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真三轴荷载条件下大型地质力学模型试验系统的研制及其应用被引量：35: 2010年; 为研究深埋、高地应力条件下地下洞群围岩稳定性,新研制大型真三轴加载地质力学模型试验系统,该系统主要由三维钢结构台架装置和液压加载控制系统组成,可实现全三轴应力状态下在侧向施加梯级荷载。在各加载面上研制和布设组合型滚珠式滑动墙,实现新型超低减摩技术。用该系统开展洞群开挖支护的模型试验,在试验技术和模型制作工艺上有了创新和重大改进:采用预制模块堆砌黏结成型的工艺方法制作模型,提高全模型在力学性能上的一致性;采用数字照相变形量测技术、基于光纤Bragg光栅的棒式位移传感器和新研制的高精度光栅尺型微型多点位移计进行围岩内变形量测;新研发施作注浆锚杆和预应力锚索的独到工艺技术;还开展大埋深条件下的超载试验,观察到围岩破坏的发展过程,试验结果还与数值分析进行对比。研究的方法技术及结果将对类似工程研究有一定的指导和借鉴意义。; 朱维申张乾兵李勇孙林锋张磊郑文华; 关键词：地质力学模型试验地下洞群稳定性分析

洞群模型试验中微型多点位移计的设计及应用被引量：7: 2011年; 地质力学模型试验是研究大型地下洞室群围岩稳定性状况的重要方法,但是,许多制约因素使得这类试验难以达到预期效果,其中包括试验过程中物理量的量测问题。以双江口水电站地下洞群稳定性为研究对象,开展了模型试验为准确量测三维应力状态下洞群模型试验中围岩内部的微小位移,设计、制作和安装了高精度微型多点位移计,获得了围岩在开挖全过程中的位移变化规律曲线,同时,还开展了与模型试验相对应的数值模拟。将试验结果与数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明,设计成功的微型多点位移计能够广泛应用在各类岩土工程模型试验之中。; 张乾兵朱维申李勇孙林锋张磊; 关键词：地下洞群地质力学模型试验位移量测数值模拟

高地应力条件下洞群稳定性的地质力学模型试验研究: 以大渡河上双江口水电站为工程背景,综合介绍高地应力条件下洞群稳定性的地质力学模型试验,其中包括模型试验钢结构台架、液压系统、围岩岩土相似材料、模型试验测试技术及元器件的研制、锚索和锚杆的制作与埋设技术、洞群的开挖及测试等...; 朱维申李勇张磊辛小丽孙林锋马庆松陈五一李杰张罗彬; 关键词：稳定性高地应力地质力学模型; 文献传递

高地应力条件下洞群稳定性的地质力学模型试验研究被引量：53: 2008年; 以大渡河上双江口水电站为工程背景,综合介绍高地应力条件下洞群稳定性的地质力学模型试验,其中包括模型试验钢结构台架、液压系统、围岩岩土相似材料、模型试验测试技术及元器件的研制、锚索和锚杆的制作与埋设技术、洞群的开挖及测试等。研制出的钢结构台架可成功模拟大埋深、高地应力的条件,与之相配套的全自动液压系统可实现同步非均匀梯度加载,具有压力高、持荷稳定等优点。以高精度的光栅尺为传感器制成的新型多点位移计,对开挖过程中洞周围岩位移进行实时监测,并采用先进的数字摄像技术成功测量洞周收敛。研制可施加预应力的微型锚索及提出和实施了独特的埋设注浆锚杆的锚固技术。开挖支护与监测同步进行并对开挖后的测试成果进行相关分析,并建立三维有限元模型并用FLAC3D数值分析软件进行相应的对比计算。计算结果与测量结果相比较,二者规律基本吻合,表明模型试验取得了预期效果。在正常开挖支护和监测试验工作完成后,又开展超载试验。模拟埋深达1 000 m乃至2 200 m时洞群变形和围岩破裂的规律并观察相关现象。研究工作的结果对实际工程有一定的指导意义。; 朱维申李勇张磊辛小丽孙林锋马庆松陈五一李杰张罗彬; 关键词：高地应力模型试验测试技术

基于DDARF的节理岩体破坏和锚固效应: 2016年; 采用DDARF方法模拟双裂隙试件在单轴和双轴压缩条件下的裂纹扩展过程,研究裂隙间距、裂隙角度、裂隙错距和侧向应力对岩块特性的影响,研究表明,试块的峰值强度随着裂隙间距和裂隙错距增加均呈现"W"型变化,随着角度增加呈现"V"型变化,并且随侧向压力的增加,峰值强度和起裂应力均比单轴压缩时提高。对单节理锚固试件进行单轴压缩模拟试验,得到了4种不同锚固角度试块的裂隙扩展规律,研究发现,锚固角度并不是越大越好,存在一个最优锚固角度。对某水电站坝址高边坡进行稳定性分析,加锚后坡脚虽然萌生新裂隙,但是加锚后裂隙扩展的规模和范围受到限制,裂隙并没有扩展到坡体内,无法与深部裂缝贯通,也就不能形成滑动面,从而提高边坡的稳定性并减小边坡的变形。数值模拟结果与相似材料模型试验结果吻合,表明DDARF方法能有效地模拟岩体裂隙扩展过程以及锚杆锚固作用。; 郑春梅王明斌雍敏蔚立元张磊; 关键词：节理岩体锚固效应水电站边坡

DDARF网络模拟新方法及其在公路隧道中的应用被引量：1: 2013年; 为提高DDARF(discontinuous deformation analysis for rock failure)的前处理效率,研究节理裂隙发育对公路工程的影响,基于Monte-Carlo原理编制网络模拟分析程序,与DDARF方法相融合建立计算模型;对单节理锚固试件进行单轴压缩模拟试验,研究裂隙扩展过程;对某多节理双洞公路隧道进行稳定性分析,通过监测关键点位移对隧道开挖顺序进行对比优化,并分析DDARF中锚杆的锚固效应。研究结果表明:节理岩体网络模拟程序是可行的,极大地提高了DDARF的前处理效率,数值结果与室内试验结果相吻合;隧道分步开挖比一次性开挖能减少对围岩的扰动;DDARF是一种能很好模拟锚杆锚固作用以及岩体裂隙扩展过程的不连续变形分析方法。; 陈云娟李术才朱维申张磊柳刚; 关键词：节理裂隙网络模拟公路隧道

水电站洞群模型试验中位移量测方法的研究被引量：5: 2010年; 本文以双江口水电站洞群的大型三维模型试验为研究对象,为解决洞周围岩和边墙关键点微小位移的量测问题,在试验开挖过程中采用了数字照相变形量测技术和基于光纤布拉格光栅(FBG)的特殊棒式位移传感器,并研制了以高精度光栅尺为传感器的微型多点位移计监测做记录。经计算分析后,可获得洞室在加载与开挖过程中的洞室围岩和边墙关键点位移的变化过程与规律曲线。研究表明,本文提出的多种在洞周围岩和边墙关键点位移量测方法取得了良好的效果。; 张乾兵朱维申孙林锋张磊; 关键词：地下洞群地质力学模型试验位移量测

节理岩体巷道的稳定性分析被引量：9: 2014年; 由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响。对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,分别在程序中加入了锚杆的塑性模拟和改进的SSOR-PCG方法,并且通过与试验数据的对比验证了改进程序的正确性。分析了某节理岩体巷道围岩的破坏过程,得到在原来支护方式的基础上在顶拱应力集中的位置增加3根锚索的支护方式对巷道的支护效果较好。最后通过对巷道关键点位移的监测优化了支护参数,得到锚杆长度为3 m,施加预应力为120 kN为支护的最优方式。; 王文朱维申陈云娟张磊; 关键词：节理岩体围岩稳定性锚固效应裂隙扩展

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张磊

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