武汉大学水利水电学院水工岩石力学教育部重点实验室
- 作品数：540 被引量：4,552H指数：35
- 相关作者：周伟张志国周俊汝魏凯刘嘉英更多>>
- 相关机构：广西大学土木建筑工程学院长安大学公路学院南昌大学建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程理学矿业工程更多>>
- 考虑锚杆腐蚀作用的岩质边坡系统可靠度分析被引量：11
- 2013年
- 锚杆腐蚀是导致锚固工程事故的重要原因之一,为此,主要研究锚杆腐蚀作用对锚固岩质边坡系统可靠度的影响。首先,在系统分析现有钢筋腐蚀模型及锚杆腐蚀试验数据基础上,确定锚杆腐蚀模型。分析与腐蚀作用相关的锚杆自由段屈服失效模式和锚固段锚杆与注浆体界面黏结失效模式,进而确定相应的锚固边坡失效模式。给出基于蒙特卡洛模拟的边坡时变系统可靠度分析方法,并以锚固岩质边坡为例证明所提方法的有效性。结果表明:K.A.T.Vu和M.G.Stewart提出的钢筋腐蚀模型适用于分析处于密闭潮湿和干湿交替环境条件之间的锚杆腐蚀作用。在锚杆服役的前期,自由段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响较大,而在后期锚固段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响开始变得较大,并且锚杆服役后期锚固力和边坡系统失效概率的变化幅度明显大于前期。边坡系统失效概率随锚杆握裹层厚度的增加而减小,随注浆体水灰比的增加而增大,当握裹层厚度和水灰比达到一定值时,边坡系统失效概率随时间增大的程度并不明显。
- 李典庆蒋水华张利民周创兵
- 关键词：边坡工程岩质边坡失效模式系统可靠度安全系数
- 软岩引水隧洞施工开挖过程围岩变形规律研究被引量：4
- 2015年
- 以云南省滇中引水工程某段软岩引水隧洞建立实体模型,应用三维显式有限差分法程序FLAC3D对其施工开挖过程进行三维数值模拟。计算结果表明,软岩隧洞受到开挖面的空间约束效应,围岩应力逐步释放,相应围岩位移也逐渐增加;在横断面上,拱顶围岩沉降位移沿竖直径向的空间效应主要影响范围在3倍洞径(3D)左右,而拱腰围岩水平位移和拱底隆起位移在1.5D左右;掌子面向前推进过程中,掌子面的空间效应逐渐消失,拱顶、拱底位移在施工开挖面后方约2.5D^3D处趋于稳定,拱腰位移在约2D左右趋于稳定,围岩变形收敛:软岩隧洞需要及时施作初期支护,以提高围岩自承能力,限制位移的增长速度。
- 袁木肖明
- 关键词：软岩引水隧洞FLAC3D
- 卡拉水电站坝区渗流控制效应精细模拟与评价被引量：7
- 2012年
- 卡拉水电站坝址区河谷狭窄,岸坡陡峻,地质条件复杂,渗漏问题突出。为减小卡拉坝区渗漏并改善大坝的渗透稳定性,工程设计采取防渗帷幕、排水孔幕和排水洞等防渗排水措施。采用子结构、变分不等式和自适应罚函数相结合的方法(简称SVA方法),结合典型溢流坝段与坝区整体渗流场分析成果,评价卡拉大坝及坝基渗流控制方案的合理性,并论证其优化的可能性。研究表明:①防渗帷幕有效雍高了帷幕上游侧岩体内的地下水位、增加了绕坝渗流的渗径长度并降低了坝基的扬压力,排水系统则显著降低了坝体内的孔隙水压力以及坝基扬压力;②排水孔幕间距对坝体内的自由面分布有着显著影响,排水孔幕间距取3.0～4.5 m是合适的。
- 郑华康张枫李毅陈益峰周创兵
- 关键词：渗流控制数值模拟
- 跨越堤防桥梁基础对堤防渗透稳定性影响分析被引量：7
- 2011年
- 渗透破坏是河流堤防最主要的破坏形式之一,当建设跨越河流的桥梁设施时,其基础将对堤防渗流场的分布规律产生一定影响。为了确保堤防稳定性及长期安全运行,有必要对桥梁基础建设前后堤防的渗流场进行对比分析,从而评价基础施工前后堤防土体的渗透稳定性。采用三维有限元数值模拟方法对钟祥汉江二桥桥墩修建前后堤防的稳定-非稳定渗流场开展对比分析。研究结果表明,桥梁基础对渗流场的影响不大,堤身渗流溢出部位的渗透坡降变化很小,各个土层的渗透坡降变化小于2%,建设桥梁基础不会显著改变堤防的渗透稳定性。
- 张枫
- 关键词：堤防桥梁基础
- 岩体节理粗糙度系数与统计参数的相关关系研究被引量：17
- 2011年
- 测定节理粗糙度系数JRC的方法均基于10条标准剖面,其人为误差大,且未考虑采用不同取样长度离散节理剖面对各统计参数与JRC的影响。为避免对10条标准剖面JRC的测量误差,考虑JRC的取值范围及离散节理剖面时不同取样长度的影响,从数值模拟粗糙节理的角度出发,采用截断正态分布随机抽样得出节理凸起高度,由每段的凸起高度及取样长度形成凸起表面,叠加生成具有一定迹长的粗糙节理,根据Barton直边法测量其JRC,计算相应的统计参数,研究不同取样长度下各统计参数与JRC的回归关系。研究结果表明:JRC与均方根RMS和中线均值CLA呈线性关系,JRC与均方值MSV,均方根一阶导数Z2,粗糙剖面系数Rp和结构函数SF之间呈抛物线关系,且相关系数均较高;取样长度对统计参数、JRC及其回归关系式有较大影响,在数值模拟粗糙节理时应使取样长度与岩体粒径相近。由于MSV,RMS和CLA只能反映节理起伏高度的均值状况,不能反映各凸起高度所占权重对JRC的影响,因此,建议采用Z2,SF对JRC进行估算。
- 吴月秀刘泉声刘小燕
- 关键词：岩石力学节理粗糙度系数统计参数指数函数
- 粗砂岩变形破坏过程中渗透性试验研究被引量：34
- 2012年
- 利用三轴耦合试验机进行粗砂岩不同围压条件下的变形破坏过程渗透性试验,分析粗砂岩变形及破裂过程中渗透性的变化规律,研究围压对粗砂岩渗透性的影响,探讨试样变形过程中渗透系数与体积应变的关系。研究表明:粗砂岩三轴压缩变形过程中,渗透性变化的总体规律呈现出与偏应力–应变曲线相应的阶段性,即微裂隙压密阶段与弹性变形阶段,渗透性随偏应力增大呈略微降低;弹塑性变形阶段,随新生裂隙的扩展,渗透性先缓慢增大,而后急剧增大,峰值强度后达到极大值;残余流动阶段,产生的贯通性裂隙由于围压作用被压密而导致渗透性下降。在岩样变形破坏过程中,渗透性对环向应变的变化更为敏感。围压越大,粗砂岩渗透性变化曲线的峰值及峰后残余值越小,渗透系数–应变过程曲线越平缓。最后,基于多孔介质理论的质量守恒方程得到孔隙率与体积应变的关系式,采用Kozeny-Carman方程研究粗砂岩变形过程中渗透系数与体积应变的关系,计算结果显示,Kozeny-Carman方程在岩样以孔隙为主要渗流通道阶段适用性较好。
- 王小江荣冠周创兵
- 关键词：岩石力学粗砂岩变形破坏过程
- 江坪河面板堆石坝渗流场模拟与防渗体系评价被引量：8
- 2020年
- 面板堆石坝坝址区常存在岩溶及不良地质构造,可能引发渗漏问题,渗流控制对于高面板堆石坝的安全稳定运行至关重要,工程中广泛采用灌浆帷幕及排水孔进行渗流控制。采用排水子结构与含自适应罚函数的Signorini变分不等式相结合的渗流分析方法(SVA法),对江坪河水电站开展坝址区三维渗流场分析,并对该工程的渗控措施效果进行评价。渗流分析结果表明:江坪河高面板堆石坝主要采用的混凝土面板、趾板、灌浆帷幕形成的闭合防渗体系,可以截断渗漏通道,有效地降低大坝堆石区及下游岩体的渗透坡降,保证坝体及岩体的渗透稳定性。
- 徐毓威王国辉于浩卢文頔
- 关键词：面板堆石坝渗流控制数值模拟江坪河水电站
- 隧洞开挖爆破空气超压诱发围岩振动机理被引量：3
- 2017年
- 基于河北丰宁抽水蓄能电站地质探洞中爆破试验获取的监测数据,理论分析和数值模拟研究了隧洞开挖爆破空气冲击波超压诱发围岩振动的机理及特性。结果表明,小断面隧洞爆破空气冲击波超压较大并将诱发围岩振动,该振动具有振速高、持续时间长和衰减慢等特征;空气冲击波超压诱发的围岩受迫振动发生时间受空气冲击波传播速度控制;诱发振动可分为空气冲击波超压作用于前部围岩产生并经围岩传播过来的振动,和空气冲击波超压传播到围岩壁面直接引起的振动。数值模拟发现受迫振动经围岩传播时衰减很快,所以测点的振动主要是由于空气冲击波超压直接作用于洞壁造成的围岩振动。
- 陈明何文学卢文波王高辉郭天阳冷振东
- 关键词：钻孔爆破隧洞
- 破碎花岗岩非达西渗流的试验研究被引量：2
- 2017年
- 为研究破碎岩体的渗流特性和非达西流的判别准则,利用Triaxial Cell三轴试验系统将3组饱和完整花岗岩进行破碎,获取破碎岩体,开展不同围压条件下高水力梯度的渗流试验。试验结果表明,采用Forchheimer方程拟合水力梯度▽P与渗流流量Q的实测数据点,相关系数趋近于1,渗流表现出显著的非线性;随着围压的增大,Forchheimer方程拟合系数A与B呈上升趋势,即岩样渗透性降低,渗流非线性增强,并且破碎花岗岩的非达西系数β随着固有渗透率k的减小近似呈幂函数关系增大。利用该幂函数关系式提出一类能直观判定达西流和非达西流的指标参数——水力梯度比Φ_P和流量比Φ_Q,指标参数的选择和临界值的确定取决于不同工程的目标需求。
- 贺香兰周佳庆魏凯王敏
- 关键词：非达西流
- 堰塞体形成全过程的连续离散耦合数值模拟被引量：3
- 2017年
- 地震是触发边坡失稳、滑动形成堰塞湖的重要因素,以云南鲁甸"8·03"地震引发红石岩滑坡为例,应用连续-离散耦合分析方法(FDEM),模拟了三维滑坡体从变形破坏至堆积形成堰塞体的全过程。采用双轴压缩数值试验率定各岩土层的FDEM模拟参数,以对应实际岩土体物理力学参数。建立了滑坡体和河谷的三维有限元模型,滑坡体部分采用较小的网格密度,并在实体有限单元之间插入无厚度界面单元模拟。随着滑坡体的失稳和滑动,失效界面单元不断增加,导致滑坡体由连续体向非连续体转换,并最终形成松散的堆积体。三维FDEM数值模拟表明,地震引发边坡岩体内部损伤和变形累积,结构面贯通,滑坡体高速下滑并伴随破坏、解体、撞击对岸、堆积河道、不断密实,形成堰塞体。最终形成的堆积体形态与现场情况比较接近。
- 王叶周伟马刚陈远常晓林
- 关键词：地震
