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  • 【期刊】 水力作用下砂岩三轴卸荷试验及破裂特性研究

    刊名:岩土工程学报 作者:唐浩 ; 李天斌 ; 陈国庆 ; 王延可 关键词:水力作用 ; 三轴卸荷试验 ; 特征应力值 ; 扩容 ; 回归关系 机构:成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ; 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 年份:2015
    摘要:高应力、高水压卸荷条件下岩石的非连续性微缺陷演化过程研究对揭示隧道围岩裂纹的起裂孕育、碎胀裂化和峰值破坏,分析围岩稳定性具有重要意义。利用MTS815型程控伺服刚性试验机开展了砂岩在固定围压、不同水压条件下的水力三轴卸荷试验。试验结果表明:岩石变形在卸荷前以压缩为主,变化微小;卸荷后不久开始快速扩容,直至损伤破裂。水力条件下应力–应变曲线上的各个特征应力值比无水压条件下的饱和试样有不同程度地提高,增加了应变能储备,从初始扩容到峰值强度的历时更短,曲线斜率更陡。随着水压的不断增大,各个特征应力值有所减小,表现在起裂条件降低,压缩极限减小,扩容时间提前,表明了砂岩在高水压条件下的脆性特性进一步增强,抵抗变形破坏的能力逐渐降低。通过扩容特征值与扩容点后的体应变关系,求得初始扩容点后的相对扩容应变与变形模量差,建立了多项式回归关系。研究结论揭示了水力作用下砂岩扩容变形行为的强烈性和突发性,可为水–力双场条件下的围岩变形预测及控制提供参考。
  • 【期刊】 考虑水力作用的顺层岩质边坡稳定性图解分析

    刊名:岩土力学 作者:夏开宗 ; 陈从新 ; 鲁祖德 ; 宋娅芬 ; 周意超 ; 罗歆婷 关键词:水力作用 ; 边坡工程 ; 顺层岩质边坡 ; 稳定性图解 机构:中国科学院武汉岩土力学研究所 ; 中国科学院武汉岩土力学研究所 ; 岩土力学与工程国家重点实验室 ; 贵州大学土木建筑工程学院 年份:2014
    摘要:通过分析顺层岩质边坡中的水力作用,建立了出流缝未被堵塞和出流缝被堵塞两种情况下顺层岩质边坡的水力学模型;推导出了用无量纲参数(Q、P、S)形式表达的边坡稳定性安全系数Fs的表达式;绘制了边坡后缘张裂隙充满水后几何要素岩层倾角?、张裂缝高度Z/边坡高度H与无量纲参数(Q、P、S)的关系曲线,能为分析不同的边坡几何要素、水深、不同抗剪强度对边坡稳定性的影响提供方便。选取宜巴高速公路典型顺层岩质边坡进行研究,结果表明:对于出流缝未被堵塞的情况,水力作用使边坡稳定性安全系数降低程度为33.33%,是触发顺层岩质边坡滑移破坏的主要因素;出流缝被堵塞情况下边坡稳定性安全系数要比出流缝未被堵塞情况下约降低0.458。其研究成果对顺层岩质边坡工程设计和施工优化具有重要指导意义。
  • 【期刊】 水力作用下缓倾顺层岩质边坡滑移破坏机制分析

    刊名:长江科学院院报 作者:谭龙金 ; 张海娜 ; 盛韩微 ; 夏开宗 关键词:水力作用 ; 边坡工程 ; 岩质边坡 ; 缓倾顺层 ; 稳定性 机构:贵州大学土木建筑工程学院 ; 贵州大学土木建筑工程学院 ; 武汉理工大学资源与环境工程学院 ; 北京工业大学建筑工程学院 ; 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室 年份:2014
    摘要:顺层岩质边坡的稳定性主要取决于滑动面的物理力学性质和地下水对边坡岩体的水压力。通过对缓倾顺层岩质边坡中的地下水力作用进行分析,在建立出流缝未被堵塞和出流缝被堵塞2种情况下的边坡水力学分析模型的基础上,推导出了边坡稳定系数和张裂隙临界充水高度的表达式,从而建立了边坡滑移破坏判据,认为当张裂隙充水高度或临界降雨强度达到临界值后,边坡在水力作用下将发生滑移破坏。选取实际边坡进行计算和分析,验证了公式的合理性,结果表明顺层边坡滑移破坏的实现取决于外界水力作用的触发,边坡稳定性系数的降低主要与张裂缝中的静水压力和滑动面上的静水压力有关,而动水压力的影响很小。其成果对设计和施工有重要的指导意义。
  • 【期刊】 水力作用下含缓倾软弱夹层台阶边坡稳定性分析

    刊名:矿业研究与开发 作者:李华舟 ; 胡斌 ; 陈晓龙 ; 姚远 ; 毛元静 关键词:岩质边坡 ; 软弱夹层 ; 水压分布 ; 边坡稳定性 ; 极限平衡法 机构:中国地质大学工程学院 ; 中国地质大学工程学院 年份:2017
    摘要:以四川峨胜石灰石矿区含缓倾软弱夹层台阶边坡为研究对象,运用极限平衡方法,建立了符合矿区台阶边坡破坏特点的水力学分析模型,探讨了水力作用对边坡稳定性的影响规律。结果显示:随着总水位的升高,各情况下稳定性系数均有减小的趋势,减小速率由加速减小逐渐转为匀速减小,剪出口被堵情况下的稳定性系数减小速率、幅度均比未被堵情况大。稳定性系数减小主要由静水压力所致,动水压力对稳定性系数影响很小。
  • 【期刊】 水力作用下平面滑动岩质边坡极限倾角解析计算

    刊名:岩石力学与工程学报 作者:李伟;詹良通;王康; 关键词:边坡工程;;岩质边坡;;平面滑动;;极限倾角;;解析解;;边坡稳定性 机构:浙江大学岩土工程研究所 ; 浙江大学岩土工程研究所 ; 成都理工大学管理科学学院 年份:2018
    摘要:探究内部无确定滑面的平面滑动岩质边坡的最危险滑面位置和倾角,有利于准确评价此类边坡稳定性,对边坡设计分析具有重要的理论指导意义。考虑水力作用,建立平面滑动岩质边坡力学模型,通过函数求极值的方法,得到极限倾角的统一解析解。考虑边坡前缘是否堵塞,后缘是否存在拉张裂隙,滑面上是否充水等实际情况,滑面上采用合理的水压分布形式,得到极限倾角的详细解析解。分析结果表明:在一定范围内,极限倾角随边坡高度、边坡坡角、滑面内摩擦角、岩体重度、水位高度增大而增大;极限倾角随滑面黏聚力增大而减小;当拉张裂隙深度增大时,极限倾角先增大再减小;不同水压分布模型得到的极限倾角存在差异;同时,边坡前缘排水条件对此类边坡极限倾角影响显著。该极限倾角解析解适用范围更广,最后根据建立的解析解,编写求解程序。
  • 【期刊】 水力作用下平面滑动岩质边坡极限倾角解析计算

    刊名:岩石力学与工程学报 作者:李伟 ; 詹良通 ; 王康 关键词:边坡工程 ; 岩质边坡 ; 平面滑动 ; 极限倾角 ; 解析解 ; 边坡稳定性 机构:[1]浙江大学岩土工程研究所 ; [1]浙江大学岩土工程研究所 ; [2]成都理工大学管理科学学院 年份:2018
    摘要:探究内部无确定滑面的平面滑动岩质边坡的最危险滑面位置和倾角,有利于准确评价此类边坡稳定性,对边坡设计分析具有重要的理论指导意义。考虑水力作用,建立平面滑动岩质边坡力学模型,通过函数求极值的方法,得到极限倾角的统一解析解。考虑边坡前缘是否堵塞,后缘是否存在拉张裂隙,滑面上是否充水等实际情况,滑面上采用合理的水压分布形式,得到极限倾角的详细解析解。分析结果表明:在一定范围内,极限倾角随边坡高度、边坡坡角、滑面内摩擦角、岩体重度、水位高度增大而增大;极限倾角随滑面黏聚力增大而减小;当拉张裂隙深度增大时,极限倾角先增大再减小;不同水压分布模型得到的极限倾角存在差异;同时,边坡前缘排水条件对此类边坡极限倾角影响显著。该极限倾角解析解适用范围更广,最后根据建立的解析解,编写求解程序。
  • 【期刊】 稀性坡面泥石流粗颗粒在不同水力作用下的起动

    刊名:山地学报 作者:何坤 ; 沈军辉 ; 刘海 ; 童建波 ; 蔺力 关键词:稀性坡面泥石流 ; 起动流速 ; 立方体 ; 滑移起动 ; 翻转起动 机构:成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ; 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ; 安徽省公益性地质调查管理中心 年份:2015
    摘要:"5.12"汶川地震产生了大量崩滑堆积体,这些棱角状粗颗粒体在水流激发下易起动形成坡面泥石流。在对汶川地震区坡面泥石流地质模型调研基础上,建立以立方体为稀性坡面泥石流粗颗粒的基本模型,结合坡面泥石流的宽级配特性,提出立方体模型的滑移、翻转(包括绕边翻转、绕支点翻转及嵌固绕边翻转)等起动方式。并以水力学、泥沙动力学为理论基础,推导得出粗颗粒在滑移、翻转起动方式下的起动平均流速公式。参照陈伯奇的实验数据,计算粒径为5~10 mm颗粒在不同坡度条件下的起动流速,并对比显示两者具有较好的吻合性,表明立方体作为稀性坡面泥石流粗颗粒的起动模型是合理的。计算结果也表明,在同一坡度条件下,粗颗粒滑移起动所需的水流激发流速最低,绕边起动次之,颗粒嵌固起动所需的激发流速最大,如坡度为30°条件下,滑移起动的水流激发流速为0.349 m/s,绕边起动为0.430 m/s,嵌固起动为0.473 m/s。据此推断,当水流达到一定流速(如30°坡度下、流速为0.349 m/s)时,粗颗粒的最初起动以滑移为主;随着流速增大,逐渐出现翻转起动;当水流流速急剧增大时,大部分嵌固粗颗粒会以翻转的方式瞬间起动,从而形成稀性坡面泥石流。成果对稀性坡面泥石流起动条件研究具有一定的理论意义,对泥石流灾害预警具有一定的指导作用
  • 【期刊】 水力作用下陡倾顺层岩质斜坡的倾倒破坏

    刊名:中国煤炭地质 作者:林必挺 ; 袁宝远 ; 邹凯 ; 桂永庆 关键词:水力作用 ; 陡倾顺层岩质斜坡 ; 力学模型 ; 倾倒破坏 ; 坡体稳定性 机构:河海大学地球科学与工程学院 ; 河海大学地球科学与工程学院 年份:2016
    摘要:陡倾顺层岩质斜坡的倾倒变形破坏与水力因素密切相关。将陡倾顺层斜坡的岩层概化为受自重及水力作用的悬臂梁。通过建立陡倾顺层岩质斜坡不同阶段水力作用下倾倒变形破坏的力学模型,揭示了陡倾顺层岩质斜坡的倾倒变形破坏过程。通过定量分析滑移面中产生的静水压力及后缘拉裂缝中的充水高度对坡体稳定性的影响,得出坡体稳定性系数及临界充水高度的表达式。结果表明:水力作用产生的倾倒力矩是引起该类斜坡发生倾倒变形与破坏的重要原因,坡体的稳定性系数降低亦是由水力作用引起的,排水是防治该类斜坡倾倒变形破坏的首要措施。
  • 【期刊】 水力作用下同向双平面滑移型岩质边坡稳定性分析

    刊名:世界科技研究与发展 作者:师华鹏 ; 余宏明 ; 陈鹏宇 ; 李雄峰 关键词:水力作用 ; 同向双平面滑动 ; 岩质边坡 ; 稳定性系数 机构:中国地质大学(武汉)工程学院 ; 中国地质大学(武汉)工程学院 年份:2015
    摘要:同向双平面滑移型岩质边坡的滑移破坏多属于推动式滑动破坏,其稳定性主要取决于滑动面的物理力学性质和地下水对岩体的水压力。通过分析此类边坡中地下水力的作用,发现水压力主要为沿结构面的静水压力和拖拽力。在建立边坡水力分析模型的基础上,推导出后缘结构面临界充水高度的表达式,并根据与降雨强度的关系建立水力驱动型边坡滑移破坏判据。最后选取实际边坡算例,验证公式的合理性,并运用Matlab编程分析了边坡稳定性系数在不同滑动面水深、滑动面倾角、坡高等影响因子影响下的动态演绎规律。结果表明:边坡的滑移破坏取决于水力作用的触发,边坡稳定性系数的降低主要与静水压力有关,渗透力的影响很小;在这些影响因子中,坡高、滑动面水深对稳定性系数影响较显著。
  • 【期刊】 顺层岩质边坡稳定分析中的水力作用研究

    刊名:人民长江 作者:张瑞刚 关键词:边坡工程 ; 破坏机理 ; 顺层岩质边坡 ; 结构面静水压力分布 机构:重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室 ; 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室 ; 重庆市万盛经济技术开发区水务局 年份:2018
    摘要:地下水作用导致岩质边坡稳定性降低的过程是复杂的。将边坡地下水分为出流处被堵塞和顺利出流两种情况,并针对传统岩层结构面静水压力分布假设的不足,提出了新的静水压力分布假设。基于水压分布假设,得到了岩质边坡静水压力与结构面的长度、岩层倾角及后缘张裂隙充水深度有关。以顺层岩质边坡为例进行分析计算,表明边坡地下水出流处被堵塞情况对边坡稳定最不利,施工中应当加强截排水工作;新假定计算结果与实际情况较吻合,比传统静水压力分布假设更为合理,稳定性计算结果更为保守;动水压力对边坡稳定性的降低作用可忽略不计;边坡后缘张裂隙的充水深度与边坡结构面上的静水压力大小呈正相关,充水深度越大,地下水对边坡的稳定性影响就越突出。
  • 【期刊】 水力作用下缓倾顺层复合介质边坡滑移破坏机制分析

    刊名:岩石力学与工程学报 作者:夏开宗 ; 陈从新 ; 刘秀敏 ; 周意超 ; 程关文 ; 宋娅芬 关键词:水力作用 ; 边坡工程 ; 缓慢顺层 ; 复合介质边坡 ; 稳定性 ; 滑移破坏 机构:中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室 ; 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室 年份:2014
    摘要:以宜巴高速公路上的彭家湾上覆堆积体及其下伏软硬岩互层构成的缓倾顺层复合介质边坡为例,在分析边坡滑移破坏形成与演变的基础上,探讨地下水力作用对边坡稳定性的影响机制。通过对边坡中水力作用特性进行分析,认为地下水力作用主要包括堆积体层处的动水压力和软硬岩层处的后缘张裂缝静水压力、潜在滑动面的扬压力及动水压力,堆积体层处的水力大小与岩层面的倾角有关,软硬岩层处的水力大小均取决于后缘张裂隙的充水高度;推导出不同滑动面下决定边坡稳定性的张裂隙临界充水高度和临界降雨强度的表达式,建立边坡滑移破坏判据,认为当张裂隙充水高度或临界降雨强度达到临界值后,边坡在水力作用下发生滑移破坏。通过计算和分析,验证公式的合理性,结果表明边坡滑移破坏的实现取决于外界水力作用的触发,地下水力作用下边坡稳定性系数的降低主要与张裂缝中的静水压力和滑动面上的扬压力有关,而动水压力的影响很小。
  • 【期刊】 水力作用下顺层岩质边坡稳定性分析

    刊名:岩土力学 作者:胡其志 ; 周辉 ; 肖本林 ; 肖衡林 关键词:水力作用 ; 顺层岩质边坡 ; 优势结构面 ; 稳定性 机构:湖北工业大学土木工程与建筑学院 ; 湖北工业大学土木工程与建筑学院 ; 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学和工程国家重点实验室 年份:2010
    摘要:通过对顺层岩质边坡中地下水力作用进行分析,认为地下水力作用主要为沿结构面分布的裂隙水压力和拖拽力。分析了滑动破坏中的控稳优势结构面,认为该面上的张裂隙静水压力、滑动面扬压力以及拖拽力的大小均取决于后缘张裂隙的充水高度。将典型岩石边坡进行简化假设,利用简化后的边坡水力学分析模型,推导出边坡稳定系数和决定边坡稳定性的张裂隙充水临界高度的表达式。选取实际边坡进行分析和计算,验证了公式的合理性,结果表明地下水作用下边坡稳定系数的降低主要与静水压力有关,而渗透力的影响很小。