国家自然科学基金(51309141)
- 作品数：19 被引量：338H指数：10
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- 降雨作用下堆积体岸坡变形破坏模式模型试验被引量：4
- 2018年
- 为了进一步探究降雨作用下堆积体岸坡变形破坏模式,自主设计制作了物理模型试验系统,通过三峡库区某堆积体滑坡现场取样,在测定土样基本物理力学参数后,开展了降雨作用下不同坡角的堆积体岸坡模型试验,主要分析了不同坡角下岸坡模型的变形破坏特征及破坏模式。结果表明:坡度对岸坡变形破坏特征影响显著,坡角较大(60°与50°)时,坡体易出现浅层滑动破坏,坡角较缓(40°)时,容易出现深层滑动,坡角35°及更小时,未出现明显的变形破坏;浅层滑动破坏规模较小,变形自下而上牵引,演化发生所需的时间较短,而深层滑动破坏规模较大,变形自上而下推移,所需时间更长;降雨作用下堆积体岸坡变形破坏可分为软化剥蚀-蠕动变形-明显滑动三个阶段,变形破坏模式表现为雨水入渗→表层饱和→土体软化→饱和区扩大→土体沉降→坡顶裂隙出现→坡脚变形/坡体整体变形→浅层滑面/深层滑面→浅层破坏/深层破坏。
- 王乐华尹思杰许晓亮陈星徐义根
- 关键词：模型试验破坏模式
- 浸泡作用下砂岩断裂力学特性及劣化机理被引量：15
- 2014年
- 岩石的断裂韧度对于定量评价工程的安全及稳定具有重要意义,而岩石的破坏常常有水参与,在库水长期浸泡作用下,岩石的断裂力学特性将如何变化值得深入研究.基于此,以库岸边坡典型砂岩为研究对象,设计了长期浸泡试验,并基于断裂韧度、变形破坏特征和微观结构变化进行综合分析.试验结果表明：（1）浸泡作用下,砂岩的断裂韧度具有明显的劣化趋势,而且劣化幅度有一个先增大后减小的趋势,浸泡5-6月后,劣化趋势逐渐减缓;（2）砂岩三点弯曲试验的P-CMOD关系曲线可以比较明显地分成3个阶段：弹性阶段、屈服阶段、裂纹开展及破坏阶段,随着浸泡时间的增长,弹性阶段逐渐变短,屈服阶段逐渐变长,裂纹开展阶段曲线下降趋势逐渐变缓,而且达到开裂峰值荷载对应的切口张开位移逐渐增大,砂岩有逐渐＂变软＂趋势,脆性逐渐减弱,塑性逐渐增强;（3）浸泡作用导致的润滑、软化和砂岩内部微观结构的变化,特别是微观裂纹、裂隙的发展是导致砂岩断裂韧度及其他力学参数劣化的根本原因.研究成果对于把握库水长期浸泡作用下砂岩断裂力学特性具有比较重要的参考价值.
- 邓华锋原先凡李建林罗骞何明
- 关键词：水-岩作用断裂韧度工程地质
- 软岩三轴加-卸载试验的破坏特征及抗压强度取值方法研究被引量：13
- 2014年
- 软岩三轴加、卸载试验中的抗压强度参数取值是一个非常关键的问题,目前还没有比较确定的方法,通常根据经验或工程要求确定。基于此,结合一组砂质泥岩的三轴加、卸载试验进行了详细研究,试验结果表明:(1)当围压大于10 MPa时,不论是三轴加载试验还是卸载试验,砂质泥岩均表现出明显的应变硬化特性;(2)砂质泥岩在三轴压缩和三轴卸荷两种应力路径的力学响应差别明显,在卸荷条件下通常只存在一条完整的剪切破坏面,而压缩条件下岩样没有明显的控制破裂面,并且剪胀效应明显;(3)将半对数法引入到软岩三轴加、卸载试验数据分析中,可以比较方便地确定软岩三轴加、卸载试验的抗压强度;(4)基于三轴加、卸载试验过程中的应力、应变增量分析,将软岩变形破坏过程分为3个阶段:平滑阶段、规则跳跃阶段和急剧跳跃阶段,各阶段划分的意义明确,可以作为抗压强度确定时的重要参考,因此,在软岩三轴试验数据分析时,可以综合采用这两种方法。研究提出的抗压强度确定方法可操作性强,在其他软岩三轴试验数据分析中值得参考借鉴。
- 邓华锋原先凡李建林胡亚运周美玲
- 关键词：软岩抗压强度破坏特征
- 库水位间歇性下降对堆积体滑坡稳定性的影响被引量：35
- 2016年
- 针对库水位快速下降不利于滑坡稳定的现状,提出库水位以间歇性方式下降,即在传统库水位持续性下降分析的基础上,以三峡库区某一堆积体滑坡为例,利用Geo-Studio软件详细分析了在库水位不同间歇时间和多阶段间歇下降条件下堆积体滑坡稳定情况。结果表明:库水位实行间歇性下降,间歇时间有助于滑坡体内孔隙水压力消散,减小库水快速下降引起的地下水回落的滞后性,有利于水力梯度降低;相比库水位持续性下降,滑坡稳定性得到提高,但稳定系数与间歇时间并不呈正比例关系;在库水位实行多阶段间歇性下降后,提高的程度明显增大,达到5%以上。为了使滑坡稳定性提高的效果达到最佳,应合理地安排库水位下降和间歇时间。
- 肖志勇邓华锋李建林胡安龙李春波常德龙
- 关键词：孔隙水压力水力梯度滑坡稳定性
- 水–岩作用下红层软岩力学特性劣化规律研究被引量：45
- 2016年
- 红层软岩在三峡库区广泛分布,其在水–岩作用下的物理力学特性劣化将直接影响相关库岸边坡的长期变形稳定与安全。基于此,考虑消落带库水位反复升降变化,设计进行红层软岩的浸泡–风干循环水–岩作用试验,研究结果表明:(1)在水–岩作用过程中,红层软岩的强度及变形参数劣化趋势明显,岩样存在逐渐"变软"的趋势,而且前3次浸泡–风干循环中的劣化速率较快,5次浸泡–风干循环作用之后,红层软岩的强度及变形参数劣化趋势逐渐趋于缓慢;(2)在水–岩作用过程中,岩样的破坏模式也存在明显的变化,不同围压下岩样的剪切破坏特征逐渐明显,岩样破坏时控制性裂纹数量逐渐减少,次生裂纹的数量逐渐增加;(3)在水–岩作用过程中,水压力的反复升降变化和浸泡–风干循环作用对红层软岩造成了不可逆的渐进累积损伤,红层软岩由相对致密的结构转变成微观裂隙、孔隙发育的松散多孔结构,宏观上就表现为抗压、抗剪强度劣化和破坏模式的变化。相关研究结论可为库岸边坡长期变形稳定分析提供参考。
- 邓华锋周美玲李建林方景成肖瑶张恒宾王晨玺杰
- 关键词：岩石力学红层软岩消落带劣化破坏特征
- 水岩作用下损伤砂岩强度劣化规律试验研究被引量：77
- 2015年
- 针对震后边坡岩体在降雨或库水浸泡作用下易出现变形破坏的现状,选取典型砂岩为研究对象,对岩样先进行循环加卸载损伤作用,再进行浸泡–风干循环水岩作用试验,对损伤砂岩在水岩作用下的劣化效应和机制进行详细研究。结果表明:(1)循环加载作用导致的岩石矿物颗粒界面滑移、局部接触变形和破坏不仅使得岩样产生塑性变形,而且使得岩样内部形成初始损伤;(2)在浸泡–风干循环水岩作用过程中,损伤砂岩的抗压、抗剪强度劣化效应明显,具有明显的时间效应和非均匀性;(3)与完整岩样相比,损伤岩样的强度劣化速度更快,说明水岩作用对损伤岩样的耦合损伤效应明显,这也能较好解释一些震后边坡在经历多个浸泡或者降雨周期后容易失稳的原因。
- 邓华锋肖志勇李建林胡亚运周美玲
- 关键词：岩石力学水岩作用循环加卸载劣化
- 模糊模式识别法及LVQ神经网络在岩体质量分级中的应用研究被引量：3
- 2018年
- 针对地下工程的围岩质量分级问题,以某水电站窑洞式安装间为实例,选取岩石质量指标RQD、岩石湿抗压强度RW、岩体完整性系数kv、结构面强度系数kf和地下水渗流量W 5个指标作为评价分级的基本因素,分别采用模糊模式识别直接法和LVQ神经网络模式识别法对其岩体质量进行分级,并对分级结果进行了对比。结果表明:模糊模式识别直接法和LVQ神经网络模式识别法的分类结果基本一致,只在单个岩层略微有所出入;基于LVQ神经网络的岩体分级有较好的分类识别性能,该分级方法比较简单、易于掌握,对类似工程设计和施工具有参考价值或指导意义。
- 陈星
- 关键词：LVQ围岩
- 库水位变化对库岸边坡变形稳定的影响机理研究被引量：42
- 2014年
- 水库蓄水后,为满足防洪和发电的要求,库水位将在一个较大的范围内反复升降变化,很可能使稳定的库岸边坡向不稳定方向发展,因此,有必要对库岸边坡的水-岩作用机理进行系统的研究。分析可知,库岸边坡水-岩作用机理应根据水位变化情况分阶段考虑,同时应该重点考虑浸泡-风干的循环作用。在分析库水位升、降变化对库岸边坡稳定性影响时,本文提出了对库岸边坡分段的分析方法,从力学机理上较好的解释了库岸边坡在水位上升或下降过程中安全系数先减小后增大的原因,也能很好的解释一些库岸边坡失稳的原因。最后将库岸边坡水-岩作用机理概括为五个方面:力学弱化机制、局部应力集中机制、物理弱化机制、化学弱化机制、浸泡-风干循环作用累积损伤机制,这样可以更全面的分析库岸边坡的水-岩作用机理和作用效应。研究成果为库岸边坡的变形稳定分析提供了有益的依据。
- 邓华锋邓华锋
- 关键词：水-岩作用库岸边坡
- 循环加卸载过程中砂岩能量耗散演化规律被引量：45
- 2016年
- 为了深入分析循环加卸载过程中岩石能量耗散演化规律,设计、进行砂岩的单轴循环加卸载试验。详细分析典型循环加卸载滞回圈曲线变化特征,探讨加卸载过程中的总功、弹性变形能、耗散能、能量耗散率、残余应变、损伤变量等参数的变化规律及其相互关系。结果表明:(1)循环加卸载过程中,应力–应变滞后现象明显,而且存在明显的残余应变,在计算各能量参数时应该考虑这些因素的影响;(2)考虑残余变形和滞后效应的影响,提出循环加卸载过程中各能量参数修正的计算方法;(3)岩样在循环加卸载临近破坏的时候,各能量参数及残余应变出现明显的增大,能量参数和残余应变的突变均可以较好地预测岩样的破坏;(4)能量耗散率与残余应变的相关性也从另一个角度说明了在能量参数计算时不可忽略残余应变的影响。研究成果对岩石循环加卸载过程中岩石能量损伤演化规律分析具有较好的参考价值。
- 邓华锋胡玉李建林王哲张小景胡安龙
- 关键词：岩石力学循环加卸载
- 基于智能算法优化支持向量机模型的滑坡稳定性预测被引量：21
- 2016年
- 影响滑坡稳定性的因素较多,利用滑坡稳定性影响因素快速预测滑坡稳定状态是当前滑坡研究的重要内容。利用相关系数、支持向量机、交叉验证法、遗传算法、粒子群优化算法等理论建立支持向量机模型对滑坡稳定性进行了研究。以湖北竹溪县197个滑坡为例,研究结果表明:遗传算法优化的支持向量机滑坡稳定性预测模型预测效果最好,与实际情况吻合得最好。最佳参数c为3.001 6、g为0.041 008,训练集滑坡稳定性预测的正确率为84%,测试集滑坡稳定性预测的正确率为79.32%。因此所提遗传算法优化的支持向量机滑坡稳定性预测模型对于滑坡稳定性分析具有一定参考价值。
- 胡安龙王孔伟李建林唐芳艳常德龙郭振
- 关键词：滑坡稳定性相关系数支持向量机粒子群优化算法
