岩体工程与岩体力学仿真分析——各向异性开挖卸荷岩体力学研究

概述了岩体工程与岩体力学研究现状 ,讨论了现理论研究成果与岩体工程实际监测资料不相吻合的问题。分析其主要原因 ,是现岩体力学研究理论模型与岩体工程实际力学模型不相吻合所致。故应严格根据岩体工程实际力学动态相应进行岩体力学仿真分析 ,方可得到正确的分析成果。笔者曾提出“卸荷岩体力学”的概念 ,以归纳开挖卸荷岩体力学研究内容 ,已经高边坡和地下工程实例所验证 ,开挖卸荷岩体力学研究是岩体工程及其力学仿真分析的重要组成部分。

三峡工程永久船闸陡高边坡各向异性卸荷岩体力学研究

岩体工程具有加载和卸荷两类不同性质的力学状态，在此力学状态各异的情况下，节理岩体的力学特性有本质的区别。岩体高边坡工程的力学状态主要为卸荷。在三峡工程永久船闸陡高边坡的研究中，作者提出了“各向异性卸荷岩体力学的新概念”，得出了与目前常规岩体力学研究不同的结论。该研究成果已被多项边坡工程和地下工程实例所验证。以前应用该理论对三峡永久船闸陡高边坡的研究成果，也日益为现监测资料所验证。

贵州窄巷口水电站水库渗漏处理中瞬变电磁仪物探勘测研究

贵州猫跳河四级窄巷口水电站水库,岩溶严重渗漏,达30多年。虽然经过多次和多洞口的封堵处理,效果不佳,其渗漏流量仍有15m3/s左右。针对此情况,提出了分阶段实施封堵的方案。一期工程针对窄巷口河段的3个主要岩溶漏斗,进行局部永久性封堵。为此,进行了补充勘测:采用瞬变电磁仪,在窄巷口库段,以及进水塔前溶洞附近进行了物探勘测,并取得了成果。

链子崖危岩体稳定性研究

本文根据岩体力学的基本原则，并根据链子崖危岩体的特点，从地质条件、试验参数、力学机制和工程措施等四个方面进行系统阐述。在总结前人成果的基础上，进行了现场关键性问题的核实与补充，着重对危岩体形成的力学机理和破坏发展趋势及稳定性进行了具体深入分析，首次得到与实际调查情况相吻合的分析结果，并提出危岩体防治工作重点。

粗糙裂隙渗流的超立方和次立方定律及其试验研究

在充分总结和认真分析了裂隙渗流现有研究成果以后发现,采用平均隙宽代替水力隙宽后,裂隙单宽渗流量与平均隙宽之间存在两种截然相反的幂指数关系,一种是指数大于3的超立方关系,而另一种是指数小于3的次立方关系。基于理想裂隙渗流遵循的立方定律,提出可以采用超立方定律和次方立定律来反映粗糙裂隙的渗流规律。并通过多种人工裂隙的试验研究,证明了该两种定律在粗糙裂隙渗流中可能同时存在,并初步提出了临界判别的定性标准。结果表明:吻合粗糙裂隙符合次立方定律,而非吻合粗糙裂隙遵循超立方定律。

裂隙岩体宏观力学参数数值仿真模拟研究

岩体的参数确定一直是岩土工程中的一个重要及困难的问题,将整个工程岩体划分为不同尺寸等级的计算试件,依据室内外基本材料试验成果,采用数值仿真方法依次计算各级别计算试件,最后得到岩体的宏观力学参数,计算结果与实际情况值基本吻合,该计算方法解决了物理试验对岩体参数评价的局限性以及在整体模型计算中参数选取的任意性。

厚层软岩与硬岩互层岩体高边坡卸荷变形与支护研究

采用传统的加载力学方法和卸荷力学方法,利用数值计算对紫坪铺水利工程引水发电隧洞进口高边坡开挖后的应力-应变进行了研究。对比分析两种计算方式算得的边坡位移成果,揭示了岩体开挖边坡的卸荷变形及加固效应特性。

岩体裂隙渗流的频率水力隙宽

基于宽配曲线 ,首次提出频率隙宽的概念 ,它具有表征隙宽分布情况、均匀程度、充分体现隙宽组成等重要意义。特别是频率水力隙宽的提出 ,为解决现有水力隙宽应用中出现的局限性具有极大的帮助作用。借助现有研究成果 ,通过实例分析得到 ,水力隙宽 eh 基本与中值隙宽 e50 相应。再通过随机裂隙的计算机有限元模拟 ,频率水力隙宽可取 e4 8。

岩土工程中的系统工程问题

讨论了系统工程的特点 ,分析了岩土工程的学科系统是由多个学科组成 ,并且相互交叉和融合 ,具有系统工程的整体性、层次性、相关性、动态性等典型特点 ,提出了岩土工程的研究方法 ,即应用系统工程的原理和方法来进行研究 ,是岩土工程研究的最好方法 以三峡工程永久船闸陡高边坡为例 ,讨论了岩土工程的学科系统、研究内容、研究步骤 。

三峡卸荷岩体宏观力学参数三维数值模拟

通过对岩体“试件”的三维数值模拟，研究了三峡工程永久船闸高边坡岩体在卸荷应力状态下的应力应变关系，并与试验结果进行了比较，获得了满意的结果，最后确定了岩体在卸荷应力状态下的宏观力学参数。

地下水对人类活动的影响

岩土边坡、地下洞室、大型水库、拦河大坝、石油开采、矿石开挖以及环境污染评价、地下水开发、植物生长等众多人类活动均与地下水有关 .笔者通过用实例 ,从水文循环、地面沉陷、边坡稳定、大坝安全、坑道施工、诱发地震等多方面出发 ,分析了地下水对人类活动产生的巨大影响 .

三峡工程永久船闸边坡合理坡角研究

针对三峡工程船闸陡高边坡的特点,通过力学计算与经济分析,确定了经济合理的边坡结构坡角,这是一种解决三峡工程船闸陡高边坡的较好途径。

三峡工程坝区断裂构造的分形研究

本文以三峡地区和三峡工程坝区的断裂构造为背景,用盒维数法验证了不同区域、不同层次断层(无主断层)的自相似性。着重分析了三峡工程坝区小断层分布的分形特征及其变化规律,给出了坝区断层分布维数图。

三峡工程离散化枢纽布置研究

离散化枢纽布置是相对于枢纽集中布置而言的。具体到三峡工程,即表现为三组厂房枢纽与两组厂房枢纽的不同。三组厂房枢纽更多地考虑了施工工作面的数量对基本工期与总工期长短的决定意义,在纷繁复杂的矛盾中,把提前发电的巨大效益排在首位,以电站建筑物为核心来组织三峡工程的枢纽布置,是一个不可忽视的枢纽布置方案。

岩石(体)力学中的系统工程——兼论新奥法在地下工程中的应用

1 前言岩石(体)工程(包括地下工程,下同)的应用领域十分广阔,它涉及矿山开采、交通工程、水利建设、水电站工程、城市发展、地下仓库、精密仪器工厂、加速器工程、国防建设和地质灾害防治等。随着国民经济和国防建设的发展,岩石(体)工程必将有十分远大的前景。我国岩石(体)工程已有如埋藏深、隧洞长、洞群多、边坡高、规模大、地质条件差等发展趋势。这一发展趋势,对岩石(体)工程提出了新任务。

美国某地下核废料库岩体变形分析

在美国某地下核废料库的岩体力学分析中,现行研究均基于加载力学条件,未考虑岩体卸荷损伤。根据该地下核废料库实际加载区岩体和卸荷不同的力学条件,结合现行的加载岩体力学和卸荷岩体力学对地下核废料库的岩体变形进行综合分析。结果表明,综合分析结果与该地下核废料库的变形实测数据基本一致;研究结果可为该地下核废料库的支护提供支撑数据。

岩体喷锚支护及注浆加固技术与岩体力学

岩体力学与工程学属半经验科学,因此,特别需要强调,岩体理论应该符合具体工程实际条件,工程技术应该上升到理论,明确各项支护工程技术的力学状态。根据岩体工程不同的力学状态,建议岩体力学按力学性质分为加载岩体力学与卸荷岩体力学。工程岩体力学的任务,是研究如何充分利用岩体自身的承载能力并采用适当的支护加固措施使之达到工程目的。这些工程措施包括岩体锚固、喷射混凝土支护、注浆加固技术;同时需要控制地下水渗漏,保证水力渗透稳定。岩体工程与锚固技术,需要卸荷岩体力学,其数学模型与物理模型应该相吻合;卸荷岩体力学是从实践到理论,力学概念清晰。岩体工程中,地下水问题十分复杂和重要,应予深入研究,并建议对岩体力学与地下水力学进行耦合研究。