国家自然科学基金(51079108)
- 作品数：13 被引量：117H指数：7
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- 相关机构：武汉大学贵阳勘测设计研究院北京矿冶研究总院更多>>
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- 含大尺寸块石岩土材料土水特征曲线的试验被引量：3
- 2013年
- 利用压力板法对乐昌峡坝肩边坡岩土材料的土水特性进行了室内试验研究,测量并分析了含大尺寸块石的强风化岩层的土水特征曲线.首先,对于含大尺寸块石的强风化岩层,本试验依据颗粒级配配比原料,按照一定的干密度制备试样,测量了强风化重塑试样的土水特征曲线,比较了左、右岸强风化岩层的土水特性;其次,测量了全风化原状土和重塑土的土水特征曲线,对比分析了强风化岩层与全风化岩层的土水特性差异,总结了含大尺寸块石强风化材料土水特性的特点,并就试验合理性展开相关讨论;最后,拟合了各种材料的土水特征曲线,得到相关表征各材料土水特性的参数.试验研究表明:影响含大尺寸块石岩土材料土水特性的因素中,颗粒级配的影响明显强于矿物成分的影响;与全风化土质材料相比,含大尺寸块石强风化岩层试样含水量较低,残余含水率偏小,持水能力较弱,且相对于全风化岩层原状试样和重塑试样,强风化岩层重塑试样的土水特性更接近于全风化岩层重塑试样.该试验对含大尺寸块石岩土材料土水特性的试验研究进行了初步探索,试验结果对乐昌峡工程具有一定的指导意义.
- 谭洪波佘成学胡明庭卢乾
- 关键词：非饱和土土水特征曲线强风化岩层
- Barton标准剖面JRC与独立于离散间距的统计参数关系研究被引量：15
- 2014年
- 以Barton提出的10条标准节理剖面线为研究对象,首先,分析4个统计粗糙度参数与剖面线离散间距的关系,并用幂函数对统计参数与离散间距的关系进行拟合,得到独立于离散间距的粗糙度幂参数;其次,利用粗糙度幂参数建立新的JRC计算公式,从而使得JRC的估算公式不再依赖于离散间距;最后,提出一种更为近似的JRC估算方法,应用该方法可以在一定范围内选取任意间距离散节理剖面线。新的JRC计算方法具有一定的理论创新及较好的应用前景。
- 孙辅庭佘成学万利台
- 关键词：岩石力学岩石节理统计参数
- 基于三维形貌特征的岩石节理峰值剪切强度准则研究被引量：23
- 2014年
- 引入3个在一定范围内独立于测量尺度的三维形貌参数表征岩石节理形貌,并基于形貌参数建立了新的岩石节理峰值剪切强度准则。同时采用新准则和Barton公式计算了23对岩石节理的峰值剪切强度并与室内直剪试验结果对比,新准则的计算值与试验结果较为接近而Barton公式在一定程度上低估了节理剪切强度,表明新准则能更好地描述节理峰值剪切强度。新准则的三维形貌参数反映了不同形貌特征对剪切强度的贡献,物理意义明确,并且形貌参数可在一定范围内采用任意尺度测量,因而有利于新准则的工程应用。进一步分析表明:在规则齿形节理情况下,新准则可退化到Patton公式的形式,因而新准则实质是Patton公式的三维推广。
- 孙辅庭佘成学万利台蒋庆仁
- 关键词：岩石力学节理直剪试验
- 灌浆节理压剪峰值抗剪强度数值试验研究被引量：8
- 2012年
- 对灌浆锯齿形单节理在压剪情况下的变形特性及峰值抗剪强度进行了数值试验研究.首先对数值模拟中涉及的模型网格、材料力学特性及接触面模拟问题进行了分析;在此基础上,对数值试验的精度和正确性进行了检验;最后,对灌浆锯齿形单节理在圧剪情况下的变形破坏进行了数值试验,重点针对灌浆充填度、起伏角和法向压应力等因素对于灌浆节理峰值抗剪强度的影响进行了分析,提出考虑各因素综合影响的抗剪强度经验公式,成果对进一步研究实际灌浆节理的抗剪强度具有理论指导意义,对实际工程也具有参考价值.
- 李坤佘成学
- 关键词：节理灌浆
- 充填水泥浆岩石节理峰值剪切强度模型被引量：22
- 2014年
- 通过理论分析和室内直剪试验,对充填水泥浆岩石节理的峰值剪切强度模型进行研究。首先,建立考虑三维形貌特征的充填水泥浆岩石节理峰值剪切强度模型;其次,采用建立的强度模型计算充填水泥浆节理的峰值剪切强度并与直剪试验结果进行对比;最后,对模型计算值和试验值之间的误差进行分析。研究结果表明,建立的充填水泥浆节理峰值剪切强度模型描述了三维形貌、充填度、节理岩壁与水泥结石强度比对充填节理峰值剪切强度的影响;模型计算的充填水泥浆节理峰值剪切强度与试验结果吻合较好,验证了模型的合理性;模型预测的峰值剪切强度与试验值之间存在一定误差,造成误差的主要原因包括模型本身缺陷和试件制备导致的节理黏结缺陷。充填水泥浆岩石节理峰值剪切强度模型的建立具有一定的理论意义,为进一步建立充填水泥浆节理本构理论奠定了基础。
- 孙辅庭佘成学万利台
- 关键词：岩石力学直剪试验
- 灌浆节理压剪变形、强度特点及破坏机制试验被引量：2
- 2014年
- 通过对人工劈裂的节理试件进行水泥灌浆加固处理,并进行一系列室内压剪试验,总结了灌浆节理面压剪全过程剪应力-剪切位移的典型曲线形式,分析了充填度和法向应力对灌浆节理的变形、强度特点的影响规律,总结了由充填度决定的灌浆节理两种压剪破坏形式,揭示了其破坏机制.研究结果表明,低法向应力下灌浆节理面表现出脆性破坏特点,峰值剪切强度大于无灌浆节理面的,而在高法向应力条件下,灌浆节理面有一定的延性,峰值剪切强度小于紧密闭合且吻合系数较高的无灌浆节理面的;当充填度大于1.0时,各个充填度的灌浆节理面剪切强度差异较小.研究成果加深了对灌浆节理压剪破坏特性的认识,并具有一定的工程指导意义.
- 蒋庆仁佘成学孙辅庭
- 关键词：节理灌浆
- 节理岩体黏弹塑性流变破坏模型研究被引量：4
- 2013年
- 针对岩块与节理面的黏弹塑性流变破坏模型问题开展研究。首先提出流变瞬时强度概念,以此为基础建立岩石和节理面的非线性黏塑性流变破坏模型的一般形式,并以岩石单轴压缩蠕变破坏试验为例,分析模型描述黏塑性变形破坏的特点。然后,建立岩石完整的黏弹塑性流变破坏模型,分析其描述蠕变和松弛的特性;研究参数对于调节岩石流变破坏过程的作用,显示模型模拟脆性-延性流变破坏的特点。与大理岩单轴压缩蠕变破坏试验进行对比,结果表明提出的模型与试验结果吻合很好,可以很好地反映岩石蠕变破坏过程。进一步对节理面的黏弹塑性流变破坏模型进行讨论,并与灌水泥浆大理岩节理的剪切蠕变试验对比,结果表明模型也能很好地反映节理面蠕变破坏特点。最后,将建立的流变破坏模型应用于大岗山引水隧洞的流变破坏分析,确定其流变破坏过程和流变破坏时间,可为进一步喷锚支护设计提供依据。针对岩石和节理面所建立的黏弹塑性流变破坏模型概念明确,能正确模拟岩石和节理面的流变破坏过程和判断破坏时间,且参数为常规试验所得,将具有良好的应用前景。
- 佘成学孙辅庭
- 关键词：岩石力学岩体
- 推断岩石长期强度的黏塑性应变率法研究被引量：10
- 2011年
- 首先,研究黏塑性应变率与加载应力水平之间的线性函数关系,从理论上说明只要能获得各分级加载应力水平对应的黏塑性应变率,便可推测岩石的长期强度。然后,利用低应力水平下的蠕变试验结果,拟合出岩石的黏弹性模型,并以该黏弹性模型推算较高应力水平条件下岩石的黏弹性应变增量,从而实现从总应变增量中分离出黏塑性应变增量,进一步计算黏塑性应变率,用于推断岩石的长期强度。此外,对大理岩,利用常规分级加载蠕变试验,检验所提出的方法的正确性。在此基础上,进一步利用试验论证缩短蠕变试验时间的可行性。研究结果表明,所提方法是正确合理的;在缩短分级加载蠕变试验时间的情况下,所推测的岩石长期强度正确合理,表明可以通过缩短试验时间快速推断岩石长期强度。所提出的推断长期强度的方法,具有快速蠕变试验、计算机程序化推断及排除人为因素的特点,且对于试验过程中的测值波动具有很好的适应能力,因此具有良好的工程应用前景。
- 崔旋佘成学
- 关键词：岩石力学蠕变
- 水工隧洞地震反应影响因素分析被引量：1
- 2012年
- 利用ANSYS有限元软件对大岗山水电站尾水隧洞进行地震反应数值模拟,采用振型反应谱法,考虑了隧洞正常运行充水工况下的地震反应。模型为二维平面模型,采用plane 42单元划分网格,两侧宽度和底部厚度分别为隧洞宽度和高度的10倍,围岩类别为Ⅲ类,衬砌为C20混凝土,两侧和底边边界采用法向固定约束,在此基础上分别计算不同类别围岩下、衬砌弹模变化的情况下以及固结灌浆对衬砌应力和变形的影响。结果表明围岩类别的变化对衬砌应力和变形有较大的影响,而衬砌弹模变化或固结灌浆时,衬砌应力和变形的变化相对较小。根据计算结果提出一些建议措施。
- 鲁俊辉佘成学
- 关键词：地震反应固结灌浆水工隧洞
- 大岗山水电站引水隧洞渐变段三维有限元分析
- 2012年
- 引水隧洞渐变段位于隧洞进口段,埋深较浅,地质条件较差,其安全稳定问题是工程中的重要课题。针对大岗山水电站引水隧洞进口渐变段,采用三维有限元方法,计算分析施工期围岩开挖稳定问题,以及施工期、运行期、检修期和高水击作用等工况下衬砌的应力分布情况,并针对外水折减系数和围岩力学参数进行敏感性分析。计算结果表明,在开挖过程中洞室围岩能够保持稳定;在高水击作用工况下,衬砌受到最大的拉应力作用,是控制性工况;外水折减系数对衬砌应力分布影响较大。
- 苏隆坦佘成学
- 关键词：围岩稳定衬砌
