卸荷工程岩体非线性模型的研究探讨

从卸荷岩体的工程地质特征、力学参数的确定、本构关系及卸荷岩体释放荷载的计算方面对卸荷工程岩体进行初步探讨.研究结果表明,卸荷工程岩体与传统的加载岩体的力学条件有本质的区别,其非线性特征更为明显.在岩体力学分析研究中,首先应划分加载区域和卸载区域,加载方向和卸载方向,加载和卸载的力学状态,然后在研究卸荷岩体工程地质特征的基础上,建立不同的物理力学模型,采用不同的物理力学参数,才能合理地分析卸荷工程岩体的强度与变形特征.     

各向异性非线性卸荷岩体力学在岩坡工程中的应用

本文提出岩土工程中的一个新概念－－各向异性非线性卸荷岩体力学，并对其主要内容进行了讨论。研究结果表明，卸荷岩体力学与加载岩体力学之间存在本质区别。对于工程完工后加载力学条件下的岩基工程，适用加载岩体力学理论；对于开挖后卸荷力学条件下的岩坡工程，则适用卸荷岩体力学理论。通过对卸荷条件下天然岩坡和人工开挖岩坡实例分析，我们发现采用这种新的卸荷理论进行研究，结果与岩坡的实际观测数据十分吻合。     

锦屏二级水电站大理岩加卸载力学特性试验研究

对取自锦屏二级水电站的两组大理岩进行了单轴压缩、常规三轴和卸荷三轴试验。为了便于对比加卸载应力路径下的变形参数,结合工程中岩体应力状态,卸荷试验采用了与常规三轴试验相同的静水压力初始应力条件,并对试验所得的力学参数及应力应变关系曲线进行了对比分析,结果表明:这种大理岩在加卸载不同应力路径下的力学参数及变形特征存在较大差别,同加载试验相比,卸荷条件下的强度参数:内聚力C降低了15.2%～85.97%,内摩擦角φ值增大了4.77%～59.78%,在正应力较小时卸荷条件下的抗剪强度比加载的低;随着正应力的增加,二者的差距逐渐减小;当正应力达到一定值后,卸荷条件下的抗剪强度将超过加载条件下的抗剪强度;卸荷过程中岩石的脆性特征更为显著;在相同的初始围压下,与加载条件下的变形参数相比,卸荷条件下的弹性模量E减小了14.31%～37.37%,泊松比μ增大了20.51%～100%。试验中围压从10 MPa到80 MPa,涵盖了大多数工程岩体的应力范围,对解决工程问题具有重要的参考价值。     

卸荷岩体力学研究现状及其发展

卸荷状态工程岩体的力学条件与传统的加载岩体有本质的区别。工程岩体卸荷状态力学特性研究是一个较新的领域,是岩体力学的重要组成部分,是加载岩体力学的扩充和发展。在回顾岩体卸荷力学研究现状基础上,分别从试验研究、理论研究和工程应用方面提出了当前岩体卸荷研究中存在的主要问题,并对其以后的发展提出了几点看法和建议。     

彭水地下电站高边墙围岩施工控制技术

针对岩体加载和卸荷过程中力学性质的本质区别,以彭水地下电站工程的施工开挖为例,分析了岩体卸荷变形对"大型地下洞室纵轴线顺岩层走向呈0°夹角方案布置在薄层、陡倾角层状灰岩、夹软弱页岩层中的高边墙"的影响,从岩体卸载的角度对围岩施工变形进行了研究。通过超前导洞勘探开挖,埋设先进的监测仪器等,借助监测数据分析其变形特征,有针对性地采取了加固处理措施,有效指导了工程施工。可供同类工程参考。     

物探技术在三峡工程高边坡岩体研究中的应用

在以往对三峡工程永久船闸高边坡岩体的研究中,一个共同点是未对高边坡岩体力学参数进行现场测试.为此采用电磁波层析成象、地震波跨孔及钻孔声波测井等地球物理探测技术,对三峡工程永久船闸中隔墩高边坡岩体性状进行了研究,确定了边坡岩体爆破、卸荷损伤程度及范围,圈定了边坡岩体表层松动带、卸荷变形带及应力调整带,并分析了中隔墩边坡岩体各向异性特征及爆破卸荷损伤的优势方向,其结果与实际情况吻合.     

原状软碎岩体室内被动三轴变形特性研究

岩体变形特征是水利水电工程建设中最重要的参数之一,其可以合理地评价岩体的工程特性,并且科学地获取岩体的变形参数,是岩体稳定性分析、水工支护设计和工程地质定量评价的核心内容。岩石三轴压缩强度是岩石物理力学性质之一,系指岩石试件在三向压应力作用下所能抵抗的最大轴向应力。本次研究依托固增水电站引水隧洞工程,采集典型软碎岩体试样,通过室内试验对岩体的被动三轴变形特性展开研究,对变形参数进行分析,获得了岩体分级加载应力和变形参数之间的关系,进而对其工程特性进行了系统的评价,为地下工程支护设计提供了相对可靠的设计参数。     

考虑地应力卸荷过程的节理岩体锚固特性物理模拟研究

实际工程中的节理岩体在锚固之前一般都经历了地应力卸荷过程。利用RMT-150C岩石力学试验系统,同时进行了考虑地应力卸荷过程的节理岩体锚固特性物理模拟试验(卸荷试验)和不考虑地应力卸荷过程的节理岩体锚固特性物理模拟试验(常规试验)。试验结果表明,常规试验所获得的力学参数偏小,力学参数在一定程度上被低估了,且变形模量被低估的程度更大。因此,考虑地应力卸荷过程更加符合工程实际。     

普立特大桥隧道锚碇区岩体工程地质特性研究

在建的普宣高速普立特大桥为主跨628 m的悬索桥,其一侧采用隧道锚碇。隧道锚碇区岩体主要存在的工程地质问题是岩体卸荷与岩溶问题。开挖了长120 m的探洞,并在探洞内开展现场岩石力学试验、声波测试和地质描述,获得了岩体物理力学参数与岩体基本质量分级情况。在此基础上,分析了岩体卸荷与岩溶随高程变化和埋深发育的规律。针对岩溶地区建设隧道锚碇可能存在的工程地质问题,探索了一条采用地表地质调查、地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、钻孔弹性波测试、勘探斜洞、原位试验钻孔等多种勘探方法的综合勘探技术与分析方法,为隧道锚设计与稳定分析提供了基本依据,可在类似工程中推广。     

21世纪的水电工程地质

我国中西部地带地勘工作面临复杂的恶劣自然条件和诸多挑战性的工程地质课题，须进行工程地质系统工程的创新，建立全新的岩体力学概念，完善和运用卸荷岩体力学于相应工程，促进水电工程地质进一步发展。     

岩体卸荷力学特性的试验研究

简述了卸荷岩体的自然力学状况，根据岩体开挖卸荷这一特点，以三峡工程永久船闸高边坡卸荷岩体为条件，对岩体进行了卸荷试验。研究了岩体卸荷的应用应变关系及其力学特性，给出了卸荷岩体的力学参数，并指出了它与常规岩体力学参数的不同之处。     

岩质隧道开挖稳定性脆弹塑性损伤分析

岩质隧道的施工过程是典型的卸载力学过程.由于岩体在加载和卸载条件下应力路径的不同,仅采用加载条件下所建立的力学模型来研究隧道的开挖稳定性问题是不适合的.笔者从隧道围岩的力学性能及破坏机理出发,引入损伤力学理论,建立三维非线性脆弹塑性损伤有限元模型,研究在加、卸载条件作用下隧道施工全过程的围岩稳定性,为实际工程提供理论指导作用.     

基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数确定方法

阐述了岩体力学参数研究的重要性,系统地介绍了Hoek-Brown强度准则确定岩体力学参数的原理及其方法。以湖北宜巴高速公路上的彭家湾软硬岩互层边坡岩体力学参数研究为例,并以试验得出的岩块物理力学参数、岩体完整性系数和波速为基础,采用Hoek-Brown强度准则对场区岩块物理力学参数进行工程折减弱化处理,其结果对比分析及其推荐值的工程应用结果表明:线性回归分析法和非线性拟合法求取岩体抗剪强度参数是合理的;数值模拟计算所得的结果与场区边坡岩体实际变形破坏特征基本一致。其成果能为其他类似工程求取岩体力学参数提供指导。     

玄武岩的岩体结构与力学性状研究

峨眉山玄武岩是西南地区广泛分布的岩类，在水电工程中经常遇到，玄武岩的原生建造，构造作用和风化卸荷，对岩体结构和工程性状有较大的影响，成岩中形成的层面构造和层节理是层间错动和层内错动产生的基础。节理裂隙影响岩体的完整性和局部岩体结构，其对岩体力学性状的影响可以通过现场试验来获取，层间，层内错动带控制了宏观岩体结构和工程岩体的性状，是许多工程地质问题的重要地质边界，其对工程岩体力学性状的影响，通过岩体质量分级和受荷特点分析，综合反映其结构效应和力学参数。新鲜完整的玄武岩为高强度，高模量，具脆弹性特征的单向同性岩体：弱风化较完整的玄武岩，仍有较高的强度和模量，但具弹塑性特征和一定的结构效应，弱风化完整性较差的玄武岩及错动带为强度和模量均较低，塑性特征和结构效应较明显的岩体。     

陡高边坡节理岩体卸荷岩体力学的物理基础

指出运用卸荷岩体力学，研究三峡工程永久船闸岩石陡高边坡节理岩体特性的重要性，与岩体由原所受地应力作用到卸荷减压致拉的（反）应力应变的机理。阐明卸荷过程中，岩体抗拉强度、变形模量、泊桑比等参数不是常量，是随岩体分化衰变的变量及其物理基础；形变显现弹性恢复应变、扩容、扩容蠕变的演绎特性，提出卸荷节理岩体的弹－扩－粘形状的本构方程。     

小湾水电站深卸荷岩体工程地质研究

岩体卸荷是中国西部高山峡谷地区水利水电工程建设中常见的工程地质问题之一，本文通过对小湾水电站特定深卸荷岩体的现象研究，探讨分析深卸荷岩体的变形破坏机制以及深卸荷岩体将引起的工程地质问题，提出对深卸荷岩体的整治处理措施。     

关于卸荷岩体尺寸效应的数值仿真研究

准确地估计岩体的强度和变形参数，对于实际工程的设计和施工以及边坡岩体的稳定性分析，都具有十分重要的意义。而含有多级裂隙岩体的参数确定，一直是岩土工程中的一个重要及困难的问题。以某电站厂房开挖边坡为工程背景，运用数值仿真模拟试验方法研究了卸荷岩体的尺寸效应问题，并采用先小尺寸后大尺寸、先小裂隙后大裂隙、逐级模拟的分级计算方法，取得了边坡岩体的卸荷宏观力学参数。     

保定地区新近沉积土的类型及工程特性

保定地区新近沉积土的物理力学性能及工程地质性能差,对其宏观识别与物理力学特性的研究,有助于更好地为工程建设服务。野外调查与工程实践表明:保定地区新近沉积土分为山区新近沉积土、平原区新近沉积土、洼淀区新近沉积土,由于地貌差异造成沉积环境不同,进而形成新近沉积土不同的宏观特征与物理力学性能;通过与邻近区域新近沉积土物理力学参数的比较、分析,认为该地区新近沉积土的工程地质性能与北京地区相近,好于石家庄地区;同时,针对该地区的新近沉积土,提出了相应的工程处理措施。更多还原     

中国水电工程地质勘测技术的发展与展望

概述中国水电工程地质勘察的发展过程。对中国水电工程建设中常见的区域构造稳定、高坝坝基工程地质、工程高边坡稳定、地下工程围岩稳定和岩溶渗漏等主要工程地质问题的研究现状、内容、方法和评价原则，作了总结经验性的介绍。具体包括：活断层研究、地震危险性分析和区域构造稳定性评价；坝基岩体工程地质分类、建基面与岩(土)力学参数选择和深厚覆盖层勘察；工程高边坡地质结构、失稳条件和稳定分析、边坡处理与监测；水电工程围岩分类与围岩稳定分析以及河谷岩溶渗漏理论、岩溶地区坝址选择与岩溶渗漏处理原则等。并对上述工程地质问题今后勘察研究方向提出若干建议。     

乌东德水电站砼高拱坝拱端嵌岩深度选择地质研究

在简要叙述坝址基本地质条件的基础上,指出了影响建坝岩体质量的主要因素是岩体卸荷程度;分析阐明了河谷两岸岩体卸荷分带特征及工程地质特性,明确了弱卸荷/未卸荷岩体均可作为工程可利用岩体;并将平硐宏观地质调查与地震波、声波测试成果相结合,综合判定两岸拱座岩体卸荷状况,为拱端嵌岩深度的合理选择提供了重要依据。