刘建平
- 作品数：23 被引量：256H指数：10
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划湖北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程矿业工程文化科学更多>>
- 一种岩体现场声发射监测传感器推送定位方法及装置
- 本发明公开了一种岩体现场声发射监测传感器推送定位方法及装置，步骤是：①建立三维坐标系，使孔口及推送定位装置位于一个坐标系；②推送传感器，记录传感器距离孔口距离及所处点倾角和方位角；③计算推送过程中传感器所处的三向坐标值，...
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- 文献传递
- 硬岩隧道掘进机性能预测模型研究进展被引量：53
- 2016年
- 由于硬岩隧道掘进机(TBM)对地质条件极其敏感,且前期投资较大,准确预测特定地质条件下的TBM性能对于隧道施工方法选择、施工进度安排和成本估计至关重要,同时也是隧道行业内的热门话题。首先回顾国内外TBM性能预测模型的研究进展,对目前常用的TBM性能预测模型进行较为详细地介绍。基于对理论模型和复杂经验模型(总计17个)中使用的岩体参数和机器参数的频率统计,发现影响TBM性能的岩体参数主要包括不连续面间距、岩石单轴抗压强度、不连续面和隧道轴向之间的夹角、隧道直径和岩石脆性等;影响TBM性能的机器参数主要包括单刀推力、刀盘转速、刀具直径、刀间距、刀尖宽度和滚刀岩石接触角等。基于统计结果论述各参数对TBM性能的影响,最后根据国外TBM性能预测模型的发展历程对国内开发TBM性能预测模型提出一些建议。
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- 关键词：隧道工程岩体参数
- 一种相似材料岩体试样断续节理精确定位制作装置
- 本发明公开了一种相似材料岩体试样断续节理精确定位制作装置，裂隙定位支架底板平行布置于试样模具的两侧，通过裂隙定位支架锚固螺栓锚固在制样底板上，裂隙定位支架通过螺纹与裂隙定位支架底板连接，裂隙纵向定位杆分别与裂隙定位支架底...
- 刘学伟刘泉声何军刘建平魏莱雷广峰
- 基于Griffith强度理论的岩石裂纹起裂经验预测方法研究被引量：26
- 2017年
- 裂纹起裂强度是岩石破坏过程中的重要应力阈值,研究岩石起裂准则对于揭示其破坏机制及预测围岩工程性质有着重要意义。首先进行青砂岩试样的单轴及三轴压缩起裂试验,并基于多种应变响应分析其中的起裂机制及细观破坏特征,指出局部张拉应力集中是起裂破坏的主因,总结提出低围压条件下的张开型起裂模型及高围压条件下的滑动型起裂模型。然后基于Griffith强度理论分析压应力场中岩石缺陷端部的局部最大张拉应力,其大小随差应力σ_1-σ_3的升高而增大,同时在围压条件下受表面摩擦作用的影响较大。针对岩石细观起裂机制提出起裂预测经验准则,准则中引入起裂参数m_(ci)作为围压影响系数以表征摩擦作用,从而适用于不同围压条件下的起裂破坏预测。利用3组起裂试验结果对经验准则进行验证,其准确性及实用性明显优于传统线性起裂准则。最后通过分析不同围压下岩石起裂强度与峰值强度之比σ_(ci)/σ_F,发现试样在围压60 MPa以下时其起裂破坏属于细观张拉破坏机制。
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- 关键词：岩石力学
- TBM滚刀贯入过程中泥岩破坏特征试验研究被引量：10
- 2016年
- 为研究无侧限和有侧限条件下软岩贯入破坏特征,结合声发射检测技术和电镜扫描试验进行泥岩立方体试样常截面滚刀贯入试验,分析试验过程中荷载-贯入度曲线和声发射参数特征,并对岩石渣块断口进行细观电镜扫描,研究了破坏时细观和宏观裂纹形成过程。试验结果表明,(1)无侧限和有侧限贯入试验中荷载-贯入度曲线在跃进荷载处均出现明显峰值,跃进荷载峰值以后无侧限试样完全破坏,有侧限试样尚未完全破坏;(2)当宏观裂纹产生时无侧限试样声发射参数出现明显峰值,主要源于该宏观裂纹在试样内部的扩展。有侧限试样破坏过程中出现多次声发射参数峰值,对应多条宏观裂纹形成和扩展;(3)常截面滚刀贯入过程中试样内部出现微滑动,剪切破坏现象比较明显,可以认为滚刀贯入过程中泥岩破坏模式以剪切破坏为主。
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- 关键词：电镜扫描
- 裂隙冻胀压力及对岩体造成的劣化机制初步研究被引量：36
- 2016年
- 岩体在冻融循环下裂隙中会经历冻胀力的萌生、发展与消散,裂隙冻胀扩展和岩体冻胀损伤程度受冻胀力控制,基于热力学、渗流理论、界面力学和弹性理论建立了柱形封闭裂隙中冻胀力演化模型,对考虑水分迁移和不迁移两种情况下的冻胀力量值进行了研究。结果表明:不考虑水分迁移作用下冻胀力随裂隙饱和度g和岩石弹性模量sE增加而迅速增大,当sE>10 GPa且g>94%时产生的冻胀力超过15 MPa,足以驱动任何岩体冻胀开裂,不同岩石裂隙冻胀开裂存在一个对应的临界饱和度ming;考虑岩石的透水性,渗透率低于5×10^(-14) cm^2的低渗透性岩石中裂隙水冻结会产生较大的冻胀水压力,容易引起裂隙冻胀扩展;而在渗透率大于10^(-12) cm^2的高渗透性岩石中,饱和裂隙水冻结难以形成有害的冻胀水压,裂隙冻胀开裂主要是冻结后期在冰-岩界面间的微观未冻水膜中产生的分离压力引起。
- 刘泉声黄诗冰康永水刘建平
- 关键词：裂隙岩体冻胀力水分迁移
- 评价岩石脆性指标对滚刀破岩效率的影响
- 脆性是岩石重要的力学性质之一。岩石脆性与滚刀破岩效率密切相关，但目前还没有统一的用于评价滚刀破岩效率的岩石脆性指标。总结现有的35 种脆性指标，将其分为基于强度、应变、应变能、硬度、莫尔包络线、特殊试验和其他等7种类型。...
- 刘泉声刘建平时凯潘玉丛黄兴刘学伟魏莱
- 关键词：岩石力学盘形滚刀贯入试验破岩效率
- 锚杆锚固对节理岩体剪切性能影响试验研究及机制分析被引量：34
- 2017年
- 为研究锚杆锚固对节理岩体剪切性能的影响规律及锚杆抗剪作用机制,开展不同锚杆倾角及不同法向应力作用下加锚节理岩体室内剪切试验研究,探究加锚节理岩体在法向力及剪切力作用下的变形和受力特征,对比分析节理岩体锚固前与锚固后的剪切变形规律,讨论锚杆倾角、节理面法向应力等因素对节理岩体抗剪性能的影响。试验结果表明,锚杆锚固能够有效地增加节理面的黏聚力和内摩擦角,提高节理岩体的抗剪强度;锚杆倾角对加锚节理岩体的抗剪强度及剪切变形规律有重大影响,较大的锚杆倾角有利于发挥锚杆的"销钉"抗剪作用;节理岩体施加锚杆后其剪力–位移曲线存在弹性阶段、屈服阶段及塑性变形阶段3个区段;在锚杆倾角相同的条件下加锚节理岩体的抗剪强度随节理面法向应力的增加而增大。分析试验后试件破坏形态可知,加锚节理岩体中锚杆的屈服破坏主要发生在节理面附近的区段,岩体材料由于锚杆横向的挤压作用,也会在节理面附近发生局部破坏现象。
- 刘泉声雷广峰彭星新魏莱刘建平刘建平
- 关键词：节理岩体剪切性能
- 常截面滚刀贯入试验中岩石破坏行为分析被引量：11
- 2016年
- 为研究滚刀贯入过程中不同强度岩石的破坏行为,采用泥岩、花岗岩、砂岩和水泥砂浆制作立方体试样,结合岩石贯入试验加载系统和声发射监测系统,进行无侧向约束条件和有侧向约束条件下TBM常截面盘形滚刀贯入试验,获得完整荷载–贯入度曲线和声发射参数信息,分析不同岩石试样的破坏过程、破坏类型和破坏模式。结果表明:(1)软岩试样荷载–贯入度曲线跌落现象不明显,呈现延性破坏特征,而硬岩试样荷载–贯入度曲线跌落现象显著,具有脆性断裂特征。(2)无侧向约束条件下试样破坏类型属于劈裂破坏模式,有侧向约束条件下试样破坏过程由中间劈裂裂纹和侧向裂纹共同控制。(3)声发射参数曲线和荷载–贯入度曲线之间具有良好的对应关系,可以反映贯入过程中岩石试样内部损伤劣化和宏观裂纹形成过程。(4)类岩石材料滚刀贯入试验在一定程度上有助于更好地理解岩石贯入破坏过程和破坏模式,但类岩石材料与自然岩石材料在强度和变形性质上并不能完全吻合,因此相似材料模拟试验的结果需要进一步的验证。
- 刘泉声潘玉丛刘建平孔晓璇时凯刘琪
- 关键词：岩石力学隧道掘进机贯入试验
- 深部复合地层围岩与TBM的相互作用及安全控制被引量：47
- 2015年
- TBM工法因其安全、高效、优质、环保和有利于围岩稳定等优点,将是交通、水利和矿山等重大生命线工程建设的首选工法,而深部复合地层围岩与TBM的相互作用及安全控制是TBM掘进过程中面临的重大基础问题。在回顾研究现状及存在问题的基础上,紧扣围岩与TBM的相互作用及安全控制这一主题,阐明深部复合地层地质条件与力学行为特征、TBM-深部复合地层相互作用与致灾机理、深部复合地层TBM施工安全控制与系统适应性评价决策等关键科学问题。论述围岩与TBM的相互作用机理及安全控制研究思路,并介绍了部分研究进展。最后简述了TBM在煤矿中的应用与发展趋势,可以预见TBM工法将是未来煤矿超千米深部主要巷道建设的必然发展趋势。
- 刘泉声黄兴刘建平潘玉丛
- 关键词：TBM相互作用安全控制
