岩体力学性质论文-高轩

岩体力学性质论文-高轩

导读:本文包含了岩体力学性质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:岩石力学性质,相似材料,非规则裂隙,PFC颗粒离散元

岩体力学性质论文文献综述

高轩[1](2019)在《裂隙结构非规则性对岩体力学性质影响研究》一文中研究指出自然界中岩石是一种非连续天然介质,其非连续性主要体现在岩石内部存在的大量裂隙与节理等。由于岩石内部节理的存在使得岩体力学性质产生了较大的差异性,而天然存在的裂隙使原本已受影响的岩体变得更加脆弱。目前,国内外已有学者对含节理岩体的力学性质进行了探究。但关于裂隙对含节理岩体的力学性质影响探究较少。基于此,本文以含节理岩体节理方向与应力方向一致时的应力状态为研究对象,利用相似材料试验找出与此应力状态下岩石力学性质相似的配合比,并利用此配合比浇筑含预制裂隙的试样,主要预制不同角度的单裂隙以及“卜”字型裂隙进行物理实验探究。研究了这类岩体在裂隙影响下的力学性质和破坏模式。并以此试验为基础,采用PFC颗粒离散元软件对单轴压缩试样进行了数值模拟,对比分析了室内物理实验和数值模拟结果,并对其它类型的裂隙进行了探讨。本文主要内容如下:(1)对有关节理岩体的国内外文献进行查阅,了解相关的理论、物理实验流程及数值模拟软件的应用现状。对现状进行总结并提出本文的研究路线及试验方法。(2)对节理岩体的力学特征进行试验探讨,以水泥砂浆和橡胶粉为原材料制作含节理岩体抗拉强度最低状态时的相似试样,找出合适的相似材料配合比。采用薄片抽条法预制含有贯穿的单裂隙和“卜”字型裂隙的试样,对试样进行单轴压缩试验,采用Vic非接触应变仪对加载过程进行监测,对试验后试样的强度变化以及破坏模式进行分析。(3)采用PFC~(2D) 5.0颗粒离散元软件对物理单轴压缩试验进行数值模拟。尝试用熵的概念解释岩石破坏过程,对岩石的破坏进行预判分析。并利用此数值模型对其他结构裂隙进行进一步的试验探讨。(本文来源于《河北工程大学》期刊2019-05-01)

陈庆芝,刘远明,朱爱军,王唯[2](2019)在《PFC~(2D)模拟研究不同工况的异面非贯通节理对岩体力学性质的影响》一文中研究指出针对非贯通节理岩体研究中多以共面节理岩体为对象、对异面节理岩体力学性质研究较少的问题,为了更全面的研究非贯通节理岩体的贯通扩展规律,基于直剪模型试验及相关颗粒流理论,利用颗粒离散元数值模拟软件PFC~(2D),研究不同工况的非贯通异面节理岩体。对比异面节理起伏角度、节理倾斜角度(节理与水平剪切方向的夹角)、节理连通率以及试验加载速率和法向应力对异面非贯通节理岩体扩展贯通机理和强度特性的影响。试验结果显示以上五方面对非贯通节理岩体的力学特性影响显着:(1)异面节理的起伏角度越大,非贯通节理岩体的峰值抗剪强度越大,抗剪能力越强。岩体的峰值剪切位移随着节理起伏角度的增大有增大的趋势。(2)非贯通节理岩体的峰值剪切强度、峰值剪切位移会随着试验剪切速率的增大逐渐增大,但增大的速率和幅度会随剪切速率的增大而变小。(3)非贯通节理岩体的峰值抗剪强度会随着法向应力的增大逐渐增大,且增大趋势呈线性。(4)异面节理的连通率越大,非贯通节理岩体的抗剪能力越差,峰值抗剪强度越小。峰值剪切位移亦随连通率的增大而减小,但减小幅度不大。(5)节理的倾角越大,岩体峰值切应力越大,抗剪能力越强。(本文来源于《水利水电技术》期刊2019年04期)

王思洋,孙超杰,郭鹏飞,刘衔杰,倪昌进[3](2018)在《热-力耦合下加热时间对岩体物理力学性质影响的试验研究》一文中研究指出通过对细粒红砂岩进行不同温度、不同持续时间、不同工艺下的热处理,采用巴西劈裂试验与饱和-浮力法测量其抗拉强度与有效孔隙率,并对不同热处理的持续时间、工艺对于细粒红砂岩的影响作了细致分析,结果表明:在加热时,岩石的强度和物理特性经历了明显的、不可逆的变化。热处理的持续时间对拉伸强度有一定影响。红砂岩的力学行为在一定温度区之后发生变化,200~250℃可认为是红砂岩的临界温度区。(本文来源于《化工矿物与加工》期刊2018年07期)

李民睿[4](2018)在《层状岩体界面力学性质测定方法研究》一文中研究指出随着油气勘探的不断深入和油气资源需求量的不断增加,水力压裂的改造对象已经从砂岩储层发展到砂泥岩交互储层、页岩储层、煤层等复杂储层。这类储层具有明显的地层界面,其中砂泥岩储层表现为纵向上砂泥岩地层层面发育,页岩储层和煤层表现为层理发育。地层岩石是压裂施工的载体,岩石的力学性质对于压裂施工会产生很大的影响。它与岩石中赋存的地应力密切相关,对裂缝的起裂压力有很大影响,而且控制着缝宽和静压力值。弹性性质的不同也影响着裂缝几何形状。地层力学参数是压裂设计中裂缝起裂压力预测,裂缝几何形态预测不可缺少的数据。储层改造在界面处遇到的工程问题诸如控制缝高,研究裂缝的扩展轨迹以及扩展模式,需要界定杨氏模量、泊松比、抗压强度、抗剪强度、内聚力内摩擦角等岩石力学参数;弹性模量与泊松比的大小反映了地层在一定的受力条件下弹性变形的难易程度,弹性模量越大,地层越硬,地层就不容易变形,泊松比小;反之,弹性模量越小,地层越软,地层就容易变形,泊松比大。对于压裂层段,总是希望油层弹性模量小,阻隔层的弹性模量大,这样就能形成较大的应力差,能有效的阻挡水力裂缝垂向扩展,同时在产层能形成较宽的裂缝,有效地防止砂堵,增加压裂作业的成功率。由此可见,力学参数取值的准确性对水力压裂在界面处的工程问题具有很大的指导意义,如不能获得正确的岩石力学参数,压裂设计就失去了意义。本文基于须家河二段及四段的两种不同界面类型的岩石,针对层状岩体界面的力学性质测定方法在岩体力学与岩石力学领域进行了广泛的文献调研,总结了国内外研究现状:从细观角度通过全岩矿物扫描分析了构成砂岩的矿物成分,针对矿物成分对岩石力学性质的影响做出了解释;通过扫描电镜观察界面处的胶结类型和排列状态,对界面的结合程度和力学性能做出一定解释;进行了大量的宏观力学试验测定了水力压裂在界面处遇到的工程问题所需的各种力学参数;测得了泊松比、杨氏模量、抗压强度、抗剪强度,计算了内聚力和内摩擦角,并结合微观结构对宏观力学性质的影响做出了分析;建立了层状砂岩力学指数Z并对其可行性进行了探究;最后利用层状砂岩力学指数Z对层状砂岩岩样含界面的复杂程度进行了分类。之后针对界面的抗剪强度的取值给出了一套通过粗糙度间接推算界面表面抗剪强度的方法,拟合了推算界面抗剪强度的模型并进行了验证,计算了误差,在合理范围。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-06-01)

冯笑含[5](2018)在《基于多元回归的岩体微观力学性质表征方法》一文中研究指出岩石的脆性特征是影响与控制压裂裂缝演化机制与缝网形成的重要参数,现有脆性表征方法均是对岩石整体的脆性进行描述,并未深入分析岩石的微观力学特征对岩石破裂的影响,对指导压裂裂缝走向与改造储层体积方面还缺乏可靠性描述。研究发现岩石的宏观脆性破裂是岩体在受外界载荷的作用下其内部微观裂缝不断萌生、扩展的过程,宏观破裂是微观破裂达到一定程度后引发的表象,微观破裂是造成宏观破裂的根本原因。对岩石微观力学性质研究可揭示其破裂行为的内在本质。文章通过矿物分析衍射仪测定岩心内各矿物成分含量,根据多元线性回归方法分析了岩石在不同矿物分布、含量下,其力学性质变化规律,建立了一种岩石微观力学参数表征方法,为研究岩石破裂规律提供了一条新的途径。(本文来源于《中国石油和化工标准与质量》期刊2018年07期)

许延春,谢小锋,刘世奇,李昆奇,王焕忠[6](2017)在《注浆加固工作面底板岩体力学性质“增强-损伤”的定量测定》一文中研究指出应用超声波检测技术现场探测了"原岩(包括断层带)-注浆-开采"全过程中底板岩体弹性模量,研发了一种用于斜孔探测的探头保护装置。并结合岩块破裂与注浆效果的超声波探测室内试验,应用损伤力学分析了注浆增强及开采损伤对底板岩体弹性模量的影响规律。以岩体弹性模量数值及其变化率为基准,提出了"弹模增强度"和"弹模损伤度"的参量,定量测量了注浆加固及开采对底板岩体弹性模量的"增强-损伤"程度。结果表明:注浆加固对泥岩弹模增强度最大,达到640%~733%;砂岩次之,为241%~300%;灰岩最小,为146%~216%;受开采影响,不同岩性的岩体弹模损伤度差异不大,为21%~35%。研究成果将注浆和开采对岩体力学强度的影响细化到主要岩性,对具体岩性的影响提升为定量。这有助于全面认识注浆加固防治工作面底板突水的机理及定量分析其效果;有助于诸多防治水理论和方法在注浆加固工作面的应用。同时,形成了全过程中岩体弹模的现场定量观测方法,丰富了注浆加固效果检测手段,对制定注浆加固工程方案具有指导意义和实用价值。(本文来源于《采矿与安全工程学报》期刊2017年06期)

刘超[7](2017)在《非贯通节理岩体岩桥力学性质弱化影响研究》一文中研究指出非贯通节理岩体是岩体工程中最常见、最重要的一种地质体。非贯通节理岩体破坏通常是由节理和岩桥破坏共同组成,整体的破坏特征表现为原生节理和自节理端部扩展的岩桥破坏面所组成的复合破坏面。在外荷载作用下,岩桥靠近节理面处会产生裂纹并向岩桥内部扩展,导致力学性质弱化。岩桥力学性质的弱化,本质上是岩桥内部微元在外部荷载作用下产生破坏,在岩桥内部形成微裂隙,微裂隙逐步连通直至破坏的力学过程。本文通过直接剪切试验来测定非贯通节理岩体在剪切破坏过程不同破坏阶段的力学性质,研究非贯通节理岩体岩桥力学性质弱化规律。通过理论分析,研究了非贯通节理岩体岩桥力学性质弱化模型,分析了非贯通节理岩体岩桥渐进弱化过程中相关参数对弱化度的影响。通过对非贯通节理岩体直剪试验下外部外立面和内部剪切面破坏分析,总结出不同连通率、不同形貌节理起伏角、不同法向应力对非贯通节理岩体破坏规律。通过对外立面和剪切破坏面分析得出非贯通节理岩体四种破坏模式:张拉破坏、张拉—剪切破坏(张拉破坏为主)、剪切—张拉破坏(剪切破坏为主)、剪切破坏。同时研究了四种破坏模式对应下的非贯通节理岩体六种弱化区域模型图,其中张拉节理两种,张拉—剪切破坏(张拉破坏为主)两种,剪切—张拉破坏(剪切为主)一种,剪切破坏一种。通过对直剪试验数据分析研究了不同连通率、不同形貌起伏角、不同法向压力对非贯通节理岩体抗剪强度影响规律。通过对弱化区域岩桥芯样抗压强度试验数据分析得出非贯通节理的弱化规律。相同连通率下,起伏角越大弱化程度越高,相同形貌节理起伏角下,连通率越大弱化程度越低。(本文来源于《贵州大学》期刊2017-05-01)

荆和平[8](2016)在《山西省岩体顺层滑坡滑带土特征及其物理力学性质》一文中研究指出山西省岩体滑坡分布广、规模大、产生危害严重;本文对山西省内的岩体滑坡进行了总结分析,根据大量的滑坡工程统计调查,从滑带土的矿物成分,结构特征、物理力学性质、各种自然因素对滑带土抗剪强度的影响等方面进行了分析研究,提出了具有规律性的认识,对于同类型的工程滑坡,具有一定的现实指导意义。(本文来源于《2016年全国工程勘察学术大会论文集(上册)》期刊2016-09-05)

陈龙,向贤友[9](2015)在《下尔呷水电站岩石(岩体)物理力学性质各向异性研究》一文中研究指出岩体是岩石和结构面的集合体,具有不均质、不连续、非弹性的各向异性的特性,特别是层状岩石(岩体),各向异性更为明显。对下尔呷水电站砂、板岩各向异性研究的结果表明:岩石的各向异性与岩性、岩层厚度、岩石风化及裂隙发育程度等因素密切相关。(本文来源于《甘肃科技纵横》期刊2015年10期)

胡政,刘佑荣,牛超颖,温韬,王康[10](2015)在《基于结构面性状对岩体力学性质响应的模拟研究》一文中研究指出为研究结构面性状对锦屏大奔流料场边坡岩体性质的影响,在对该边坡砂岩进行室内叁轴压缩试验的基础上,开展含4组不同结构面性状岩体的力学模拟测试,最后对该边坡岩体的开挖进行数值模拟。试验结果表明,岩样破坏过程可以分为4个典型的阶段:弹性变形阶段,屈服阶段,残余强度阶段及塑性流动阶段。随着围压的增大,岩石破坏所需偏应力逐渐增大,且岩石逐渐表现出延性特征。结构面性状模拟结果表明,含软弱充填结构面比不含者对岩体力学性质影响(弱化)大,有倾角结构面比无倾角结构面对岩体性质影响较大,大倾角结构面总体上比小倾角的影响大,软弱充填厚度对岩体内摩擦角影响较大。实例模拟结果表明,开挖卸荷使得边坡后缘岩体产生卸荷回弹变形,产生X向拉伸位移,煌斑岩脉的存在使得塑性区域沿此软弱带发展,开挖第8步时,塑性区贯通,边坡发生失稳。研究结果对陡高边坡岩体开挖的稳定性评价具有一定指导意义。(本文来源于《工程地质学报》期刊2015年05期)

岩体力学性质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对非贯通节理岩体研究中多以共面节理岩体为对象、对异面节理岩体力学性质研究较少的问题,为了更全面的研究非贯通节理岩体的贯通扩展规律,基于直剪模型试验及相关颗粒流理论,利用颗粒离散元数值模拟软件PFC~(2D),研究不同工况的非贯通异面节理岩体。对比异面节理起伏角度、节理倾斜角度(节理与水平剪切方向的夹角)、节理连通率以及试验加载速率和法向应力对异面非贯通节理岩体扩展贯通机理和强度特性的影响。试验结果显示以上五方面对非贯通节理岩体的力学特性影响显着:(1)异面节理的起伏角度越大,非贯通节理岩体的峰值抗剪强度越大,抗剪能力越强。岩体的峰值剪切位移随着节理起伏角度的增大有增大的趋势。(2)非贯通节理岩体的峰值剪切强度、峰值剪切位移会随着试验剪切速率的增大逐渐增大,但增大的速率和幅度会随剪切速率的增大而变小。(3)非贯通节理岩体的峰值抗剪强度会随着法向应力的增大逐渐增大,且增大趋势呈线性。(4)异面节理的连通率越大,非贯通节理岩体的抗剪能力越差,峰值抗剪强度越小。峰值剪切位移亦随连通率的增大而减小,但减小幅度不大。(5)节理的倾角越大,岩体峰值切应力越大,抗剪能力越强。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

岩体力学性质论文参考文献

[1].高轩.裂隙结构非规则性对岩体力学性质影响研究[D].河北工程大学.2019

[2].陈庆芝,刘远明,朱爱军,王唯.PFC~(2D)模拟研究不同工况的异面非贯通节理对岩体力学性质的影响[J].水利水电技术.2019

[3].王思洋,孙超杰,郭鹏飞,刘衔杰,倪昌进.热-力耦合下加热时间对岩体物理力学性质影响的试验研究[J].化工矿物与加工.2018

[4].李民睿.层状岩体界面力学性质测定方法研究[D].西南石油大学.2018

[5].冯笑含.基于多元回归的岩体微观力学性质表征方法[J].中国石油和化工标准与质量.2018

[6].许延春,谢小锋,刘世奇,李昆奇,王焕忠.注浆加固工作面底板岩体力学性质“增强-损伤”的定量测定[J].采矿与安全工程学报.2017

[7].刘超.非贯通节理岩体岩桥力学性质弱化影响研究[D].贵州大学.2017

[8].荆和平.山西省岩体顺层滑坡滑带土特征及其物理力学性质[C].2016年全国工程勘察学术大会论文集(上册).2016

[9].陈龙,向贤友.下尔呷水电站岩石(岩体)物理力学性质各向异性研究[J].甘肃科技纵横.2015

[10].胡政,刘佑荣,牛超颖,温韬,王康.基于结构面性状对岩体力学性质响应的模拟研究[J].工程地质学报.2015

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