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利用自行研制的“TCHFSM-I”型大尺寸真三轴压裂渗流模拟装置，研究不同应力条件下煤岩组合体跨界面水力裂缝起裂、扩展规律，分析压裂过程中注液压力与声发射动态响应特征。结果表明：当轴向载荷与最小水平主应力差值≥6 MPa时，水力裂缝能够跨界面扩展进入煤体，形成贯穿型裂缝；反之，水力裂缝沿界面扩展。各试件水力裂缝跨界面扩展行为不同，其注液压力演化规律和声发射动态响应特征也存在差异。当水力裂缝扩展进入...
岩土强度参数的概率分布特征参数是确定强度参数标准值和可靠度分析及风险评估的基础，目前采用现场数据进行估计的方法存在小样本信息量不足的问题，为此，基于贝叶斯统计理论提出服从正态分布的岩土强度参数的概率特征参数服从于一个二维联合先验分布，并根据贝叶斯公式推导相应的共轭后验分布函数，以及岩土强度参数概率特征参数的最大后验估计量计算公式。以重庆万州区域内若干工程的泥岩和砂岩的黏聚力、内摩擦角的历史数据为例...
饱和大理岩特征强度试验研究
岩石力学 饱和 特征强度 体应变(裂纹体应变) 声发射 主频
2019/6/17
为了研究水对岩石裂纹扩展活动的影响规律和机制，通过单轴压缩声发射试验，采用声发射法和体应变(含裂纹体应变)法确定干燥和饱和大理岩的特征强度，探讨声发射法确定大理岩特征强度的适用性和水对特征强度值变化的影响规律。结合特征强度附近声发射波形信号的主频统计结果，分析讨论水影响特征强度值的内在机制。结果表明：声发射法确定的大理岩起裂强度均小于宏观体应变法，其用于确定饱和岩样起裂强度有较强的适用性，但不适用...
为解决传统滑坡位移点预测模型无法对自身预测结果的可靠程度进行有效描述这一问题，引入区间预测方法，提出一种基于不同Bootstrap方法和KELM-BPNN模型的滑坡位移区间预测模型。该模型以4种常用的Bootstrap方法为基础，首先对由各种外界触发因素与滑坡地表位移的监测信息组成的原始数据集，分别进行B次有放回的等概率随机抽样；然后基于不同Bootstrap方法得到的B个伪数据集，分别训练B个K...
不同脆性材料在冲击载荷作用下，起裂时间、裂纹扩展速度及动态起裂韧度等断裂力学参数将呈现不同的表现形式。选择青砂岩、红砂岩、黑砂岩及PMMA(polymethyl methacrylate) 4种脆性材料作为研究对象，采用TWSRC(tunnel with single radial crack)试件，结合裂纹扩展计对预制裂纹的起裂时刻及扩展时刻进行测试，结合试验–数值法对动态起裂韧度进行计算，并采...
水泥浆液是一种悬浊液且具有明显析水特性，浆液发生析水后，其自身黏度、密度明显变化，由此导致浆液在扩散区内黏度、密度等参数时空分布不均。为准确描述浆液发生析水后的裂隙注浆过程。简化浆液发生析水后在裂隙内的扩散运移形态，建立恒定注浆速率条件下，考虑浆液析水作用的裂隙注浆扩散理论模型，推导浆液扩散半径表达式与浆液微元体压力梯度方程。提出考虑析水作用的裂隙注浆计算方法，基于Matlab编程实现了浆液析水率...
基于分段线性差分法，建立轴对称真空预压–电渗耦合非线性大变形固结模型，可用于分析真空预压、电渗任意组合形式下的软黏土大变形固结问题。模型充分考虑固结过程中土性参数的非线性变化并采用FORTRAN编写计算程序，分别采用小变形解析解和大变形固结试验验证模型的准确性，模型在小变形情况下与现有解析解吻合，大变形情况下与室内试验实测值接近。开展真空预压与电渗不同组合形式下的工况分析，结果表明：真空预压–电渗...
在高寒地区，冻融对岩石声发射特征和抗冻性指标有着重要的影响。针对这一问题，利用在寒区采集的花岗岩试件开展冻融试验和冻融岩石的单轴压缩声发射试验。试验结果表明：花岗岩试件抗冻系数随冻融循环次数的增加而逐渐减小；试件的质量损失率随冻融次数的增加而增大。随着冻融循环次数的增加，试件端部效应趋于明显，试件破坏时的声发射撞击数显著增大。声发射振铃计数可分为接触期、平静期和破坏期3个阶段，随着冻融循环次数的增...
采用多功能岩石高温三轴实验机，通过实验对比分析花岗岩在实时温度和循环载荷作用下的单轴应力–应变特性，揭示温度与循环载荷对其力学特性的影响规律，研究表明：(1) 实时温度下花岗岩的单轴抗压强度和弹性模量随温度升高总体呈下降趋势。极限应变随温度的变化规律呈“W”型，即25 ℃～200 ℃，极限应变随温度升高而降低；200 ℃～300 ℃，随温度升高而增大；300 ℃～500 ℃，随温度升高而降低；50...
随着开采深度的增加，矿岩条件与开采环境的恶化，岩爆越来越成为地下金属矿山开采过程中难以避免且频繁发生的动力灾害。在对国内外地下金属矿山岩爆发生现状、影响因素、典型特征、类型与等级、孕育发生过程等全面综述的基础上，探讨、分析井巷和采场岩爆的预测与防治技术。结果表明：(1) 世界范围内大体上可划分为6个岩爆区，目前我国有20余座地下金属矿山已经发生或正在经历岩爆灾害，且主要自东北至西南近海岸线一侧呈“...
传统的采用规则几何体计算储层改造体积(SRV)往往具有较大误差。为此，提出一种基于八叉树的SRV计算方法，该方法可根据事件点密度生成不规则树状网格化结构，通过提取网格结构中的非空节点的体积来计算压裂改造的SRV。通过蒙特卡罗模拟计算和昆北油田的18口井的应用发现：该方法得到的不规则结构能够较好地包络事件点，有效去除未响应区域带来的计算误差；该方法根据事件点密度进行网格划分，充分考虑了事件点密度对S...
调查大光包滑坡滑带含脉状缺陷结构岩石碎裂特征，研究该类含缺陷岩石的循环加卸载破损机制，基于图像识别技术对试样中脉状缺陷面积进行统计，分别进行单轴压缩和加卸载试验。试验结果表明，缺陷结构界面易构成试样的潜在破坏面，加卸载应力处于弹性区间仍能明显造成该类试样损伤。同时，缺陷面积比对试样泊松比、损伤规律和峰值强度有较大影响，在加卸载作用下脉状缺陷面积比越大，相同加卸载次数时岩石泊松比越大，造成的损伤程度...
根据柔性半掏挖基础具有良好抗拔性能，适用于原状土土性较好且地下水位较深的地质条件的特点，以土性参数、深径比及锥体扩展角为参数，设计并制作4组原状土新型基础试验模型，开展其上拔稳定承载力试验；试验得到新型基础在上拔荷载下分为弹性段、弹塑性非线性段、直线破坏段3个变形阶段，以及最终地面土体隆起开裂的破坏形态。同时，开展不同场地土性参数下新型基础上拔稳定承载力特性的非线性模拟分析，考察柔性半掏挖基础与传...
不良地质条件下的岩土体稳定性在地下空间工程中引起了广泛关注。针对不良地质条件下的岩土体稳定性，为建立可靠的分析模型对其进行分析与预测，提出基于CT探测技术的不良地质构造三维网格模型重构方法。该方法通过进行弹性波CT仿真并进行区块化Kriging插值获得弹性波速度构造三维可视化模型，利用峰值法进行材料阈值分割，同时利用三维网格构建和材料属性映射，形成目标区域的三维网格模型。结果表明：通过对重构的三维...