夹层对层状岩体稳定性的影响分析

在对层状岩体结构及力学特性分析的基础上，将含夹层岩体视为一个完整的力学系统，建立了含夹层岩体组合系统力学模型，揭示了含夹层岩体的破坏及失稳机理，并研究确定出含夹层岩体稳定性的判别指标，为层状岩体稳定性的控制设计提供了依据。最后，通过一工程实例分析了确定含夹层极限厚度的方法以及提高系统稳定性的措施。

开采沉陷中的层面效应研究

根据复合岩梁理论，推出了开采沉陷中层面滑移函数和层面滑移判断式。获得了层面滑移规律：即当弹性模量一定时，随主要影响半径ｒ的增大和最大下沉值减小，滑移间距增大；当ｒ和最大下沉值一定时，随着弹性模量的增加，滑移间距减小；随层面抗滑力的增加，滑移间距增大。研究了层面滑移量、滑移范围与采厚、弹性模量、主要影响半径及采空区位置的关系。结合相似材料模型观测结果，证明了所给公式和规律的正确性。

近间距隧道爆破地震效应的试验研究

为了解决层状岩体中采用钻爆法修建近距离双线隧道的爆破影响问题,基于现场试验,总结了爆破衰减规律。试验结果表明,新建隧道爆破时,振动速度随着与爆源距离的增大成非线性减小；振动速度具有很强的方向效应,迎爆面径向振动速度均大于切向振动,径向振动速度对既有隧道和新建隧道围岩的损伤起主导作用：采用上下台阶开挖时,上台阶爆破冲击波对既有隧道的影响比下台阶显著。根据萨道夫斯基回归公式给出了距爆源不同距离的单段最大装药量。将爆破对新建隧道本身围岩的损伤破坏和对相邻隧道的影响结合起来综合考虑,对层状岩体中隧道爆破参数进行了优化。

隧道层状围岩体变形分析新方法研究

传统离散单元计算方法(包括UDEC和DDA法)适合于求解岩土工程中有较多地质界面的问题,分析层状围岩体或大块体时仍需要离散化为若干小块体,为此增加许多不必要的人工界面,而有限元法等连续性方法并不适合表达有较多非连续面的问题。为此以DDA法为基础,建立无网格法高阶插值的DDA块体模型,原理上即利用无网格插值或近似方法如移动最小二乘法等,以获得离散大块体的复杂位移变形场,遵循原DDA法建立块体系统刚度矩阵、进行动力迭代分析的基本原理,实现无网格法与DDA法内部耦合分析。新方法模型针对层状围岩体,在建模分析上方便直接,数值算例表明对隧道层状围岩体分析结果是合理有效的。

应力波在层状矿岩结构中传播的新算法

为考察不同形式的应力波通过夹层等岩体结构时的传输效应和能量传递效果,本文给出了一种求解应力波在层状矿岩结构中传播效应的新算法——等效波阻法。使用这种方法即可很容易地求算不同加载波形和不同矿岩结构条件下的透射效应和能量传递效果。

覆岩沉陷离层发育的解析特征

把煤矿层状复合岩体划分成以坚硬岩层为依托的岩组 ,应用弹性理论 ,给出了覆岩沉陷弯曲离层的层位。

用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法

在单弱面理论和Heok提出的强度预测方法的基础上 ,改进了Hoek -Brown准则预测层状岩体强度的方法 ,并用试验测试手段验证了其正确性 ,认为这种改进方法可用于层状岩体的近似估算。

反倾层状岩体倾倒变形发育深度模型的计算分析

为分析反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏机理,通过对反倾层状岩体的物理力学解析及悬臂梁极限平衡分析模型的优化,开展反倾层状岩体变形发育深度计算研究。基于流变理论,采用广义开尔文流变模型,以变形发育极限位置处零应变作为发育深度的界定标准,获取了反倾层状倾倒变形体的发育深度。进而,将两种方法推导出来的计算式进行工程实例分析,并与前人的研究成果进行对比分析,探讨其工程实际应用价值。实例计算表明:优化下的悬臂梁模型比广义开尔文流变模型计算的发育深度更接近实际情况;反倾层状边坡倾倒变形破坏发展演化的四个阶段为初始弯曲变形阶段、累计弯曲变形阶段、板裂体折断破裂阶段、破坏阶段。研究成果对反倾层状岩质边坡整体稳定性判别及失稳规模预测具有一定理论意义和参考价值。