岩体强度与摩擦因数对滑坡涌浪特征的影响

库区岩体失稳滑坡进而引起涌浪会对水工建筑物及下游的安全造成重大威胁。岩质滑坡体在滑坡过程中可能发生断裂破碎,影响后续涌浪灾变过程。岩体强度与摩擦因数是影响岩体断裂破碎的重要因素,通过开展三维滑坡涌浪数值试验,模拟了不同岩体强度及摩擦因数工况的滑坡涌浪全过程,分析了滑坡体运动特征与涌浪特性。结果表明:随着岩体强度增大,滑坡体破碎程度逐渐降低,速度与动能逐渐增大,涌浪最大波高与最大爬高也逐渐增大;岩体强度较高的滑坡体以较高速度冲入河道,极端情况下甚至可能撞击对岸岩体引发新的滑坡灾害;摩擦因数越小,滑坡体速度与动能越大,涌浪最大波高与最大爬高也越大,当摩擦因数很小时,低强度的岩体沿滑动面下滑过程中可能不发生破碎,导致涌浪最大波高与最大爬高骤增。

花岗岩蚀变带岩体强度与稳定性评估研究

基于花岗岩蚀变带岩体的强度与稳定性评估展开深入探讨,旨在揭示蚀变对岩体物理力学性质的影响,并对其强度与稳定性进行定量化分析。通过细致的理论分析,研究了蚀变带岩体在不同蚀变程度下的强度变化规律及其对岩体稳定性的影响。研究表明,蚀变不仅改变了岩体的矿物成分和结构,还导致其强度显著下降,并对岩体的稳定性产生不利影响。特别是在复杂的应力条件下,蚀变带岩体更易发生失稳破坏。在总结蚀变对岩体力学性能影响的基础上,提出了一套强度与稳定性协同评估方法,为未来在工程设计中更好地应对蚀变岩体提供了理论支持和技术参考,具有重要的应用价值和理论创新意义。

岩体强度估算方法研究及应用

岩体强度问题在实际工程中是工程师关心的问题,由于受时间和经费的限制,难以进行大量现场原位试验,而其复杂性目前尚无破坏准则能较好满足实际要求。对于含有多组节理的岩体,结合收集的大量数据对国外基于节理化岩体强度估算经验公式进行了修正,从实测数据中拟合出弹性波波速与岩体强度的关系表达式,同时收集了国内外基于节理密度、岩体分类、弹性波的岩体强度估算公式,对这3种方法进行了对比研究,并应用于旧堡隧道,发现3种方法估算的强度值接近实际岩体强度,说明了在一定情况下岩体强度是可以粗略估计出来的。

共面闭合断续节理岩体强度特性直剪试验研究

通过直剪试验条件下的模型试验，研究了不同节理连通率、节理排列方式、正应力条件下同时包含闭合节理和岩桥的剪切面的变形和强度特性及其相应的变化规律，初步探讨了节理、岩桥变形和破坏机理。

节理岩体强度的分形统计分析

岩体中存在大量节理、裂隙,导致岩体力学性能弱化。基于岩体节理断裂扩展和剪切滑移 2 种失稳破坏机制,运用分形和统计断裂力学方法探讨了 2 种破坏方式下节理岩体的统计强度。结果表明,岩体强度与岩体中节理分布的分形维数密切相关,分形维数增大导致岩体强度非线性降低。

基于广义Hoek-Brown准则的节理岩体强度及变形参数随机分析

以赞比亚穆利亚希露天矿边坡为工程背景,在岩石力学试验以及现场勘察测绘数据的基础上,构建了以岩石单轴抗压强度、岩石质量指标和节理调查统计数据为输入参数的概率统计模型,并采用卡方检验对模型进行了吻合度检验。在广义Hoek-Brown准则的基础上,利用MATLAB编程及蒙特卡洛随机分析方法,由输入参数模拟获取节理岩体强度及变形参数的概率分布,得到各参数的取值范围(最小值/最大值)以及平均值、标准差等统计值。采用斯皮尔曼等级相关系数分析了强度及变形参数与各输入参数之间的相关关系。结合边坡工程实例,从破坏概率角度评价了该边坡工程的稳定性状态。该方法可充分考虑节理岩体参数的不确定性和变异性,可为实际工程安全决策提供重要的参考依据。

层状岩体强度结构面特征的数值分析

运用FLAC3D软件建立层状岩体试件模型,分析单轴压缩情况下的破坏模式和强度各向异性特征。研究结果表明：随着结构面倾角β的增大,试件抗压强度σc呈现先减小后增大的趋势;当结构面倾角为20°~30°和80°~90°时,试件抗压强度对β的灵敏度最大;当β为30°~70°时,σc变化不大;当结构面内摩擦角φj〈β〈90°时,数值计算结果和理论计算结果差别较小;当β≤φj或β=90°时,两者差别较大,数值计算结果明显小于理论计算结果;数值模拟结果能够反映出β≤φj和β=90°对应的岩体抗压强度存在一定差别,与实际情况相符。

基于统一强度理论分析不连续面对岩体强度的影响

基于统一强度理论,对含有结构面的岩体,在平面形式下引入材料统一强度参数ct,φt,推导了含单个节理裂隙岩体材料的统一强度公式,即考虑中间主应力的岩体破坏强度公式,并分析了其有效范围。运用硅藻质软岩和石膏的三轴试验结果,验证了所建立的公式的正确性,并分析了具有不连续面岩体的强度随中间主剪应力作用系数b的变化。结果表明,岩体强度随b值的增大而增大。根据岩土材料统一强度参数的确定方法,计算并分析了b值对强度参数的影响,从而说明强度参数随着b值的变化而变化。

裂隙水压力对岩体强度的影响

运用断裂力学理论定量地分析了裂隙长度、方向、间距对岩石强度的影响 ,详细推导了含裂隙水压力岩体的初始开裂强度公式。通过有关试验结果证实 ,所建立的公式具有较高的可靠性 。

裂隙形式对岩体强度特征及破坏模式影响的试验研究

利用RMT-150C电液伺服机对含不同预制裂隙形式(单、双、T形交叉及X形交叉裂隙)的类岩石试样进行了单轴压缩试验,系统地研究了裂隙形式对试样强度特征及失稳模式的影响。试验发现,(1)不同裂隙形式下裂隙的起裂破坏模式主要表现为初始裂隙起裂破坏,裂隙形式与破坏模式关系不突出;(2)单轴抗压强度受裂隙形式影响明显,随着裂隙形式由单裂隙到X形交叉裂隙变化,裂隙试样抗压强度呈现增高趋势,同时试样起裂和失稳时的声发射总能量也逐渐增大。进一步对裂隙形式影响强度特征的机制进行了初步分析,研究成果可以反映不同裂隙形式组合对工程岩体稳定性的影响规律。

基于V.RQD值与Hoek-Brown准则的破碎岩体强度研究

被多组贯通结构面切割后产生的大体积破碎岩体在不同围压下仍具有一定的强度,但通过Hoek-Brown准则对其进行强度评价时,因对岩体结构划分缺乏定量描述,使得参数m与s的取值很难准确确定。在传统RQD值不足的基础上,引入不同阈值下的三维体积V.RQD值概念,建立破碎岩体质量指标V.RQD值计算机模拟方法,结合RMR评分标准和Hoek-Brown强度准则,通过探讨三维体积V.RQD值的取值范围,得到不同阈值时岩体质量参数m,s值与Hoek-Brown强度包络线以及岩体变形模量E0等之间的一些变化规律,定量化表述V.RQD值对破碎岩体强度的影响。结果表明,V.RQD值作为岩体质量指标之一,可为破碎岩体的强度估计提供新的实用途径。

锚注加固对岩体完整性与准岩体强度的影响

基于葛泉煤矿锚注加固段和非锚注加固对比段巷道钻孔岩芯情况，分析了锚注加固对岩体完整性与准岩体强度的影响．根据巷道矿压显现与维护状况。

经验参数m,s对岩体强度的影响

在研究Hoek-Brown经验强度准则过程中,不难发现,该准则将工程岩体在荷载作用下表现出来的复杂破坏,归结为拉伸和剪切破坏两种机制;将影响岩体强度的复杂因素,集中包含在准则引用的两个经验参数m(岩石软硬程度)、s(岩体破坏程度)之中。因而研究m,s两参数对岩体强度的影响,有较大的工程实用价值。本着从工程应用精度要求出发,侧重其m,s对岩体强度值计算精度的影响和规律进行了探讨和研究,指出了精确确定m,s值对岩体强度的应用与理论规律研究的重要性,同时也对工程正确应用该准则给予了启迪和帮助。

岩体强度参数空间变异性分析

应用地质统计学的理论和方法， 以变差函数为工具， 对现场实测的岩体强度参数进行了分析， 拟合出相应的最优化理论变差函数， 并求出了岩体性质参数的相关距离和相关函数， 说明了岩体性质的空间变异性特征。

含断续节理岩体强度的各向异性研究

根据断续节理岩体结构的力学效应和压剪断裂破坏特征，用Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ经验准则预测含断续节理岩体的强度，建立强度参数ｍ，ｓ值与断续节理的几何尺寸、结构形式以及岩桥和节理面物理力学参数之间的定量关系，阐明含断续节理岩体强度的各向异性特征，提出合理确定断续节理岩体强度参数ｍ，ｓ的定量分析法。

断续节理岩体强度评价及承载力预测

从分析断续节理岩体中岩桥的破坏模式出发，建立计算断续节理岩体极限强度的理论公式，定量地讨论了节理的排列方式及其力学性质对岩体强度各向异性的影响。通过试验验证，本文所建公式与试验值吻合较好。与前人研究成果比较，本公式具有适应性强，可靠度高的特点。

Hoek-Brown岩体强度估算新方法及其工程应用

如何利用现场调查和室内试验来估算工程岩体强度参数一直是众多工程技术人员要解决的难点问题,而Hoek-Brown强度准则为此提供了一条良好的途径。文中详细介绍了Hoek-Brown强度准则的由来、发展及目前的发展现状和应用状况,并介绍了最新的Hoek-Brown强度准则和岩体强度估算方法的内容。最后笔者结合国内的一个大型水电工程,详细介绍了其应用和效果,说明该方法完全解决了工程岩体强度参数估算的问题,而且效果良好,有着广泛的应用前景。

岩体强度各向异性及其转化的应力条件

不连续面的存在导致岩体强度具有强烈的各向异性,然而随着围压的增大,岩体不连续性逐渐弱化,岩体强度的各向异性特征逐渐转化为各向同性特征。基于岩体硬性结构面的摩擦准则及岩体的Hoek-Brown强度准则,推导含坚硬结构面岩体强度各向异性转化为各向同性的临界围压σc≥σ(mσmσ54)/27,其中,σc为岩块单轴抗压强度,m为Hoek-Brown准则参数。利用前人开展的含结构面岩体试样的三轴试验,建立FLAC3D数值模型,对文中所采用的准则及所求得的临界围压进行验证。结果发现:数值模拟所得岩体强度与试验资料吻合较好;含单组硬性结构面岩体强度在围压低于临界围压时呈现各向异性,高于临界围压则呈现各向同性;含2组结构面(其中一组为贯通型结构面)的岩体,强度由各向异性转化为各向同性的临界围压符合所求得的临界围压;含3组非贯通型结构面岩体试样,因为锁固原因,试验所得的临界围压稍小于理论求得的转化围压。

复杂应力状态下岩体强度的各向异性研究

岩体中存在着大量的节理裂隙等不连续面,这些不连续面对岩体的强度起着重要的作用,岩体可能会沿着这些不连续面发生破坏。在分析中间主应力对岩体强度影响的基础上,验证统一强度理论,并在此基础上,建立可以反映中间主应力变化的强度参数,同时采用试验对其进行验证。针对含有不连续面的岩体,分析不连续面上的应力分布,建立复杂应力条件下的岩体各向异性强度准则,并针对该强度的特殊情况作简化,分析适用条件。采用节理岩体的真三轴试验对其验证,结果表明所建立的各向异性强度准则可以恰当的反映岩体的强度。分析中间主应力,结构面倾角和走向对岩体强度的影响。

船闸边坡断续节理岩体强度特性分析

根据断续节理岩体模型试验得到的岩桥贯通机理，建立起表征岩桥初裂强度和不同破坏模式下的贯通强度计算公式。计算结果表明，所建立的强度计算模型和模型试验结果基本吻合。因此，本研究成果对正确认识断续节理岩体的强度特性，具有较高的理论和工程应用价值。