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地下采动作用下超高陡中缓倾逆向坡变形破坏过程研究: 2024年; 我国西南地区地质环境条件复杂,多发育上硬下软、上陡下缓的二元山体结构。频繁的地下开采活动,极易导致崩滑灾害,因此对此类崩滑灾害的研究迫在眉睫。本文以攀枝花煤矿崩塌为例,总结崩塌体变形破坏特征,同时基于PFC^(2D)软件模拟地下开采作用下坡面和上覆岩体的变形趋势、力学行为、裂隙演化过程以及地质破坏模式。研究表明:在地下开采作用下,采空区边界应力集中效应显著,导致裂隙最先发育,应力调整下呈现拱形应力分布。坡脚处向坡外剪应力集中显著并具有明显的鼓胀现象,坡顶位移和接触力增量均较坡脚慢,变形和应力的传递具有明显的时间滞后效应。位移和裂隙范围随地下开采区域增加而增大,并始终向坡面临空方向偏转,对于坡脚至永宁镇组第二段软硬互层岩体变形方式表现为软岩的塑性挤出、硬岩的折断破坏以及整体弯曲下沉和向临空方向的倾覆,坡顶主要表现为悬臂弯曲和断裂。该斜坡地质力学模式可分为:“表生”改造、塑流-拉裂、弯曲-拉裂以及溃屈崩塌4个阶段。; 张顺波史文兵王勇王勇; 关键词：变形破坏过程数值模拟

受载砂岩变形破坏过程磁场响应规律研究: 2024年; 探寻岩石破坏过程新的物理响应规律,将会推动岩体监测预警技术的发展。利用磁通门弱磁检测技术,开展了单轴加载和循环加卸载砂岩受载破坏磁场监测试验,测试了砂岩在变形破坏过程中的磁场信号,分析了磁场与载荷、声发射之间的关系。结果表明:砂岩在变形破坏过程中能够产生磁场信号,在单轴加载过程中,随着载荷增加,压密阶段磁场信号波动上升,波动系数较大;弹性阶段磁场信号稳定增大,波动系数变小;塑性阶段磁场信号显著增加,塑性阶段后期波动系数开始增大;破坏阶段磁场信号快速增加,波动系数变化较大,与试样载荷降和主破坏对应。相对于波动系数,磁场信号方差在前3个受载阶段较为稳定,破坏阶段的方差逐渐增大,并出现显著突变。在循环加卸载过程中,当载荷增加时磁场信号逐渐增大,载荷减小时磁场信号逐渐减小,试样临近失稳破坏时,磁场信号快速增加,显著高于前期循环加卸载过程。磁场信号与声发射计数具有较好的对应关系,表明磁场的产生与试样变形破坏密切相关。在岩体变形破坏过程中,矿物颗粒发生非均匀变形,界面处的电平衡被打破,自由电荷产生、迁移,引起电流变化,运动电荷或电流变化产生了磁场信号。利用磁场信号评估岩体的稳定性,有望成为一种无损、非接触、可连续监测的新方法。; 殷山宋大钊王恩元何学秋李忠辉刘晓斐刘玉冰; 关键词：砂岩循环加卸载监测预警

岩石变形破坏过程应变场定量分析及前兆识别被引量：1: 2024年; 为对岩石变形破坏过程应变场定量分析,引入统计学、熵和能量理论,提出用方差、熵和变形能量密度作为应变场定量刻画指标,量化研究岩石剪切破坏过程应变场演化规律,在此基础上,从应变场监测的角度探讨了岩石破裂的前兆特征。研究结果表明:应变场方差、熵和变形能量密度3个指标均呈现稳定变化、加速变化和急加速变化的阶段性特征,能够定量刻画破坏过程应变场均匀分布、应变局部化带发育和扩展演化规律。将3个指标加速变化特征作为岩石破裂前兆特征,其前兆捕捉能力均优于直观性的应变场分析,相比之下,变形能量密度的前兆响应能力最强。研究结果可为岩石破裂灾变过程应变场的定量分析提供新的方法,为工程岩体灾变监测和预警提供新的手段和依据。; 李壮李佳其刘俊岭姚睿; 关键词：剪切破坏应变场前兆特征

煤岩变形破坏过程中表面应变场灰度特征研究: 2024年; 为了表征煤岩变形破坏规律,开展了煤岩试样单轴压缩试验;采用数字散斑观测系统获取表面应变场灰度图像,基于表面应变场灰度图像,计算灰度直方图并提取灰度特征参数,分析灰度演化特征,进而表征煤岩变形破坏特征。结果表明:根据试样表面裂纹出现的时间次序将其分为缓慢破坏型、瞬间破坏型和间隔破坏型;在煤岩破坏过程中,灰度直方图均呈现由高灰度向低灰度区域移动的趋势,不同破坏类型试样的灰度直方图波峰变化存在明显差异;灰度平滑度的变化能有效反映出裂隙的演化规律,灰度能量和灰度熵值反映煤岩变形破坏过程的复杂程度和破坏程度。; 张沛; 关键词：数字散斑灰度特征裂隙演化

动态荷载作用下岩石变形破坏过程模拟方法研究: 2024年; 岩石动态变形过程受围压与应变率影响显著。文章首先分析中高应变率、应力水平与岩石动态力学特征之间的关联性,提出岩石微元体模型,分别以损伤弹性体与黏性体反映静态应力分量和动态惯性应力分量。然后基于统计损伤理论和黏性体的力学特征确定损伤弹性体与黏性体的应力-应变分量关系,得到动态组合统计损伤本构模型。最后得出结论:该模型可反映中高应变率对岩石变形的影响,具有一定的优越性。; 罗佳湘张超; 关键词：围压效应应变率动态应力

裂隙岩石渐进变形破坏过程研究: 2024年; 为探究应力荷载作用下含裂隙岩体的裂隙演化过程与破坏状态,采用PFC 2D数值软件建立了岩石数值模型,通过与环氧树脂材料相似模型的应力-应变曲线以及裂隙扩展状态进行对比,标定了岩石数值模型的力学参数,进一步分析了不同裂隙倾角条件下单裂隙与多裂隙岩石数值模型的渐进变形破坏过程。结果表明:起裂应力随裂隙倾角的增加表现为先增大后减小的趋势。在裂隙倾角平行或垂直于柱体轴向时,加载作用力对裂隙产生的剪切作用力最小,当裂隙存在30°~60°的倾角时,岩石的破坏主要沿裂隙发生斜面剪切破坏。相比于单裂隙情况下,多裂隙岩石的应力-应变曲线明显降低。; 刘国勇; 关键词：裂隙扩展裂隙岩石数值模拟

静应力下结构面扰动变形破坏过程试验研究: 2024年; 结构面的剪切变形特性通常决定着围岩体的整体稳定性。为探究结构面的扰动剪切失稳特性,采用不同起伏角度及材料的对称规则齿形结构面试件,开展一定初始静应力下的扰动失稳试验。根据工程现场易获取的基本参数,如峰值剪切强度和峰值剪切位移,将结构面分为低强低脆高延性、高强高脆高延性、高强高脆低延性3种类型,相较于准静态荷载工况,扰动工况下含齿结构面的峰值剪切强度均降低明显,但峰值剪切位移相差不大。低强低脆高延性结构面在不同应力路径下均无明显应力降,为不易致灾的类型;高强高脆低延性结构面的峰值强度高,累积不可逆位移量小,峰后跌落大,较高延性结构面更易导致失稳。; 杨嘉楠范鹏贤朱彦涛李超王波蒋海明

软硬岩互层反倾高边坡变形破坏过程物理模型试验研究: 2024年; 反倾高边坡是工程界一类易致灾性地质体,为揭示软硬岩组合条件下斜坡倾倒变形内在机理,本研究通过配制相似材料,采用底摩擦实验分析软硬岩不同组合条件下的边坡破坏模式,并使用PIVlab工具箱进行分析。结果表明:软硬岩边坡在变形破坏模式上有较大的差异性,软岩边坡多以变形为主,层间多发生倾倒弯曲,垂直层面的裂隙产生较少,不易形成贯通破裂面;硬岩边坡多以倾覆折断破坏为主,岩层内部拉张裂隙发育并连通,最后产生阶坎状贯通破坏面;软硬互层边坡在倾倒弯曲之后,发生倾覆破坏,直至形成贯通破裂面。在含有硬岩层的反倾边坡中,更易出现“悬臂梁”式结构,这表明硬岩层更易发生折断破坏,所以硬岩层比例较多的反倾边坡,更易发生整体破坏。PIVlab计算结果与试验现象过程吻合性好,计算能正确反映边坡的位移矢量特点,并划分出变形特征范围。; 龚柏城苑久超王磊吉锋; 关键词：软硬互层

开挖扰动诱发的某高边坡变形破坏过程分析: 2024年; 针对广西某高边坡施工过程中出现的变形破坏问题,文章通过现场调查分析了边坡的主要地质结构和破坏模式,采用数值模拟方法分析了边坡开挖前后水平最大主应力变化规律,给出了以应力变化为指标的开挖扰动系数定义方法,并对开挖扰动进行了分区,进而研究了层面、节理裂隙和开挖扰动下边坡的变形破坏演化过程。结果表明:开挖扰动对边坡变形稳定性具有重要影响,无扰动区时边坡安全系数为1.05,处于临界稳定状态,考虑扰动分区后下降为0.97,发生变形破坏;在开挖扰动影响下边坡破坏模式为中上部受顺层层面张裂控制的折线型破坏,下部沿强风化和中风化界面近圆弧剪出的整体破坏模式。; 黎照洪陈云生; 关键词：高陡边坡数值模拟

采动作用下反倾斜坡变形破坏过程研究——以某矿山崩塌灾害为例: 2024年; 西南山区采动斜坡变形失稳灾害频繁,且崩滑灾害具有规模大、破坏性强、破坏模式复杂等特点,因此充分掌握采动条件下反倾斜坡的变形破坏过程和孕灾机制,才能更好地揭示斜坡的失稳机理。以某矿山崩塌体为研究对象,通过实地调查阐明斜坡的变形破坏特征及变形破坏机理。最后通过Massflow数值模拟软件分析了崩塌体的演化过程及威胁范围。结果表明:地下开采后,采空区上覆岩体首先产生沉降变形,由于应力调整导致坡顶拉应力集中形成拉裂缝,最终形成危岩体,随后在长期地下开采及其它影响因素作用下,危岩体逐渐向临空面方向倾倒。斜坡的变形破坏模式为采空—拉裂—倾倒。; 杨昌文李军罗天贤; 关键词：斜坡崩塌破坏模式

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