李国锋
- 作品数：9 被引量：35H指数：4
- 供职机构：西安理工大学土木建筑工程学院岩土工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金住房和城乡建设部科学技术计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球水利工程交通运输工程更多>>
- 基于FLAC^(3D)的含相变三场耦合简化算法被引量：8
- 2017年
- 为了探求简便实用且可服务于实际冻土工程研究的含相变THM(温度场–渗流场–应力场)耦合算法,基于含相变三场耦合能量平衡方程和冻融过程能量阶段假设,提出水–冰相变简化算法;对热–流–力算法进行串并联,得到三场耦合简化算法;并将该简化联合算法应用于FLAC^(3D)对室内岩样冻融试验进行再现,模拟结果与室内试验结果吻合较好,表明该简化算法可行。同时对试验进行扩展,探讨不同因素对温度场和变形场的影响,结果表明:对流换热系数、冻结温度、环境温度越高相变持续时间越短,径向最大冻结应变越大;孔隙率或含水率越大,相变持续时间越长,径向最大冻结应变越大;膨胀系数和冻融循环次数越大,径向最大冻结应变也越大。研究成果对认识岩石冻融环境下温度、变形规律以及相关室内试验设计有一定的参考意义。
- 李国锋李宁李宁刘乃飞
- 关键词：岩石力学冻融循环
- 多年冻岩土区露天矿边坡局部稳定性探究被引量：3
- 2019年
- 多年冻岩土区露天矿边坡具有特殊的地层分布,且坡表易受外环境周期性的影响而产生局部滑塌或掏蚀破坏。本文沿用含相变的温度场、渗流场、应力场耦合(THM)简化算法和理想边坡模型,探究了边坡冻融下局部损伤破坏演化过程,讨论了基于屈服接近度的局部稳定性分析评价方法的实用性,并以此研究了各因素对边坡稳定性的影响。结果表明:拉塑性区会随着季融层回冻而内移,坡体浅层有沿季冻层底冰面滑塌的可能,而坡肩内部是坡体整体安全性的受力关键,局部有效屈服区综合了拉剪破坏的性质及其区域分布。冻结温度、坡高、冻融循环次数、热膨胀系数、孔隙率对局部有效屈服区的影响程度依次减弱。其中,坡高、冻结温度、冻融次数主要导致坡体内部的损伤积累,坡角更易导致坡表的破坏,而热膨胀系数、孔隙率将同时增大坡体的破坏区与损伤区。
- 李国锋李宁李宁朱才辉
- 关键词：露天矿边坡
- 库水位上升对茨哈峡4#倾倒体的稳定性研究
- 2019年
- 库水位上升产生的浮力作用,将改变原来的水-边坡作用环境,不利于库区边坡稳定.结合茨哈峡4#倾倒体现场踏勘调研情况,根据倾倒体的环境地质条件,探讨了该库岸倾倒体的成因机制和演化过程.利用数值模拟方法,采用FLAC3D有限差分软件建立三维模型,运用强度折减理论对该库岸倾倒边坡的稳定性进行了计算分析,将边坡关键点处的位移是否突变和塑性区是否贯通作为边坡的失稳判据.结果表明:倾倒体的稳定性受库水位上升的影响较为明显;倾倒体在天然状况下是稳定的,此时倾倒体的稳定系数为1.78;随着库水位的上升,倾倒体安全系数逐渐降低,当库水位上升至2 990 m(水位355 m)时,倾倒体的稳定系数为最小,其值为1.12,小于边坡设计安全系数.为了确保安全,建议对该倾倒体采取监控措施.
- 杨敏李宏儒李宁李国锋安晓凡
- 关键词：强度折减法安全系数
- 库尉输水隧洞塌方机制分析及加固效果评价被引量：12
- 2015年
- 库尉输水隧洞前段地下水位远高于洞顶(均在洞顶10 m以上),洞内呈淋雨状,施工过程中塌方事故频发,多处洞顶形成塌方廊道,给工程施工和长期运行造成了隐患。在对塌方事故调查和分析的基础上,通过有限差分软件FLAC3D对其坍塌机制进行系统的研究,并对典型塌方洞段的加固效果进行论证。研究表明:(1)地层岩性是该隧洞塌方事故频发的内在原因,地下水进一步增加了坍塌的可能性(致使洞周变形增加了约2.0倍);(2)初期支护不及时和开挖循环进尺过长是塌方事故发生的直接原因(致使洞周变形分别增加了约0.8和0.2倍);(3)加固处理方案的合理性和施工质量的可靠性对隧洞的安全稳定性至关重要。
- 刘乃飞李宁李国锋冉建西邓边员
- 关键词：隧道工程加固效果
- 多年冻土区露天矿边坡开挖的关键参数研究被引量：5
- 2018年
- 针对多年冻土区冻融循环作用下露天矿边坡开挖关键参数(开挖时间、开挖速度、开挖深度和开挖坡角等)的确定,以保证边坡安全、延长边坡使用年限为目标,基于木里露天矿边坡理想模型,采用含相变三场耦合简化算法,借助局部损伤度的分析方法,结合边坡开挖变形等系统地研究了边坡开挖的几个关键参数。结果表明:冻岩土体边坡主要为局部破坏且每年5—7月为危险月份;虽暖季开挖安全性略低但利于施工;同时一定程度上减缓开挖速度也有利于边坡后期的安全性;边坡开挖深度达到多年冻土下限时,局部损伤破坏最严重,可作为损伤和变形模式的转折点,而当开挖深度超过该限值后其破坏将与普通边坡相似,且坡高每加10 m开挖15年后变形平均增加170 mm;坡角增大虽变形有所增加但损伤度减小,则可适当地提高坡角来减少采剥比。研究结果对认识冻融循环作用下多年冻岩土区边坡安全、经济、有效开挖具有一定的参考意义。
- 李国锋李宁李宁杨敏杨敏
- 关键词：露天矿边坡开挖
- 低温裂隙岩体的各向异性传热模型被引量：4
- 2019年
- 低温裂隙岩体属于典型的非连续介质,其传热特性具有明显的各向异性特性和时变性。从传热学的基本原理出发,对含冰–水相变低温裂隙岩体的传热特性进行了研究。首先通过类比电阻,推导考虑冰水相变及热对流作用的低温单裂隙热阻模型。在此基础上,根据能量守恒定律并考虑对流换热作用对裂隙岩体等效传热特性的影响,推导低温单裂隙代表性体元的传热模型。基于传热性能的可叠加性,构建含多组优势节理低温岩体的各向异性传热模型,从而实现低温裂隙岩体传热性能的等效连续化处理。最后通过一个含水平裂隙岩样和理想岩质边坡对各向异性传热模型进行了验证,最大误差不超过1.0℃。该传热模型的精度满足实际低温裂隙岩体工程的要求。
- 刘乃飞刘乃飞李宁宋战平
- 关键词：岩石力学裂隙岩体各向异性传热模型
- 双参数渐进局部强度折减法优化研究
- 本文对传统强度折减法中c、φ 同时、同比折减且折减区域过大,未考虑破损区动态渐进过程的不足进行优化,提出了双参数渐进局部强度折减法。不仅能够反映岩土体强度参数c 、衰减机理、次序和速率的差异,也能真实再现边坡破损区的动态...
- 刘纯李国锋郭双枫李宁
- 关键词：边坡稳定性
- 锚索应力增量法评价边坡稳定性被引量：3
- 2019年
- 预应力锚索加固后,边坡岩体的力学性能得到改善,从而使其受力状态发生变化,此时如仍按一般边坡稳定性评价方法评价并不是很合理。因此,提出采用支护结构的受力特性来表征加固后边坡的稳定性,具体是指用预应力锚索在各工况下产生变形所引起的应力增量与允许应力增量的差值,将该差值与允许应力增量的比值来表示边坡的稳定性。某水电站左岸坝轴线边坡天然岸坡高、自然坡角大、片麻理陡倾岸外,与片麻理垂直的陡倾裂隙和平缓裂隙是控制边坡稳定性的主要因素,结合现场地质资料和监测数据,利用离散化有限元软件FINAL建立左岸边坡开挖变形分析模型。对比研究3种工况下不同预应力锚索加固设计方案的边坡稳定性,得出暴雨工况为最危险工况,然后分析了最危险工况下不同加固方案时的变形、位移及应力,所得结果与边坡稳定系数法得到的边坡稳定性状况一致。研究结果对该电站左岸坝轴线边坡后续加固有一定的参考作用。
- 杨敏李宁李宏儒李国锋
- 关键词：稳定性预应力锚索
- 库尉输水工程富水土质洞段的流固耦合分析被引量：1
- 2017年
- 库尉输水隧洞前段位于库鲁克山北侧倾斜砾质平原区,地下水位埋深较浅(最浅处仅为1.4 m),且远高于设计洞顶,给设计和施工带来了巨大的困难和挑战。在深入分析水文地质条件的基础上,采用大型有限差分软件FLAC3D对3个典型断面进行了流固耦合分析。研究表明,地下水对隧洞受力及变形特性影响显著,耦合条件下低液限粉土洞段拱顶变形约为不考虑渗流影响时的5.6倍,且与实测值更为接近;不同围岩类型和水文地质条件下各洞段的变形差异较大,耦合条件下低液限粉土洞段的拱顶变形为90 mm、而粉土夹砂和粉细砂夹砾石洞段的变形分别为36 mm和26 mm;耦合条件下各典型断面支护结构受力均超过了素喷混凝土的设计抗拉强度(1.1 MPa),需尽快施做二次衬砌。以上研究成果可为本工程及类似工程的设计与施工提供参考。
- 刘乃飞李宁邓边员李国锋张岩
- 关键词：输水工程地下水流固耦合
