一种简便的节理统计方法

文章提出了一种合理、科学和简便的节理统计方法——最大距离法。其主要思路是对野外采集的节理产状数据做最优分组,使组间距离最大,而组内距离最小。该方法逻辑简单、明了,操作过程简便,而且能有效地剔除原始数据中误差较大的数据,结果精确。通过应用,表明该统计方法正确、可靠。

节理统计锥体单元法的探讨

本文提出在投影球内建立锥体单元统计系统,直接计算以产状表示的单元轴线与节理法线的夹角,统计该夹角小于单元锥角半角的数目。统计结果更合理、可靠。

节理统计法在围岩稳定性评价中的应用

围岩稳定性评价是矿山建设过程中比较关键的工作,评价结果的准确与否,对井巷工程的支护形式起着决定性作用。着重介绍了节理统计法对围岩稳定性的定性及定量评价,从而为选择井巷工程相应的支护形式提供决策依据。

基于原生节理统计和爆破裂纹模拟的堆石料块度分布预测

水电工程堆石料爆破级配要求高、块度预测难,以岩体原生节理统计和爆破裂纹模拟为切入点,采用现场调查、室内试验、数值仿真和工程检验等方式,开展堆石料爆破块度分布研究,尝试建立一套堆石料爆破块度预测方法。通过现场调查,绘制研究区域的天然节理分布网络图,建立基于原生节理统计的三维节理岩体模型;通过SHPB试验装置获取岩石在冲击荷载作用下的动力学参数,利用Ansys/Ls-Dyna模拟了爆破裂纹的扩展范围;综合原生节理调查信息和爆破裂纹模拟成果,建立调查区域爆后三维节理岩体模型;利用ANSYS输出模型所有岩块的线–面–体数据并编制Matlab块度计算程序,采用基于爆破岩块第5条最长边的块度预测指标,得到调查岩体的预测级配曲线。工程应用表明,综合考虑原生节理和爆破次生裂纹联合切割作用的堆石料级配预测方法基本符合工程实际,且基于爆破岩块第5条最长边指标的级配预测结果要优于等体积球直径指标的级配预测结果,其在江咀料场级配预测中的整体误差为5.5%。研究可为类似工程的堆石料爆破开采提供可借鉴的级配预测手段。

基于COM技术的节理构造统计分析

应用赤平极射投影原理研究节理统计的程序化算法,其中采用Multiquadric方法建立原始节理数据三维模型和加权法计算优势方位。为便于在工程实践中快速识别节理化岩体结构,根据上述算法应用基于COM技术的MATLAB和VB混合编程方法开发节理统计分析程序。对厦蓉高速公路水都线现场测量数据进行分析,结果表明:该程序能实现优势结构面自动分组和信息统计。

岩体三维节理网络模拟及其在三峡工程中的应用

由岩体露头统计二维节理资料，并用自动生成的三维网络的切面统计结果来逼近，从而形成合理的三维节 理网络。这种节理网络生成的自协调法已成功地应用于三峡工程永久船闸岩体的研究分析。

变质片岩区边坡稳定性的块体理论分析

变质片岩区的边坡破坏与结构面和坡面的组合密切相关,块体理论在分析结构面和坡面组合方面有独特的优势。本文以秦岭北坡西安市黑河水库左岸108国道边坡为例,说明变质片岩区边坡稳定性的块体理论分析方法。作为准备工作,本文编制了块体理论相关程序和制作等密度图的相关程序。通过现场调查,本文将黑河库区108国道沿线边坡分成了15段,其中有4个潜在崩塌段。针对这4个潜在崩塌段,本文在每段中选取一个典型点,借助自编程序,使用块体理论分析方法寻找可动块体、关键块体并计算剩余下滑力。计算所得关键块体的结构面组合形式和实际相吻合,所得剩余下滑力计算结果表明4个潜在崩塌段中有3段崩塌危险性较高,且需要采取工程措施以防止崩塌阻断108国道。说明了变质片岩区边坡稳定性的块体理论分析方法,对变质片岩区其他工程具有一定借鉴意义。

岩体完整性对载荷干扰定量分析的影响——以天津小辛庄应变为例

定点形变观测是监测地壳形变和捕捉地震前兆的重要手段,具有广阔的应用前景。在定点形变的日常观测中,经常碰到各种“载荷干扰”,然而,在定量分析此类干扰的影响时,不少研究没有考虑具体场地岩体的完整(破碎)程度,简单地采用了通用的“岩石弹性模量”而非“岩体弹性模量”,从而影响到最终结果的解释及异常或干扰的识别与排除。文中以天津蓟县小辛庄的洞体应变为例,阐明应当考虑具体场地岩体的完整性,才能更准确地评估外界载荷干扰的影响。野外调查及数值模拟结果表明:1)小辛庄周围岩体的体积节理数普遍>32条/m^(3),达到比较破碎的程度;2)研究区岩体的弹性模量仅为完整岩石弹性模量的0.10~0.19倍,即在相同的应力条件下,外界载荷干扰的影响将被放大5~10倍;3)2019年9—11月于桥水库蓄水期间,水库水位的上升对小辛庄应变SN向所产生的压缩应变理论值为(93.76~200.91)×10^(-8),约占实际观测值的10%~21%;4)2019年9月小辛庄洞体应变出现的破年变变化并非是地震前兆异常,而有可能是受于桥水库的库容变化影响所致。

岩体结构面二维网络模拟的计算机辅助技术研究

分析了岩体的稳定性,描述了岩体结构面对岩体稳定性的影响,采用Monte-Carlo基本原理对节理进行随机模拟,同时运用V isual Basic编写了结构面网络模拟程序,将所编制的软件运用于柿竹园多金属矿首采区岩体结构面分析研究,通过网络模拟得到了岩体优势结构面参数,并分析了岩体的稳定性,所得结论与现场实际情况基本相符合。

基于GIS的岩质顺层边坡坡体组合类型空间分布

GIS技术在地质灾害领域得到了越来越广泛的应用。采用节理玫瑰花图和赤平投影法,通过对三峡库区某区域岩质顺层边坡的大量节理裂隙的统计和主要结构面组合切割关系的分析,选取12个坡体组合计算点及其坡体组合类型,并利用ArcGIS软件依据岩层倾向一致性原则进行识别与处理,从而确定了每个坡体组合计算点所能影响的区域范围,最终得到研究区域范围内岩质顺层边坡坡体组合类型的空间分布,可为岩质边坡稳定性评价提供依据。

玛尔挡改线公路高边坡稳定性分析及生态治理

通过对玛尔挡改线公路高边坡工程地质及水文地质条件调绘探查、岩层节理裂隙统计,采用赤平极射投影法对边坡进行稳定性分析。分析结果显示,高边坡整体处于稳定状态,但如果不采取防护措施,边坡岩土层经过长期的风化剥蚀,边坡局部会逐渐趋于欠稳定状态。根据该地区气候、环境及以往经验,提出采用锚拉式混凝土挡墙结合柔性防护网的生态防护措施对边坡进行防护,实施效果良好。

基于Monte-Carlo法的矿岩结构面的计算机模拟

采用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法,在部分矿岩结构面实测数据的条件下,通过计算机实现了结构面产状的计算机图形模拟。实践证明,该方法能较真实地反映矿岩实际结构面的特征及分布规律,从而为自然崩落采矿法的矿岩块度分析及预测提供了可靠的依据。

地下工程裂隙岩体渗透张量计算分析

选取甘肃某花岗岩体中一深500 m、直径92 mm的垂直钻孔为研究对象,运用传统的岩芯编录与现代化的钻孔成像技术相结合的方法,对钻孔岩体节理进行了详细的调查统计。并对该钻孔进行了高压压水试验,在此基础上运用Fortran语言编制了裂隙岩体渗透张量的计算程序,方便快捷地计算出渗透张量各个分量大小、渗透主值及渗透主方向。

极不稳固采场稳定性分析

为确定节理发育矿体开采顶板合理跨度尺寸,对岩芯库和井下岩体节理裂隙进行统计分析。首先对顶板跨度进行理论求解,然后利用UDEC软件对4,6,8,10m4种顶板跨度进行应力场和位移场分析。结果用弹塑性力学、厚跨比法和载荷传递交汇线法得到的顶板跨度分别为8.37,9.32和8.08m。数值模拟结果表明顶板跨度8 m较合理。对比理论结果引入修正系数α,其值介于0.86～0.99之间,顶板最大变形位移和跨度之间满足y=aln(x)+b的对数函数规律。改进Potvin法得到采场顶板极限暴露面积为448m^2。现场监测结果发现,靠近上盘顶板下沉相对位移较靠近下盘监测点要大,验证了数值结果的正确性。