《節理岩體岩橋貫通準則研究及塊體穩定性分析》是依託東北大學，由王述紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：節理岩體岩橋貫通準則研究及塊體穩定性分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王述紅
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
節理岩體在工程擾動作用下，其結構面的空間展布及抗剪強度在很大程度上控制了其巨觀力學回響和損傷變形破壞過程。本項目利用申請者及其團隊前期研究開發的結構面表征方法和塊體分析系統，進一步最佳化工程擾動誘發節理岩體破壞過程的三維分析：（1）製作含非貫通結構面的岩體試樣，通過室內模型試驗標定各類岩體的力學參數，數值模擬計算多個影響因素情況下的岩橋貫通強度及破壞強度，依據岩石種類，提出不同節理岩體結構面的岩橋貫通準則。（2）基於岩橋貫通準則，引入貫通係數變數，定量描述節理岩體貫通強度與峰值強度之間的關係，編程實現對工程現場非貫通結構面的識別與處理，最佳化節理岩體結構面的三維表征；（3）基於節理岩體採集信息進行三維建模，並根據現場監測數據實時更新結構面三維模型，模擬工程擾動誘發岩體的回響特徵，探討節理岩體損傷變形破壞規律，為研究工程擾動對節理岩體的穩定性影響提供理論基礎和新的分析方法。
結題摘要
節理岩體在工程擾動作用下，其結構面的空間展布及抗剪強度在很大程度上控制了其巨觀力學回響和損傷變形破壞過程。圍繞這一科學問題，本項目開展了以工程開挖誘發節理岩體的損傷變形破壞全過程為工程套用背景，通過室內模型試驗、理論分析與數值模擬的研究手段，提出了一種節理岩體岩橋貫通準則，完善了團隊自助研發的結構面表征方法和塊體分析系統，實現了節理岩體岩橋貫通過程數值再現和機制分析，為最佳化工程擾動誘發節理岩體破壞過程的三維分析提供一種方法。取得成果主要包括： （1）通過室內模型試驗和數值模擬，提出了不同節理岩體的結構面岩橋貫通準則，建立起判斷不同節理岩體非貫通結構面貫通與否的參數資料庫，不僅為判斷岩橋的特性提供了理論方法，而且為工程技術人員提供了可查閱的參數資料庫； （2）通過貫通係數變數的引入，結構面特徵分級系統（CSPC）的建立以及結構面產狀的分形分析，給出了節理岩體工程三維模型及其空間信息表征方法，不僅最佳化了確定性結構面和隨機性結構面的三維表征，同時也簡化了結構面力學參數選取與賦值手段； （3）綜合利用微震監測數據與自主開發的GeoSMA-3D軟體，實現了結構面三維模型的實時更新和工程擾動誘發岩體的損傷回響分析，進而給出了基於損傷張量和REV的關鍵塊體篩選原則，為研究工程擾動對節理岩體的穩定性影響提供理論基礎和新的分析方法； （4）給出了工程擾動誘發塊體的空間分布、特徵和演化規律分析方法，從微震時空分布的更高層次上研究工程失穩的孕育和發生過程，探討工程失穩體表變形、微震活動性與岩體損傷演化之間的聯繫，為最佳化工程設計方案和工程加固設計方案提供了技術指導。 截至目前，該項目成果發表高質量SCI和EI學術期刊論文23篇，申請發明專利8項（授權4項，國際發明專利1項），培養研究生8名，獲得遼寧省技術發明二等獎1項。
