一、A Test Model of Water Pressures within a Fault in Rock Slope(论文文献综述)
胡彦博[1](2020)在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中研究表明在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:(1)提出了利用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。(2)揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近(一般情况下)。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。(3)利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。(4)利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法(AHP-EWM)综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数(IAHP-VI)法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。(5)基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。(6)提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。(7)利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
李超[2](2017)在《含贯穿裂隙试件在双轴和水压力作用下扩展试验和数值模拟研究》文中研究表明自然界中广泛存在的岩石所含有的裂隙、空隙等不仅是由在成岩过程中自身环境(物理、化学等)的影响而产生,而且还受到外部环境的影响(构造运动、地震、火山爆发等)。在外部荷载的作用下,岩石中随机遍布的微小缺陷会相互的扩展、贯通,最终引起材料的损伤演化及破坏形态。而岩石作为构成地下铁路、隧道、水利水电工程等与人类生活息息相关的大型工程的最为重要的材料,对岩石的变形及其破坏机制对于解决与地下工程相关的灾害的研究具有十分重要的意义。前人的研究主要集中在节理岩体的单轴及其常规三轴试验方面,但对地下工程而言,其大多处于双向受力状态,因此有必要研究在双向轴压作用下含裂隙的岩石试件的扩展机制和破坏规律。此外,随着工程规模的不断变大,地下硐室不仅受到上部岩体的作用,而且地下水也在影响着地下硐室的稳定性,因此开展水压和轴压作用下裂隙岩体破坏规律的研究,也同样势在必行。由于含三维内置裂隙的类岩石水泥砂浆试件在水压和轴压作用下的试验现象不便于观察,本文使用了含贯穿裂隙的类岩石试件作为研究对象,研究了在轴压和水压作用下,含贯穿裂隙的类岩石试件的裂纹的始裂、扩展和破坏规律。本文主要开展和完成的工作如下:1、实验中发现原始试验机的对中存在问题,即试件在压缩过程中处于偏心受压状态,因此对试验机的对中装置进行了改进。具体改进措施是:将原来试验机的加载端部由固定式换成了球形铰,解决了岩石试件在受压过程中的偏心问题,整套装置操作便捷,精度高,可以满足实验要求的精度。2、制作了由水泥砂浆构成的类岩石试件,并使用改进后的试验机开展了裂隙试件在不同侧压下的双轴压缩试验。通过施加不同侧压,可以发现:侧压力为0时,裂纹的扩展方向沿着最大压应力的方向扩展;当预制裂纹倾角一定时,随着裂纹数量的增加,试件的峰值强度呈递减趋势;当预制裂纹数量一定时,随着预制裂纹倾角的增加,试件的峰值强度同样呈递减趋势。而且随着裂纹数量的增加,翼裂纹的扩展先后顺序也发生了变化。侧压力为完整试件单轴抗压强度的10%时,由于侧向压力的侧向约束作用,裂纹的始裂应力相应提高,试件的破坏模式也发生了变化,比侧压为0时的破坏模式更为复杂。总体来看,单轴受压时裂纹的扩展规律与双轴受压时的扩展规律类似,裂纹的萌生和扩展主要是从原裂隙尖端产生的翼裂纹开始,而且双轴压缩作用下,试件尖端不仅会有翼裂纹产生,还会产生反翼裂纹,且这两种裂纹的扩展速率明显慢于单轴压缩时的裂纹扩展速率。3、开展了含裂隙的类岩石试件在水岩耦合作用下的破坏机理研究工作。首先对制作类岩石试件的水泥砂浆原料的配比进行了大胆的尝试,经过多次实验,最终确定了在水泥砂浆掺入硅烷基憎水剂的实验方案,该配比可以保持注入到试件内部的内水压力,其次针对含贯穿裂隙试件在加水压时,水会从水泥砂浆预制裂隙中流走的问题,设计研发了一套研究水岩耦合作用的模具,该模具能够将注入到试件内部的水流密封在试件内部不流失,从而保证实验的顺利进行。4、开展了含贯穿裂隙试件在水岩耦合作用下的室内压缩实验。实验结果表明,内水压力的存在会加快岩石的破坏过程和降低试件的峰值强度,这是由于内水压力的存在改变了预制裂纹范围内的应力场,从而使得岩石的始裂速率快于无水压作用下岩石的始裂速率,并且在预制裂纹始裂以后,水在裂纹尖端处的顶托和楔入作用也加速了试件的破裂过程。5、基于张拉破坏-剪切残余准则改进的弹脆性本构模型,模拟了含裂隙试件在不同侧压情况下裂纹始裂和扩展过程。对比分析了三种不同侧压力下裂隙试件的裂纹始裂、扩展过程和峰值强度,结果表明:施加侧向压力后,试件的始裂和破坏过程会相对延缓,而且侧向压力越大,试件的破坏越缓慢,破坏时的峰值强度越大。6、基于改进的弹脆性模型确定了某地下硐室主厂房范围内节理岩体的力学参数,并将数值模拟计算得到的地质参数应用到该工程洞室开挖后的稳定性分析。
吴相超[3](2016)在《软岩隧道式锚碇原位缩尺模型试验及稳定性研究》文中研究指明锚碇是保证悬索桥稳定的关键部件之一。某长江悬索桥拟在泥岩中修建隧道式锚碇,所处地层具有岩性软、埋深浅、库水影响三大显着特点。软岩具有遇水软化、蠕变明显等特征,高拉拔荷载条件下隧道式锚碇的承载特性和长期稳定是关键。目前在此方面极少有系统性的研究。本文以该大桥的隧道式锚碇为工程依托和研究对象,采用地质调查、岩石物理力学性质试验、原位缩尺模型锚荷载试验、数值模拟等手段,对软岩隧道式锚碇的承载特性及其长期稳定性进行了深入和系统的研究。论文的主要研究工作和成果如下:(1)采用室内和大型原位岩石力学试验,揭示了试验区及锚碇区岩石的基本物理力学性质,获得了隧道锚区域泥岩的岩体力学参数及水对岩石力学性质影响程度。(2)开展了天然状态(不泡水)1:10原位缩尺模型锚的设计荷载(1P)、超载荷载(大于1P)及极限破坏载荷试验,获得了埋深较浅的软岩隧道式锚碇的位移变化特征和空间分布规律,以及破坏特征及破坏模式。基于模型锚蠕变试验,获得了不同荷载级别下位移—时间曲线,分析得到了模型锚蠕变随不同荷载水平变化规律。(3)开展了天然状态(不泡水)及泡水状态下的1:30原位缩尺模型锚的设计荷载(1P)、超载荷载及极限破坏载荷试验,获得了水对软岩隧道式锚碇的位移及强度特征值的影响规律及影响程度。天然状态与泡水状态下隧道锚的破坏特征及破坏模式基本一致;水的作用导致隧道锚系统的位移增大而强度特征值明显降低。基于蠕变试验,获得了泡水状态下不同荷载级别下位移—时间曲线,分析得到了泡水状态下蠕变随不同荷载水平的变化规律。(4)不同缩尺比例模型的试验结果比较显示,同含水状态下,模型锚缩尺比例C越小(尺寸越大),强度特征值越高。不同缩尺比例、不同含水状态的模型锚的位移变化特征和空间变化规律,以及破坏特征和破坏模式基本一致。(5)基于原位缩尺模型锚的试验结果,引入均匀设计和PSO-LSSVM的岩土力学位移反分析技术,对模型参数进行了辨识。基于粘弹性位移反演理论,得到了泥岩的岩体蠕变参数。基于弹塑性位移反演理论,得到了泥岩的岩体弹塑性参数。(6)通过实桥隧道锚的三维弹塑性数值分析,获得了不同工况下设计荷载(1P)、超载及极限荷载作用下的应力、位移变化与分布规律,塑性区发展与分布规律,以及承载力。在设计荷载作用下,锚碇周边岩体变形为mm级,锚碇最大位移量为2.5mm。锚碇周边岩体基本处于弹性工作状态,围岩总体受力状态良好,锚碇围岩稳定。考虑库水位187m和197m工况下,实桥隧道锚碇承载力分别为8P和7P。综合原位缩尺模型锚试验成果以及实桥隧道锚的三维弹塑性数值分析结果,考虑到库水位抬升,实桥隧道锚安全系数取3.5,安全储备系数取6。(7)利用反演的岩体蠕变参数,通过实桥隧道锚的粘弹性数值分析,研究了实桥隧道锚的长期稳定性。库水197m和187m工况在加载设计荷载(1P)6个月后蠕变位移均趋于稳定,库水197m工况的隧道锚瞬时位移和长期位移比库水187m工况略大。锚碇周边围岩基本处于弹性状态,仅在锚碇前、后端面附近出现小范围的塑性区。因此,库水位升高到197m后隧道锚长期稳定仍能达到要求。
程光威[4](2016)在《水荷载对顺倾岩质边坡稳定性的影响分析 ——以茨哈峡泄水边坡为例》文中指出水荷载对边坡的影响主要通过降雨的形式作用于坡体上,同时在坡体内部形成渗流场,与坡体内部的应力场进行耦合,从而影响坡体的稳定性。在岩质边坡中,顺倾边坡是发生变形破坏较多的一种,往往对工程建设造成不可估计的损失,因此研究水荷载对顺倾岩质边坡稳定性的影响有较大的工程意义。本文在前人研究的基础上,研究了顺倾岩质边坡的常见破坏类型,分析了水荷载作用下岩质边坡渗流场与应力场的耦合情况及计算方法,并以茨哈峡水电站泄水边坡为基础建立数值模型,首先使用极限平衡法计算边坡的稳定性,其次运用Geostudio软件进行数值模拟,进行边坡渗流、应力应变及稳定性的分析。论文所使用方法及取得主要成果如下:(1)研究了顺倾岩质边坡的常见破坏类型,分析了其破坏机理以及水荷载对岩质边坡的影响机理。(2)研究了岩质边坡渗流场与应力场耦合分析的常用模型:离散裂隙网络模型、等效连续介质模型、双重介质模型。分析不同模型的耦合情况并提出了相关的计算方法。(3)以茨哈峡水电站项目为依托,泄水边坡为研究对象,通过现场踏勘、实验获得相关的边坡岩体参数。使用极限平衡法计算边坡的稳定系数。并通过有限元法对边坡渗流、应力应变、稳定性情况进行了分析研究。(4)通过软件模拟了降雨入渗和泄流雨雾入渗对边坡的影响情况,分析结果表明:1雨雾渗流对边坡变形影响较大,改变边坡的稳定系数;2渗流对最大主应力与最小主应力的影响较明显,局部应力有较大变化;3雨雾进行时间长短对边坡渗流影响较大,短期内随着时间增加,渗流增强,局部形成暂态饱和区,坡体稳定性降低。
刘洋[5](2015)在《咸阳市张家山泉群供水研究》文中研究表明咸阳市的泾阳地区地下水中绝大部分为苦咸水,水质较差,地下水中溶解性总固体、总硬度、氟化物、硫酸盐等指标均不符合生活饮用水卫生标准,泾阳县及泾河新城居民长期饮用苦咸水与高氟水,这已严重影响居民的身体健康。张家山泉群位于泾阳县西北30km泾河出山口处,属地质断层和裂隙比较发育的地带,泉水密集,水质优良,储藏量大。为了解决泾阳地区居民生活用水问题,本着优水优用原则,当地政府决定实施张家山泉群饮水工程,引张家山优质泉水为民所用。咸阳市张家山泉群供水工程分为泉水收集及预处理工程、输水管道工程两部分。本文旨在研究、设计泉群泉水的收集、预处理、输送等内容,提出安全、合理、可靠、经济的设计方案,发挥工程效益。本文对以往张家山泉群水量的测量成果进行了分析,合理的确定的本次工程的收集规模为8万m3/d;针对不同性质、位置的上升泉、下降泉提出了不同的收集泉室方案;考虑到泉群所处水利文物保护区的条件限制,方案即满足工程要求又不影响水利风景文物的保护,泉室尽量做到现状地面以下,收集管道和现状人行栈道合理结合,建构筑物建筑风格满足风景区人文景观要求,做到了工程和古迹、自然、人文的和谐共处;方案还合理的利用了泾惠渠排沙漏斗等现状工程设施,将预处理构筑物有效地布置排沙漏斗上方,利用排沙漏斗作为清水池,达到了节省用地与工程投资的效果。
陈培培[6](2014)在《水—岩耦合作用下花岗岩力学特性试验研究》文中研究表明深部围岩在高围压和高孔隙水压力条件下所表现出来特殊的力学性质一直是影响煤矿深部开挖的问题,也是岩石力学需要解决的关键问题。选取花岗岩为研究对象,通过室内试验模拟岩石在深部时的水-岩耦合条件,对花岗岩的强度和变形特性进行了研究。基于试验结果,以能量原理为基础分析了花岗岩变形破坏全过程,主要的研究内容如下:通过四组围压和四组孔隙水压力对比试验的结果,分析得出水-岩耦合作用时围压对花岗岩强度的影响要远大于孔隙水压力。引用有效应力的概念,分析了有效围压对花岗岩有效峰值强度的作用效果,得出水-岩耦合作用下花岗岩有效峰值强度与有效围压为二次函数的关系,花岗岩有效剪切强度和有效正应力基本符合摩尔库伦强度准则,而且可以通过有效峰值强度折减系数来描述孔隙水压力对有效峰值强度的折减效果。通过分析不同水-岩耦合作用条件下体积应变与应力的关系,得出水-岩耦合作用下花岗岩扩容起点随着围压的增大而发生滞后,随着孔隙水压力的增大而有提前现象。以应变软化参数为中间桥梁,对水-岩耦合作用下花岗岩峰后应变软化阶段的力学参数进行分析,得出随着应变软化参数的增大广义粘聚力不断减小,相同应变软化参数对应的广义内摩擦角随着孔隙水压力的增大也有减小趋势,广义内摩擦角基本保持不变。在对水-岩耦合作用下花岗岩基本力学特性有了初步了解的基础上,以能量原理为基础对水-岩耦合作用下花岗岩的变形破坏全过程进行了解释,然后对基于能量原理破坏准则的参数进行修正,得出了适用于水-岩耦合作用下花岗岩的破坏准则。将水-岩耦合作用下理论计算的花岗岩破坏强度与试验结果和霍克-布朗破坏准则计算结果的进行对比,得出了修正后基于能量原理的破坏准则是偏安全的,可以作为以后工程应用的理论基础。
尹志明[7](2010)在《马桑湾采动滑坡稳定性分析》文中进行了进一步梳理在具有滑坡地形地质条件的山体下采矿而诱发的采动滑坡,是山区地表采动损害的主要形式之一。地下采矿诱发滑坡是一个复杂的力学过程,涉及多方面影响因素,具有多学科交叉性和复杂性。预防采动滑坡的研究涉及到采动坡体稳定性的主要影响因素、地表移动变形、覆岩的移动变化及应力应变关系、采动滑坡的形成机理、坡体稳定性预测、坡体的长期稳定性等一系列问题。本文以四川金刚煤矿马桑湾顺层滑坡为研究对象,调查了金刚煤矿的地形地貌、区域地质背景、地质构造、矿井生产技术条件、马桑湾滑坡的基本情况;分析了采动滑坡的影响因素,并通过理论分析了逆坡开采对坡体稳定性的影响,同时采用室内相似模拟试验研究逆坡开采过程覆岩及坡体的变形破坏规律;运用FLAC-2D软件对马桑湾采动滑坡进行数值模拟,得到采动后的应力位移变化规律;最后对马桑湾采动滑坡进行稳定性计算与评价,得出影响马桑湾滑坡的影响机理。本文主要取得了以下研究成果:(1)从理论上分析了逆坡开采对顺层坡体稳定性的影响,分析结果表明,随着开采不断推进滑体稳定性系数不断的减小,当滑体下缘开始达到充分采动下沉,滑体的稳定性系数最小,之后不再变化,此时坡体是最危险的。(2)相似模拟试验结果表明,缓倾斜煤层开采覆岩的水平移动值较水平煤层开采要大,在开采沉陷的影响下,岩体不断下沉并向煤层倾角方向移动,从而产生下坡方向的剪应力及水平拉应力,坡顶拉应力较大而形成地表裂缝,坡脚有轻微破坏。(3)马桑湾滑坡数值分析结果表明,随着煤层的开采,坡体的应力分布发生较大变化。在坡顶形成拉应力区,坡顶局部拉应力屈服。坡脚压应力及剪应力集中程度明显,并局部发生压剪屈服。(4)由开采强度的计算可知,煤层开采为轻微采动,地下采动对坡体的稳定性的影响较小。根据马桑湾地表移动变形资料可知,马桑湾滑坡区采矿影响程度等级为中等强烈。(5)马桑湾采动坡体的稳定性计算结果表明,在采动影响下坡体稳定性系数不断降低,当内连煤层开采完后处于基本稳定状态,在降雨的作用下稳定性系数进一步下降,导致了滑坡。
赵延林[8](2009)在《裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合理论及应用研究》文中认为渗流场中裂隙岩体的力学特性及水岩作用机理一直是岩石力学领域关注的前沿方向。渗流场的存在和改变是导致裂隙岩体工程失稳,甚至导致大规模地质灾害的重要原因之一。裂隙渗透压加剧了岩体裂隙的起裂、扩展、贯通,导致岩体渐进失稳破坏,在宏观上,这一过程也是渗流导致岩体强度劣化损伤和围岩应力场变化的过程,另一方面岩体应力的改变和岩体裂隙的损伤扩展,导致裂隙岩体渗透特性变化,将改变渗流场分布。岩体应力的损伤演化与渗流之间的耦合作用可称为裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合,裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合理论在水利水电工程、采矿工程、边坡工程、隧道工程等领域有广泛的应用前景。本文研究课题依托国家自然科学基金资助项目(50774093):水岩作用下裂隙岩体流变—损伤—断裂耦合理论及应用。研究渗透压作用下裂隙岩体断裂力学特性,采用断裂损伤力学理论研究渗流—应力共同作用下裂隙岩体的损伤变形和断裂破坏,从实验研究、理论分析和数值模拟多方面对裂隙岩体渗流—损伤—断裂之间的耦合机理进行了深入系统研究。重点研究了渗透压对裂隙岩体宏细观结构的改造作用及其宏观损伤力学响应;围绕裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合机理和应用研究这一课题,开展以下方面的研究工作:(1)研究渗流—应力作用下岩石裂纹的压剪起裂、翼形裂纹扩展、贯通规律;首次建立了渗流—应力作用下的压剪翼形裂纹模型并对模型进行有限元数值验证;建立了渗流—压剪应力作用下岩石多裂纹体的损伤断裂力学模型和裂纹贯通的破坏准则,从理论上揭示了岩体水力致裂裂缝扩展行为规律。(2)类岩材料多裂纹体断裂破坏实验与岩石断裂韧度测试。用白水泥砂浆作为相似材料,采用预埋抽条法制作不同空间展布的类岩石裂隙模型试样,对单轴加载下裂隙扩展、贯通方式及强度损伤随裂隙空间展布和裂隙数量变化规律进行了探索;对多系列岩石试件断裂韧度进行双扭实验测试,发现岩石断裂度与杨氏模量存在线性关系。(3)采用细观力学方法研究渗流—应力共同作用下裂隙岩体的损伤变形,综合岩体初始损伤和损伤演化特性,建立了裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合本构模型及裂隙岩体渗透张量演化方程;研制了含水裂隙岩体峰前应力—应变的细观损伤力学的计算程序WFRD2D。(4)从岩体结构力学出发,在建立孔隙—裂隙岩体介质的流固耦合精细模型的基础上,提出了基于双重介质裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合的数学模型,该模型中渗流场对损伤场的耦合效应不仅体现在水力梯度以体积力或面力形式作用在应力计算单元上,还体现在渗透压对裂隙岩体刚度矩阵的削弱上。损伤应力场对渗流场的耦合作用体现在岩体和裂隙的渗透系数是应力、翼形裂纹扩展长度和裂隙张开度的函数上,该耦合模型中主干裂隙渗流采用离散介质渗流模型;断续裂隙网络渗流采用拟连续介质渗流模型。(5)研制了双重介质渗流—损伤—断裂耦合模型的有限元程序DSDFC.for。提出离散裂隙介质在进行应力分析时采用空间节理单元,在进行渗流分析时采用平面四节点等参单元或三角形单元的离散方法:保证了不同介质之间的水量交换和两类模型接触处结点水头,位移相等。(6)在FLAC3D现有计算模块的基础上,通过FISH研制裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合计算程序(扩展FLAC3D模型)。开发的计算程序具有强大数值功能,包含了损伤力学计算模块、渗流计算模块及双场耦合分析模块。(7)将裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合模型应用于水库蓄水裂隙岸坡的稳定性分析和不衬砌压力隧洞工程中,分析不同蓄水时期,裂隙岸坡渗流场分布、损伤场的演化,探讨了水库蓄水过程中岸坡山体变形机制。耦合分析认为:山体变形是增量渗透力和增量浮托力共同作用于岸坡的结果;对蓄水相对高程较大的裂隙岸坡而言,库水位上升,裂隙渗透水压增加导致岩体裂纹起裂扩展,岩体损伤区增大且向岸坡深部扩展。高渗透压诱发岸坡不利断层带损伤区扩展,甚至贯通可能是导致岸坡失稳的重要原因。研究了不衬砌水工压力隧洞在运行期间的水力劈裂情况、渗流场分布和内水外渗情况,首次提出陡倾地表下不衬砌压力隧洞与裂纹几何特性、力学特性和岩石断裂韧度高度相关的水力劈裂系数的概念。(8)高压预注水致裂软化煤层的工业实验和数值研究。潞安矿务局王庄煤矿3#煤层4309工作面煤层进行高压预注水致裂软化煤层的工业实验,提出了该煤层注水软化顶煤方案。注水方案的实施使王庄矿中硬煤综放面顶煤放出率提高17%,粉尘浓度降低56%,产量提高45%,创造了显着经济效益。采用渗流—损伤—断裂耦合理论从渗流力学和岩石力学的角度对煤层注水过程中煤体的润湿过程、煤岩的变形及煤岩损伤区等进行了系统的数值研究;得出高渗透水压作用下煤岩裂隙结构的断裂损伤演化是高压预注水软化煤层的基本力学原理。
吴金刚[9](2007)在《高水压隧道渗流场的流固耦合研究》文中研究说明为了研究高水压隧道渗流场的分布规律,本文利用理论解析、数值模拟、模型试验和现场测试等多种手段,对其进行了全面系统的研究,取得了一些有意义的研究成果,并依托铁道部研究课题“宜万铁路齐岳山隧道衬砌水压力特征研究”和厦门路桥公司科研项目“应力场、渗流场组合作用下衬砌结构受力特征及断面优化的模型试验研究”进行了工程应用。本文主要开展了以下几方面的研究工作:(1)提出将隧道的渗流过程区分为稳定流和非稳定流两个阶段的研究思路。在非稳定流阶段,围岩变形和渗流场的重新分布同时进行且相互影响,须考虑流、固耦合作用对渗流场分布的影响;而在稳定流阶段,围岩变形和渗流场分布趋于稳定,不再发生变化,此时可不考虑其间的相互影响作用,从而不予考虑流、固耦合作用对渗流场分布的影响。(2)利用复变函数方法与抽水井的“圆岛模型”,运用解析解的方法系统的研究了均匀介质中稳定流的渗流场分布,给出了高水压岩溶隧道周边地层水压分布规律计算公式。并通过数值模拟进行计算对比,验证了本文解析解的正确性。此外,本文还推导了不良地质围岩中(含溶洞、断层和隔水层)渗流场的计算公式。(3)研究了流、固耦合条件下等效连续介质中渗流场分布的数学模型,并对围岩应力作用下渗流场参数的变化进行了研究,提出将耦合后的渗流参数代入稳定流方程,计算耦合作用结束后的稳定流渗流场的研究方法。(4)通过数值模拟,分析了稳定流和非稳定流的渗流场和结构受力规律。在稳定流分析中,研究了隧道涌水量和注浆圈参数之间的关系,如注浆厚度、注浆圈渗透系数以及不同排水量,得到了衬砌背后水压力和排水量的关系曲线;在非稳定流计算中,研究了流、固耦合条件下不良地质条件围岩中的渗流场分布,对“支护紧跟”和“支护滞后”两种情况下围岩地表变形和衬砌结构受力等进行了对比,最后通过数值模拟对比研究双场叠加和双场耦合的不同作用,得到耦合远比叠加作用危险的结论。(5)以模型试验为手段,进行了厦门海底隧道渗流场和衬砌结构受力特征进行了试验研究。得到了隧道断面注浆圈内、外侧水压力的分布规律;对结构受力变形特征进行了试验测试,得到衬砌的受力变形规律,并对测试结果进行了数值分析验证。(6)对齐岳山隧道的衬砌背后水压力和隧道涌水量进行了现场量测试验。但由于隧道还处于施工中,衬砌背后水压力还没有形成,本部分的工作还需要进一步完善。
张卓[10](2005)在《泄洪雾化影响下岩质边坡稳定性分析与预测》文中研究表明岩体边坡工程的稳定是水利主体工程安全的根本保障,因此研究泄洪雾化对裂隙岩体边坡稳定的影响具有一定的现实意义。本文以消能雾化区边坡和边坡防护结构为研究对象,以泄洪产生的雾化雨和高强水压为研究影响因素,对雾化扩散范围、雾化雨入渗条件下的边坡饱和-非饱和渗流场、边坡稳定、脉动水压下的防护结构的稳定、边坡失稳预测等一系列问题进行了研究。挑流是水利工程中的主要消能方式。在考虑地形的条件下,研究了挑流水舌撞击尾水时水滴随机喷溅特性,建立了水滴随机碰溅的数学模型,提出了地面降雨强度的求解方法。研究了水雾扩散的微分方程,并对于二维恒定雾流扩散方程,得到水雾浓度和降雨强度的表达式。最后,应用挑流泄洪雾化的数学模型,对拉西瓦水电站泄洪雾化进行了预测计算,分别得到其暴雨区和毛毛雨区的范围。雾化雨是泄水建筑物泄洪时伴随的一种物理现象,它具有强度大,时间集中等特点。针对裂隙岩体边坡,把裂隙岩体等效成连续介质,在非饱和渗流理论的基础上,建立了雾化雨作用下裂隙岩体饱和-非饱和渗流有限元数学模型。与以往计算模型不同,该模型通过水流通量绝对值为最大的方法进行入渗边界处理。编制了三维裂隙岩体饱和-非饱和渗流计算程序UNSAT。雾化雨入渗算例分析表明,在雾化强降雨区,孔隙水压力升高较快,易产生对边坡稳定不利的暂态附加水荷载和暂态饱和区。以极限平衡方法为基础,引入非饱和土的抗剪强度理论,利用有限单元法研究了雾化降雨对岩体边坡稳定性的影响。在圆弧滑动面和折线形滑动面的形式下,通过理论推导,建立了边坡稳定安全系数与渗透力间的关系式。研究中综合运用了非饱和土抗剪强度理论和非饱和渗流场的模拟结果,且稳定计算直接利用渗流分析的有限元网格,提高了渗流作用下的计算精度。实例分析表明,随着雾化雨水入渗时间的增长,边坡稳定安全系数在逐渐减小。水垫塘边坡防护结构虽然不直接承受泄洪水流的冲击,但塘内水流的剧烈紊动会形成防护板块下的脉动水压。另外,防护结构的大倾角也是影响其稳定的不利因素。结合边坡防护结构破坏的关键因素和动态水荷载的作用特性,建立了防护结构-锚杆-基岩和水荷载耦合作用的二维弹塑性力学模型,用于分析边坡防护结构的稳定性。在二维弹塑性模型中,利用了一种2节点锚杆单元,这种单元既能体现弹性模量的加固作用,又能反映出剪切模量的稳固效果,从而克服了常用杆单元的弊病。应用上述模型,对黄河拉西瓦工程水垫塘边坡防护结构进行了
二、A Test Model of Water Pressures within a Fault in Rock Slope(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A Test Model of Water Pressures within a Fault in Rock Slope(论文提纲范文)
(1)深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 技术路线 |
2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
2.1 区域赋煤构造及含水层 |
2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
2.4 本章小结 |
3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
3.3 本章小结 |
4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
4.3 本章小结 |
5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
5.3 本章小结 |
6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新性成果 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)含贯穿裂隙试件在双轴和水压力作用下扩展试验和数值模拟研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 节理岩体特性的室内试验研究现状 |
1.2.2 节理岩体特性的数值模拟现状 |
1.3 技术路线 |
第二章 节理岩体理论及试件的制备 |
2.1 引言 |
2.2 脆性岩石的基本特征和破坏规律 |
2.3 含贯穿裂隙试件的制备 |
2.3.1 岩石力学试验材料的发展进程 |
2.3.2 新型试验材料的配制 |
2.4 试件的制备及养护 |
本章小结 |
第三章 含贯穿裂隙试件在单轴和双轴压力条件下的破裂过程 |
3.1 裂隙扩展基本理论 |
3.2 加载仪器的改进措施 |
3.3 试验结果及其分析 |
3.3.1 侧压为0时的室内压缩试验结果及分析 |
3.3.2 施加10%侧压的室内压缩试验结果及分析 |
3.4 不同侧压下的室内试验结果对比 |
3.5 类岩石试件破坏形式的总结 |
3.5.1 单轴压缩状态下的实验结果分析 |
3.5.2 双轴压缩状态下的实验结果分析 |
本章小结 |
第四章 含贯穿裂隙试件在水压和轴压作用下的室内试验 |
4.1 引言 |
4.2 裂隙岩体的多场耦合研究 |
4.3 水岩耦合作用机理 |
4.4 裂隙水压力对岩体强度影响的理论研究 |
4.4.1 静水压力作用 |
4.4.2 动水压力作用 |
4.5 水压作用下含单裂隙类岩石试件的单轴压缩试验 |
4.5.1 水岩耦合试件的制备 |
4.5.2 实验模具的设计 |
4.5.3 注水装置及其液压机的调试 |
4.6 试验过程、结果及分析 |
4.6.1 实验方法及原理 |
4.6.2 实验结果及其分析 |
本章小结 |
第五章 贯穿裂隙试件轴压作用下的数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 数值计算分析方法介绍 |
5.3 数值模拟试件的建模方法介绍 |
5.4 数值计算方法的改进 |
5.4.1 数值计算本构模型的改进 |
5.4.2 Flac 3D后处理的改进措施 |
5.5 单轴压缩室内实验与数值模拟结果的对比 |
5.6 数值模拟结果分析 |
本章小结 |
第六章 工程应用-某引水地下硐室的开挖稳定性分析 |
6.1 工程概况及研究背景 |
6.2 岩体力学参数的数值方法获取 |
6.2.1 常用的岩体力学参数确定方法 |
6.2.2 断续节理岩体数值计算模型的建立 |
6.3 地下泵站的数值模拟计算结果分析 |
本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文及专利 |
在读期间获得的奖励 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)软岩隧道式锚碇原位缩尺模型试验及稳定性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外隧道锚工程应用情况 |
1.2.2 隧道式锚碇系统的现场模型试验研究 |
1.2.3 隧道式锚碇系统的数值仿真模拟研究 |
1.2.4 水位变化对锚碇区稳定性影响的研究 |
1.2.5 隧道锚围岩蠕变的研究进展 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 隧道锚工程地质及岩石力学特性研究 |
2.1 依托工程概况 |
2.2 隧道锚锚址区气象条件 |
2.3 隧道锚锚址区水文地质条件 |
2.3.1 地下水类型 |
2.3.2 水文地质参数确定 |
2.3.3 水与土的腐蚀性分析 |
2.4 隧道锚锚址区地质条件 |
2.4.1 地形地貌 |
2.4.2 地层岩性 |
2.4.3 基岩面及基岩风化带特征 |
2.4.4 地质构造 |
2.4.5 不良地质现象 |
2.5 岩石物理力学特性试验研究 |
2.5.1 试验方法 |
2.5.2 试验成果及分析 |
2.5.3 水对岩石力学参数弱化影响分析 |
2.6 本章小结 |
3 软岩隧道锚稳定性缩尺(1:10)模型试验研究 |
3.1 模型锚设计基本理论依据 |
3.2 原位缩尺(1:10)模型锚建造 |
3.2.1 试验位置 |
3.2.2 模型锚尺寸 |
3.2.3 模型锚塞体结构尺寸 |
3.2.4 模型洞开挖 |
3.2.5 模型锚内反力板制作 |
3.2.6 模型锚塞体制作 |
3.2.7 加载方式选取 |
3.3 监测仪器布置及安装 |
3.3.1 地表变形观测 |
3.3.2 深部围岩变形观测 |
3.3.3 锚塞体与围岩接触面位错 |
3.3.4 锚塞体应力应变 |
3.3.5 钻孔测斜 |
3.4 试验方法 |
3.4.1 仪器设备 |
3.4.2 常规载荷试验方法 |
3.4.3 蠕变试验方法 |
3.5 模型锚载荷试验成果分析 |
3.5.1 地表变形测试成果分析 |
3.5.2 锚塞体周边岩体位移测试成果分析 |
3.5.3 位错计测试成果分析 |
3.5.4 锚体应变计测试成果分析 |
3.6 模型锚蠕变试验成果分析 |
3.6.1 地表变形蠕变测试成果分析 |
3.6.2 锚塞体周边岩体蠕变试验成果分析 |
3.6.3 位错计蠕变测试成果分析 |
3.6.4 应变计蠕变测试成果分析 |
3.7 模型锚极限破坏性试验成果分析 |
3.7.1 地表位移测试成果分析 |
3.7.2 锚塞体周边岩体位移测试 |
3.7.3 锚体错动(位错计) |
3.7.4 锚塞体应变(应变计) |
3.7.5 钻孔测斜(测斜仪) |
3.7.6 表面破裂裂缝 |
3.8 试验成果综合分析 |
3.8.1 强度变形特性 |
3.8.2 蠕变特性 |
3.8.3 破坏模式 |
3.9 本章小结 |
4 水对软岩隧道锚稳定性影响缩尺(1:30)模型试验研究 |
4.1 试验目的及内容 |
4.2 岩体渗透性试验研究 |
4.2.1 试验方法 |
4.2.2 试验成果及分析 |
4.2.3 岩体渗透特性 |
4.3 浸水缩尺(1:30)模型试验 |
4.3.1 模型设计 |
4.3.2 模型锚制作 |
4.4 监测布置与试验方法 |
4.4.1 监测布置 |
4.4.2 试验方法 |
4.5 设计荷载(1P)试验成果及分析 |
4.5.1 地表变形 |
4.5.2 锚塞体周边围岩变形 |
4.5.3 锚塞体混凝土应变 |
4.6 超载(3.5P)试验成果及分析 |
4.6.1 表面变形试验成果 |
4.6.2 锚塞体周边围岩变形 |
4.6.3 锚塞体混凝土应变 |
4.7 蠕变试验成果与分析 |
4.7.1 地表测点蠕变 |
4.7.2 锚塞体周边岩体蠕变 |
4.7.3 锚体应变测点(应变计) |
4.8 极限破坏验成果与分析 |
4.8.1 地表测点 |
4.8.2 锚塞体周边岩体 |
4.8.3 锚塞体混凝土应变 |
4.8.4 钻孔测斜 |
4.8.5 破坏特征 |
4.9 水对模型锚变形、强度影响综合分析 |
4.9.1 含水率测试 |
4.9.2 地表变形 |
4.9.3 特征强度 |
4.10 不同缩尺尺度的试验成果对比分析 |
4.10.1 地表变形 |
4.10.2 强度特性 |
4.10.3 破裂特征及破坏模式 |
4.11 本章小结 |
5 软岩隧道锚模型稳定性及参数反演模拟研究 |
5.1 参数反演方法 |
5.1.1 反演计算方法 |
5.1.2 力学参数与位移非线性映射关系 |
5.1.3 反演的技术路线 |
5.1.4 基本原理 |
5.2 基于 1:10 缩尺隧道锚模型荷载试验围岩参数反演及结果 |
5.2.1 计算条件 |
5.2.2 样本构造 |
5.2.3 岩体弹塑性参数反演结果 |
5.2.4 岩体蠕变参数反演结果 |
5.3 基于 1:30 缩尺隧道锚模型荷载试验围岩参数反演及结果 |
5.3.1 计算条件 |
5.3.2 样本构造 |
5.3.3 岩体弹塑性参数反演结果 |
5.3.4 岩体蠕变参数反演结果 |
5.4 本章小结 |
6 实桥隧道式锚碇稳定性研究 |
6.1 实桥锚区域工程地质概况 |
6.2 实桥隧道锚碇与围岩结构体系三维数值模拟 |
6.2.1 隧道锚数值分析模型 |
6.2.2 计算步骤及力学参数 |
6.2.3 开挖模拟结果 |
6.2.4 设计荷载模拟结果 |
6.2.5 超载模拟结果 |
6.3 实桥隧道锚碇长期稳定性分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 后续研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目及取得的成果 |
(4)水荷载对顺倾岩质边坡稳定性的影响分析 ——以茨哈峡泄水边坡为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及理论意义和实际应用价值 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 顺倾边坡的研究综述 |
1.2.2 顺倾边坡破坏类型及机理的研究 |
1.2.3 水对顺倾边坡作用的研究 |
1.2.4 顺倾边坡稳定性的分析方法研究 |
1.3 本文的研究内容及技术路线 |
第二章 顺倾岩质边坡的破坏类型及水荷载的影响分析 |
2.1 概述 |
2.2 顺倾岩质边坡的破坏类型 |
2.2.1 蠕滑—拉裂破坏 |
2.2.2 滑移—剪切破坏 |
2.2.3 滑移—压致拉裂破坏 |
2.2.4 滑移—弯曲破坏 |
2.2.5 滑移—劈裂破坏 |
2.2.6 塑流—拉裂破坏 |
2.3 水荷载岩质边坡稳定性的影响机理分析 |
2.3.1 水对边坡岩体的物理化学作用分析 |
2.3.2 水对边坡岩体的力学效应 |
第三章 裂隙岩体渗流场与应力场耦合分析 |
3.1 概述 |
3.2 裂隙岩体渗流理论 |
3.2.1 渗流理论的发展 |
3.2.2 裂隙岩体的渗透系数 |
3.3 渗流场与应力场耦合模型及计算方法 |
3.3.1 离散裂隙网络模型及耦合计算方法 |
3.3.2 等效连续介质模型及耦合计算方法 |
3.3.3 双重介质模型及耦合计算方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 泄水边坡的地质条件 |
4.1 区域构造背景 |
4.1.1 区域大地构造 |
4.1.2 区域地形地貌 |
4.1.3 地层岩性 |
4.1.4 新构造运动特征 |
4.2 坝址区工程地质条件 |
4.2.1 地形地貌 |
4.2.2 地层岩性 |
4.2.3 水文地质条件 |
4.2.4 地质构造 |
第五章 泄水边坡变形特征及稳定性分析 |
5.1 泄水边坡工程地质特征 |
5.2 变形特征及机理分析 |
5.2.1 坡体上部岩体的变形破坏现象 |
5.2.2 坡体中部岩体变形特征 |
5.2.3 岸坡下部岩体变形特征 |
5.2.4 泄水边坡潜在破坏模式分析 |
5.3 渗流条件下边坡的稳定性分析 |
5.3.1 渗流对边坡的影响 |
5.3.2 渗流条件下边坡的稳定性计算 |
5.4 本章小结 |
第六章 泄水边坡的数值模拟分析 |
6.1 概述 |
6.2 数值模拟思路及模型几何尺寸 |
6.2.1 模拟思路 |
6.2.2 数值模型 |
6.3 模型材料参数及边界条件 |
6.3.1 模型材料参数 |
6.3.2 模型初始条件 |
6.4 泄流雨雾条件下数值模拟分析 |
6.4.1 岩质边坡饱和-非饱和渗流分析 |
6.4.2 应力应变分析 |
6.4.3 稳定性分析 |
6.5 降雨入渗条件下数值模拟分析 |
6.5.1 岩质边坡饱和-非饱和渗流分析 |
6.5.2 应力应变分析 |
6.5.3 稳定性分析 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)咸阳市张家山泉群供水研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1.概述 |
1.1 课题背景 |
1.2 工程必要性及可行性 |
1.2.1 工程必要性 |
1.2.2 工程可行性 |
1.3 工程任务和规模 |
1.3.1 设计水平年及供水范围 |
1.3.2 工程规模 |
1.4 工程布置及建筑物设计 |
1.4.1 工程总体布置 |
1.4.2 泉水收集及预处理工程设计 |
1.4.3 输水管道设计 |
1.5 设计概算 |
2.水文及工程地质 |
2.1 流域概况 |
2.2 气象 |
2.3 张家山泉群实测资料 |
2.3.1 历年实测资料分析 |
2.3.2 泉群水量变化分析 |
2.4 泾河泥沙 |
2.5 洪水 |
2.5.1 设计洪水计算 |
2.5.2 设计洪水水面线计算 |
2.5.3 洪水水面线和泾惠渠高程关系 |
2.6 水文地质 |
2.6.1 泉水边界及地质结构特征 |
2.6.2 岩溶地下水的补给 |
2.6.3 岩溶地下水的迳流 |
2.6.4 岩溶地下水的排泄 |
2.7 区域地质概况 |
2.7.1 地形地貌 |
2.7.2 地层岩性 |
2.7.3 区域地质构造 |
2.7.4 不良物理地质现象 |
2.8 泉水收集及预处理工程地质条件与评价 |
2.8.1 集水段基本工程地质条件与评价 |
2.8.2 收集泉室工程地质条件与评价 |
2.8.3 集水管道工程地质条件与评价 |
2.8.4 泉水预处理工程地质条件与评价 |
3.工程任务及规模 |
3.1 工程任务 |
3.1.1 区域概述 |
3.1.2 水资源 |
3.1.3 受水区域总体规划及社会经济发展情况 |
3.1.4 供水现状及存在的问题 |
3.1.5 区域水资源利用现状及城市供水规划分析 |
3.2 设计年限 |
3.3 工程供水区域的划定 |
3.4 受水区城市需水量预测 |
3.4.1 供水人口及面积的确定 |
3.4.2 现状供水指标确定 |
3.4.3 规划年供水指标确定 |
3.4.4 县城规划需水量预测 |
3.5 受水区村镇需水量预测 |
3.5.1 供水人口的确定 |
3.5.2 受水村镇现状供水指标 |
3.5.3 村镇规划需水量预测 |
3.6 受水区总需水量确定 |
3.7 水源论证 |
3.7.1 水源选择 |
3.7.2 水源确定 |
3.7.3 张家山泉群水量资料 |
3.7.4 泉群水量变化分析 |
3.8 水源泉选择及收集量确定 |
3.9 工程供水规模确定 |
3.9.1 村镇供水规模的确定 |
3.9.2 城市供水规模的确定 |
3.9.3 工程供水规模的确定 |
3.10 工程建设规模的确定 |
3.11 各受水区域供水量分配 |
4.工程设计 |
4.1 设计依据 |
4.1.1 相关文件及规划 |
4.1.2 规范文件 |
4.2 工程等级和标准 |
4.3 主要建筑物方案选择 |
4.3.1 泉水收集形式的选择 |
4.3.2 泉群取水建构筑物方案 |
4.3.3 泉水预处理设施场地方案论证 |
4.3.4 泉水预处理工艺方案论证 |
4.3.5 净化构筑物选型 |
4.3.6 消毒方式的选择 |
4.3.7 输水工程方案论证 |
4.4 建构筑物设计 |
4.4.1 工程总体布置 |
4.4.2 泉水收集工程设计 |
4.4.3 泉水预处理工程设计 |
4.4.4 输水管道设计 |
4.5 建筑物结构设计 |
4.5.1 收集泉室 |
4.5.2 集水井 |
4.5.3 引水及输水管道 |
4.6 电气设计 |
4.6.1 设计范围及负荷等级 |
4.6.2 供电电源及电压 |
4.6.3 负荷计算及变压器容量 |
4.6.4 供配电系统 |
4.6.5 保护与计量 |
4.6.6 谐波抑制 |
4.6.7 主要节能措施 |
4.7 监控及供水调度系统 |
4.7.1 系统概述 |
4.7.2 系统设计 |
5.工程概算 |
5.1 概算概况 |
5.2 编制原则及依据 |
5.3 建设期贷款利息 |
5.4 水土保持工程 |
5.5 环境保护工程 |
5.6 资金筹措 |
5.7 综合概算表 |
6.结论及建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
附表 |
附表一 泉水收集工程设备材料表 |
附表二 泉水预处理工程设备材料表 |
附表三 输水管道工程设备材料表 |
致谢 |
参考文献 |
(6)水—岩耦合作用下花岗岩力学特性试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩石力学性质研究现状 |
1.2.2 水-岩耦合研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
2 水-岩耦合作用基础理论 |
2.1 水的物理性质 |
2.1.1 水的粘滞性 |
2.1.2 水的压缩系性 |
2.1.3 水的表面张力 |
2.2 岩石的水力特性 |
2.2.1 岩石的不均匀性 |
2.2.2 岩石的孔隙性 |
2.2.3 岩石的渗透性 |
2.3 水-岩耦合作用机理 |
2.3.1 水对岩石力学特性的影响 |
2.3.2 水-岩耦原理分析 |
2.4 本章小结 |
3 水-岩耦合作用下花岗岩力学特性试验 |
3.1 花岗岩岩性 |
3.1.1 花岗岩基本物理试验 |
3.1.2 花岗岩渗透性试验 |
3.1.3 花岗岩单轴试验 |
3.2 花岗岩水-岩耦合室内试验 |
3.2.1 岩样筛选过程 |
3.2.2 岩样制取 |
3.2.3 试验主要设备 |
3.2.4 试验方法 |
3.2.5 试验结果 |
3.3 本章小结 |
4 水-岩耦合作用下花岗岩峰前力学特性研究 |
4.1 岩石有效应力 |
4.1.1 有效应力系数讨论 |
4.1.2 有效应力系数确定 |
4.2 水-岩耦合作用下花岗岩强度特性研究 |
4.2.1 水-岩耦合作用下花岗岩有效峰值强度 |
4.2.2 孔隙水压力对花岗岩有效峰值强度影响 |
4.2.3 水-岩耦合作用下花岗岩有效剪切强度 |
4.3 水-岩耦合作用下花岗岩变形特性研究 |
4.3.1 水-岩耦合作用下岩石的扩容现象 |
4.3.2 孔隙压力对扩容起点影响分析 |
4.4 本章小结 |
5 水-岩耦合作用下花岗岩峰后力学特性研究 |
5.1 水-岩耦合作用下花岗岩残余强度 |
5.2 水-岩耦合作用下花岗岩应变软化阶段力学特性 |
5.2.1 岩石应变软化参数 |
5.2.2 水-岩耦合作用下花岗岩峰后强度 |
5.2.3 孔隙水压力对花岗岩峰后强度参数影响 |
5.3 本章小结 |
6 水-岩耦合作用下基于能量原理花岗岩破坏准则研究 |
6.1 花岗岩破裂过程的能量分析 |
6.1.1 岩石三轴压缩全过程能量转化 |
6.1.2 耗散能和可释放应变能 |
6.2 基于能量原理的花岗岩破坏准则 |
6.2.1 水-岩耦合作用下岩石能量释放率 |
6.2.2 水-岩耦合作用下基于能量原理岩石破坏准则 |
6.2.3 水-岩耦合作用下参数N_p的确定 |
6.3 基于能量原理岩石破坏准则验证 |
6.3.1 Hoek-Brown破坏准则 |
6.3.2 基于能量原理岩石破坏准则正确性验证 |
6.4 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)马桑湾采动滑坡稳定性分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性分析研究现状 |
1.2.2 顺层滑坡研究现状 |
1.2.3 采动滑坡研究现状 |
1.3 研究的主要内容和技术路线 |
1.3.1 研究的主要内容 |
1.3.2 研究的技术路线 |
2 马桑湾地区矿山地质及生产技术条件 |
2.1 矿井地质条件 |
2.1.1 地层岩性 |
2.1.2 地质构造 |
2.2 生产技术条件 |
2.3 马桑湾滑坡基本情况 |
2.4 岩石力学参数的实验室测定 |
2.5 本章小结 |
3 采动顺层滑坡的影响因素及特点分析 |
3.1 采动顺层滑坡的影响因素分析 |
3.2 逆坡开采对顺层边坡稳定性的影响分析 |
3.3 逆坡开采条件下覆岩及坡体变形破坏规律 |
3.3.1 相似理论 |
3.3.2 模型设计 |
3.3.3 模型测点布置及量测方法 |
3.3.4 试验观测结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 马桑湾滑坡采动应力数值分析 |
4.1 FLAC 简介 |
4.2 模型建立 |
4.2.1 材料本构模型破坏准则 |
4.2.2 模型建立 |
4.3 模拟结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 马桑湾滑坡稳定性分析 |
5.1 极限平衡法基本原理 |
5.2 采动坡体稳定性预测模型 |
5.2.1 采动坡体的附加应力估算 |
5.2.2 采动坡体稳定性预测模型 |
5.3 马桑湾滑坡稳定性计算 |
5.4 本章小节 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 建议展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合理论及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合研究的重要意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 裂隙岩体渗流场—应力场耦合研究现状 |
1.2.2 裂隙岩体断裂力学、损伤力学研究现状 |
1.2.3 裂隙岩体流固耦合的应用研究及应用前景 |
1.3 本文主要研究内容及研究方法 |
第二章 渗流—应力作用下裂隙岩体断裂力学特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 渗流-应力作用下压剪岩石裂纹断裂强度 |
2.2.1 考虑裂隙渗透压不同断裂准则下压剪岩石裂纹初裂强度 |
2.2.2 算例分析 |
2.3 渗流-应力作用下压剪翼形裂纹扩展分析 |
2.3.1 已有翼形裂纹模型 |
2.3.2 渗流—应力作用下压剪翼形裂纹模型 |
2.3.3 渗流—应力作用下翼形裂纹扩展的数值分析 |
2.4 渗流—应力作用下岩桥损伤断裂贯通模式 |
2.4.1 渗流—应力作用下压剪多裂纹损伤断裂模型 |
2.4.2 轴向贯通模式 |
2.4.3 岩桥剪断贯通模式 |
2.4.4 算例分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 类岩材料多裂纹体断裂破坏实验与岩石断裂韧度测试 |
3.1 引言 |
3.2 单轴压缩下类岩材料多裂纹体断裂破坏试验 |
3.2.1 试件制备 |
3.2.2 裂隙空间布置 |
3.2.3 实验加载方式和分支裂纹体系 |
3.2.4 裂纹断裂贯通模式 |
3.2.5 类岩材料裂纹尖端应变集中特征 |
3.2.6 类岩材料有序多裂纹体的断裂破坏力学实验 |
3.3 单轴压缩下类岩材料多裂纹体强度的数值实验 |
3.4 岩石断裂韧度双扭实验 |
3.4.1 双扭试验的基本原理 |
3.4.2 试件制备和试验设备 |
3.4.3 断裂韧度测试 |
3.5 岩石断裂韧度与杨氏模量的关系 |
3.6 本章小结 |
第四章 裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合本构模型研究 |
4.1 引言 |
4.2 岩体裂隙的几何特性 |
4.2.1 裂隙面的产状、规模与形态 |
4.2.2 裂隙面的间距和密度 |
4.3 单一裂隙水力特性 |
4.3.1 单裂隙岩体渗流规律 |
4.3.2 三维应力—单一裂隙渗流耦合作用 |
4.4 裂隙岩体水力特性 |
4.5 渗流—应力共同作用下裂隙岩体损伤断裂分析 |
4.5.1 裂隙岩体损伤断裂的细观力学分析 |
4.5.2 含水裂隙岩体损伤力学本构模型 |
4.6 渗透张量随岩体裂隙损伤断裂的演化方程 |
4.7 含水裂隙岩体细观损伤力学数值软件WFRD~(2D)和数值实验 |
4.7.1 WFRD~(2D)的研制 |
4.7.2 含水裂隙岩体损伤演化规律研究 |
4.7.3 算例研究 |
4.7.4 工程应用 |
4.8 本章小结 |
第五章 基于双重介质裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合模型有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 孔隙—裂隙岩体介质流固耦合精细模型 |
5.2.1 裂隙网络的生成 |
5.2.2 孔隙—裂隙岩体介质流固耦合理论 |
5.2.3 孔隙—裂隙岩体介质流固耦合精细模型的求解策略 |
5.2.4 孔隙—裂隙岩体介质流固耦合精细模型的数值实验 |
5.3 基于双重介质裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合数学模型 |
5.3.1 双重介质模型 |
5.3.2 渗流控制方程 |
5.3.3 力学控制方程 |
5.4 基于双重介质裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合模型数值解法 |
5.4.1 裂隙岩体渗流模型的有限元格式 |
5.4.2 裂隙岩体损伤力学的有限元格式 |
5.4.3 两类节理单元 |
5.5 双重介质渗流—损伤—断裂耦合分析有限元程序DSDFC.for |
5.6 本章小结 |
第六章 裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合的扩展FLAC~3D分析 |
6.1 引言 |
6.2 渗流计算模块(FLAC~3D渗流模型) |
6.3 损伤计算模块 |
6.4 程序设计 |
6.5 工程应用研究 |
6.5.1 水库蓄水裂隙岸坡渗流—损伤—断裂耦合分析 |
6.5.2 不衬砌压力隧洞渗流—损伤—断裂耦合分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 高压预注水致裂软化煤层的工业实验和数值研究 |
7.1 引言 |
7.2 高压预注水致裂软化煤层的工业实验 |
7.2.1 煤层注水方案及实施 |
7.2.2 预注水软化顶煤效果分析 |
7.3 高压预注水致裂软化煤层的渗流—损伤—断裂耦合数值实验 |
7.3.1 计算模型 |
7.3.2 煤岩渗流场演化规律 |
7.3.3 煤岩损伤应力场演化规律 |
7.3.4 煤岩损伤区演化规律 |
7.3.5 渗透水压上升规律及主干裂隙变形规律 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
(9)高水压隧道渗流场的流固耦合研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及选题依据 |
1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
1.2.1 理论研究 |
1.2.2 数值分析方法 |
1.2.3 模型试验研究 |
1.2.4 现场监控量测 |
1.3 需要进一步研究的问题 |
1.4 本文的研究思路及主要内容 |
1.5 本文的创新点 |
2 不考虑围岩变形条件下高水压隧道渗流场分布的解析解 |
2.1 引言 |
2.2 渗流过程的划分及本章研究思路 |
2.3 高水压岩溶隧道稳定流渗流场分析 |
2.3.1 各向同性均匀连续围岩介质中隧道渗流场的解析解 |
2.3.2 特殊地质条件围岩中渗流场解析解——镜像法 |
2.3.3 各向异性围岩中隧道渗流场 |
2.4 解析解的数值分析验证 |
2.4.1 与数值解对比 |
2.4.2 与Harr解对比 |
2.5 本章小结 |
3 考虑围岩变形条件下高水压隧道渗流场分布的理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 应力场和渗流场的相互作用机理 |
3.2.1 隧道裂隙岩体中渗流场对应力场的影响 |
3.2.2 隧道裂隙岩体中应力场对渗流场的影响 |
3.3 双场耦合作用下围岩应力场的分布 |
3.3.1 围岩中的孔隙水压力分布规律 |
3.3.2 弹性区的有效应力和位移 |
3.3.3 塑性区的有效应力 |
3.3.4 塑性区半径的确定 |
3.4 考虑应力变化的渗流场分布 |
3.4.1 数学模型 |
3.4.2 耦合稳定渗流方程渗透系数研究 |
3.5 本章小结 |
4 海底隧道与高水压山岭隧道渗流计算分析 |
4.1 厦门海底隧道稳定流场的注浆控制影响分析 |
4.1.1 概述 |
4.1.2 渗流场的注浆影响因素分析 |
4.1.3 数值分析 |
4.1.4 稳定流分析结论 |
4.2 齐岳山高水压岩溶隧道的流、固耦合分析 |
4.2.1 概述 |
4.2.2 流、固耦合计算原理 |
4.2.3 高水压岩溶隧道不良地质条件围岩中渗流场分布 |
4.2.4 耦合场作用下齐岳山隧道支护施作时机的力学影响分析 |
4.2.5 双场叠加与双场耦合作用对结构力学影响对比分析 |
4.3 本章小结 |
5 厦门海底隧道渗流场与结构受力特征的模型试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 相似条件和模型试验方案 |
5.2.1 相似条件 |
5.2.2 模型试验方案 |
5.3 试验系统介绍 |
5.3.1 系统功能和组成 |
5.3.2 试验数据的采集系统 |
5.4 模型试验研究 |
5.4.1 试验目的和试验方案 |
5.4.2 试验过程 |
5.4.3 试验测试数据 |
5.4.4 试验数据分析 |
5.4.5 试验结果的数值验算计算 |
5.5 原型应变的反演 |
5.6 结构应变测试值验算 |
5.7 本章小结 |
6 现场测试试验研究 |
6.1 研究目的与意义 |
6.2 测试内容与测试方法 |
6.2.1 水压测试 |
6.2.2 隧道涌水量的现场测试 |
6.2.3 地表降雨、水压与隧道涌水量三者相关性分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)泄洪雾化影响下岩质边坡稳定性分析与预测(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 雾化雨入渗对岩体边坡稳定性影响研究现状 |
1.3 边坡失稳时间预测理论 |
1.4 本文的主要内容 |
第二章 泄洪雾化机理及扩散范围研究 |
2.1 概述 |
2.2 泄洪雾化机理 |
2.3 挑流泄洪雾化的数学模型 |
2.4 模型应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 三维饱和-非饱和渗流的有限元计算方法 |
3.1 渗流的计算方法 |
3.2 三维饱和-非饱和渗流数学模型 |
3.3 有限元计算格式的推导 |
3.4 本章小结 |
第四章 泄洪雾化雨作用下裂隙岩体边坡的渗流场计算 |
4.1 概述 |
4.2 降雨入渗理论 |
4.3 雾化雨作用下的渗流有限元模型 |
4.4 计算程序的研制 |
4.5 算例分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 雾化雨入渗对岩体边坡稳定性的影响分析 |
5.1 概述 |
5.2 降雨入渗对岩体边坡的影响作用 |
5.3 岩坡稳定分析的有限单元法 |
5.4 计算程序的研制 |
5.5 算例分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 水垫塘边坡防护结构的稳定性研究 |
6.1 概述 |
6.2 动力荷载的特性 |
6.3 稳定分析的二维离散弹塑性模型 |
6.4 程序的研制 |
6.5 工程实例分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 基于神经网络的边坡失稳预测模型 |
7.1 概述 |
7.2 人工神经网络基本知识 |
7.3 边坡安全监测 |
7.4 边坡位移时间序列的混沌神经网络模型预测 |
7.5 边坡稳定性的 RBF 模型预测 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与研究展望 |
8.1 结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
四、A Test Model of Water Pressures within a Fault in Rock Slope(论文参考文献)
- [1]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [2]含贯穿裂隙试件在双轴和水压力作用下扩展试验和数值模拟研究[D]. 李超. 山东大学, 2017(11)
- [3]软岩隧道式锚碇原位缩尺模型试验及稳定性研究[D]. 吴相超. 重庆大学, 2016(09)
- [4]水荷载对顺倾岩质边坡稳定性的影响分析 ——以茨哈峡泄水边坡为例[D]. 程光威. 长安大学, 2016(02)
- [5]咸阳市张家山泉群供水研究[D]. 刘洋. 西安建筑科技大学, 2015(03)
- [6]水—岩耦合作用下花岗岩力学特性试验研究[D]. 陈培培. 辽宁工程技术大学, 2014(03)
- [7]马桑湾采动滑坡稳定性分析[D]. 尹志明. 重庆大学, 2010(02)
- [8]裂隙岩体渗流—损伤—断裂耦合理论及应用研究[D]. 赵延林. 中南大学, 2009(03)
- [9]高水压隧道渗流场的流固耦合研究[D]. 吴金刚. 北京交通大学, 2007(05)
- [10]泄洪雾化影响下岩质边坡稳定性分析与预测[D]. 张卓. 天津大学, 2005(05)