国家教育部博士点基金(20060533071)
- 作品数：44 被引量：939H指数：19
- 相关作者：曹平林杭李江腾赵延林江学良更多>>
- 相关机构：中南大学湖南科技大学湖南城市学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学矿业工程天文地球理学更多>>
- 注浆效应对边坡稳定性的影响被引量：11
- 2009年
- 通过分析注浆后边坡岩土材料的粘结力c和内摩擦角φ对稳定性的影响程度,得出注浆效应对边坡稳定性的影响。通过理论分析发现,基于理想弹塑性本构模型的Mohr-Coulomb准则,运用拉格朗日元法(FLAC3D)建立均质边坡计算模型,分析在不同坡角情况下,不同粘结力c和内摩擦角φ的变化系数Kc和Kφ与安全系数F的关系,从而表征c和φ对于稳定性的影响程度。研究结果表明:注浆后,粘结力有较大提高,而内摩擦角的提高幅度较小;存在一等效影响角θe(θe=34.1 °),当坡角β=θe时,c和φ对稳定性的影响程度相同;当坡角β<θe时,φ对稳定性的影响程度比c的影响程度大;当β>θe时,c对稳定性的影响程度比φ的影响程度大。
- 史秀志林杭曹平
- 关键词：边坡稳定性粘结力内摩擦角
- 层状岩质边坡破坏模式及稳定性的数值分析被引量：82
- 2010年
- 运用FLAC3D模拟层状岩质边坡的破坏模式,并采用强度折减法分析结构面倾角与稳定性之间的关系。结果表明:①水平层状边坡坡顶变形破坏早于坡面和坡脚,形成拉破坏区。当结构面倾角较小时,顺倾向层状边坡主要发生滑移破坏;当结构面倾角较大时,发生弯折-溃曲破坏。直立层状边坡主要发生弯曲-板间拉裂-塌落破坏。逆倾向层状边坡的破坏形式为对于小倾角为滑移破坏,对于陡倾角为倾倒破坏。②对于顺倾向边坡,整体安全系数随结构面倾角先减小后增大,呈现两头高、中间低的形态,在倾角为30°时安全系数最小;对于逆倾向边坡,曲线呈现增大-减小-增大的态势,并且大部分高于顺倾向边坡曲线,符合实际情况。③所采用的低强度弹塑性单元能够比较真实地模拟软弱结构面的变形。
- 林杭曹平李江腾江学良何忠明
- 关键词：层状边坡破坏模式数值模拟稳定性
- 基于流变效应锚杆柔性支护在基坑中的应用被引量：3
- 2009年
- 针对基坑工程预应力锚杆柔性支护的工程特点,依据流变力学理论,提出了一种新的粘弹塑性流变模型,建立了最小锚固锁定荷载的计算式。该模型体现了锚固体和基坑土体的流变效应以及面层、锚杆与基坑壁面的连接特性,并与有限差分程序FLAC3D结合,对锚杆、浆体的受力、安全系数和位移进行了数值计算。根据计算结果和现场监测,得出了预应力锚杆的最小锁定荷载、预应力锚杆筋材应力的不均匀分布和最大轴力位置、浆体剪应力的驼峰分布和面层的剪应变率及加固后坑体位移的分布等有用结论,其结果与现场监测基本吻合,数值计算能较好地反映实际情况,为有效的基坑支护提供了理论依据。
- 王军曹平曾国柱林杭
- 关键词：岩土工程预应力锚杆
- 竹城公路层状岩质边坡的稳定性研究被引量：12
- 2009年
- 为了研究竹城公路层状岩质边坡的稳定性及防治措施,通过现场调查和赤平投影分析边坡潜在变形滑动机理;利用UDEC软件建立层状边坡数值计算模型,分析开挖过程中岩土体的变形情况;根据变形破坏模式提出层状岩质边坡的长短锚杆交替复合支护结构。研究结果表明:浅层滑动和楔形体滑动破坏是该公路边坡的主要破坏模式;开挖完毕后左侧边坡存在稳定性隐患;当边坡开挖到第4步时,将发生滑移破坏;长短锚杆交替复合支护结构充分利用了锚杆和岩土体的受力特性,有效加固了边坡。
- 曹平林杭李江腾何忠明黄杰安
- 关键词：层状边坡复合结构稳定性
- 渗透压作用下压剪岩石裂纹流变断裂贯通机制及破坏准则探讨被引量：40
- 2008年
- 探讨了渗透压作用下黏弹性压剪岩石裂纹的起裂规律及分支裂纹尖端应力强度因子的演变规律,得出:一定轴向压应力下,渗透压、远场侧向应力和裂纹面摩擦系数是影响分支裂纹尖端应力强度因子KI演变的主要因素,渗透压的存在加剧了分支裂纹的扩展,随着裂纹渗透压的增大,分支裂纹扩展由稳定扩展变成不稳定扩展;建立了渗透压作用下压剪岩石裂纹体的轴向贯穿、岩桥剪切贯通两种不同类型的断裂破坏力学模型,引入虚拟应力强度因子KI(LC),提出以分支裂纹临界长度时裂尖虚拟应力强度因子KI(LC)作为黏弹性压剪岩石裂纹的流变断裂破坏准则,通过算例证实了该准则的可行性,得出:在既定裂纹分布、一定轴向应力和裂纹面摩擦系数的条件下,低渗透压、侧向拉应力共同作用下的压剪岩石裂纹趋向于轴向贯穿破坏,而高渗透压作用下会导致分支裂纹尖端岩桥剪切破坏,渗透压、侧向压应力共同作用下压剪岩石裂纹可能会发生具时间效应的流变断裂贯通破坏。为研究水岩相互作用下裂隙岩体的失稳破坏提供了一种新的思路。
- 赵延林曹平林杭刘业科
- 关键词：渗透压应力强度因子
- 水平应力与裂隙密度对顶板安全厚度的影响被引量：27
- 2009年
- 将地下空区顶板视为梁模型,采用结构稳定理论,建立水平应力与地下空区顶板安全厚度之间的关系;以裂隙张量为基础,将岩体中的裂隙看作初始损伤,对含随机分布裂隙的顶板岩体进行分析,推求裂隙岩体的等效变形模量和等效泊松比,从而建立地下空区顶板厚度与岩体裂隙密度之间的关系,并探讨水平应力与岩体裂隙密度对地下空区顶板厚度的影响。研究结果表明:地下空区顶板厚度与水平应力及岩体裂隙密度具有较大的相关性,最小安全厚度随着水平应力的增大而增大,当水平应力由0MPa增加到15MPa时,对安全厚度的影响较大;当水平应力大于15MPa时,随着水平应力的增大,安全厚度的增加幅度较小;最小安全厚度随着岩体裂隙密度的增大而增大,安全厚度与裂隙密度近似呈直线关系。
- 江学良曹平杨慧林杭
- 关键词：地下空区水平应力
- 双重介质固气耦合模型及含夹层盐穴储气库渗漏研究被引量：6
- 2009年
- 提出孔隙裂隙双重介质固气耦合理论;将夹层视为多孔连续介质,层间结构面视为裂隙介质,在建立双重介质固气耦合微分控制方程的基础上,提出双重介质固气耦合模型的求解策略并开发三维有限元计算程序;对含夹层盐穴储气库的天然气渗漏规律进行数值研究。研究结果表明:夹层、层间裂隙区为应力降低区,透气性远比岩盐体的强;在内压p=8MPa时,在2a的运行时间里,仅在距库壁125m处夹层和层间裂隙内出现0.2MPa的气压,气体渗漏率先增加后减小,最终保持平稳,表明在含夹层的岩盐矿床内建造地下储气库是可行的。
- 张耀平曹平赵延林江学良
- 关键词：盐穴储气库双重介质渗漏夹层
- 高陡山区深部硐室地应力测量方法与结果分析——以大红山铁矿硐室为例被引量：2
- 2008年
- 地应力是地下工程围岩稳定与支护结构设计的一个基本参数,其测量方法有很多种。本文详细介绍了适用于深部地下硐室的地应力测量方法——应变解除法,并介绍了大红山铁矿矿区深部地应力测量的方法、过程和结果。在区域地质构造分析的基础上,采用应变解除法进行现场实测,获得了该矿区深部4个水平6个测点的三维地应力状态;利用多方程回归方法分析初始地应力场,获取了大红山铁矿矿区深部地应力分布的基本规律。测量成果为工程设计和稳定性分析提供了依据,并为进一步研究该矿区岩体应力状态和应力场奠定了基础。
- 汪亦显曹平杨慧赵延林陈枫马春德
- 关键词：地下硐室地应力
- 全长注浆锚杆布设方式对边坡稳定性的影响分析被引量：21
- 2010年
- 为了分析锚杆倾角、布设位置和布设形式对边坡稳定性的影响,通过FLAC3D建立数值计算模型,利用双弹簧cable单元建立锚杆系统,计算边坡安全系数以及锚杆的力学响应。表明:(1)锚固边坡存在最优锚固角,其随锚杆长度的增加而逐渐增大;锚杆倾角超过最优锚固角后,边坡的安全系数与锚杆倾角符合线性关系;锚杆轴力沿杆体呈先增大后减小的趋势,最大值出现在杆体中间;(2)随着锚杆布设位置的下移,边坡安全系数呈先增大后减小的趋势,当锚杆布设在坡面中下部时得到的安全系数最大;(3)下排锚杆对安全系数的影响较大;长短相间锚杆破坏了原始滑动面的连续性,改变滑动面形状和位置,引起不同的加固效应。
- 林杭曹平李江腾
- 关键词：布设形式
- 岩土工程远程在线安全监测系统的研究及设计被引量：3
- 2008年
- 针对岩土工程的复杂性和地质条件的多变性和不可完全预测性,在分析岩土工程安全监测系统功能的基础上,从硬件组成和软件组成两方面介绍了系统的总体结构,并对系统设计中的关键技术进行了探讨,详细讨论了现代监测系统中"远程","实时","非接触"功能的实现。并通过一个应用实例进一步说明了远程在线安全监测系统的可行性。
- 许明情曹平仵锋锋
- 关键词：岩土工程监测系统远程在线
