国家自然科学基金(51174014)
- 作品数：21 被引量：197H指数：9
- 相关作者：吴顺川高永涛张院生周喻田书广更多>>
- 相关机构：北京科技大学中铁十六局集团有限公司包头钢铁（集团）有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学水利工程理学更多>>
- 基于层次分析法-正态云模型的岩质边坡稳定性预测被引量：14
- 2016年
- 鉴于边坡问题是制约工程建设的主要地质灾害问题之一,基于云模型理论,综合考虑坡高、坡度等多个影响因子,选出10项影响边坡稳定性的指标,由此计算分析各指标隶属于不同岩质边坡稳定性等级的云模型数字特征,并结合正向正态云模型和指标权重,计算待评估边坡的综合确定度,最终确定岩质边坡稳定性等级。以某水电站库岸边坡为例进行建模计算,结果表明该算法可以对边坡的稳定状态进行预测,正确率较高,为比较合理快速地分析边坡稳定性提供了一条新途径。
- 袁爱平
- 关键词：岩质边坡云模型层次分析法稳定性
- 基于细观特征分析的单节理岩石破裂机理研究被引量：7
- 2016年
- 为揭示不同节理方位对岩石破裂机理的影响,利用PFC软件模拟岩石裂纹孕育、发展和贯通过程中产生的大量声发射数据,基于矩张量理论、P-T图法和T-k图法研究了岩石破裂各阶段中声发射事件的空间位置、破裂方位、破裂类型、应力状态、矩震级等破裂参数及其演变规律。试验结果表明:1)岩石破裂方位受加载方向和节理方位影响,当节理方位与加载方向呈一定夹角时,主压应力分量逐渐分布在与节理方位对应的P-T图位置附近。2)线性张拉破裂所占比例随节理角度的增大而减小,线性剪切破裂、混合破裂和双力偶剪切破裂所占比例随节理角度的增大而增大。3)张拉破裂主要分布于节理面上,其矩震级(能量)较小;剪切破裂和混合破裂主要分布于节理面与临空面的交线上,其矩震级较大。运用矩张量理论、P-T图法和T-k图法可有效掌握岩石破裂机理及其宏观演变规律,可为分析岩体稳定性及其发展趋势提供一种新的技术手段,是传统分析方法的有效补充。
- 柴金飞高永涛吴顺川周喻高艳华郭超
- 关键词：节理岩石声发射矩张量
- 白云鄂博东矿微震监测系统及应用被引量：3
- 2016年
- 白云鄂博铁矿是包钢的主要原料基地,是举世闻名的稀土之乡,其采场边坡监测对矿山生产及安全而言极为重要。介绍了白云鄂博东矿的微震监测系统,通过各平台检波器的布置、主分站的安装、无线设备的安装,实现了对A,B,D区域的边坡微震监测。微震监测系统采集分析监测数据,能在边坡内部精确定位,并通过三维展示软件,直观地呈现岩体破裂点的位置、能量大小,实现采场边坡的实时监测。应用结果表明:目前监测时间内,边坡B,D区与C区相邻的范围较其它区域事件个数较多,微震事件较为活跃,为相对危险区域,应重点采取防止措施。微震监测系统实现了对采场边坡的实时监测,该系统对指导安全生产和边坡加固具有极其重要的意义。
- 张院生李振华吴庆良包德荣柴金飞
- 关键词：露天矿微震监测边坡
- 快速冲填尾矿库静力液化分析与数值模拟被引量：9
- 2014年
- 针对尾矿砂的静力液化特性,在临界状态土力学框架内建立尾矿砂的弹塑性本构模型,并通过自定义本构嵌入到FLAC程序中模拟尾矿砂的静力液化问题。三轴不排水试验模拟结果显示,尾砂静力液化本构模型能够反映尾砂静力液化的一般力学特性,与砂–粉混合物的试验结果吻合较好。选取一个具有代表性的尾矿库(坝)静力液化实例对尾矿库(坝)的静力液化问题进行数值模拟,模拟结果表明,在快速堆载条件下,尾矿库内孔隙水压力不断升高,在尾矿库局部区域产生静力液化,严重的会发生流滑破坏。该模型和采用的数值方法可以用于尾矿库的静力液化稳定性分析。
- 刘洋赵学同吴顺川
- 关键词：土力学尾矿库数值模拟
- 尾矿坝稳定性物理模型试验研究被引量：3
- 2013年
- 以西石门铁矿生产的尾矿砂作为试验材料,通过自行研制的尾矿坝物理模型试验装置,按照室内小比尺堆积尾矿坝模型。加压试验导致坝体内产生高孔隙水压力,而浸润线上升幅度及影响范围较小,表明由于坝体继续堆高引起尾砂液化从而导致坝体失稳的风险不大。坝体位移监测结果表明尾矿坝中部变形最大,该区域为尾矿坝体失稳及采取工程措施的关键部位,坝体稳定存在1个临界高度,当超过其高度会使变形急剧增大,引起坝体失稳。因此在实际工程中应充分重视这一临界高度,并采取相应的工程措施。
- 张敏哲金爱兵王志凯张院生
- 关键词：尾矿坝物理模型试验稳定性分析
- 法向循环加卸载条件下节理力学特征研究被引量：7
- 2015年
- 将节理法向循环加卸载试验所得的法向应力–闭合量曲线分别采用半对数、双曲线本构方程进行拟合,得到2种类型节理法向刚度表达式,并将其引入持续屈服节理模型中,同时编写节理法向循环加卸载程序,首次实现节理非线性本构循环加卸载数值模拟分析。研究结果表明:建立的节理法向非线性本构循环加卸载数值试验方法行之有效;由双曲线方程得到的节理法向刚度值较由半对数方程得到的法向刚度值略有不同,但2种方法得到的节理法向应力–闭合量曲线数值模拟结果均与室内试验十分接近,均可有效表征节理法向循环加卸载力学特征。研究成果可为后续节理岩体动力学性质研究,边坡动力响应分析以及边坡稳定性、安全性评价等奠定基础。
- 吴顺川高艳华李永兵刘波柴金飞高斌
- 关键词：岩石力学
- 排土场工后沉降及蠕变规律被引量：5
- 2016年
- 采用Burgers模型对排土场散粒体蠕变的减速蠕变和等速蠕变两阶段进行描述,利用分层总和法的思想,将垂直填筑的排土场进行分层处理,底层在上覆'自重'变荷载作用下发生沉降变形,分别采用定常和非定常Burgers蠕变模型从理论解析角度推导排土场填筑动态过程中沉降、工后沉降及累计沉降计算公式.以齐大山铁矿排土场监测数据进行实例验算,应用结果表明:非定常Burgers模型和定常Burgers模型拟合的相关系数均较高,非定常Burgers模型沉降最终收敛于5.07 m,定常Burgers模型沉降曲线具有发散性,可见非定常Burgers模型能更好地表述排土场沉降真实工况;将排土场分为十个分层,结合FLAC3D软件的蠕变数值分析计算,得出各单层沉降率的变化规律,即各单层工后沉降量上层沉降值小于下层和中间层,且上层沉降量呈现单调递减变化,越接近排土场顶部单层沉降量越小;中间层沉降量相对下层沉降量要大,其中第5单层的沉降量最大.
- 张院生高永涛吴顺川张太宝田书广
- 关键词：排土场沉降蠕变BURGERS方程分层总和法
- 边坡实时监测系统中预测模型的建立及预警分级研究被引量：8
- 2014年
- 在实际边坡工程中,大多数的边坡失稳事故发生之前都有一定征兆,可以通过边坡稳定性实时监测来避免不必要的损失。通过边坡实时监测系统采集观测数据,并进行综合分析,建立预警模型及预警分级标准,及时判断边坡稳定性。通过在白云鄂博东矿区B区高边坡工程中的应用表明,实时监测系统对准确判断边坡稳定性起到了重要作用。
- 李永兵李兵磊李永辉
- 关键词：边坡稳定性实时监测系统预警分级
- 基于突变理论和广义H-B强度准则的采空区顶板稳定性分析被引量：17
- 2016年
- 为实现煤矿采空区塌陷区土地的治理利用,对煤矿采空区进行顶板稳定性的分析与研究。鉴于采空区顶板的失稳破坏是一个非线性的过程,分别从结构力学和岩体本构关系两个角度建立采空区顶板稳定性分析模型。首先将采空区顶板岩梁结构简化为力学三铰拱模型,然后进行力学分析,求出其力学结构系统的总势能,基于突变理论,建立其力学结构失稳破坏的尖点突变模型;其次构建基于极限平衡法的采空区顶板筒状塌落一般模型,考虑到实际工程的广泛应用,进而建立基于广义H-B强度准则的矩形采场顶板筒状塌落极限平衡分析模型。最后通过不同工程算例分别对2个模型进行了分析和验证,且二者计算结果均与工程实际情况一致,说明两种模型均适用采空区顶板稳定性的分析,为研究采空区稳定性提供一种新的途径。
- 黄昌富田书广吴顺川高永涛
- 关键词：突变理论极限平衡分析顶板稳定性
- PPA-NCM模型在岩爆烈度分级预测中的应用被引量：1
- 2016年
- 针对深埋引水隧洞岩爆分级预测问题,引入云模型理论,建立了基于投影寻踪(PPA)-正态云(NCM)的岩爆分级预测模型。在综合分析影响岩爆发生的相关因素的基础上,选取单轴抗压强度与岩石抗拉强度之比(σc/σt)、岩石切向应力与单轴抗压强度之比(σ_θ/σ_c)、弹性变形能指数W_(et)以及岩石脆性指数I_s为本次岩爆分级预测的评价指标体系,根据既定体系确定了相应评价标准,采用投影寻踪分析确定各指标权重,由云模型正向发生器计算各指标的确定度并生成相应的云图,在此基础上给出岩爆分级预测结果。国内外7个深埋引水隧洞建模计算结果表明,该方法计算结果是合理的。
- 廖建
- 关键词：引水隧洞评价指标云模型投影寻踪
