摘要：岩体参数是岩体工程设计与优化的重要依据。以现场精细结构测绘为基础,借助数值计算工具,进行大样本岩体力学试验为岩体参数的确定提供了一种新思路。精细结构描述的重点在于现场地质测绘工作的细致。以统计窗为基础,结合地质素描和数码摄像技术,补充发展了一套岩体精细结构测绘的现场工作方法。以现场测绘为基础,建立岩体结构模型。同时,通过离散元数值试验与物理模型试验的对比,验证数值试验的精度,并以锦屏一级水电站为例对坝区岩体进行大样本岩体数值试验,给出应力–位移全过程曲线、应力分布、位移分布及塑性区分布等分析成果。对比发现,数值试验结果与岩体质量评价结果基本吻合,计算结果可靠。数值试验细化了岩体参数的分布特征,大样本试验将会促进工程参数风险预测和可靠度分析的发展。

摘要：雁门关隧道位于走滑构造控制的恒山变质岩地区,在施工过程中经常遇到大变形、突泥等问题。通过对该隧道施工灾害典型段(DK118+30.0～DK118+200.0段)的走滑偏压特征分析、偏压数值模拟以及应力和变形收敛监测等发现:(1)研究段穿越小尺度的走滑断层;(2)围岩级别差异是深埋隧道偏压的主导因素,偏压对围岩的下沉收敛影响显著甚至起控制作用;(3)隧道大变形突泥段的围岩破坏机制是层间剪切和挤压破碎。研究认为,在构造复杂的变质岩地区进行隧道等地下工程设计施工时,要充分考虑围岩所受应力情况和岩性差异等因素,灵活变更施工技术。

摘要：为研究岩石材料静态和准动态加载试验的应变率界限值,以若干硬岩试件在不同应变率加载条件下的试验数据为基础,借助统计学理论与方法,定量分析岩石动态抗压强度与静态抗压强度之比值与应变率的相关性大小,得到硬岩试件的强度参数与应变率之间的规律性关系,进而得到岩石材料静态和准动态加载试验的应变率界限值,即加载应变率<5×10-4s-1时为静态试验,此时均保持在1.00附近,近似为常数,岩石强度与应变率无相关性;5×10-4s-1<<102s-1时为准动态试验,此时与应变率为幂函数关系,岩石强度与应变率表现出较强或显著相关的特性。

摘要：山岭隧道施工阶段的围岩动态分级以开挖揭露的围岩为评价对象,随着隧道开挖支护循环动态进行。由于隧道施工的时效性,要求围岩分级不仅要合理且其评价指标要取值简便、实施过程快捷。以岩体结构控制论为基础,选取岩块强度、结构面发育特征和岩体结构特征作为基本分级因素,选取地下水、地应力发育状态和不利结构面产状影响作为修正因素;采用Bieniawski模型作为数学模型,并给定各因素权重;用字符RMD表示围岩动态分级各因素的评分,并给出各因素的定性特征和定量指标及其对应的评分区间;总评分采用百分制,并等分为五级,从差到好依次对应Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅰ级围岩。结合河北省境内若干条山岭隧道的2000余幅掌子面的围岩分级实践,将本方法与国标BQ法进行了比较。结果表明:RMD评分与[BQ]值呈线性关系,其分级结果与BQ法有较高的一致性。

摘要：分析了边坡稳定性问题与摩擦行为的关系,指出了边坡稳定性分析中需要注意的几个问题,同时探讨了自组织理论在边坡稳定分析中的适用性。认为:边坡稳定对系统和时间的依赖性都可以用摩擦学的内容来解释;系统依赖性揭示了边坡系统不同部位的力学性质;时间依赖性揭示了摩擦时变系统的生命周期正好与边坡的变形阶段相对应,存在着蠕变、等速变化、加速变化等阶段。

摘要：为了提高水库设计的自动化水平,实现模型的三维可视化,本文研究了三维地形的建模方法及其在水库设计中的应用。采用了地性特征点和地性线参与三维建模的方法,提高了数字高程模型DEM的地形逼真度。在此基础上通过一种综合了水平线和覆盖消隐算法的合成消隐算法实现了彻底的消隐以及图像的快速生成。通过三维水库模型,不仅可以得到水库的容量、库水的淹没边界和淹没面积,而且还可以生成地形剖面图。如果地形剖面图与地质图、水文图、构造图等进行叠加,可以形成综合剖面图。文章最后采用三维可视化方法模拟了某水库的部分设计工作,结果表明,通过水库的三维地形模型可以简单直观的完成坝址的选择、水库容量以及蓄水的水位线的确定等方面的工作。

摘要：位于浙江天台县蟹山山体内的黑洞洞室群,以其优越的工程地质条件和完整的岩体结构,自隋朝以来成为大型古地下采石场。洞室群包括总面积达24 000m2的21个洞室,其长轴方向基本沿两组主要地质结构面走向展布。研究显示:总体采石层系上白垩统塘上组(K2t)第6层灰白色含玻屑熔结凝灰岩;岩体质量指标Q值计算结果为53(I级)。按现代地下洞室设计理念,其长期稳定最大跨度应不大于50m,但实际上5号洞最大跨度达81m,可望成为地下人工岩石单洞跨度之最。现场调查发现,古人在蟹山山脚残留多处地质探洞。古代工匠在洞室开挖过程中遇到断层破碎带时,采用了近垂直、小断面、高台阶穿越技术方法,有效保证了不良地质体中无支护开采的安全性和长期稳定性,这对现代地下工程具有借鉴和工程类比意义。

摘要：运用数值模拟方法,分析了螺旋钻机开采采场和煤柱的应力分布及塑性区分布特征,研究了煤柱宽度或采场间垂向隔层厚度变化时煤柱的力学效应及破坏机理,为螺旋钻机开采采场和煤柱的设计提供了理论依据。

摘要：文章在充分调研和综合分析研究金沙江虎跳峡河段岸坡地质背景的基础上,采用数理统计分析方法,对斜坡变形破坏体的主要类型、规模、数量、空间分布及与基本环境条件的关系进行了分析与总结。结果表明区内斜坡变形与破坏主要表现为斜坡变形体、滑坡体和崩塌体三种类型,并以大中型规模最为发育;其发生明显受地层岩性、河谷地貌、斜坡结构类型和地质构造等环境要素的控制,从而在河谷不同区段呈现出分布特征上的差异。

摘要：岩石渐进性破坏过程分为5个阶段:裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段、裂纹加速扩展阶段和峰后段。利用变频动态加载岩石力学试验系统,研究不同应变率加载条件下岩石破坏过程中的特征应力,即起裂应力、扩容应力以及峰值强度,结果显示,特征应力随应变率的变化情况基本满足以下规律:应变率ε&5×10-4s-1时,特征应力随着应变率的增长而增长,表现出较强的率敏感性。而3个量纲一的参数,即起裂应力和扩容应力与峰值强度的比值以及起裂应力与扩容应力的百分比分别为50%～60%,70%～80%和80%～90%,与应变率无明显相关性。基于能量守恒法则,对岩石破坏过程中的能量特征及能量机制进行分析,结果表明:岩石单位体积吸收的总应变能和弹性应变能均随应变率的增长而增长,损伤应变能则随着应变率的增长先增大后减小。吸收的总应变能和弹性应变能随应变率的变化规律与应力随应变率的变化规律一致,即ε&5×10-4s-1时,吸收的应变能和弹性应变能则随应变率的增加而增加,具有较强的敏感性。应变率一定的情况下,岩石所吸收的应变能主要以弹性应变能的形式储存,损伤应变能基本保持不变,临近峰值点时岩石中损伤应变能才有所增加;一旦过了峰值点,岩石中储存的弹性能快速释放,体现在应变–应变能曲线上则为弹性应变能曲线的迅速下降和损伤应变能曲线的迅速上升。