基于直接法节理网络模拟的三维离散单元法计算

将直接法产生的节理网络模拟技术与三维离散元程序3DEC相结合,对结构控制型的工程围岩破坏问题提供了一种实用的方法。在硬岩中的较浅的工程开挖,岩体的破坏很大程度上是由结构面控制。因此,对优势的节理组的正确解译非常重要。直接法节理网络模拟技术对于正确识别岩体中的块体分布非常有效,其可以通过3DEC内置的FISH语言实现。最后给出了实例以说明求解过程与结果。

基于节理网络模拟和分形理论预测矿岩体块度

块度尺寸和分布特征是自然崩落法选择与设计的重要依据之一,块度预测的可靠性决定采矿方法设计的成败。以金川镍矿Ⅲ矿区贫矿自然崩落采矿法可行性研究为工程背景,开展了岩体块度预测研究;根据Ⅲ矿区开拓工程所揭示的工程岩体,进行了3个区域的岩体节理裂隙调查与统计分析,获得了节理裂隙统计结果及空间分布特征参数;采用蒙特卡罗随机模拟方法生成节理网络模型,并结合岩体分形理论,推导出矿岩体块度尺寸与分布的预测模型;基于所建立的预测模型进行矿岩体初始块度预测。结果表明,当特征尺寸确定为1.2m时,根据1 570m中段调查的4个区域的矿岩体大块率分别达到8.8%,20%,14.83%,6.51%,平均大块率为12.54%;虽然Ⅲ矿区矿岩体破碎,但矿石比岩石强度高,导致矿岩体初始块度的大块率较高,不利于自然崩落法的放矿控制和连续生产。本研究结果为金川矿山的采矿方法选择与决策提供了理论依据。

应用三维节理网络模拟技术进行隧道块体危岩超前地质预报

通过对白山市石碑岭公路隧道Ｋ２４１＋２９０～２５５段网络模拟、剖面切割、块体搜索及稳定性分析，从而进行块体危岩超前地质预报。

节理网络模拟研究及其初步应用

本文针对节理岩体进行了二维与三维节理网络模拟研究。基于随机节理网络系统的连通性分析,得出了复杂连通节理网络系统的岩体等效渗透系数的一般表达式。同时,利用三维节理网络模拟,建立了包含随机非贯穿节理的节理网络系统的岩体本构关系,并分析了影响岩体弹性变形性状的因素。

论生成节理随机数的直接法

生成良好精度的节理(伪)随机数是计算机模拟岩体节理网络的关键环节,所论述和推广的生成节理(伪)随机数的直接法,不仅方法简单,而且几乎适用于任何情况,克服了传统方法在某种情况下运算复杂、精度低的缺点。对直接法的精度和适用性进行了理论的证明和工程实例的验证。

岩体节理体积频率的计算方法及工程应用

利用Monte-Carlo原理进行三维结构面网络模拟是研究岩体内节理面发育规律最常用的技术手段,节理体积频率(λv)则是影响结构面网络模拟正确与否的关键参数之一,需要根据野外实测节理线频率(λ)进行换算。利用三维结构面网络模拟程序,提出了基于线频率反演节理体积频率的新思路。首先赋给某组节理一个初始体积频率,利用三维结构面网络模拟程序,生成只包含该组节理的三维网络模型样本,计算此模型中该组节理在测线方向上的线频率,不同体积频率(λv)对应不同线频率(λ),进而可建立两者的函数关系,最后将测线方向上该组节理的线频率带入该函数即可确定其体积频率。以贵州省息烽县鱼简河水库坝址区岩体为例,按照上述思路根据测线法统计数据计算了节理体积频率,结果表明λv与λ之间呈现出高度的线性关系。当节理圆盘半径服从对数正态分布时,λv与λmax的比值约为0.4～1.0,而当节理圆盘半径服从负指数分布时,λv与λmax的比值约为1.3～3.5。最后依据《工程岩体分级标准(GB50218-94)》表3.3.1、表3.4.3和表3.4.4,分别基于线频率和体积频率对鱼简河水库坝肩岩体完整性进行了评价,结果表明,后者评价结果的可信度比前者高。

裂隙岩体渗透张量计算及其表征单元体积初步研究

基于三维节理网络模拟技术,应用渗流能量叠加原理,推导节理岩体渗透张量的理论计算公式,在此基础上提出裂隙岩体渗透表征单元体积的确定方法。该方法考虑空间节理的具体分布和连通情况,同时根据节理的开度变化和立方定理又可分析应力场对渗透张量的影响,可方便、有效地进行裂隙岩体渗透特性的分析。随后讨论节理迹长、间距、开度、产状和组数等结构面几何特征对岩体渗透特性及表征单元体积的影响。最后采用上述方法,以拉西瓦水电站右岸岩体为例,计算工程岩体的渗透张量,并分析渗透表征单元体积大小及地应力对其渗透特性的影响。研究结果在工程设计中具有应用价值。

岩质边坡赤平投影解析——以中科苑岩质边坡为例

以中科苑岩质边坡为例,利用节理裂隙网络模拟、SlopeBlock边坡块体分析软件、赤平投影定性分析软件,对边坡稳定性进行分析,找到影响边坡稳定性的结构面组合情况,具有方便、简捷、直观的特点。为边坡评价、治理工程提供一定的依据。