【摘要】：在礦山高邊坡的開采過程中,保證高邊坡的穩(wěn)定性是安全生產(chǎn)的基礎,其穩(wěn)定性具有至關重要的意義,而礦山的穩(wěn)定性論證是建立在準確的礦區(qū)巖土體物理力學參數(shù)之上的。本文結(jié)合導師峨勝石灰石礦山露采高邊坡穩(wěn)定性論證與優(yōu)化項目,在現(xiàn)場進行工程地質(zhì)調(diào)查的基礎上,研究礦區(qū)灰?guī)r與軟弱夾層的力學特性,通過室內(nèi)試驗得到了灰?guī)r與軟弱夾層的物理力學參數(shù),同時采用顆粒流數(shù)值模擬試驗,根據(jù)數(shù)值試驗可知用PFC~(3D)軟件模擬灰?guī)r變形破壞過程符合其實際力學特性,且該模型具有可重復性,有效降低了試驗樣本差異對試驗結(jié)果精確性的影響。主要結(jié)論如下:(1)相同圍壓條件下,隨著循環(huán)次數(shù)增加,灰?guī)r損傷不斷累加,進而影響試樣強度特征和變形特征,其宏觀表現(xiàn)即為峰值強度減小、峰值強度處對應的軸向應變增大,15MPa圍壓條件下,加卸載循環(huán)10次后,峰值強度降低2.16%,軸向應變增加2.97%,但是變形模量隨著循環(huán)次數(shù)的增加,在一定的范圍內(nèi)波動,變化幅度值較小,表明加卸載對變形模量的影響不顯著;(2)隨著循環(huán)次數(shù)的增加,試樣內(nèi)部損傷不斷累加,導致物質(zhì)內(nèi)部相鄰各部分之間的相互吸引力和顆粒之間的咬合力減小,內(nèi)聚力與內(nèi)摩擦角相應減小,抗剪強度呈現(xiàn)減小的發(fā)展趨勢,加卸載循環(huán)15次后,內(nèi)聚力下降2.7%,內(nèi)摩擦角下降1.15%,在相同的循環(huán)次數(shù)和一定圍壓范圍內(nèi),增大的圍壓一定程度上抑制了試樣損傷的累加,循環(huán)10次條件下,圍壓由8MPa增加至15MPa,損傷度相比下降33.3%;(3)相同圍壓和相同循環(huán)次數(shù)條件下,不同起始點循環(huán)加卸載對彈性模量的影響并不大,但彈性模量呈現(xiàn)下降的趨勢;循環(huán)起始點較小時,試樣的初始破壞以軸向壓破壞為主,最終破壞時裂紋分布比較均勻,隨著起始循環(huán)點的增大,試樣剪切破壞所占比例不斷增大,剪切裂紋不斷累積,最終破壞時裂紋分布中剪切裂紋所占比例相對增大,并且集中分布在主破壞面附近。(4)相同圍壓和相同循環(huán)次數(shù)條件下,峰值前的循環(huán)加卸載會對試樣產(chǎn)生一定的破壞,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,試樣內(nèi)部會產(chǎn)生一定的損傷,并且內(nèi)部的損傷在不斷累積,損傷度在不斷增大,其在宏觀上的表現(xiàn)就是試樣的峰值強度降低;循環(huán)加卸載起始點越大,其對試樣強度的影響越大,其宏觀表現(xiàn)即是峰值強度減小的速率隨著循環(huán)加卸載起始點的增大而增大。(5)法向應力是影響軟弱夾層應變硬化及軟化特性的重要因素。較低法向應力下表現(xiàn)應變軟化特性的試樣,隨含水率及法向應力的增大,試樣環(huán)剪試驗過程中的法位移特征表現(xiàn)為由剪脹為主轉(zhuǎn)變?yōu)榧艨s為主。環(huán)剪應變特性受法向壓力和含水率的影響,法向壓力越大、含水率越高,試樣的應變硬化特性越明顯;(6)隨含水率的增加,軟弱夾層的粘聚力和內(nèi)摩擦角均逐漸減小;不同含水率的軟弱夾層試樣的殘余粘聚力均小于其峰值粘聚力,而殘余內(nèi)摩擦角大于峰值內(nèi)摩擦角。軟弱夾層的粘聚力對含水率的敏感度更高,隨含水率的變化,峰值粘聚力的損傷率略大于殘余粘聚力,而峰值內(nèi)摩擦角的損傷率略小于殘余內(nèi)摩擦角。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD876.3

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 姚文敏;胡斌;余海兵;李華舟;和大釗;;三維軟硬互層邊坡的破壞模式與穩(wěn)定性研究[J];工程科學學報;2017年02期

2 李曉鋒;李海波;夏祥;劉博;馮海鵬;;類節(jié)理巖石直剪試驗力學特性的數(shù)值模擬研究[J];巖土力學;2016年02期

3 王偉;鄭志;王如賓;王環(huán)玲;徐衛(wèi)亞;;不同應力路徑下花崗片麻巖滲透特性的試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2016年02期

4 張平陽;夏才初;周舒威;周瑜;胡永生;;循環(huán)加-卸載巖石本構(gòu)模型研究[J];巖土力學;2015年12期

5 周永強;盛謙;冷先倫;朱澤奇;付曉東;;基于循環(huán)加卸載的次加載面模型在巖石中的初步應用[J];巖石力學與工程學報;2015年10期

6 劉傳正;;中國崩塌滑坡泥石流災害成因類型[J];地質(zhì)論評;2014年04期

7 郭曉光;黃潤秋;鄧輝;許強;翟國軍;;平推式滑坡多級拉陷槽形成過程及成因機理分析[J];工程地質(zhì)學報;2013年05期

8 鄒宗興;唐輝明;熊承仁;吳益平;劉曉;廖少波;;大型順層巖質(zhì)滑坡漸進破壞地質(zhì)力學模型與穩(wěn)定性分析[J];巖石力學與工程學報;2012年11期

9 簡文星;童龍云;;川東天臺鄉(xiāng)滑坡滑帶特征及其工程意義[J];工程地質(zhì)學報;2012年05期

10 周喻;MISRA A;吳順川;張曉平;;巖石節(jié)理直剪試驗顆粒流宏細觀分析[J];巖石力學與工程學報;2012年06期

相關會議論文 前1條

1 王根龍;伍法權;李巨文;劉海燕;常中華;;公路巖質(zhì)邊坡后緣張裂縫發(fā)生位置的預測方法[A];中國地質(zhì)學會工程地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學術年會暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學術論壇論文集[C];2007年

相關碩士學位論文 前2條

1 閆建;貴州典型巖層組合層狀邊坡失穩(wěn)機理及穩(wěn)定性評價理論研究[D];貴州大學;2009年

2 李傳寶;云南新平芭蕉樹滑坡工程地質(zhì)特征及成因機理研究[D];西南交通大學;2007年

，

本文編號：2459040