岩溶裂隙体结构力学特性物理模拟试验研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:veteran_eng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国幅员辽阔,有70%的国土面积为山区,岩溶地貌发育,是世界上岩溶分布面积最广的国家之一。进入二十一世纪,随着我国经济的高速发展,在岩溶地区修建的公路、铁路隧道越来越多,带来了诸多工程地质问题,同时由岩溶作用引发的突发地质灾害,如岩溶塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等也造成了巨大的国家财产损失和人员伤亡。岩溶地区的岩体结构不同于一般岩体,岩溶岩体中不仅存在结构面,同时岩体内部还发育有不同尺度的岩溶孔洞。本文把这样一种具有复合结构的岩溶岩体称为“岩溶裂隙体”。目前,学术界对“岩溶裂隙体”这样一种具有特殊结构的地质体结构力学特性研究还比较少。二十世纪六十年代,谷德振、孙玉科等人提出的“岩体结构”概念认为,岩体是由结构面和结构体组成的复杂地质体,力学特性受岩体结构控制。  本文以此为出发点,将岩溶裂隙体的结构做一定的简化后通过物理模拟试验与UDEC数值模拟研究其结构力学特性。物理试验方面,用10cm×10cm×15cm纯石膏块体模拟结构体,堆砌成50cm×50cm×15cm二维平面试验模型进行单轴压缩试验;数值模拟方面,采用基于离散元法的UDEC数值模拟软件对物理模型试验进行一一对应的数值计算,与物理模拟试验结果进行对比分析,综合研究结构面角度、孔洞排布方式和孔洞体积比对岩溶裂隙体力学特性的影响。本文基于一系列的试验结果进行数据分析,得出岩溶裂隙体结构力学特性的一些规律:1、岩溶裂隙体中,结构面为控制其变形破坏方式的主导结构。随着结构面倾角的增大,模型破坏方式由沿结构面的滑动破坏转变为结构体的塑性破坏;2、孔洞的存在为模型发生进一步滑动变形提供了空间,使结构块体更易于发生转动和滚动,增强模型的扩容效应,降低了模型的整体强度;3、在相同的结构面角度情况下,孔洞的空间排布影响了发生剪切滑动结构面的位置。
其他文献
随着汽车排放对环境的污染越来越严重,各国相继出台了一系列限车、限排措施,排放法规也越来越严苛,以达到控制汽车排放的目的。轻型汽车尾气排放的测量方法主要以整车工况法
由于铁路运输拥有运输效率高、运输能力大、受气候等自然条件影响小、成本低、安全可靠、环保等特点,其迎来了客运高速化、货运重载化的全新发展时段,更是形成了世界铁路网规
将采集的三维激光扫描的点云数据经过专用软件处理,可完成地面高程模型DEM及数字正射影像图DOM的大规模生产,将大大提高航测成图的作业生产效率,减少生产环节,缩短生产周期,
随着我国经济的不断发展与生活节奏的不断加快,交通出行的便捷性和快速性已经显得越来越重要,这也导致了近些年来我国高铁和地铁等轨道交通行业得到了空前的发展。随着在轨道
钛合金耐热、耐腐蚀及比强度高等优点,使其得到各行业广泛关注。钛合金薄壁件具有钛合金优点的同时还具有薄壁件质量轻及节约成本的特点,使得钛合金薄壁件在航空航天领域得到
在机车的制动方式中,电空制动是其中非常传统但很实用的一种。电空制动通过电气指令控制电磁阀动作,达到控制空气压力的目的。这种方式即利用了电气信号的快速准确,又利用了
制造执行系统(MES)是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的面向车间生产的管理信息系统,是面向车间生产管理和控制的一种有效方法。作业车间调度问题是制造执行系统研究的
交通运输行业的蓬勃发展带来的能耗和环境问题是可持续发展的重要挑战,优先发展公共交通是缓解矛盾的主要方式,但公交车仍然是城市污染的一个重要源头。近期快速发展的新能源
《国土资源部中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)国土资源部文件—国土资发(2006)58号》文件在“固体矿产资源领域”强调:优先开展重点成矿带的成矿地球动力学与成矿预
换热器是回收余热或废热、提高热能利用率的主要设备,其中管壳式换热器在石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等行业应用非常普遍。多数换热器流速低、容易长垢,沉积的污垢不仅