摘要：基于楔齿形结构面形貌特征,制作3种不同形貌的结构面,研究了楔齿结构特征参数最大潜在接触面积比A_(0)在不同法向应力作用下对结构面剪切特性的影响规律。试验结果表明,结构面法向应力较小、A_(0)较大情况下的破坏模式主要是爬坡磨损,其剪切应力-位移曲线呈现滑移型;随着法向应力增大、A_(0)减小,破坏模式逐渐转变为爬坡切齿和完全剪断破坏,其剪切应力-位移曲线呈现峰值剪断Ⅰ型和峰值剪断Ⅱ型。法向应力增大限制了持续剪胀效应,而A 0的减小改变了迎坡面的受力,使凸起在发生剪断时的有效承载面积增大,从而影响结构面抗剪强度。基于试验结果提出了新的结构面抗剪强度模型,为岩石非对称凸起结构面抗剪强度计算提供了参考依据。

摘要：针对传统方法在岩石力学性能研究中的不足,提出一种兼具准确、高效的有限元数值模拟和多目标机器学习的岩石力学性能预测方法。采用连续损伤力学方法对岩石力学试验过程细观有限元模拟,得到机器学习的样本数据;以单轴抗拉/抗压强度、弹性模量、泊松比和围压为特征变量,以应力-应变矩阵和损伤变量矩阵为目标变量,采用粒子群-随机森林算法建立岩石三轴力学性能预测模型;在此基础上,开发岩石三轴力学性能预测系统,实现应力-应变曲线和破坏形态的直观显示。该方法在岩石力学实验教学中取得了良好的效果,也为工程设计和计算提供了有益的参考。

摘要：岩石材料存在尺寸效应,固定尺寸的岩石试样的力学参数并不能直接应用于工程设计和相关研究中。阅读大量文献并以其为参考,对现有的岩石尺寸效应研究现状进行总结,具体包括岩石的强度特性和变形特性试验研究现状,岩石尺寸效应数值模拟研究中2种较为常用的数值模拟方法,以及尺寸效应现象产生机理的解释。最后结合所学对岩石的尺寸效应研究提出一些思考和展望。

摘要：大量工程实践表明:岩石在卸荷条件下的强度特性与加载条件下相比,存在本质上的不同。结合岩石卸荷的破坏特征和强度特性,建立了岩桥贯通力计算模型,并基于应力强度因子叠加减原理,推导了岩石卸荷条件下的岩桥贯通力计算公式,从而探究Mogi-Coulomb强度准则对于岩石卸荷强度的适用性。将岩桥贯通力作为表征岩石卸荷破坏的强度参数,并与Mogi-Coulomb强度准则的核心参数——八面体剪应力进行对比,发现二者的量值具有极高相似性,这一发现可以间接证明Mogi-Coulomb强度准则适用于岩石卸荷强度方面的相关研究。本文揭示了岩石卸荷破坏时其岩桥贯通与八面体剪应力之间存在的紧密联系,可为岩石卸荷破坏的研究提供借鉴与参考。

摘要：本文主要研究了岩石爆破技术在工程建设中的实际应用。首先,对岩石爆破技术方案进行了介绍。其次,对岩石爆破技术的关键技术进行了探讨,包括爆破参数设计、装药技术、起爆技术等。最后,详细阐述了实际工程中为确保岩石安全实施爆破所采取的安全距离及一系列防护举措。

摘要：为了研究分析岩石的可钻性等级及其影响因素,文章以不同岩性的岩石试样为研究对象,开展了室内可钻性凿击试验、单轴抗压强度、弹性模量、纵波波速及薄片鉴定等测试。统计分析了不同岩性可钻性等级,厘清了岩石各物理力学指标及矿物成分与岩石可钻性等级间的相关关系。结果表明:(1)不同岩性可钻性等级差异显著,其中石英岩等级为难;花岗岩、二长花岗岩等级为中难;板岩、页岩分级为易;(2)岩石单轴抗压强度、纵波波速、石英含量越大,岩石可钻性等级越难;(3)岩石云母含量、泊松比与岩石可钻性等级呈负相关关系。

摘要：为了研究高地热区铁路隧道岩石热物理性质及其影响因素,以隧道中不同岩性试样为研究对象,开展了室内岩石热物理(导热系数、比热容)及基本物理力学指标测试,分析了不同岩性热物理性质差异,厘清了岩石各物理力学指标及矿物成分与岩石热物理性质间相关关系。结果表明:不同岩性热物理性质差异显著,其中沉积岩导热系数最大、岩浆岩次之,变质岩最小;岩石单轴抗压强度、干密度、纵波波速、石英含量越大,岩石导热系数越大;岩石单轴抗压强度、干密度、纵波波速与岩石比热容呈负相关关系,而岩石含水率则相反。

摘要：考虑到实际工程中循环荷载的频率并非恒定值,设计不种频率固定振幅的正弦波加卸载单轴压缩试验,分析荷载频率对砂岩轴向变形和环向变形的影响规律,并结合声发射和能量演化规律探讨砂岩损伤机理。结果表明:荷载频率影响砂岩的变形过程、破坏形态和声发射特征,循环荷载下砂岩环向变形不仅形成滞回环,而且和轴向变形均经历相同的变形过程;0.1 Hz时砂岩变形经历初始阶段、等速阶段和加速阶段,而0.02 Hz和0.2 Hz下仅有初始阶段和等速阶段;在初始阶段砂岩均有声发射信号;在变形等速期时,声发射信号减弱;当变形进入加速阶段,外力功促使砂岩内微裂纹继续扩展,声发射信号逐渐增加,大量微裂纹贯通成宏观裂隙,最终形成多裂隙劈裂破坏模式。

摘要：水流环境下库岸边坡岩石劣化会严重危害坡体稳定性,如何精细化揭示动水冲刷作用下岩石宏观力学特性及微观结构对库区灾害防治具有重要意义。为模拟库岸边坡所处的水流环境,设计了一套岩石抗冲刷试验装置。以砂岩为研究对象,考虑自然、静水浸泡和动水冲刷3种工况。结合室内试验、数字图像相关方法、扫描电镜和分形理论,从宏观力学参数、应变场分布特征、微观结构等角度系统探讨了不同水环境对岩石力学特性的影响。研究结果表明:(1)动水冲刷后的岩石抗压强度和弹性模量软化系数比饱水试件分别降低了0.07和0.06;(2)应变场分异速率-轴向应变曲线在峰值应力前出现拐点P,与断裂过程区的集聚相关,可作为岩石破裂的前兆信号;相较于饱水作用,冲刷作用使得破裂前兆点出现变早,这是因为冲刷作用加剧了岩石内部缺陷的发育,更易形成裂纹;(3)相较于饱水试件,动水冲刷后砂岩内部矿物颗粒和胶结物流失程度加大,微观结构劣化更为显著,这种变化在扫描电镜图像的分形维数计算结果中得到了印证,冲刷试件的分形维数最大。

摘要：为了探究中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响,对花岗岩于不同中间主应力下双轴压缩破坏过程的声发射信号开展了时域及频域多角度综合分析。试验结果表明:中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏的声发射前兆有显著影响,即随着中间主应力增大,声发射累计振铃计数达到连续性急剧突变增长阶段的应力水平减小,b值的连续下降速率减小,优势频段(125~250 kHz)占比发生明显转变时的应力水平降低,但低频高幅值信号所占比例增加。得到了花岗岩双轴压缩破坏的多种声发射前兆特征,即在岩石失稳破坏前夕,声发射累计振铃计数呈现连续性急剧突变增长以及b值持续性显著下降,低频高幅值信号出现,优势频段(125~250 kHz)占比展现增加趋势。