变开度岩体裂隙多相渗流实验与有效渗透率模型

岩体裂隙的有效渗透率是描述岩体非饱和或多相渗流的关键参数,而裂隙开度是影响有效渗透率的重要因素.通过自主研发的粗糙裂隙多相渗流可视化实验平台,针对天然岩体裂隙复制而成的裂隙模型开展变开度条件下的多相渗流可视化实验,研究开度变化对多相渗流流动结构以及有效渗透率的影响.研究表明:非湿润相流体运动通道,在低流量比条件下呈现出气泡流流动结构,而在高流量比条件下呈现较为稳定的通道流流动结构.随着开度的增加,非湿润相流动通道的分支变少、等效宽度增加,两相流体的有效渗透率均增大,流动结构趋于稳定.可视化结果还阐明了柱塞流流动结构下,两相流体交替占据裂隙空间的竞争机制:当非湿润相流体通道由连续转变为不连续时,裂隙进出口压差显著增加;反之,当该通道由不连续转变为连续时,压差显著减小.最后,基于分形理论以及渗透率统计建模方法,建立了考虑开度效应的岩体裂隙多相渗流有效渗透率理论模型,并通过实验测定的有效渗透率数据验证了该模型的正确性与有效性.     

基于TFN-隶属度软化的露天矿岩体质量评价方法研究

为了解露天矿岩体质量,从露天矿某竖向范围的围岩、矿体顶板、矿体和矿体底板四个特征位置进行取样确定一定范围内的露天矿质量.岩石抗压强度R_c、黏聚力C、内摩擦角φ和岩体变形模量E作为评价的指标体系,并形成单因素指标岩体分类的五个级别.通过TFN确定指标的相对权重.提出隶属度软化方式,在确定样本对某级别的隶属度的同时,考虑其与相邻两级别隶属可能性,即隶属度软化,以方便样本的多指标评价.评价最大隶属度级别即是样本所属级别,最终根据各个样本的质量等级和综合评判规则判断露天矿岩体质量.实验表明:提出的方法比RMR、Q和可拓学评价得到的样本质量评级略低,能考虑当地工程经验,并偏于安今.     

现场实测岩体声衰减探讨

判断工程岩体,特别是矿山岩体的稳定性一直是为人们所关注的问题之一。声测是判断岩体稳定的一种重要手段。理论和实验表明岩体声衰减对岩体稳定性比声速更加敏感。 实验室测量岩石声衰减比较容易做到,而现场测量则较为困难。笔者利用单板机作为现场测量仪器。在测量中,充分表现出单板机的便携、实用、方便、结果可靠等优点。文中还从理论到实践解决了测试方法和计算方法等问题,并对用声衰减估计岩体稳定性作了初步评价。     

“隧道岩体声波测试技术”科研成果评审会在四川省峨眉县举行

铁道部科学技术局于1983年5月12日至14日,在四川省峨眉县主持召开了“隧道岩体声波测试技术”科研成果评审会.来自全国铁路系统及其它单位的有关专家和科学技术人员二十多人参加了评审会.会议对铁道部科学研究院西南研究所地质研究室,经过十年的试验研究和工程应用实践后提出的这一科研成     

锚固岩体参数的等效方法研究

利用岩体中结构体与结构面的刚度系数比较严密地推导了裂隙岩体的等效法向及切向刚度系数;基于岩体小变形、变形可叠加性及强度参数C、φ不相关性假定,利用Coulomb强度理论推导了裂隙岩体等效连续体的等效强度参数C、φ值的表达式.其成果在岩体边坡的整体稳定分析方面具有重要的应用价值,对于推动岩体本构关系的研究具有重要意义.     

采动岩体的流变与控制技术

指出采矿工程中岩体的稳定性研究焦点是破裂岩体的流变与控制技术,这给固体流变学研究带来严峻挑战和发展良机,本文较为全面地 采矿工程中巷道围岩变形,采场覆岩运动,岩层移动与围岩突出中的流变现象,以及与之相应的传统理论与控制技术,并为岩石流变学研究指出了新的发展方向。     

地下工程岩体结构面的统计与应用研究

以煤矿岩体为例, 分析了大小规模结构面的相关性, 提出了地下工程岩体结构面产状的统计方法, 阐述了多组结构面并存于-岩体时迹线间距的统计与计算方法。并用这些统计参数来确定巷道危石的最大可动区域, 选择最佳轴线方向, 为巷道的支护设计提供了科学依据。     

缺陷岩体中弹性波传播的多次散射效应分析

弹性波在岩体中传播时与岩体缺陷相互作用形成复杂的传播图案。为研究缺陷对弹性波多次散射作用的影响,建立了双椭圆缺陷模型,基于Green函数基本解,采用边界积分的计算方法,得到了反映缺陷界面条件的刚度矩阵,分析了弹性波在双椭圆缺陷间的多次散射效应。结果表明：与单椭圆缺陷模型相比,双缺陷的相互作用使得弹性波频散和衰减效应增强,定量给出了缺陷的影响区域,从而明确了多次散射效应的尺度界限。进一步探讨了弹性波传播的多尺度效应,结果表明频散的Rayleigh峰、Mie峰和衰减的峰值频率同椭圆长轴和入射波波长两个尺度密切相关,存在明确的定量关系。相应的数值模拟结果表明,弹性波和缺陷相互作用在缺陷界面上诱发界面波,该界面波也存在频率相关性,影响了弹性波宏观传播的频散和衰减特征。     

岩体爆破松裂区的损伤机制及其数值模拟

用损伤力学处理方法着重研究爆破运区岩体的松裂机制，建立其损伤发展方程与本构模型。在二维限差分计算程序（Ｓｈａｌｅ）中嵌入伤模型后，实现了岩体爆破松裂区数值模拟。对三峡工程左岸坝基岩体小药量爆破试验和清江隔河岩工程的开挖爆破进行了模拟计算，其结果与相应的实测数据吻合，模拟相对误差小于１３．３％。