岩体结构面粗糙度与峰值剪切强度定量评价方法研究
发布时间：2021-09-04 12:46
岩体由岩块和结构面共同组成,具有明显的结构特征。结构面（如层面、节理、断层、裂隙及不整合接触面等）受地球内外地质营力的共同作用,其力学性质远远低于岩块的力学性质,对工程岩体的变形、强度以及稳定性起到控制作用。结构面的剪切强度是结构面的重要力学性质之一,其受结构面的岩性、应力状态、结构面的粗糙度等众多影响因素的影响,其中粗糙度对于硬质无充填结构面的峰值剪切强度具有明显的控制作用。因此,定量评价结构面的粗糙度,进而有效评价结构面的峰值剪切强度,最终服务于生产实践中工程岩体的稳定性分析评价具有重要的理论意义和应用价值。然而现有粗糙度定量评价方法往往基于单一粗糙度参数进行,难以全面描述结构面形貌特征,导致存在难以全面反映结构面粗糙度对于剪切强度贡献的问题;同时,现有描述结构面粗糙度的参数往往忽略了结构面表面形貌中高频成分的贡献,从而造成结构面粗糙度和剪切强度定量评价结果的偏差。基于结构面剪切行为,从多角度选取粗糙度参数,深入分析结构面表面形貌的频谱特征,充分考虑高频成分对于结构面粗糙度和剪切强度的贡献,从而合理有效地定量评价结构面的粗糙度,进而完成结构面峰值剪切强度的定量评价,对岩体结构面剪切...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
中国地质大学博士学位论文 25岩地层以三叠系中统竹卡组（T2z）灰白、灰黑色、少量浅灰略带肉红、深灰墨色英安岩为主，在坝址区左右坝肩均有出露，此外于 2900m 高程以下至河床出有花岗岩。本文所采集的英安岩结构面样本主要为位于中坝址左岸坝肩边坡平所揭露的灰白色英安岩结构面，如图 2.1 所示。
如图 2.2（a）所示，这里的水泥砂浆填充表面是后续填充水泥砂浆包裹填充参考表面；（3）将结构面样本浇筑于水泥砂浆之中，同时不断调整结构面样本以保证所确定的水泥砂浆填充表面与实际所填充的水泥砂浆表面平齐且保持水平， 2.2（b）所示；（4）将浇筑于水泥砂浆之中的结构面样本养护 14 天后再开展剪切试验。此方法将结构面样本浇筑于水泥砂浆之中，可以有效保证结构面表面形貌的拟合平面为水平面且与试验仪器的剪切平面相平行，从而可以消除结构面样粗糙起伏所带来的趋势向倾角对于其剪切强度的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究[J]. 周辉,程广坦,朱勇,张春生,卢景景,张传庆,章颖辉. 岩土力学. 2019(01)
[2]基于三维扫描和三维雕刻技术的岩石结构面原状重构方法及其力学特性[J]. 周辉,程广坦,朱勇,卢景景,陈珺,崔国建,李振国. 岩土力学. 2018(02)
[3]基于概率统计的结构面粗糙度各向异性和尺寸效应分析[J]. 张海鹏,杜时贵,雍睿. 科技通报. 2018(01)
[4]岩石节理三维表面形貌精细描述与粗糙度定量确定方法的研究[J]. 李化,张正虎,邓建辉,魏薇. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[5]不同采样间隔下结构面形貌特征和各向异性特征的统计参数稳定性研究[J]. 宋磊博,江权,李元辉,杨成祥,钟山,张妹珠. 岩土力学. 2017(04)
[6]岩体结构面三维粗糙度评价的新方法[J]. 蔡毅,唐辉明,葛云峰,张申,谭钦文. 岩石力学与工程学报. 2017(05)
[7]基于统计参数的二维节理粗糙度系数非线性确定方法[J]. 王昌硕,王亮清,葛云峰,梁烨,孙自豪,董曼曼,张楠. 岩土力学. 2017(02)
[8]基于剪切行为结构面形貌特征的描述[J]. 宋磊博,江权,李元辉,杨成祥,冉曙光,王百林,刘挺. 岩土力学. 2017(02)
[9]基于孔内影像的岩石节理粗糙度特征研究[J]. 许丹,陈瑞生,李慧,王川婴,胡瑞林. 工程地质学报. 2015(05)
[10]基于三维扫描与打印的岩体自然结构面试样制作方法与剪切试验验证[J]. 熊祖强,江权,龚彦华,宋磊博,崔洁. 岩土力学. 2015(06)
博士论文
[1]基于激光扫描的三维点云数据处理技术研究[D]. 陈永辉.中国科学技术大学 2017
[2]基于BAP的岩体结构面粗糙度与峰值抗剪强度研究[D]. 葛云峰.中国地质大学 2014
[3]支持向量机分类与回归方法研究[D]. 孙德山.中南大学 2004
硕士论文
[1]西藏如美水电站右岸坝肩边坡岩体质量及变形破坏模式研究[D]. 瞿生军.成都理工大学 2017
[2]澜沧江如美水电站左岸坝肩边坡开挖响应及稳定性评价[D]. 蔺冰.成都理工大学 2017
[3]结构光扫描高频电阻焊毛刺形貌三维检测系统[D]. 曹静.长安大学 2017
[4]如美水电站强风化、强卸荷高边坡稳定性研究[D]. 陈本龙.清华大学 2013
[5]如美水电站边坡碎裂岩体成因机理及边坡岩体质量分级研究[D]. 李建荣.三峡大学 2013
[6]如美水电站岩质边坡倾倒破坏机理研究[D]. 刘顺昌.中国地质大学 2013
[7]如美水电站坝肩边坡稳定性研究[D]. 谷飞宏.中国地质大学 2012
[8]三维激光扫描岩石表面仪[D]. 曾勇.天津大学 2010
[9]岩石表面线结构光扫描三维测量方法的研究[D]. 马骏.天津大学 2007
本文编号：3383292
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
中国地质大学博士学位论文 25岩地层以三叠系中统竹卡组（T2z）灰白、灰黑色、少量浅灰略带肉红、深灰墨色英安岩为主，在坝址区左右坝肩均有出露，此外于 2900m 高程以下至河床出有花岗岩。本文所采集的英安岩结构面样本主要为位于中坝址左岸坝肩边坡平所揭露的灰白色英安岩结构面，如图 2.1 所示。
如图 2.2（a）所示，这里的水泥砂浆填充表面是后续填充水泥砂浆包裹填充参考表面；（3）将结构面样本浇筑于水泥砂浆之中，同时不断调整结构面样本以保证所确定的水泥砂浆填充表面与实际所填充的水泥砂浆表面平齐且保持水平， 2.2（b）所示；（4）将浇筑于水泥砂浆之中的结构面样本养护 14 天后再开展剪切试验。此方法将结构面样本浇筑于水泥砂浆之中，可以有效保证结构面表面形貌的拟合平面为水平面且与试验仪器的剪切平面相平行，从而可以消除结构面样粗糙起伏所带来的趋势向倾角对于其剪切强度的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究[J]. 周辉,程广坦,朱勇,张春生,卢景景,张传庆,章颖辉. 岩土力学. 2019(01)
[2]基于三维扫描和三维雕刻技术的岩石结构面原状重构方法及其力学特性[J]. 周辉,程广坦,朱勇,卢景景,陈珺,崔国建,李振国. 岩土力学. 2018(02)
[3]基于概率统计的结构面粗糙度各向异性和尺寸效应分析[J]. 张海鹏,杜时贵,雍睿. 科技通报. 2018(01)
[4]岩石节理三维表面形貌精细描述与粗糙度定量确定方法的研究[J]. 李化,张正虎,邓建辉,魏薇. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[5]不同采样间隔下结构面形貌特征和各向异性特征的统计参数稳定性研究[J]. 宋磊博,江权,李元辉,杨成祥,钟山,张妹珠. 岩土力学. 2017(04)
[6]岩体结构面三维粗糙度评价的新方法[J]. 蔡毅,唐辉明,葛云峰,张申,谭钦文. 岩石力学与工程学报. 2017(05)
[7]基于统计参数的二维节理粗糙度系数非线性确定方法[J]. 王昌硕,王亮清,葛云峰,梁烨,孙自豪,董曼曼,张楠. 岩土力学. 2017(02)
[8]基于剪切行为结构面形貌特征的描述[J]. 宋磊博,江权,李元辉,杨成祥,冉曙光,王百林,刘挺. 岩土力学. 2017(02)
[9]基于孔内影像的岩石节理粗糙度特征研究[J]. 许丹,陈瑞生,李慧,王川婴,胡瑞林. 工程地质学报. 2015(05)
[10]基于三维扫描与打印的岩体自然结构面试样制作方法与剪切试验验证[J]. 熊祖强,江权,龚彦华,宋磊博,崔洁. 岩土力学. 2015(06)
博士论文
[1]基于激光扫描的三维点云数据处理技术研究[D]. 陈永辉.中国科学技术大学 2017
[2]基于BAP的岩体结构面粗糙度与峰值抗剪强度研究[D]. 葛云峰.中国地质大学 2014
[3]支持向量机分类与回归方法研究[D]. 孙德山.中南大学 2004
硕士论文
[1]西藏如美水电站右岸坝肩边坡岩体质量及变形破坏模式研究[D]. 瞿生军.成都理工大学 2017
[2]澜沧江如美水电站左岸坝肩边坡开挖响应及稳定性评价[D]. 蔺冰.成都理工大学 2017
[3]结构光扫描高频电阻焊毛刺形貌三维检测系统[D]. 曹静.长安大学 2017
[4]如美水电站强风化、强卸荷高边坡稳定性研究[D]. 陈本龙.清华大学 2013
[5]如美水电站边坡碎裂岩体成因机理及边坡岩体质量分级研究[D]. 李建荣.三峡大学 2013
[6]如美水电站岩质边坡倾倒破坏机理研究[D]. 刘顺昌.中国地质大学 2013
[7]如美水电站坝肩边坡稳定性研究[D]. 谷飞宏.中国地质大学 2012
[8]三维激光扫描岩石表面仪[D]. 曾勇.天津大学 2010
[9]岩石表面线结构光扫描三维测量方法的研究[D]. 马骏.天津大学 2007
本文编号：3383292
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