变形破坏机制

摘要： 地下洞室、地下采矿、引水隧洞工程中,岩体会直接与地下水作用,由此导致的突水事故屡见不鲜,严重威胁工程安全。孔隙水压力作用下岩体的物理力学特性、破坏行为特征和裂纹发展规律等变形破坏行为都与无水条件下存在明显差异。为深入了解水力耦合作用下岩体宏细观变形破坏机制,通过收集整理国内外文献,系统综述了水力耦合岩体变形破坏方面研究的进展与成果。简述了水力耦合下岩体力学特性,重点分析了水力耦合岩体变形破坏机制的最新研究进展,介绍了声发射AE、计算机断层摄影CT和微观扫描电镜等现代辅助试验技术在细观变形破坏分析中的应用。这对评价岩体工程的安全性和稳定性具有借鉴意义。

摘要： 为了保障研究区人民生命财产安全,减少滑坡地质灾害,分析了研究区滑坡所处的地质环境,包括地形地貌、地层岩性、坡体结构、地质构造、水文地质条件、工程地质条件等,得到了该滑坡空间分布范围及形态特征、厚度变化、规模大小及滑带发育情况以及滑坡潜在滑动面及数量、潜在滑带土的物理力学强度参数,可作为支挡的构造物地基的岩、土物理力学参数。根据试验选取合理的参数计算滑坡的稳定性,分析论证失稳破坏机理模式、滑坡发展趋势及规模;并对治理工程措施、结构型式、埋置深度和工程施工等提出工程地质方面的要求和建议,采用抗滑桩及排水防治工程措施相结合方案。研究为该滑坡防治工程设计和监测预防措施提供了可靠的地质依据。

摘要： 利用工程地质层次分析方法,对不稳定斜坡的成因、潜在不利要素进行定性识别;利用定量分析,评估初始地形、改变地形和考虑长历时降雨的坡体稳定性系数劣化规律;利用多期次地面调查和安全监测,评估不稳定斜坡的运动方向、范围和厚度,结合现场情况,提出综合处置建议。主要结论如下:不稳定斜坡是后部陡崖岩体崩落向前滑移演化而成的崩滑堆积体,坡体表层的膨胀土+土岩界面+全强风化砂页岩等易崩解扰动岩体是坡体变形蠕滑的物质基础;自然状态下,初始地形斜坡稳定性系数1.071,三级坡开挖下斜坡稳定性系数1.049,开挖使得坡体由基本稳定变为欠稳定状态。降雨到6月中旬,坡体处于临界状态。因此,工程开挖是诱发因素,长时间降雨造成滑面岩土体饱水劣化和前缘来不及疏排形成超孔压才是坡体加剧蠕滑的主导因素。研究成果可以为临近工程提供类比依据和借鉴。

摘要： 高田滑坡位于夹江县,区内地形变化大,洶各切割强烈,属构造侵蚀-剥蚀低山地貌。受强降雨彩响,滑坡体局部发生蠕滑现鼠。通过地质勘探和现场调查等方法,虚查明工程地质条件基础上,论证了滑坡的变形破坏机制及稳定性分析。研究结果表明:高田滑坡地形东南离西北低,剖面山呈“陡-缓-陡-缓”形态,滑体平均厚药7.0m,体积10.92×10^(4)m^(3),属中型滑坡。滑坡基岩为白垩系粉砂质泥岩,滑面为岩土基履面,从变形破坏特征看,滑坡总体上属于滑移-拉裂型、牵引式滑坡。根据极限平衡方法,滑坡在自重工况下处于稳定状态,在暴雨+自重工况下属欠稳定状态,需采取防治措施治理。

摘要： 以印尼某火电厂涉外项目A2—A4区的问题人工边坡为研究对象,通过现场地勘、实际变形失稳过程、数值模拟等方法综合研究了该地人工边坡失稳机制.在此基础上,探讨了边滑坡加固措施的作用效果及合理性.所得主要结论:A2—A4区人工边坡变形失稳机制主要为软弱地层(煤层)切穿暴露所造成的组合滑移以及坡体沿土岩分界面所造成局部变形,变形破坏模式接近圆弧滑动,人工边坡中的软弱夹层是导致边坡失稳的主控因素;A2、A4区综合考虑桩锚+坡面锚杆的方式进行加固,煤层和全风化泥岩及上部土层内的组合变形没有发展贯通趋势,边坡整体安全.A3区在加固作用下存在沿二级坡脚+煤层+全风化泥岩+上部土层内越顶组合滑移风险以及基坑开挖造成基坑侧壁坍滑风险,需要引起重视并加强监测.

摘要： 2017年9月27日,新疆头屯河中上游河道左岸山体边坡发生滑坡.通过对滑坡的形态特征、物质组成、结构特征调查及岩土体物理力学参数,分析滑坡变形特征,得到滑坡影响因素与变形破坏机制,利用传递系数法分别对滑坡在不同工况下的稳定性进行计算和评价,为头屯河楼庄子水库左岸山体滑坡监测预警与防治提供参考.

摘要： 2017年9月27日,新疆头屯河中上游河道左岸山体边坡发生滑坡。通过对滑坡的形态特征、物质组成、结构特征调查及岩土体物理力学参数,分析滑坡变形特征,得到滑坡影响因素与变形破坏机制,利用传递系数法分别对滑坡在不同工况下的稳定性进行计算和评价,为头屯河楼庄子水库左岸山体滑坡监测预警与防治提供参考。

摘要： 为了研究深部软岩巷道变形机制及相应的控制对策,以金川煤矿8202工作面回风顺槽为研究对象,针对深部软弱破碎岩层条件下的巷道围岩控制问题,采用室内试验和现场实测与理论研究相结合的方法,揭示了裂隙发育岩体巷道及典型支护结构体的变形破坏机制,分析了巷道围岩裂隙发育,易吸水膨胀,锚杆支护潜力未有效发挥等造成巷道围岩变形破坏的因素。基于现场围岩支护体系受力与变形数据分析,并通过FLAC 3D数值模拟软件,对比分析不同支护方式下围岩变形破坏特征。提出了浅部注浆支护封堵围岩裂隙、锚杆锚索支护配合锚索梁形成多层组合拱的联合支护方式。确定了对巷道围岩破碎严重区段进行注浆,锚杆长度3 m,锚索长度9 m,挂梁锚索长度6 m,锚索梁长度3.8 m,采用11#工字钢,全断面采用W钢带及金属网护表的主要支护参数。结果表明:新方案实施后,巷道表面位移较原方案平均降低72.8%,顶板下沉量大幅度减小,该技术能够有效控制围岩大变形,维护巷道长期稳定。

摘要： 为了研究深部软岩巷道变形机制及相应的控制对策,以金川煤矿8202工作面回风顺槽为研究对象,针对深部软弱破碎岩层条件下的巷道围岩控制问题,采用室内试验和现场实测与理论研究相结合的方法,揭示了裂隙发育岩体巷道及典型支护结构体的变形破坏机制,分析了巷道围岩裂隙发育,易吸水膨胀,锚杆支护潜力未有效发挥等造成巷道围岩变形破坏的因素.基于现场围岩支护体系受力与变形数据分析,并通过FLAC3D数值模拟软件,对比分析不同支护方式下围岩变形破坏特征.提出了浅部注浆支护封堵围岩裂隙、锚杆锚索支护配合锚索梁形成多层组合拱的联合支护方式.确定了对巷道围岩破碎严重区段进行注浆,锚杆长度3 m,锚索长度9 m,挂梁锚索长度6 m,锚索梁长度3.8 m,采用11#工字钢,全断面采用W钢带及金属网护表的主要支护参数.结果表明:新方案实施后,巷道表面位移较原方案平均降低72.8％,顶板下沉量大幅度减小,该技术能够有效控制围岩大变形,维护巷道长期稳定.

摘要： 以砂土边坡为研究对象,建立室内试验模型,并采用图像采集和分析技术获取土体变形过程.同时基于有限差分软件FLAC3D建立滑坡三维模型,分析边坡内部剪切带和变形破坏机制.结合室内模型试验和数值模拟结果,分析了边坡剖面、剪切带(滑动面)处土颗粒位移场分布后发现:当土体完全失稳失去承载能力时剪切带完全贯通,滑移体内土体向下加速滑动;土体破坏失稳以后,边坡出现由坡顶贯通至坡趾上方的滑动面,滑动面上部接近圆弧状,下部水平呈直线型;随着加载的持续,土体受影响的范围增大的同时,位移也越来越大;剪应变云图可以直观地观察到剪切带贯通形成圆弧滑动面的过程,并且随着加载的持续,出现明显剪应变的区域由坡顶向下发展,剪应变主要集中在剪切带区域;边坡受载时边坡内部测点均经历土压力缓慢增大、快速增大、下降后趋于稳定3个阶段,以受荷面中心点向水平、竖直2个方向,土压力逐渐减小.

摘要： 贵州处在云贵高原山区的特殊地理位置,山高坡陡且广泛分布碳酸盐岩等可溶岩,导致岩溶作用强烈发育,由此形成大量由强烈岩溶控制的斜坡地质灾害.本次以惠水新寨崩塌作为岩溶区的典型缓倾内斜坡实例,经过野外地质调查分析及UDEC离散元数值模拟来综合探讨其变形破坏机制.结果表明:受缓倾内软硬互层的坡体结构和强烈岩溶作用的控制,崩塌体因差异溶蚀形成凹岩腔,坡体发生坠落、倾倒等局部破坏;随着岩溶和水的持续作用,凹岩腔不断扩大,结构面进一步贯通使变形破坏逐渐由浅表部向坡体深部扩展,最后导致坡体沿下伏软岩整体滑移的大规模破坏.变形破坏机制为差异溶蚀－坠落倾倒(局部)—蠕滑拉裂-滑移剪出(整体)阶段性崩塌.

摘要： 本文采用弹脆性本构模型以及滑移破坏理论,对深部矿井围岩应力分布以及变形破坏机制进行分析.计算结果表明,开挖卸荷将引起剪应力的增长,滑移剪切变形的发展将围岩划分成具有一定尺度的块体(或条带),它们之间的相互摩擦决定着残余强度的大小;在各向不均匀压缩的作用下,深部围岩能够产生区域拉伸破碎,使围岩开挖断面监测到的位移大大超出按连续介质理论计算得到的数值.采用考虑扩容的计算模型可以得到围岩产生区域拉伸破碎的条件,计算得到的该条件与岩体力学性质以及破碎尺度密切相关.

摘要： 目前岩土工程界对于自然状态下陡倾顺层岩质边坡稳定性及其变形破坏机理的研究较多，而对于开挖状态下的陡倾顺层路堑高边坡的稳定性及其变形破坏机制研究较少。因此，论文紧密结合工程实际，对陡倾顺层路堑高边坡病害的坡体结构特征及变形破坏机制进行了较为系统的研究。首先，总结了陡倾顺层路堑高边坡病害的变形破坏特征和坡体结构特征；分析了陡倾顺层路堑高边坡病害的稳定性影响因素、变形破坏模式、坡体的受力状态以及变形破坏的四阶段模式；在此基础上提出了陡倾顺层路堑高边坡病害的变形破坏机制。研究结果表明：陡倾顺层路堑高边坡病害的坡体结构决定了其变形破坏的发生发展机制，同时在路堑开挖卸荷和降雨作用等外部促发因素的作用下，导致边坡产生顺层滑移-压碎（溃）剪断式破坏。

摘要： 水库蓄水引起的库岸滑坡是水利水电工程中常出现的重大工程地质问题之一,水库滑坡经常会严重影响库区居民的生命财产安全,甚至会堵塞河道,影响水库的正常运行.所以深入对水库滑坡的变形破坏机制及稳定性分析预测研究,为滑坡的治理提供决策依据,对确保水库的正常运行和保障库区居民的生命财产安全具有重要意义.锦屏一级水库每年库水位落差达80m,水库运行期库水位升降还会继续恶化呷爬滑坡的环境地质条件,对滑坡的稳定状况是一个严峻考验.本文通过对呷爬滑坡的地质条件进行分析,对呷爬滑坡产生的机理进行论述,同时结合呷爬滑坡在蓄水过程中的变形破坏现象及监测资料分析,提出了呷爬滑坡在水库运行初期的稳定性状态及可能的变形破坏模式,为滑坡的防治提供依据.

摘要： 采用室内试验与数值计算相结合的方法研究开挖形成的黄土高边坡的稳定性及破坏机制.以甘肃环县华能电厂人工高边坡为例,采用线弹性有限元模拟分级开挖过程中潜在破坏面上的应力路径,在边坡上取代表性土样,参考此应力路径做天然含水率和饱和含水率下的三轴试验.依据试验所得强度参数,建立不同开挖坡比下的弹塑性有限元模型,计算各开挖阶段潜在滑动面上土体的应力状态,揭示边坡的破坏机制.结果表明,开挖过程中边坡潜在破坏面上土体应力路径为平均应力减小,剪应力先减小、后增大;开挖过程对潜在破坏面作用为先卸载、后加载,当开挖坡比较大时,高边坡坡肩处先发生屈服破坏,屈服范围随着开挖深度的增大逐渐向下扩展,直至形成连通的屈服面,为典型的推移式破坏模式.

摘要： 在贵州某缓倾顺层岩质边坡工程地质环境条件以及边坡基本特征详细调查的基础上,对边坡变形破坏机制进行分析,得出边坡的变形破坏模式为滑移-拉裂型;同时对边坡稳定性进行定性分析和定量分析,得出边坡在天然工况下处于欠稳定状态,在暴雨工况下处于不稳定状态.最后提出采用抗滑桩、抗剪锚杆和预应力锚索等多种支护手段进行治理的建议.

摘要： 深部纵跨巷道由于地压和经受跨采工作面变化支承压力的叠加影响,巷道难于维护.针对上海大屯能源股份有限公司姚桥矿7253工作面纵跨-650 m轨道大巷地质和生产条件,分析了大巷的变形破坏机制,提出岩性因素、地应力环境、断层地质构造、生产技术条件是导致跨采大巷破坏的主要因素;获得了开切眼前后支承压力分布规律及工作面推进过程中超前支承压力、后方卸压、后期增压的3个变化阶段;提出了动态分步、分段加固原则和加固对策,确定了二次加固的时间,设计了加固支护参数.监测结果表明:新技术对巷道维护效果显著,巷道变形小,围岩整体稳定得到了有效控制.动态分步分段围岩控制原则可为类似条件下纵跨巷道的维护提供参考.

摘要： 地震诱发的泥石流等次生山地灾害因其巨大的致灾力而引起国内外的广泛关注，研究地震泥石流发育和演化特征，对灾区公共安全、防灾减灾管理和灾后恢复重建具有重要意义。本文以5.12汶川地震震中牛眠沟典型研究区，布设泥石流灾害野外监测控制网，选择不同类型的坡面泥石流和沟道泥石流，在沟床、典型泥石流沟道断面和坡面，建立永久性观测站点，利用GPS、GPT-3002和3D激光扫描系统，进行不同泥石流场次和降雨条件下的坡面、断面和沟床观测，绘制1:50大比例三维数字地形图、断面图和剖面图，研究坡面泥石流和沟道泥石流的侵蚀、发育和演化特征，分析不同类型泥石流的流量、冲淤变化、变形破坏机制和危害致灾能力，为泥石流灾害的综合研究提供数据支持，同时也为灾区公路泥石流治理工程设计、监测、预警和防治提供科学依据。

摘要： 本文以黄(塔)桃高速公路中村南隧道出口段边坡为研究对象,以工程地质条件分析、坡体结构特征研究为基础,通过分析已有变形破坏现象、变形破坏机制建立地质概念模型,利用数值模拟手段对隧道洞口段边坡稳定性进行评价,最终形成治理方案,并就治理效果进行评价.

摘要： 工程边坡的理论研究及稳定对确保基础设施的安全建设和正常运营有重要意义.由性质特殊的黄土、膨胀土与冻土等特殊土和岩体组成的工程边坡有别于一般土质边坡,在稳定性分析、工程设计和分析软件等理论研究方面表现出一定差异.为此,在查阅国内外相关资料的基础上,先总结了工程边坡在稳定性分析方法、工程设计和分析软件等理论方面的共性研究成果,又分别阐述了黄土、膨胀土、冻土和岩质工程边坡在理论方面的新研究进展.此外,还概括了工程边坡监测预警技术的发展趋势,提供了特殊岩土体工程边坡的典型治理案例,并指出特殊岩土体工程边坡研究的进一步方向.

摘要： 一种地层沉降变形协调的防治煤矿立井井筒变形破坏的系统及方法，属于防治煤矿立井井筒变形破坏的系统方法。具体为：①根据深厚松散层厚度与土层参数，计算井筒对周围地层的沉降影响范围；②对沉降影响范围的地层中的失水含水层进行注浆加固，注浆加固范围可稍大于沉降影响范围，达到止水加固的目的；③选择合适的协调变形材料对影响范围的地层边界进行竖直填充，材料能起到隔离地层竖向力，并能传递地层水平力的作用；④填充深度达到基岩面以下1m，填充方法可采用单钻孔或多孔连续作业，钻孔同时进行填充，最终形成筒形包围。本方法从协调地层沉降变形角度出发，隔离竖向变形以防止井壁附加力的产生并能保持水平力的存在保证井筒的稳定。

摘要： 一种地层沉降变形协调的防治煤矿立井井筒变形破坏的系统及方法，属于防治煤矿立井井筒变形破坏的系统方法。具体为：①根据深厚松散层厚度与土层参数，计算井筒对周围地层的沉降影响范围；②对沉降影响范围的地层中的失水含水层进行注浆加固，注浆加固范围可稍大于沉降影响范围，达到止水加固的目的；③选择合适的协调变形材料对影响范围的地层边界进行竖直填充，材料能起到隔离地层竖向力，并能传递地层水平力的作用；④填充深度达到基岩面以下1m，填充方法可采用单钻孔或多孔连续作业，钻孔同时进行填充，最终形成筒形包围。本方法从协调地层沉降变形角度出发，隔离竖向变形以防止井壁附加力的产生并能保持水平力的存在保证井筒的稳定。

摘要： 本发明涉及一种空天地一体化采动覆岩变形破坏监测系统及方法，涉及资源开采技术领域。本发明的一方面提供了一种监测方法包括获取目标地区的地表沉陷数据；获取所述目标地区的地表浅层变形破坏数据；获取所述目标地区的地表深层变形破坏数据；根据获取的所述地表沉陷数据、所述地表浅层变形破坏数据和所述地表深层变形破坏数据形成采动覆岩变形破坏动态模型，以获取目标地区的采动覆岩运移规律。本发明的另一方面提供了一种监测系统。根据本发明的监测系统和方法可全面并准确的掌握采动覆岩活动规律，并且无需人工布设地面观测点，降低了操作难度和观测成本，适合应用于具有面积较大、地形复杂等特点的矿区，或者人类难以到达的地区。

摘要： 本发明涉及厚松散层矿区采动地表变形破坏控制方法，具体涉及厚松散层矿区采动地表变形破坏阻隔控制方法。该方法包括以下步骤：1、收集地质采矿资料，获得采区位置及尺寸、煤系地层结构、概率积分法预计参数、各岩层和松散层物理力学参数等数据信息；2、进行开采沉陷预计，预测地表下沉盆地范围、主要影响半径，以及拐点等主要特征点的位置；3、在下沉盆地拐点附近距拐点不同距离的位置布设不同深度的隔离墙，通过数值模拟对各方案的控制效果进行验证；4、综合评估各方案的控制效果和工程成本，确定最终的实施方案；5、在煤炭开采前，根据选定的方案修建地下隔离墙。本发明通过预先修建地下隔离墙，阻断采动附加应力的传导路径，阻挡墙体外侧土体向采空区中心方向移动，将地表采动主要影响控制在隔离墙内侧，从而对外侧区域起到保护作用。

摘要： 本发明公开了一种试验隧道内部收敛变形及破坏状态监测装置及工作方法，本发明包括两个丝杆支架，两个丝杆支架间设置有直线导轨和滚珠丝杆，直线导轨和滚珠丝杆上设置有传感器台座，滚珠丝杆连接转动电机，传感器台座上设置有若干卡座。本发明在滚珠丝杆和直线导轨上设置有传感器台座，通过转动电机带动滚珠丝杆进行转动，能够使传感器台座在隧道模型内部能够螺旋式前进，本发明能够更加准确、完整、连续地记录隧道在断层错动下的破坏与收敛变形的过程。

摘要： 本发明公开一种电子装置经多次破坏性测试的变形模拟方法，包括如下步骤：首先，建立N个有限元模型，且第i个有限元模型用于进行电子装置经第i次破坏性测试的有限元分析，以得到电子装置经第i次破坏性测试的数值解答，N为大于1的整数，且i为1至N的整数；接着，由i为1开始，萃取第i个有限元模型得到的数值解答作为第i+1个有限元模型的可读数据，并让第i+1个有限元模型根据该可读数据来进行电子装置经第i+1次破坏性测试的有限元分析，直到第N个有限元模型进行完电子装置经第N次破坏性测试的有限元分析。因此，电子装置上的至少一零件因应变/应力累积而致的变形或破坏将能够有效测出。

摘要： 本发明公开了一种软岩地层留煤柱采空区巷道变形破坏的模型试验系统及方法，涉及巷道变形破坏模拟试验技术领域。本发明根据煤矿工作面的实际参数与模型试验系统的尺寸确定相似比尺，建立与现场工程情况相同的留煤柱采空区巷道变形破坏模型，留煤柱采空区巷道变形破坏模型内等效设置有与现场情况相同的模拟巷道和采空区，模拟巷道上预制有切缝，利用模型试验系统对试验模型进行应力加载，观察应力加载过程中巷道模型的变形破坏情况和收敛规律，获取试验模型的围岩变形规律和围岩应力演化规律，分析切缝对于巷道的保护效果。本发明直观地揭示了软岩动压巷道的变形破坏机理，有利于指导控制软岩动压巷道的变形，提高煤矿的开采效率。

摘要： 本发明公开了一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置及控制方法，属于围岩控制技术领域。包括防护板、锚杆和弧形板，防护板包括底边防护板、侧边防护板和顶端防护板，防护板上均匀设置有锚杆孔，锚杆孔内穿插有锚杆，侧边防护板的下端与底边防护板垂直固定连接，侧边防护板的上端与顶端防护板两端之间通过锚杆穿插连接有弧形板，弧形板的外侧设置有控制装置，控制装置外侧与巷道围岩壁面贴合；通过调整直角套和弧形板之间的应力支撑力；锁死机构便于在调节机构调节够进行锁死；直角套与其内部可伸缩调节的齿板可针对不同尺寸的围岩顶角进行调节配合，并且与通过调节机构与弧形板连接，避免顶角控制结构的损坏，有利于增强局部的应力支撑力。

摘要： 一种地层沉降变形协调的防治煤矿立井井筒变形破坏的系统，属于防治煤矿立井井筒变形破坏的系统。具体为：①根据深厚松散层厚度与土层参数，计算井筒对周围地层的沉降影响范围；②对沉降影响范围的地层中的失水含水层进行注浆加固，注浆加固范围可稍大于沉降影响范围，达到止水加固的目的；③选择合适的协调变形材料对影响范围的地层边界进行竖直填充，材料能起到隔离地层竖向力，并能传递地层水平力的作用；④填充深度达到基岩面以下1m，填充方法可采用单钻孔或多孔连续作业，钻孔同时进行填充，最终形成筒形包围。本方法从协调地层沉降变形角度出发，隔离竖向变形以防止井壁附加力的产生并能保持水平力的存在保证井筒的稳定。

摘要： 一种模拟极端环境下隧道衬砌变形破坏的试验装置,由封闭底板、封闭侧板、封闭顶板相互垂直组成长方体封闭空间，在封闭底板上堆砌长方体围岩，围岩内部长度方向上贯穿设置有隧道模型，围岩长度方向底部间隔设置有若干组围岩压力盒、顶部设置有围岩顶板，封闭顶板底部设置有渗流总管，渗流总管与围岩顶板之间设置有渗流支管，隧道模型进出口端均设置有湿度调节器和百叶扇，封闭空间内设置有上控温流体输出管、下控温流体输出管、控温流体分流管，上控温流体输出管和加热装置相连通，下控温流体输出管通过控温流体回流管与加热装置相连通，本实用新型对于处治湿度和极端温度场共同作用产生的隧道病害措施具有一定的指导意义，适应性及可操作性强。