考虑裂缝面开合和滑移的应力波传播模型

为了研究应力波在裂缝面处的传播规律,建立了考虑法向开合的切向滑移行为的裂缝面模型,并基于波前动量守恒原理得出了求解波动在裂缝面处传播的时域递归方程组。在验证了方法正确性的基础上,研究了应力波在裂缝面处斜入射时的透反射波形、裂缝面的相对位移和应力时程。研究结果表明:法向开合会延长波动的持续时间,而切向滑移对波动的持续时间没有影响;裂缝面的法向应力状态会影响其切向应力状态,但切向应力状态并不会影响法向应力状态。本文弹性状态时采用的线弹性本构可以被进一步推广为非线性本构,应用范围较广,为研究应力波在裂缝面中的传播提供了进一步的理论依据。     

三维刚体极限平衡法程序的编制及其应用

西安市黑河水库右坝肩变形体是在旋转变形条件下形成的, 这样, 对它的稳定性评价必须按空间问题来考虑, 要用三维分析方法来计算它的稳定性。鉴于目前的三维计算方法比较复杂, 得出的结果实用性不大, 本文首次编制了三维刚体极限平衡法程序, 该程序既能计算稳定系数, 又能计算出相应稳定系数下的滑坡推力。应用该程序计算黑河水库右坝肩变形体的稳定性, 得出的结果与实际相吻合, 同时又为工程治理提供了依据。     

抽水作用下先期断裂对地裂缝的影响研究

过度抽取地下水和先期存在的断裂构造是西安市地裂缝地质灾害发生的主要原因。作者首先从理论上分析了抽水情况下地裂缝形成的张拉破裂机制、剪切破裂机制和张剪复合破裂机制,并从结构面控制理论分析了先期断裂在地裂缝形成中的控制作用; 然后依据比奥三维固结理论,采用FLAC软件建立了西安地裂缝的计算模型,比较了抽水作用时没有先期断裂和地层差异、有先期断裂而没有地层差异、有地层差异而无先期断裂等情况时的地面变形特征,得出抽水作用下,先期断裂对地裂缝的形成及发展具有诱导、隔离和放大的耦合作用,从而得出先期断裂不仅仅只是地裂缝形成的构造基础的结论。