《節理裂隙岩體隨機特性分析及其工程套用》是依託山東大學，由賈超擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：節理裂隙岩體隨機特性分析及其工程套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈超
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
節理岩體的力學回響特性成為影響岩石地下工程安全穩定性的至關重要問題。岩體中節理裂隙分布的隨機性、岩體力學強度參數及所遭受的外界荷載的不確定性等使得地下工程不可避免地存在風險，對不確定性因素造成的風險越加受到人們的重視。本課題運用隨機力學理論，考慮節理岩體節理裂隙分布、岩體力學參數及外來荷載的隨機性，研究節理岩體的隨機力學回響問題，並用地質代表單元體的力學特性以隨機分析法研究典型的大型地下洞室工程的安全穩定性，揭示典型地下洞室工程在隨機因素作用下的失效破壞模式，並對洞室風險的時空回響問題進行探索，進行相應的洞室工程風險分級機制的研究，提出應對風險的措施。並擬開展一定的節理岩體單元體的塊體模型試驗，並與數值分析做對比。通過以上關鍵科學問題的研究，為節理岩體地下洞室工程的設計施工方案和參數的選取、支護加固措施的選擇以及風險應對措施的制定提供科學有效的依據，推動岩石力學隨機分析領域的研究和發展。
結題摘要
本項目按計畫完成了四部分內容， （1）開展了類岩石的含多裂隙岩塊的抗壓試驗。試塊中分別製作了多條貫通節理。求得隨節理條數增加試件強度下降的曲線。在內置三維裂隙的試驗中，配製成功了透明性很好的脆性度比前人大幅提高的新型樹脂類材料，並創製了試件內可設定中空裂隙，且其中可注入有壓水的工藝技術。成功地開展了試驗，超出國內外前人的水平。 （2）基於其他學者的理論研究基礎，考慮節理裂隙的隙寬，套用蒙特卡洛方法編制了可視化二維和三維隨機節理裂隙網路模擬生成程式，並將模擬產生的隨機節理裂隙導入到數值軟體中建立相關數值模型。實現節理裂隙研究幾何形態隨機分析及展示。 （3）用數值分析模擬裂隙擴展，運用DDARF、Marc等軟體分析了多裂隙試件受壓後的力學效應，其中還研究裂隙組具有不同傾角等多因素的影響。在FLAC-3D軟體基礎上開發了新的彈脆性本構模型並採用超細單元劃分法。成功地模擬了裂隙擴展過程，比前人成果好很多。還成功模擬了裂隙中有壓水時裂隙擴展的工況。此外還對DDA和DDARF分析法的功能做了擴充和改進。比如劃分單元可以採用多元尺度法等。這也是一個重要的進展。並研究了錨桿加固裂隙體的效應等。 （4）研究隨機節理岩體地下洞室及邊坡穩定性，考慮岩體內節理分布的隨機性及圍岩力學參數的隨機性對工程穩定性的影響。並將研究成果套用於泰山抽水蓄能電站的具體工程中。 依託該基金共發表了12篇科學論文，其中8篇為SCI和EI收錄6篇，獲得國家發明專利1項。
