突变理论在砂土液化分析中的应用

突变理论主要研究事物的突变及不连续性态，目前在井巷围岩位移的判定及利用坡脚隆起位移研究滑坡方面得到了应用。砂土在振动作用下，从稳定状态到液化，具有突变性。基于突变理论对砂土液化安全系数的分析，建立了基于砂土液化安全系数法的突变模型，并针对历史场地砂土进行了分析计算，其结果与抗液化剪应力法和现场液化情况较吻合，表明突变理论应用于砂土液化分析是有效、可行的。     

隧道围岩失稳的突变理论分析

通过探讨隧道围岩体发生塌方失稳破坏的机理,建立了隧道发生塌方失稳的突变模型,该模型可较好地解释隧道穿越软弱围岩时拱项常发生大范围塌方的现象,具有较好的实用性.据所建立的突变模型,从刚度比、水致弱化系数比、几何-力学参数等参数进行了隧道围岩稳定性的突变分析,分析结果表明,水致弱化函数、几何参数、刚度比对软弱围岩体稳定性有很大的影响,分叉集上的点的是系统产生失稳的点,系统受外界环境和内部性质改变时,则系统将跨越分又集,产生突变失稳.通过深埋隧道围岩稳定性的突变理论分析,从地下水防治、超前支护、控制爆破及监控量测方面提出了深埋隧道穿越软弱围岩体引起塌方的预防控制措施,对于隧道施工具有很好的指导意义.     

突变理论及其在隧道失稳中的应用

对突变理论的基本原理进行介绍,重点分析尖点突变模型及特性,并对了用突变理论解决岩石力学的方法进行探讨,通过实例进一步说明突变理论在隧道失稳中的应用。     

突变理论在边坡稳定性评价中的应用

运用非线性科学中的突变理论对边坡稳定性进行了分析,介绍了突变理论的基本原理,并采用尖点突变模型分析失稳的过程,讨论突变理论在边坡稳定性评价中应用的合理性和可行性.     

突变理论在深基坑内支撑稳定性分析中的应用

根据基坑内支撵支护的工程特点.应用突变理论对单支撑稳定性进行了分析,建立了单支撑尖点突变模型和分叉集方程,研究了各参数对支撑稳定性的影响,在此基础上提出了单支撑稳定临界状态确定的新方法.     

围岩稳定的熵突变理论研究

围岩体力学特性具有高度非线性，可以借助当代非线性科学来研究和预测它的力学行为。应用熵及突变论等非线性科学理论研究岩石非线性稳定问题，揭示了岩体失稳过程和破坏机理，建立了符合实际的岩体破坏分析方法和失稳判据。     

尖点突变模型在梁柱稳定性分析中的应用初探

本文应用突变理论建立了两端铰支的梁柱失稳的尖点突变模型,并借助数学工具,分析了梁柱失稳过程中平衡的特性。     

径向分布圆环失稳临界压力的突变理论解法

本文利用突变理论方法验证了受均匀压缩圆环失稳的临界压力值。从圆环突变模型的分叉集方程看到,圆环可以在高于各临界压力值的情况下发生相应波数的失稳。文中还给出在径向分布力作用下,圆环失稳前后其中层位移的近似表达式。     

突变理论在安全埋高研究中的应用

应用弹性力学理论建立了西南某巨型水电站地下厂房顶拱岩体的势能函数，进而应用突变理论建立了安全埋高尖点突变模型。该模型较好地解决了地下厂房拱岩体的变形破坏问题，解决了生产实践中提出的安全埋高问题。     

块体理论在隧道围岩稳定分析中的应用

根据块体理论的矢量运算方法,将隧道围岩稳定性问题转化为寻找和分析关键块体的问题,并以某公路隧道为例将其应用到工程实践中,通过几何分析和结构面的物理力学性质,确定了失稳的块体,指出可采用锚杆加固的措施。     

块体理论在荒沟抽水蓄能电站地下厂房系统硐室群围岩稳定性分析中的应用

荒沟水电站地下硐室群开挖区围岩裂隙较发育,因此确定硐室群开挖面上可能产生的块体及其稳定性对工程施工意义重大。综合考虑荒沟水电站地下硐室群地质条件及其裂隙较多的特点,采用适合于裂隙岩体稳定性分析的块体理论,对其围岩稳定性进行分析。由于需考虑的裂隙多而导致计算量较大,因此分析方法采用可实现程序化的矢量分析法,依据其原理并结合地下硐室三维坐标体系,应用大型数值软件MATLAB编制计算程序。该程序通过输入结构面产状、测点坐标等工程数据,依次分析各关键块体,得到其顶点坐标、体积、稳定系数等相关信息,再利用CAD展示关键块体在三维空间中的位置和几何形态,从而为地下硐室群的开挖施工提供指导。     

地下洞室围岩稳定计算分析

针对地下洞室施工开挖和锚固施工的特点,采用了三维有限差分程序 FLAC~(3D)对某地下洞室施工开挖过程围岩稳定进行数值模拟分析,并就程序中的锚固机理进行了探讨,使用的方法和得出的结论对类似工程有一定的参考价值。     

深部软弱围岩叠加拱承载体强度理论及应用研究

 目前,长锚索与锚喷网支护相结合的支护方式在深部软弱围岩中已经得到了广泛应用,但是对于这种联合支护结构的承载特点缺乏深入了解,特别是对于初次支护和二次支护的承载能力没有量化解析式。因此,在岩石力学理论的基础上,针对深部软弱围岩的“锚喷网+锚索”联合支护特点,提出由主压缩拱(锚杆支护)和次压缩拱(密集型锚索支护)共同构成的叠加拱承载体力学模型;根据弹塑性理论、锚杆的中性点理论和锚索的力传递机制推导初次支护和适当让压后二次支护的承载体强度方程;并将“围岩–支护结构”组成的共同体看作一种等效耦合围岩,运用弹塑性力学方法得到这种等效耦合围岩的力学参数随释放位移(让压位移)变化的关系式。工程计算表明,金川III矿区破碎硐室经叠加拱支护后,极限承载能力 可达到513.34 kN,等效耦合岩体 值可达到47.54°, 最大值为1.37 MPa,提高围岩的峰后强度,有利于硐室围岩的长期稳定;现场监测也表明,进行叠加拱承载体支护后的硐室围岩变形趋于平稳,收敛速率小于0.1 mm/d。     

岩体动力失稳的功、能增量——突变理论研究方法

说明岩体动力(破碎)失稳问题与弹性体几何形状失稳问题是自然界中本质不同的失稳现象，它们应对应突变理论中不同的突变模型。指出目前采用突变理论研究岩体动力失稳问题中存在的误区。对有平衡分枝点的弹性体系稳定问题，阐述了通过总势能函数途径求解的有关概念和要点。对属于无平衡分枝点的岩体动力失稳问题，可由能量守恒原理写出岩体系统失稳前、后阶段的功、能增量平衡关系式，功、能增量平衡关系式是总势能函数的微分形式，由该关系式可直接导出与岩体动力失稳问题对应的突变模型的平衡方程。该平衡方程及其图形平衡曲面所展示的全部性状可与失稳原型所有的主要性态达到一一相对应的程度。通过算例说明功、能增量平衡关系途径也适用于有平衡分枝点的弹性体系几何失稳问题的求解。     

概率论方法在云岭隧道围岩分类中的应用研究

公路隧道围岩的分类方法较多,大致可分为单因素和多因素法。每种方法都有其优点和缺点:多因素法往往比较复杂,使用起来不方便;而单因素法适应性不高,在某些特定的围岩地质条件或者复杂多变的围岩地质条件下,常常不能准确地判断出围岩的类别。在概率论的基础上,考虑岩体质量RQD值、弹性波速vp这2个常用的围岩分类指标,综合考虑《公路隧道设计规范》(JTGD70–2004)采用的BQ值,按照概率论原理来判定的围岩在3种围岩分类法中取得一致判断结果的概率就是待判定围岩在每种分类法概率的乘积。只要分别计算各种围岩分类标准中每一类围岩出现的概率,概率最大的所对应的围岩类别就是该围岩的分类,从而较准确地判断隧道围岩的类别。以云岭隧道围岩分类为工程背景,提出一种基于概率理论的新多因素围岩分类方法,并采用该方法对云岭隧道围岩进行分类,得出的围岩类别与实际围岩类别比较吻合。这一方法的成功应用,不仅为该隧道设计、施工提供了参考,同时对同类隧道工程围岩分类有一定的参考价值。     

软弱围岩段隧道施工过程中围岩位移的三维弹塑性数值模拟

以渝黔二期工程笔架山隧道埋深最大的软弱围岩段实体建模，应用有限元程序对其施工全过程进行三维弹塑性数值模拟，从而得出该段某一指定横断面上各点围岩沉降及水平位移随开挖过程的变化规律和数值大小。计算结果表明：对沉降和水平位移影响最大的是在指定段前后各3m的范围内，约占其总量的2／3，而上台阶开挖的影响又明显大于下台阶开挖；在掌子面未开挖之前，围岩沉降和水平位移均已完成40％先右；从横断面上看，围岩位移比较明显的区域主要集中在距洞壁3～5m处。另外，现场实际量测拱顶下沉数据和拱腰水平收敛值与计算数据的相互比较表明，两者变化规律吻合较好。     

基于G1法-变异系数法的可拓学原理在围岩等级分析中的应用

文中基于围岩等级RMR法分类方法,采用主观赋权G1法与客观赋权变异系数法交叉所得权重值,结合可拓学原理确定建立各评价指标的经典域、节域,求得评价指标的联系度,确定综合关联度并对围岩等级进行评价.将此种评价方法用于我国西南某水电站地下洞室围岩等级的评价,评价结果与实际情况相符度高,此方法可以应用到工程中对围岩等级的安全评...     

基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法及应用

 建立基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法,研究重叠顶板的安全储备。提出采空区重叠顶板安全系数的概念,通过不断折减重叠顶板强度参数,得到不同折减系数下重叠顶板中点的竖向位移序列,建立其竖向位移序列与折减系数的尖点突变模型,以此作为采空区重叠顶板是否失稳的判据。以双层长方体采空区重叠顶板为例,得到不同顶板跨度下,重叠顶板安全系数和厚跨比之间的对数拟合函数,表明重叠顶板安全系数受顶板厚跨比和跨度双重影响。采用基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法对多层采空区重叠顶板进行稳定性分析,得出上层采空区重叠顶板不稳定会促使下层采空区重叠顶板向不稳定演化。对高峰矿区105#矿体多层复杂采空区重叠顶板稳定性进行分析后可知：除1#,2#采空区重叠顶板外,其余重叠顶板基本稳定,其安全系数在1.50以上。基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法为研究采空区稳定性提供一种新的研究途径。     

太旧高速公路北茹隧道围岩变形监测

 介绍山西省太旧高速公路北茹隧道新奥法施工过程中监测围岩变形的项目、手段及数据处理方法。基于测试结果, 分析了围岩变形的特性, 建立了围岩收敛变形预测模型, 预测了围岩失稳和基本稳定的时间, 并对支护效果作了评价。