• 岩石剪胀角模型与验证

  Mohr-Coulomb 模型和基于 Mohr-Coulomb 的应变软化模型均通常假设剪胀角为恒定值，然而这种假设不能 正确表达岩石在破坏变形过程中的非线性体积变化行为。根据 7 种岩石类型在不同围压条件下的体积应变测量数 据，结合塑性力学理论，采用非线性拟合方法建立能同时考虑围压和塑性剪切应变影响的剪胀角模型。分析模型 的响应并结合岩石内部颗粒尺寸以及单轴抗压强度，将该模型划分为 4 种岩石类型：粗粒径硬岩、中粒径硬岩、 中–细粒径软岩和细粒径软岩。根据 FLAC 应变软化模型中非关联塑性流动法则的计算原理，推导剪胀角模型中 的塑性剪切应变与应变软化模型中塑性参数的关系，将剪胀角模型嵌入应变软化模型中，构建剪胀角模型模块。 最后，采用建立的剪胀角模型预测 Moura 煤岩在三轴压缩条件下的体积应变–轴向应变关系曲线。研究结果表 明，数值模拟与试验结果具有很好的一致性。

  2024-12-19 iGeo

• 乌东德水电站左岸尾水出口陡倾顺向坡变形影响因素分析

  乌东德水电站左岸尾水出口正面边坡为典型陡倾顺向坡，在施工期出现了 2 次变形。以工程地质条件分析 为基础，以变形监测资料和声波检测资料分析为主要手段，辅以三维数值模拟计算，对其变形与边坡结构、坡脚 隧洞、开挖爆破、坡内小断层、卸荷松弛的关系进行研究，进而对边坡变形的影响因素进行分析。研究认为，该 边坡变形主因为顺向坡切脚，此外，脚部紧凑大断面隧洞挖空和超标准爆破扰动，在较大程度上加剧了边坡的变 形，坡面出露的小断层对断层附近坡体变形加剧有一定影响。提出在脚部有大断面隧洞开挖的顺向坡施工中，洞 坡交叉部位的隧洞开挖应以支护后边坡稳定为前提，再进行隧洞的分层开挖，另外，施工爆破与边坡支护在顺向 坡施工过程中亦应予以高度重视与特殊控制。研究成果丰富了顺向坡稳定性研究的工程实例，为工程本身的支护 设计及开挖施工提供了重要的技术支持，亦为类似工程提供可以借鉴的经验与指导。

  2024-12-19 iGeo

• 隧道危岩块体稳定性的地质-几何简明分析法

  隧道围岩局部块体稳定性分析是隧道设计和施工过程中必不可少的环节。以地质素描图为出发点，借助投影几何学 的地质-几何简明分析法，通过对块体几何作图分析的简化，可以迅速地确定隧道危岩块体的位置、几何形态、塌滑类型以 及稳定性系数，从而直接及时地指导围岩支护加固的重点。最后，运用该方法对曼歇 3 号隧道局部危岩块体的稳定性进行了 评价，得出了该处危岩块体的主要破坏方式是直接塌落的结论，指出了隧道围岩支护加固的重点，在地质工程实践中达到了 预期的效果。

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• 水平条分法下边坡稳定性分析与计算方法研究

  邓东平，李 亮（中南大学 土木工程学院，长沙 410075）摘 要：极限平衡水平条分法较适用于成层岩土边坡，但较竖直条分法尚有不足之处。通过研究水平条分与竖直条分中条间 力的关系，建立起水平与竖直条分法相对应的条间力假设条件；并针对水平条分法遇到滑动面存在弓形体时，采取水平条分 和斜条分相结合的模式进行处理。在此基础上，推导出了瑞典法、简化 Bishop 法、简化 Janbu 法和 Morgens

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• 水平厚层状岩质边坡地震动力破坏过程颗粒流模拟

  基于二维颗粒流软件(PFC2D)的人工合成岩体技术，研究岩桥长度和节理间距不同组合形式下的含水平断续 节理厚层状岩质边坡在地震作用下的破坏模式、动力响应规律以及岩桥段应力演化特征。研究结果显示：地震动 作用下，含水平断续节理厚层状岩质边坡主要发生溃散型破坏、拉裂–滑移–块体倾倒混合破坏和拉裂–水平滑 移混合破坏；水平断续节理是控制边坡动力稳定性的关键因素。节理间距对边坡破坏模式起控制性作用：当节理 间距较小时，易发生溃散型破坏；当节理间距较大时，易发生拉裂–滑移–块体倾倒破坏和拉裂–水平滑移混合 破坏。岩桥长度和节理间距共同控制着边坡岩体破碎程度，从而控制着边坡失稳破坏时滑动面的个数，当节理间 距很小或者节理间距较大、岩桥长度较小时，发生单滑动面破坏；当节理间距和岩桥长度均较大时，发生双滑动 面破坏。在地震动力作用下，岩桥段首先发生破坏，随后各节理间也产生破坏并贯通。岩桥长度和节理间距对边 坡动力响应均产生一定影响，随着节理间距减小、岩桥长度增大，峰值位移、峰值速度增大，对加速度 PGA 放大 系数的影响区域集中在边坡坡表、坡脚等部位。地震作用下，含水平断续节理厚层状岩质边坡岩桥段应力演化、 裂纹萌生与输入的地震波加速度具有良好的一致性。

  2024-12-19 iGeo

• 复杂裂隙岩体环境下巷道轴线走向优化研究

  陈庆发，周永亮，安佳丽 (广西大学 资源与冶金学院，广西 南宁 530004)摘要：裂隙岩体环境下巷道轴线走向优化选择对巷道的安全开挖和长期使用具有重要意义，但现有研究存在代表 性结构面组选择和评价指标不够科学两方面的不足。以铜坑矿 92 号矿体 4 个裂隙岩体试验区巷道为工程背景，充 分利用一般块体理论 GeneralBlock 程序和关键块体理论 Unwedge 程序的各自优点，已解决代表性结

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• 非充分采动采空区与煤岩柱(体)耦合作用机制及应用

  以镇城底矿为工程背景，通过理论分析、相似模拟、数值模拟和现场实测，研究了非充分采动采空区和煤 岩柱(体)耦合作用机制。得出如下结论：(1) 不同的工作面布置产生不同的工作面构型、采空区形态和煤岩柱(体) 形态，进而造成不同的耦合作用结果，采空区响应对实体煤岩柱(体)的应力及岩体破坏影响很大，数值模拟不可 忽略采空区作用；(2) 推导出煤柱极限平衡区宽度表达式，分层开采单一分层时采高降低、大采高和错层位开采 存在斜坡均导致煤柱极限平衡区宽度下降；(3) 垮落角对采空区和煤岩柱(体)耦合作用有重要影响，通过相似模拟 确定了垮落角并用于数值模拟，得出非充分采动条件下工作面宽度 L、最上部关键层跨度 L1 与垮落角 θ 之间的关 系式；(4) 数值模拟显示非充分采动采空区承载增加，则支承压力相应降低，反之亦然，验证了非充分采动采空 区和煤岩柱(体)的耦合作用，数值模拟若忽略采空区承载作用会造成支承压力偏大，应力集中区高度偏大，且位 置降低，岩体破坏范围偏大；(5) 根据研究结果，现场将进风巷布置于采空区边缘下方，形成巷顶沿空巷道，该 巷道处于整个回采系统应力最低区；而回风巷沿顶板布置，工作面两侧顺槽矿压问题均得到良好控制。

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• 地下厂房岩壁吊车梁施工与运行期全过程数值仿真分析

  以佛子岭抽水蓄能电站地下主厂房为背景，采用数值仿真分析软件 Phase2 对地下厂房岩壁吊车梁建造与运 行期全过程进行数值仿真分析，探讨轮压荷载施加时机、地应力场、围岩力学特性对地下厂房与岩壁吊车梁受力 特征的影响。

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