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文檔簡介
1、如何合理確定巖體力學(xué)參數(shù)一直是巖體力學(xué)領(lǐng)域及工程建設(shè)中的重要研究課題。巖體力學(xué)參數(shù)的取值不僅與完整巖塊的材料性質(zhì)有關(guān),還與工程巖體所處的狀態(tài)緊密相聯(lián)。本文在巖體力學(xué)參數(shù)數(shù)值試驗(yàn)?zāi)P捅孀R的基礎(chǔ)上,通過大量巖體數(shù)值試驗(yàn),研究了巖體結(jié)構(gòu)特征、應(yīng)力狀態(tài)、孔隙水壓力等因素對層狀巖體變形模量、抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)的影響。論文的主要研究工作及成果如下:
1)回顧了巖體力學(xué)參數(shù)的確定方法及狀態(tài)相關(guān)性研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀,總結(jié)和分析了影響巖體力學(xué)參數(shù)
2、的狀態(tài)因素和研究方法,提出了采用數(shù)值仿真手段研究巖體結(jié)構(gòu)形態(tài)特征、應(yīng)力狀態(tài)、孔隙水壓力等因素對層狀巖體力學(xué)參數(shù)取值的影響。在此基礎(chǔ)上,以淋溪河水電站壩址區(qū)部分巖體剛性承壓板試驗(yàn)和現(xiàn)場直剪試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對其進(jìn)行數(shù)值仿真試驗(yàn),通過物理試驗(yàn)和數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果的對比分析,說明了以上兩種巖體力學(xué)試驗(yàn)的模擬方法是可行的。
2)基于大量剛性承壓板數(shù)值試驗(yàn)和現(xiàn)場直剪數(shù)值試驗(yàn),研究了巖體結(jié)構(gòu)特征對層狀巖體力學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律。
3、通過對承壓板數(shù)值試驗(yàn)中各類巖體鉛直位移等值線的分布及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),層狀巖體變形特征具有明顯的結(jié)構(gòu)效應(yīng),結(jié)構(gòu)面傾角、間距、剛度對巖體變形模量的影響是相互影響的。同時,為進(jìn)一步探究結(jié)構(gòu)特征對層狀巖體變形模量的影響,采用解析法對同類層狀巖體的變形模量進(jìn)行了研究,得到的成果與數(shù)值試驗(yàn)法基本相同。通過模擬結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀不同的層狀巖體現(xiàn)場直剪試驗(yàn),采用莫爾-庫倫準(zhǔn)則對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,探究了層狀巖體抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀效應(yīng)。
4、 3)通過模擬不同初始應(yīng)力大小下的層狀巖體現(xiàn)場承壓板試驗(yàn),探討了初始應(yīng)力對層狀巖體變形模量的影響。在側(cè)壓力系數(shù)為0.5的應(yīng)力環(huán)境下,層狀巖體變形模量會隨著初始應(yīng)力的增加而變大,但當(dāng)初始應(yīng)力增至某一特定值時,層狀巖體變形模量的變化特征會因結(jié)構(gòu)面傾角的不同而出現(xiàn)較大差異。通過模擬初始應(yīng)力水平不同的層狀巖體現(xiàn)場直剪數(shù)值試驗(yàn),研究了初始應(yīng)力大小對層狀巖體抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)的影響。在側(cè)壓力系數(shù)為0.5的應(yīng)力環(huán)境下,隨著初始應(yīng)力的增大,除傾角0°的層狀
5、巖體抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)保持不變外,其他傾角層狀巖體粘聚力呈線性增加但內(nèi)摩擦角基本保持不變。基于同類層狀巖體的現(xiàn)場直剪、室內(nèi)直剪、三軸壓縮等數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果,闡明了巖體加載狀態(tài)對層狀巖體抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)的影響。由于同類巖體在不同試驗(yàn)方法中的加載狀態(tài)及變形破壞機(jī)制均不同,其所得抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)值存在較大差異。
4)通過模擬含不同孔隙水壓力的層狀巖體現(xiàn)場承壓板試驗(yàn)和現(xiàn)場直剪試驗(yàn),探究了孔隙水壓力對層狀巖體力學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律。研究成果表明:層
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