块状岩体的稳定可靠性分析模型及其应用

依据工程岩体的力学介质分类,利用块体理论与赤平投影方法,建立了块裂力学介质工程岩体中块状岩体的稳定可靠性分析模型。并利用该模型分析了某大型地下空间块状岩体的稳定概率。所述工程实例展示了模型的实用性和应用前景。

块状岩体台阶爆破炮孔填塞作用的研究

本文利用电磁测量法及高速摄影法对块状模型中炮孔填塞物在孔内的运动规律和块体移动过程进行了研究。根据模拟试验及一些生产爆破的观测结果，对炮孔填塞机理提出了一些新的观点；同时就露天矿台阶爆破炮孔填塞长度及材料对爆破效果的影响作了简要分析。

块状岩体中地下洞室的离散元分析

本文用离散元方法(DEM)对块状岩体中的地下洞室进行了稳定性分析.离散元是一种不同于有限元的数值分析方法,它适用于节理及块状岩体分析,可计算块体的移动、旋转与崩塌等大变形问题,在美国应用比较广泛.本文还用有限元方法(FEM)进行了相应计算,以作比较.

预应力锚索对块状岩体加固效应模型试验研究

本文通过模型试验重点探讨了预应力锚索对块状岩体的加固效应,分析了影响预锚加固效果的主要因素,给出了不同因素的影响范围及特征,为进一步分析预锚加固作用机理和探讨预锚加固设计方法提供了基础性依据。

块状岩体稳定性模糊能度可靠性分析方法

针对岩体工程中的不稳定块体,探讨可动块体沿单结构面滑动与沿双结构面滑动的稳定性分析方法.在此基础上,根据块状岩体稳定性分析力学参数取值所具有的随机性、模糊性与区间性等不确定性,采用三角模糊数表示块状岩体结构面抗剪强度参数取值,进而建立块状岩体可靠性分析之功能函数.利用模糊能度可靠性分析方法对其进行分析,并在探讨可靠性指标求解方法基础上建立了块状岩体稳定性模糊能度可靠性分析方法.通过工程实例分析与计算结果表明本文模型与方法的合理性与可行性.

块状岩体隧道TBM施工时间及成本评估方法研究

TBM在块状岩体隧道施工过程中,易出现因工作面不稳定而导致工期延长、工程造价超支等现象。合理评估块状岩体条件对隧道施工的影响,是确保工程施工方案合理性的基本前提。以合理评估块状岩体隧道TBM施工时间及成本为研究目的,从地质模块、施工模块等方面对基于概率统计学的DAT模型进行了分析研究。基于DAT模型,结合圣哥达基线隧道工程地质数据,对"非块状岩体"、"块状岩体"两种工况下的TBM施工时间及成本进行了对比分析。研究结论表明:(1)块状岩体地层条件与非块状岩体地层条件相比,施工工期与成本大幅增加;(2)块状岩体地层条件对工期的影响要大于对施工成本的影响;(3)基于DAT模型,对隧道施工中影响工程时间及造价的不确定因素进行量化分析,能够为隧道施工风险评估提供依据。

边坡块状结构岩体模糊随机可靠性分析

边坡稳定性评价中包含有很多的不确定性因素,这些不确定因素既具有随机性也具有模糊性。基于块体理论和模糊分析理论,提出了边坡块状结构岩体模糊随机可靠性分析的点估计法,并运用该方法对三峡永久船闸某边坡块体的可靠性进行分析,同时将其与模糊概率测度分析方法进行对比分析。结果表明,模糊概率测度分析方法只是对分析模型进行模糊化,但没有考虑到各个力学参数的模糊性。而模糊点估计法为解决这个问题提供一个有效的途径,它对影响边坡稳定的各个力学参数都进行模糊处理,因而更具有实际指导意义。

锚杆作用下块状岩体力学特性试验研究

以巷道围岩的一个单元为研究对象,通过研制成套的相似材料和加载模具,对边长200 mm的立方体试样进行压缩试验,研究块体尺寸和锚固方式对块状岩体力学行为的影响。试验结果表明:块体尺寸越大,锚杆与岩体的黏结性能越强,可以更好地发挥锚杆的支护作用,随着层理面间距的增大,岩体峰值强度和弹性模量均呈现逐渐增大的趋势;与端锚相比,加长锚和全锚更能提高锚杆与破裂岩体的黏结能力,抑制脱锚现象的发生,增加支护效果,随着锚固长度的增大,岩体峰值强度和弹性模量均逐渐增大。研究成果可为煤矿巷道破裂围岩的锚杆支护设计和失稳破坏预警预测提供理论依据。

基于纵波波速的块状岩体GSI系统

为减少目前GSI系统对现场地质观察的依赖程度,降低其应用难度,且使其能更加准确地反映一定深度范围内的岩体特性,根据现有研究成果与GSI系统输入参数的定性、定量对应关系,建立基于纵波波速的GSI系统,据此获得大岗山坝区岩体的GSI,通过对比分析此结果与经验公式的结果及基于GSI的岩体变形模量的预测值与实测值的分布规律及其相关性,探讨了将岩体完整系数和岩石风化程度系数作为GSI系统输入参数的可行性。结果表明：基于岩体完整系数和岩石风化程度系数的GSI系统基本可行;风化程度输入参数采用风化岩石与未风化岩石的波速比平方较为合理;岩体完整系数和岩石风化程度系数丰富了GSI系统的输入参数。

块状节理岩体开挖扰动稳定性分析

块状节理岩体在实际工程中广泛存在,且在施工进程中容易产生风险,因此本文通过室内模型试验和数值计算相结合的方法,对块状节理岩体在不同工况下的扰动稳定性开展研究。研究发现块体长宽比对岩体的变形破坏起主导作用,当块体长宽比较小时,洞室顶部形成“金字塔”状塌落区,随着块体长宽比的增加,塌落区范围逐渐减小,直至消失,围压是影响岩体塌落区大小的重要参数,随着围压的增加,塌落区范围逐渐减小,层间节理角度对围岩的变形破坏有重要影响,随着角度的增加,围岩破坏由沿层间节理滑动变为沿层内节理滑动;层内节理的倾角和内聚力也对围岩的变形破坏起到一定作用,当层内节理倾角较大时,洞室围岩层沿层内节理方向发生错动,同时随着层内节理内聚力的增加,围岩顶部塌落区逐渐减小。

样本单元法及块状裂隙岩体力学参数的确定

在分析块状岩体的结构特征及影响其力学性能因素的基础上 ,根据大量野外调查及室内试验资料 ,对块状岩体进行分类 ,并建立相应的样本单元。采用数值分析方法模拟各类样本单元的大型三轴试验 。

中国东北依兰地区块状蓝片岩的地球化学特征

黑龙江省依兰地区分布的黑龙江杂岩被认为是具有缝合带性质的构造混杂岩,其中所含变基性火山熔岩中含有的变质矿物不具有定向组构特征,因此称之为块状蓝片岩。特征变质矿物——蓝闪石的大量出现表明其经历过高压低温变质作用。常量地球化学分析表明,其SiO2含量均在53%以下,TiO2含量超过2%,Na2O＋K2O的含量为2.77%-6.41%,Na2O的含量普遍大于K2O的含量,Na2O＋K2O-SiO2变异图显示其具有碱性玄武岩特征;痕量元素地球化学分析显示其轻重稀土元素分异明显,稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型。球粒陨石标准化图解中,不具有Eu的负异常;Nb×2-Zr/4-Y、Ti/100-Zr-Sr/2与Ba-Th-Nb-La图解的综合分析表明,块状蓝片岩具有碱性洋岛玄武岩（OIB）的特征,它们应是佳木斯地块与松嫩地块之间古洋壳俯冲过程的残留,这为探讨佳木斯陆块与松嫩陆块之间古老洋盆俯冲消减过程提供了重要依据。

块状结构岩体力学的回顾与展望

从结构面的特性、块状结构岩体的局部稳定性、块体结构岩体的整体稳定性、块状结构岩体的力学参数、块状结构岩体渗流五个方面,简要地回顾了具有块状结构特征的岩体力学发展过程及研究现状。指出块状结构的岩体本身是一 种特殊的工程材料,不确定、非均质、各向异性、非连续、非线性是其主要特征。认为块状结构岩体力学的发展方向应进一步采用不确定性理论、现代非线性系统动力学原理与传统理论结合的研究理念。

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部块状白云岩的深埋藏白云石化机制

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部发育一套厚层块状白云岩。在西部地区定边至鄂托克旗一带 ,这套块状白云岩连续厚度达数百米。定探 1井揭示的最大厚度为 431m。自西向东 ,白云岩体由厚变薄 ,并与石灰岩呈指状交织。这套块状白云岩由粗粉晶—细晶白云石组成 ,斑状结构发育。常见云斑的边界为缝合线 ,这表明斑状白云石化明显受缝合线控制。白云岩有序度平均值为 0 .85 ,CaCO3 摩尔含量平均为 5 0 .6 5 g/mol。δ13 C的平均值为 0 .6‰ (PDB) ,δ18O的平均值为 - 7.4‰ (PDB)。主体细晶白云石中液态包体常见 ,最低均一温度为 10 4℃ ,包体成分中含有大量的有机成分CH4 和无机成分H2 S。上述特征表明 ,这套白云岩是由深埋藏白云岩化作用形成的 ,它显示出良好的储集性能 ,是重要的后备储集岩。

综采面直接顶块状松散岩体冒顶之分析与防治

在破碎顶板冒顶现场防治实践和模拟实验结果基础上，建立和分析直接顶块状松散岩体冒顶力学模型，提出有效防治块状松散岩体冒顶的方法。

考虑围压效应的块状节理岩体变形破坏数值模拟

节理岩体变形模量是深部岩体工程设计及稳定性分析的重要设计参数,开展围压对节理岩体变形特征及破坏形态的研究具有重要意义。采用离散元数值模拟与室内试验测试相结合的研究方法,开展不同围压条件下含两组预制节理的块状节理岩体三轴压缩变形破坏数值模拟研究,主要结论如下:(1)块状节理岩体的变形模量随着围压的增大而增大,当围压超过4 MPa时,变形模量的变化趋于平缓;(2)块状节理岩体的破坏模式分为两种:一是产生沿着已有节理面的滑动破坏;二是产生穿过整个岩体的剪切破坏,且随着围压的增大,块状节理岩体的破坏模式由节理滑动破坏向岩块剪切破坏转变;(3)对于1+2、2+3、3+5和5+7块状节理岩体模型,发生破坏模式转变的围压分别为0.5、1.0、4.0和4.0 MPa。

复杂边界条件下的岩体网络渗流分析

初步建立了适用于岩体网络渗流分析的防渗帷幕和排水孔幕模拟方法，提出了复杂边界条件下渗流分析的边界预调整法，并通过算例表明所提方法是合理有效的。

地下洞库围岩外加固抗炸弹侵彻性能研究

通过相似模型试验研究交叉锚索对均质、层状和块状3种典型岩体加固前后的抗炸弹侵彻能力,试验结果表明,介质类型(均质、层状、块状)对侵彻深度影响不大,岩体质量越好,抗侵彻能力的提高量越小,在弹体动能相同的条件下,均质模拟岩体的侵彻深度最大,层状模拟岩体侵彻深度最小;分析弹体在加固模拟岩体与未加固模拟岩体内侵彻深度相差不大的根本原因,指出提高模拟岩体抗炸弹侵彻能力的首要条件是提高模拟岩体材料的抗压能力,在模拟岩体内配置的锚索含筋率较小时,虽然能够提高模拟岩体材料的抗拉强度,但对模拟岩体的抗炸弹侵彻能力没有明显改善;利用LS-DYNA软件对模型试验结果进行模拟计算,表明锚索角度和间距变化对加固岩体抗炸弹侵彻深度影响不大。尽管交叉锚索对模拟岩体的抗炸弹侵彻能力提高不大,但岩体材料的抗拉、抗剪能力的显著提高可明显减小洞库的变形,有利于洞库的稳定。

广西佛子冲铅锌矿田绿色岩特征及成因

佛子冲矿田中广泛分布一套极其特征的绿色岩 ,据其产状和结构构造特征 ,可进一步划分为层状绿色岩和块状绿色岩。层状绿色岩呈层状、似层状顺层产出 ,具同生沉积组构。作者首次提出此层状绿色岩是海底热水活动环境下形成的一种喷流岩。块状绿色岩则具有后生改造特征 ,在结构构造、矿物成分和化学成分以及稀土元素配分等方面与层状绿色岩有显著差别 ,是层状喷流岩的衍生物。