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破碎岩体隧道洞口开挖诱导滑坡与古滑坡耦合分析
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作者 祝方才 周俊杰 +2 位作者 赖国森 晏仁 刘海媚 《湖南工业大学学报》 2024年第3期1-8,共8页
以大栗树高速公路隧道洞口施工为工程背景,研究了在考虑古滑坡因素下洞口工作面边坡失稳及其加固技术。利用钻孔测斜数据(BCD)和Midas GTS折减强度有限元分析模型,分别推测了最危险滑动面,得知两者滑动面位置相似。并采用不平衡推力传递... 以大栗树高速公路隧道洞口施工为工程背景,研究了在考虑古滑坡因素下洞口工作面边坡失稳及其加固技术。利用钻孔测斜数据(BCD)和Midas GTS折减强度有限元分析模型,分别推测了最危险滑动面,得知两者滑动面位置相似。并采用不平衡推力传递法,基于BCD推断滑动面计算安全系数。以BCD和有限元法的滑动面为基础,将滑动面近似假设为对数螺旋线,考虑地形因素,建立考虑多台阶边坡上限分析模型,研究了不同加固措施对边坡稳定的影响。结果表明,3种方法计算出的边坡安全系数结果相近。 展开更多
关键词 破碎岩体 隧道洞口 古滑坡 强度折减法 上限分析 不平衡推力传递法
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关闭矿井采空区破碎岩体再断裂机制及空隙结构演化特性
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作者 孟凡非 浦海 +1 位作者 倪宏阳 卞正富 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期104-114,共11页
受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形... 受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形演化特性。笔者基于颗粒离散元数值方法,建立浸水及侧向约束压缩条件下不同级配的破碎岩体数值模型,分析破碎岩体变形行为及二次断裂演化特性,追踪颗粒从岩体骨架结构剥离及空隙内运移规律。得到如下结论:破碎岩体压实过程应力随应变增长可分为3个阶段:初始阶段(0<ε≤0.175),缓慢增长阶段(0.175<ε≤0.275)以及快速增长阶段(ε>0.275)。快速增长阶段应力-应变曲线出现明显波动,破碎岩体二次断裂及应力重分布现象在该阶段最明显。破碎岩体热储环境下空隙率的变化值与初始空隙率成正比,最大达到0.2。当破碎岩体内岩块粒径悬殊大时,接触键应变能最大,断裂能增长缓慢。岩块与颗粒密集区接触部分断裂分布多,与空隙接触部分断裂分布极少。颗粒未剥离岩块时,随岩块运动,整体运动路径复杂速度较小;颗粒剥离瞬间速度突然增大,与岩块碰撞导致速度改变。当颗粒速度减小到与周围岩块相近时,将造成空隙空间的堵塞。研究结果可为关闭矿井储热空间换热效率评估提供理论依据。 展开更多
关键词 关闭矿井 热储空间 破碎岩体 空隙结构 裂隙分布特征
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大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理及效果研究
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作者 龙赣 王俊 +3 位作者 乔登攀 李子彬 施仁智 张希 《有色金属(矿山部分)》 2024年第3期101-111,124,共12页
大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固... 大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固体强度变化进行力学解析,剖析大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理,以云南金厂河多金属矿Ⅳ级破碎岩体大跨度顶板支护难题为工程背景,针对其支护方式建立数值模型进行分析,对FLAC3D软件中结构单元Cable的布置,设计新的三段式布置法,将预应力锚杆(索)在FLAC3D软件层面分为预紧段、自由段、锚固段分别赋予指定参数进行数值计算,建立3组不同支护方式的数值模拟方案对预应力锚固支护效果进行验证。结果表明:预应力锚固后,支护区域顶板受拉应力基本小于破碎岩体顶板抗拉强度,塑性区体积对比普通无预应力支护方案,下降比率达到61.95%,顶板Z方向垂直沉降量降低比率高达83.90%,预应力锚固范围内围岩得到了有效控制。 展开更多
关键词 破碎岩体 大跨度顶板 预应力 支护机理 数值模拟
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一种基于分形理论的破碎岩体稳定性分级的改进方法
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作者 刘涛 邢其岭 《当代化工研究》 CAS 2024年第7期156-159,共4页
在对破碎岩体稳定性分级过程中,传统RMR岩体分级方法中RQD和节理间距指标容易受到测量方位和测量角度的影响。针对这一不足,引入岩体分形理论,以岩体分形维数代替RMR分级方法中的RQD和节理间距两项指标,改进性的提出了一种适用于破碎岩... 在对破碎岩体稳定性分级过程中,传统RMR岩体分级方法中RQD和节理间距指标容易受到测量方位和测量角度的影响。针对这一不足,引入岩体分形理论,以岩体分形维数代替RMR分级方法中的RQD和节理间距两项指标,改进性的提出了一种适用于破碎岩体稳定性分级的FT分级方法。以岩体分形理论为基础,现场获取结构面信息并导入三维重构模型,借助CAD内置VAB程序,计算破碎岩体分形维数。根据各指标评分细则,制定FT分级方法评价标准。以某金矿6个试验区岩体结构面调查数据及岩体力学参数为基础,运用改进的FT法分别对试验区破碎岩体稳定性进行评价。结果表明:FT法提高了分级准确性,减少了现场工作量,提高了分级效率,同时在对岩体稳定性描述方面更加合理,将为地下矿山破碎岩体稳定性分级带来极大便利。 展开更多
关键词 分形理论 破碎岩体 稳定性分级 FT分级法
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断层带破碎岩体采动剪切变形与渗透性演化规律
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作者 李樯 马丹 +2 位作者 张吉雄 刘勇 侯文涛 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期150-160,共11页
为探索采动影响下的断层活化突水机理,开展断层破碎岩体剪切变形与渗透性演化试验研究。基于流固耦合原理设计一套破碎岩体压剪渗流试验系统,实现破碎岩体剪切变形与渗流的耦合过程,开展多因素影响下的破碎岩体剪切-渗流耦合试验,获得... 为探索采动影响下的断层活化突水机理,开展断层破碎岩体剪切变形与渗透性演化试验研究。基于流固耦合原理设计一套破碎岩体压剪渗流试验系统,实现破碎岩体剪切变形与渗流的耦合过程,开展多因素影响下的破碎岩体剪切-渗流耦合试验,获得连续剪切过程中颗粒级配和初始孔隙率对孔隙率和渗透性参量的影响规律。结果表明,连续剪切条件下,破碎岩体的渗透率和孔隙率变化过程大致相同,可分为3个阶段:缓慢增长阶段,破碎岩石颗粒由散乱状态向有序的组织结构调整;加速增长阶段,破碎岩石颗粒剪切膨胀;增速放缓阶段,破碎岩体颗粒的剪切变形在围压的约束下达到动态平衡。试样Talbot指数越小或初始孔隙率越大,渗透率和孔隙率敏感性越强,渗透率和孔隙率越大;非Darcy流β因子的演化规律与渗透率的演化规律相反。结合数值模拟发现,剪切作用下破碎岩体剪切带内岩石颗粒的运移是剪胀现象发生的主要原因,破碎岩体剪胀过程中颗粒的力链由随机分布向特定方向转化,表现为局部孔隙和孔喉的膨胀,是孔隙率和渗透率增加的主要原因。研究成果可为深部煤矿突水灾害机理揭示与灾害防治提供参考。 展开更多
关键词 断层突水 破碎岩体 剪切-渗流耦合 渗透特性 离散元模拟
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破碎岩体中盾构施工掌子面安全系数计算方法研究
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作者 王昊 姜谙男 +2 位作者 冯云鹏 阮颖颖 闵庆华 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第S02期302-309,共8页
为解决由于破碎岩体造成的盾构施工过程中隧道掌子面失稳破坏的风险,基于强度折减理论、修正椭球体理论和极限平衡安全系数理论,结合有限差分计算软件,提出一种破碎岩体中盾构施工掌子面安全系数计算方法,并对该计算方法的可靠性进行验... 为解决由于破碎岩体造成的盾构施工过程中隧道掌子面失稳破坏的风险,基于强度折减理论、修正椭球体理论和极限平衡安全系数理论,结合有限差分计算软件,提出一种破碎岩体中盾构施工掌子面安全系数计算方法,并对该计算方法的可靠性进行验证。研究结果表明:1)强度折减法适用于破碎岩体中盾构施工掌子面安全系数的计算;2)破碎岩体发育程度、掌子面支护压力对掌子面的安全系数影响很大。 展开更多
关键词 破碎岩体 盾构隧道 掌子面 强度折减理论 修正椭球理论 极限平衡理论 有限差分计算软件
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不同压实时间破碎岩体注浆加固机理研究
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作者 任帅 鲁德超 罗勇 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第8期42-45,共4页
不同压实时间下的破碎岩体注浆后表现出的力学特性不同,为研究不同压实时间破碎岩体注浆加固机理,采用理论分析、实验研究、总结归纳的方法得到了加压条件下注浆体试件成型效果及破坏形态。实验表明,注浆体经过3 d的0~3 MPa预压成型阶段... 不同压实时间下的破碎岩体注浆后表现出的力学特性不同,为研究不同压实时间破碎岩体注浆加固机理,采用理论分析、实验研究、总结归纳的方法得到了加压条件下注浆体试件成型效果及破坏形态。实验表明,注浆体经过3 d的0~3 MPa预压成型阶段后,在2~14 d纵向排水梯度时间下试件含水率在8%~12%内递减,且随着排水天数的增加,注浆体试件整体含水率曲线趋于平缓,降幅减小。随着排水天数的增加,注浆体试件单轴抗压强度也逐渐增大。采用最小二乘法建立注浆体单轴抗压强度与其含水率的线性回归方程,注浆体的含水率随着其单轴抗压强度的增加而降低,呈近似线性关系。 展开更多
关键词 压实时间 破碎岩体 注浆加固 实验研究
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破碎、较破碎岩体渗透系数与埋深关系的研究——以某石灰石矿山为例
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作者 吴占廷 《贵州地质》 2023年第2期159-164,共6页
岩体的渗透性与其埋深关系紧密,一般表现为岩体的渗透性随埋深增加而逐渐减小的规律,本文开展破碎、较破碎岩体随单一埋深关系的渗透系数研究,采用负指数相关性模型和幂次函数模型对丽江古城某石灰石矿山在地表浅部55 m深度范围进行的5... 岩体的渗透性与其埋深关系紧密,一般表现为岩体的渗透性随埋深增加而逐渐减小的规律,本文开展破碎、较破碎岩体随单一埋深关系的渗透系数研究,采用负指数相关性模型和幂次函数模型对丽江古城某石灰石矿山在地表浅部55 m深度范围进行的5次压水水样数据进行拟合相关模型计算参数,发现幂次函数模型的相关性(R=0.9165)比负指数模型相关性(R=0.8842)优越。并根据拟合参数与CHEN Y F(2018)通过我国西南地区12个大坝上万组注水试验数据得出的拟合参数进行对比,得出基于常数头注水试验在地表以下较浅深度段的渗透系数可以代替地表渗透系数,采用多段不同埋深渗透系数拟合K 0时宜采用负指数相关模型,确定地表渗透系数后或已知地表渗透系数的情况下宜采用幂次函数模型预测不同深度渗透系数。 展开更多
关键词 破碎岩体 渗透系数 地表渗透系数 深度
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城市基坑富水破碎岩体注浆加固技术研究
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作者 王姣 《粉煤灰综合利用》 CAS 2023年第3期37-41,57,共6页
在城市地下基坑开挖过程中,由于地下水和工程地质条件的影响,普通注浆材料对破碎岩体地层的加固效果较差。本次研究利用改性聚氨酯粘合剂对普通快硬性水泥注浆材料进行改良,室内制备了改性聚氨酯/水泥基新型复合注浆材料,并对其展开了... 在城市地下基坑开挖过程中,由于地下水和工程地质条件的影响,普通注浆材料对破碎岩体地层的加固效果较差。本次研究利用改性聚氨酯粘合剂对普通快硬性水泥注浆材料进行改良,室内制备了改性聚氨酯/水泥基新型复合注浆材料,并对其展开了综合试验研究。研究表明:(1)掺入改性聚氨酯粘合剂后,注浆材料的扩散半径和抗压强度会逐渐降低,但流动性及承载能力依然在良好的范围内;新型复合注浆材料的初凝时间和终凝时间得到了大幅改善,不同MP材料浓度条件下,新型盾构注浆浆液初凝时间分别为21 min、18 min、12 min、10 min以及8.5 min,终凝时间则分别为117min、91min、66 min、57 min以及42 min;(2)随着MP材料浓度的增大,碎石土注浆结石体试样的渗透性逐渐减小。利用纯水泥注浆材料注浆加固的结石体试样的渗透系数为2.01×10^(-9)cm·s^(-1),随着MP材料浓度的逐渐增大,结石体的渗透系数分别降低到1.79×10^(-9)cm·s^(-1)、1.68×10^(-9)cm·s^(-1)、1.61×10^(-9)cm·s^(-1)以及1.55×10^(-9)cm·s^(-1);(3)当养护时间较短时,新型复合注浆材料对碎石体的加固效果不断增强,结石体的抗压强度和抗折强度也不断提高,而当养护时间足够长时,随着MP材料浓度的不段增大,结石体的抗压强度和抗折强度均呈现出先增大后减小的变化趋势。 展开更多
关键词 改性聚丙烯粘合剂 富水 破碎岩体 注浆材料 基坑加固
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粒径对非完整破碎岩体力学性质影响试验研究
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作者 徐越洋 袁超 +5 位作者 郭豫宁 朱金文 郭建强 吴俊杰 杜荣杰 李连欣 《采矿技术》 2023年第3期38-42,共5页
开挖后的地下硐室周边围岩存在一定范围的破碎区,破碎区内部的粒径大小直接影响着破碎区与弹性区交界面附近区域岩体的力学性质。因此,为了探究粒径对非完整破碎岩体的影响规律,制备了4种不同粒径的非完整破碎岩体试件,开展了单轴压缩... 开挖后的地下硐室周边围岩存在一定范围的破碎区,破碎区内部的粒径大小直接影响着破碎区与弹性区交界面附近区域岩体的力学性质。因此,为了探究粒径对非完整破碎岩体的影响规律,制备了4种不同粒径的非完整破碎岩体试件,开展了单轴压缩条件下粒径对非完整破碎岩体力学试验,分析了粒径对非完整破碎岩体强度、声发射以及破坏特征的影响规律。试验结果表明:随着粒径的增大,试件的峰值强度随之减小;当试件粒径较小时,在应力峰值后的残余承载阶段,应力下降较为迅速,粒径较大时,在应力峰值后的残余阶段应力下降较为平缓。粒径越大的试件,破碎区孔隙越大,加载过程中的裂隙发育扩张越快,应力峰值前的声发射响应越强烈,计数频率和能量累计数越大;随着试件粒径的增大,试件的承载力逐渐降低,其表面由一开始出现的细微拉伸裂纹逐渐演化成宏观剪切裂纹。 展开更多
关键词 单轴压缩试验 粒径 声发射 应力-应变 非完整破碎岩体
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金山店矿松软破碎岩体采准工程合理布置
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作者 孙明伟 向铸 《现代矿业》 CAS 2023年第10期61-65,共5页
金山店矿东区Ⅱ号矿体下盘近矿围岩松软破碎,原设计的下盘开拓和采准工程破坏严重,报废率高。结合矿山无底柱崩落法开采现状,提出了上盘沿脉凿岩联巷和沿走向长凿岩进路2种采准工程优化布置方案。通过对比井巷工程量、中深孔工程量、掘... 金山店矿东区Ⅱ号矿体下盘近矿围岩松软破碎,原设计的下盘开拓和采准工程破坏严重,报废率高。结合矿山无底柱崩落法开采现状,提出了上盘沿脉凿岩联巷和沿走向长凿岩进路2种采准工程优化布置方案。通过对比井巷工程量、中深孔工程量、掘进成本、井巷工程施工周期、支护成本、回采周期等,进行技术经济评价,从而确定相对合理的采准工程布置方案。优化后的采准方案较好地规避了松软破碎围岩,同时具备较高的开采效率。 展开更多
关键词 松软破碎岩体 采准工程 技术经济 地下开采
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基于裂隙网络有限元的破碎岩体边坡变形破坏演化规律
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作者 娄渊涛 《工程建设与设计》 2023年第1期43-46,共4页
针对节理裂隙在降雨入渗、人工活动等作用下持续劣化引发边坡变形破坏问题,以广西在建的天峨—巴马高速公路沿线某破碎岩体边坡为依托,采用裂隙单元和实体单元相结合的方式对破碎裂隙岩体进行建模,模拟了该边坡在节理裂隙持续劣化影响... 针对节理裂隙在降雨入渗、人工活动等作用下持续劣化引发边坡变形破坏问题,以广西在建的天峨—巴马高速公路沿线某破碎岩体边坡为依托,采用裂隙单元和实体单元相结合的方式对破碎裂隙岩体进行建模,模拟了该边坡在节理裂隙持续劣化影响下的变形和破坏过程,分析了破碎岩体边坡的整体和局部变形、破坏的发展规律。 展开更多
关键词 裂隙劣化 破碎岩体边坡 变形破坏 裂隙网络有限元
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破碎岩体非线性渗流突水机理研究现状及发展趋势 被引量:38
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作者 杨天鸿 师文豪 +2 位作者 李顺才 杨鑫 杨斌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1598-1609,共12页
在收集整理国内外相关资料的基础上,从非线性渗流理论方程、非Darcy渗流试验和非线性渗流数值模型方法等方面总结目前破碎岩体非线性渗流突水研究现状,认为破碎岩体渗流具有突水通道的非Darcy渗流特性、3种流场(Darcy层流、非Darcy高速... 在收集整理国内外相关资料的基础上,从非线性渗流理论方程、非Darcy渗流试验和非线性渗流数值模型方法等方面总结目前破碎岩体非线性渗流突水研究现状,认为破碎岩体渗流具有突水通道的非Darcy渗流特性、3种流场(Darcy层流、非Darcy高速流及Navier-Stokes紊流)动力学系统的统一性和突水3要素(含水层水源的Darcy流、突水通道的非Darcy流和开采扰动作用)中的应力扰动特性。据此,提出了破碎岩体非线性渗流突水机理研究的发展趋势:从矿山采动岩体渗流突水3要素这一渗流特征出发,通过试验和现场测试研究不同围压、水力梯度和流速条件下破碎岩石渗流规律,建立考虑应力作用的耦合Darcy,Forchheimer和Navier-Stokes方程混合流场的模型,提出有限单元弱形式和有限体积法耦合积分解算混合流场方法,把采动应力作用下含水层、冒落岩体破碎带和巷道整个突水水流路径连接在一起,Forchheimer流域的边界流量压力是动态变化的,可以有效解决破碎岩体非线性渗流模型存在的问题,能比较合理模拟采动应力作用下矿山突水瞬态流动全过程。 展开更多
关键词 破碎岩体 突水 非Darcy渗流试验 Forchheimer方程 渗流模型
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富水破碎岩体帷幕注浆模型试验研究 被引量:38
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作者 张伟杰 李术才 +3 位作者 魏久传 张庆松 张霄 谢道雷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1627-1634,共8页
利用自主研制的三维注浆模型试验系统,开展富水破碎岩体多孔分序帷幕注浆试验,获得注浆扰动下岩体多物理场演化规律:1被注岩体总压力及孔隙水压力变化强烈,历经急剧增长—峰值波动—渐进衰减—趋于稳定的变化阶段;2破碎岩体内部,浆液在... 利用自主研制的三维注浆模型试验系统,开展富水破碎岩体多孔分序帷幕注浆试验,获得注浆扰动下岩体多物理场演化规律:1被注岩体总压力及孔隙水压力变化强烈,历经急剧增长—峰值波动—渐进衰减—趋于稳定的变化阶段;2破碎岩体内部,浆液在隧洞拱顶和拱底位置发生优势劈裂扩散,同时引起洞周收敛位移;3注浆作用下破碎岩体压缩释水导致渗透性能显著降低,表现为分序注浆试验中超孔隙水压力激发程度逐次大幅提高。帷幕注浆试验结束后,揭露、分析了加固体内部特征,研究破碎岩体加固范围非均匀变化规律,归纳总结松散破碎岩体及泥质软弱岩体对应的渗透–劈裂型及微劈裂型两类注浆加固模式,揭示了劈裂浆脉形成的多重注浆叠加机制。基于以上研究工作,利用扫描电子显微镜(SEM)分析固结岩体微观特征,研究表明浆脉–黏土界面具有三维结构,可划分为渗透型和微劈裂型两种类型,网络状微型浆脉的锚固作用增大了界面粗糙度和强度;界面靠近黏土一侧发育损伤裂纹,推测为固结岩体物理力学条件突变位置,为加固岩体潜在破坏环节。研究成果补充和完善了室内注浆模拟试验方法,探索了多孔分序帷幕注浆试验中浆液扩散规律及注浆加固机理,为类似地质环境下岩体注浆提供了理论支撑与技术指导。 展开更多
关键词 富水破碎岩体 帷幕注浆试验 物理场特征 浆脉–黏土界面
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富水破碎岩体注浆加固模拟试验及应用研究 被引量:17
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作者 李召峰 李术才 +7 位作者 张庆松 蒋宇静 刘人太 杨磊 白继文 沙飞 陈泊涵 吴学震 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2246-2253,共8页
设计了一套适用于富水破碎岩体的注浆加固模拟试验装置。选用PO42.5水泥、SAC42.5水泥和自主研发材料对富水破碎灰岩体进行了注浆加固试验。在分析加固结石体的单轴压缩试验结果的基础上,研究了注浆压力、注浆材料和破碎岩体间泥质充填... 设计了一套适用于富水破碎岩体的注浆加固模拟试验装置。选用PO42.5水泥、SAC42.5水泥和自主研发材料对富水破碎灰岩体进行了注浆加固试验。在分析加固结石体的单轴压缩试验结果的基础上,研究了注浆压力、注浆材料和破碎岩体间泥质充填物对注浆加固效果的影响和作用规律。采用极差分析法确定了影响注浆加固效果的主控因素及各因素间相互作用关系。验证了自主研发材料用于富水破碎岩体注浆加固治理的效果显著优于传统水泥材料。将上述试验结论成功用于指导工程实践,取得了良好的注浆治理效果。 展开更多
关键词 富水破碎岩体 注浆加固 模拟试验 抗压强度
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破碎岩体中气体渗流的非线性动力学研究 被引量:24
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作者 李顺才 陈占清 +1 位作者 缪协兴 茅献彪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1372-1380,共9页
在采矿和岩土工程中,破碎岩体中的渗流具有非线性、非稳态及参量时变等特点,外界扰动下渗流参量的渐变易引起渗流系统动力学响应的突变,引发突水及气体突出等动力学灾害。采用非线性分岔及突变理论研究破碎岩体中气体渗流失稳的动力学... 在采矿和岩土工程中,破碎岩体中的渗流具有非线性、非稳态及参量时变等特点,外界扰动下渗流参量的渐变易引起渗流系统动力学响应的突变,引发突水及气体突出等动力学灾害。采用非线性分岔及突变理论研究破碎岩体中气体渗流失稳的动力学机制。建立气体一维非稳态、非达西渗流的非线性动力学模型,给出量纲一化后的速度平衡态解图,得到渗流平衡状态的孔隙压力、渗流速度的分布规律,即平衡时沿着渗流方向,各点的量纲一孔隙压力与渗流速度的乘积为一常量,且压力的平方呈线性下降。通过低松弛迭代法给出渗流系统相应于不同渗流参数时的动力学响应。研究结果表明,破碎岩体渗流动力系统存在鞍结分岔,分岔点处破碎岩体的颗粒棱角破碎现象相当显著,渗流处于临界稳定状态,此时对应于任意小的扰动系统都会发生折叠突变,引发突出动力灾害。 展开更多
关键词 石力学 破碎岩体 非达西气渗流 非线性动力学 鞍结分岔 折叠突变
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破碎岩体注浆加固体强度估计 被引量:44
17
作者 许宏发 耿汉生 +2 位作者 李朝甫 陈伟 王晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2018-2022,共5页
在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间... 在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间关系的经验公式。对已有岩体注浆前后强度试验值进行了无量纲分析,建立了量纲为1的参量——强度增长率和原岩体与浆液结石强度比,进而通过非线性拟合分析,提出了破碎岩体注浆加固体强度增长率的经验公式。根据莫尔库仑强度理论,推导出岩体注浆前后剪切强度参数增长率的计算公式。在现场进行了破碎岩体注浆试验,结果表明,强度增长率试验值与经验公式计算值基本吻合,满足岩体工程注浆设计的需要。 展开更多
关键词 破碎岩体 注浆加固 强度估计 水泥结石
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向家坝水电站左岸坝基破碎岩体渗透变形特性试验研究 被引量:14
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作者 冯树荣 赵海斌 +1 位作者 蒋中明 曾祥喜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期600-605,共6页
坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方... 坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方法得到的试验结果,深入研究了坝基破碎带岩体的渗透变形特性。研究表明左岸坝基破碎岩体受扰动越严重,其临界水力坡降值就越小;在分析引起临界水力坡降差异的本质原因后,提出了坝基破碎带的临界水力坡降合理取值建议。 展开更多
关键词 向家坝水电站 破碎岩体 原位试验 渗透变形 临界水力坡度
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破碎岩体流固耦合渗流的分岔 被引量:13
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作者 李顺才 陈占清 +1 位作者 缪协兴 茅献彪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期754-759,共6页
利用承压破碎岩石非Darcy渗流的渗透特性试验规律,对破碎岩体渗流动力系统进行了应力场与渗流场耦合的分岔行为研究.根据多孔介质的有效应力原理建立了含有孔隙度及孔隙压力等渗流物理量的应力场控制方程;考虑流体与固体骨架各自的运动... 利用承压破碎岩石非Darcy渗流的渗透特性试验规律,对破碎岩体渗流动力系统进行了应力场与渗流场耦合的分岔行为研究.根据多孔介质的有效应力原理建立了含有孔隙度及孔隙压力等渗流物理量的应力场控制方程;考虑流体与固体骨架各自的运动速度,分别建立了流体非Darcy渗流的运动方程以及固体骨架和流体的连续性方程,推导出含有应力场体积应变的渗流场控制方程;得到了垮落破碎岩体由自然堆放状态过渡到压实状态时的弹性流固耦合一维非Darcy渗流的非线性动力学方程组,分析并求解了渗流系统的平衡态,利用逐次亚松弛迭代法分析了平衡态的稳定性,得到了无量纲化孔隙压力、渗流速度随参数变化的动力学响应,指出破碎岩体渗流动力系统存在鞍结分岔.在分岔点处任意微小的扰动易诱发渗流失稳,引发突水等动力学灾害. 展开更多
关键词 承压破碎岩体 流固耦合 非线性渗流 低松弛迭代法 鞍结分岔
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破碎岩体非达西渗流的非线性动力学分析 被引量:26
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作者 李顺才 缪协兴 陈占清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期557-561,共5页
基于多孔介质的有效应力原理,建立起饱和破碎岩体非达西渗流流固耦合的非线性动力学模型,并对其一维解耦动力学方程进行无量纲变换,通过逐次亚松弛迭代法,得到其收敛于平衡态的孔隙压力及渗流速度时间序列.分析了系统在不同控制参数下... 基于多孔介质的有效应力原理,建立起饱和破碎岩体非达西渗流流固耦合的非线性动力学模型,并对其一维解耦动力学方程进行无量纲变换,通过逐次亚松弛迭代法,得到其收敛于平衡态的孔隙压力及渗流速度时间序列.分析了系统在不同控制参数下的动力学响应,并给出了其相轨线图案.研究表明,渗流速度时间序列曲线存在周期2轨道,当非线性项参数递增或系统远离平衡态时,系统会发生渐进失稳,引发水渗流动力灾害. 展开更多
关键词 破碎岩体 非达西渗流 动力学模型 逐次亚松弛迭代 平衡态
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