法。通过与数值模拟(有限元程序)结果比较可知,本文解析式计算结果与数值分析结果误差较小,基本上都小于20%。进一步讨论了该方法的应用价值,提出了该解析方法与节理岩体强度公式结合起来,可得到节理岩体的变形破坏阈值,达到节理岩体变形破坏预测预警的目的。该解析方法为节理岩体变形模量估算提供了一定的理论基础。

焦家金矿破碎岩体变形破坏规律研究

焦家金矿-570~630 m中段矿(岩)体节理裂隙发育,易出现楔形不稳定结构,进而发生岩体冒落。对岩体进行了地质钻孔、结构面条件调查等得出,焦家金矿岩体较为破碎,节理发育,节理产状分布范围广。对开采扰动下巷道收敛变形规律进行研究与总结,并通过雷达测试分析焦家金矿巷道破坏深度,损伤深度基本保持在2 m,存在较多的结构弱面,需及时采取加固措施。此研究对该处矿体的支护等做出合理规划,进一步指导采场结构参数的合理选取,以确保该矿段的安全生产。对类似矿山破碎矿体的治理条件有一定的借鉴意义。

三种岩体变形试验方法及其工程应用研究

现场岩体变形参数的准确测量对于岩体工程的合理设计至关重要.为了研究承压板法、钻孔弹模法和隧洞液压枕径向加压法三种岩体变形原位测试方法的适用性,详细阐述三种岩体变形测试方法的试验原理、使用范围及影响因素,探讨了不同方法的优缺点,在此基础上以东庄水利枢纽工程坝体两岸灰岩的现场实测为例,对不同方法测量结果进行了对比分析.结果表明,刚性承压板法所测得水平方向和垂直方向岩体变形试验结果相近,而柔性承压板法试验结果中PD18洞和PD409洞具有较大差异;刚性承压板法所测岩体变形模量要略大于钻孔弹模法所测试验结果;与其他方法相比,隧洞液压枕径向加压法能计算岩体变形模量和单位抗力系数等力学参数,可以更好地反映现场岩体各向异性和地质条件等特征.研究结果可为工程岩体力学参数的科学测量提供参考,确保工程设计的合理性.

广东惠州中洞抽水蓄能电站地质探洞岩体变形试验研究

依据《水利水电工程岩石试验规程》(SL/T 264—2020),岩体变形试验方法有承压板法、狭缝法、单(双)轴压缩法、钻孔径向加压法。针对广东惠州中洞抽水蓄能电站地质探洞岩体现场试验,在电站现场采用岩体承压板法变形试验,研究在不同的地质情况下的岩体变形情况以及变化规律,为工程设计提供依据。

桥位边坡岩体变形破坏规律分析研究

本研究针对大瑞铁路澜沧江大桥周边边坡的稳定性进行了深入分析。本文通过三维数值模拟、工程地质分析和实地调研,确定了桥位边坡的基本地质结构,并识别出其稳定性的主要威胁因素。研究发现,桥位右岸的岩体结构,在顺坡向延伸的节理和近乎垂直的陡倾节理的共同作用下,开挖后易发生滑移和拉裂破坏。尤其是在大型顺坡结构面下方的工程挖掘区,更是存在着高度的不稳定风险。分析表明,右岸桥位的上部岩石较左岸更易受到开挖影响,表现为浅层岩石的滑移和位移,尽管这种位移幅度相对较小,但对工程安全构成严重威胁。因此,本研究提出了相应的工程治理措施,以确保桥梁和周边岩体的长期稳定性。具体措施包括加强对岩石结构面的监测,合理设计开挖方案,以及采用加固技术来减少开挖引起的不利影响。本研究的结果对大瑞铁路澜沧江大桥的安全建设具有重要意义,也可为类似岩体不稳定地区的桥梁建设提供宝贵的参考。

庆阳北石窟寺濒危岩体变形特征分析

危岩体发育会对石窟寺的稳定和游客安全造成威胁,利用变形监测分析石窟濒危岩体变形特征对岩体稳定性评估起重要作用。文章以甘肃庆阳北石窟寺为例,采用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)变形监测、测缝计和非接触式裂隙监测等技术,从北石窟寺分布区域地质体、石窟赋存崖体和洞窟关键块体三个尺度研究濒危岩体的变形特征。监测周期内,区域地质体上部位移呈突发性变化,连续降雨后产生5.2 mm的沉降,中部基岩出露部位位移遵循先缓慢增长后逐渐恢复的变化规律,变形量维持在±1 mm以内。崖体内构造裂隙底部变形量呈波动式上升,于次年1—2月达到全年最高值,且随着温度降低,裂隙中部变形速率大于底部。32窟内浅表性裂隙变形量在0 mm附近±2 mm范围内持续波动,无进一步扩张或闭合趋势。区域地质体变形与降雨有高度相关性,崖体变形与温度呈强烈负相关,洞窟关键块体变形也易受温湿度和人为扰动影响。目前三个尺度的岩体变形量均在小范围内变化,相互之间影响较小,无协同性。对濒危岩体变形特征的分析可为北石窟寺稳定性评估和预测分析工作提供数据参考。

新能源汽车减速器壳体变形测试系统设计与开发

目前,关于新能源减速器壳体变形的研究大多集中在理论与仿真计算领域,缺乏有效的试验验证手段,因此需设计出一套壳体变形测试系统与配套试验方法体系,以标定壳体变形仿真计算结果与校核壳体实际强度。该文基于壳体变形测量原理,提出测试系统整体设计方案,并设计开发出配套壳体变形测试软件,最后采用壳体变形测试系统在某型新能源减速器上进行壳体变形试验验证,成功验证此测试系统功能性。

煤矿塌陷区岩体变形稳定性研究

为了确保煤矿开采的安全,对煤矿塌陷区岩体变形稳定性进行研究。以具体的煤矿塌陷区为研究对象,分析了实验设备,主要包含压力机、自动采集系统与反力装置,并提出模拟开挖步骤与破坏机理分析过程。稳定性研究结果表明,当采空区长度超过28 m时,纵向位移增加,地面垂直位移随深度增大而减小;上采范围为200~270 m时,对岩体变形的控制难度加大,极易出现不稳定现象;顶部荷载在0.33 MPa之前,顶部测点、底测点及左测点的总位移无明显变化,而0.33 MPa以上时,总位移差异较大。

Ti-IF钢铁素体变形动态再结晶临界应变模型

用Thermecmaster-Z热模拟试验机试验得出成分为0.006 7%C-0.045 0%Ti的Ti-IF(无间隙原子)钢在变形温度750～900 ℃和变形速率0.1～40 s-1时的应力-应变曲线,确定了Zener-Holloman参数Z与应变速率(ε·)和温度T(K)的关系式Z=(ε·) exp(39 507/T),并建立了临界应变εc与原始晶粒尺寸d0和Z参数的临界应变方程εc=2.314 4×10-3×d0.803 90×Z0.050.结果表明,在相同变形速率下,850 ℃变形时动态再结晶最易发生,当变形温度提高至900 ℃(两相区)时,即使在低变形速率(1 s-1),也不发生动态再结晶.当变形速率大于1 s-1时,Ti-IF钢热加工时不能出现动态再结晶.临界应变预测值与实测值比较,平均误差≤5%.

基于多点位移计监测成果的坡体变形特征分析

结合工程实例,通过位移–时间过程线、位移–孔深关系曲线以及变形速率图,从时间和空间的角度分析监测成果,并将不同部位仪器的监测成果加以对照,综合分析坡体的变形特征。一般情况下开挖坡体的变形量是随着高程的降低而增大,对于存在软岩夹层的岩石边坡在开挖时坡体的变形会表现出与一般情况下不同的特征。实际工程中影响岩体变形的因素是多种多样的,需借助地质资料并结合现场施工进度以及巡视结果分析监测成果,掌握坡体变形特征,从而对坡体的稳定状况做出判断。

地下采区开采方法对边坡岩体变形的影响规律

在地下与露天复合开采的矿山中，由于露天边坡岩体位于地下采动影响区域内，致使边坡岩体受到两种采动的影响，其中不同的地下采矿方法影 响程度不同。为评价地下开采方法对 边坡岩体的影响，对抚顺西露天北帮边坡变形进行了分析，得出了地下采区不同开采方法对边坡岩体变形的影响规律，为该矿边坡岩体动态分析及类似矿山开采设计提供科学依据。

盾构隧道壁后注浆体变形模型及土体位移分析

盾构施工将会在管片和围岩之间形成环形空隙,对该空隙进行注浆回填来控制地层沉降是盾构施工控制地层位移的关键工序。注浆完成后随浆体水泥水化反应的进行和浆体水分的渗透损失,浆体体积收缩造成地层损失并引起地层位移沉降。因此壁后注浆体的变形及力学性质变化直接影响到土体的应力释放、土体位移及作用在管片上的土压力大小。利用自制壁后注浆单元模型试验装置,研究不同的注浆压力、注浆材料在砂性土条件下浆体的变形规律,提出了能够反映浆体变形规律的数学模型。确定间隙参数是解析方法预测土体位移的关键步骤,利用浆体变形模型可更为准确地确定壁后注浆完成后的盾尾间隙参数。

盾构隧道壁后注浆浆体变形特性

利用浆体变形单元体模型试验装置,研究了不同浆体压力、不同围岩土质条件以及不同地下水压作用下的盾构壁后注浆体的变形规律。试验研究表明,较高的浆体压力有利于加快浆体排水固结速率并增大浆体的最终变形量。土体的渗透系数是影响浆体变形的重要因素。在砂性土体中,地下水压对浆体的变形影响较大,在粘性土体中,浆体压力对浆体的变形影响较大。该装置可以用于研究浆液注入盾尾空隙后的受力状态、浆体的变形特性,有助于更深入地明确壁后注浆控制地层应力释放和地层变形作用。

岩体变形模量随深度的变化关系

针对花岗岩，使用岩石力学参数管理系统ＲＯＭＥＤＡ（ＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓＤａｔａ）中的数据，推导了岩体变形模量随深度的变化关系，并把这种关系应用到三峡永久船闸边坡岩体变形模量的预测中。

单节理岩体变形与破坏过程中声发射能量的特征及意义

对含石膏夹层的单节理岩体模型单轴下变形破坏过程中的声发射事件全波形能量分析表明，声发射事件能量与变形过程密切相关，其分布反映破裂扩展尺度的分布，事件能量越大，对应破裂尺度越大，反之越小；破裂方式受节理角θ和夹层物质泊松比ν控制，θ小于ａｒｃｔｇ（０。７０７·（１一ν）／ν）时，Ⅱ型破裂为主，声发射能量集中在少数事件上，θ大于ａｒｃｔｇ（０．７０７·（１－ν）／ν）时，以Ⅰ型破裂为主，声发射能量分布相对分散。

岩体变形模量偏最小二乘回归与神经网络关联性研究

偏最小二乘回归不直接考虑因变量与自变量回归问题,而直接提取与系统有关的新的综合变量,并能利用交叉原理确定成分个数,尤其在分析单因变量与多自变量间关系上,其所得结果更为满意;人工神经网络具有自适应学习和记忆能力,尤其是3层BP网络模型。把这两者相关联,以岩体变形模量为因变量,岩石比重等7个因素为自变量,分析研究了焦作—晋城高速公路试验资料,所得拟合值与实测值误差最大为5.43%,较偏最小二乘法回归分析19.07%的误差好了许多。该方法为参数选取找到了一条新的途径。

水电工程岩体变形模量与波速相关性研究及应用

水电工程常常用原位岩体承压板法变形试验的变形模量E0与对应部位岩体的纵波速度VP之间的关系来确定大范围及深部岩体宏观变形参数,E0-VP的相关性与试点的地质代表性、测试方法、试验数量、选用的函数关系等有关。介绍建立E0-VP关系的试验方法及影响因素,以典型工程为实例,从试验数量、地质代表性、试验条件及函数关系4个方面研究E0与VP之间的相关性及对宏观变形参数的影响程度,分析国内10多个水电工程建立的E0-VP关系特点及一般规律。研究表明,在考虑主要影响因素后,建立的E0-VP关系具有一定的普遍性和适用性。对评价不同勘探阶段大范围岩体和深部岩体变形参数具有十分重要的工程意义。

不同时期颈椎病患者颈椎骨密度变化与椎体变形关系

目的:通过对颈椎病患者X线和颈椎骨密度的测量,探讨不同年龄段颈椎病患者颈椎椎体变形与骨密度变化之间的关系。方法:分3组,正常组20例,平均年龄23岁;颈椎间盘突出症组(颈椎组)22例,平均年龄43岁,腰椎骨密度正常;骨质疏松合并颈椎管狭窄症组(疏松组)28例,平均年龄58岁,腰椎骨密度显示骨质疏松。所有病例测量颈椎侧位C3～C6的椎管、椎体矢状径比,椎体变形指数,C4～C6骨密度。数据进行统计学处理。结果:与正常组相比,颈椎组患者仅在C5,C6椎体出现轻度椎管狭窄,椎体变形,骨密度无明显变化;疏松组则是颈椎高度减低,周径增宽,骨密度升高,3值之间有明显的相关性。结论:椎体骨质疏松的发展与颈椎病的自然发展病程具有明确的相关性,可能是颈椎开始退变进而发展为颈椎病的始动因素之一。