压缩和劈裂荷载作用下岩石最大伸长应变差异的试验研究

从力学机制上看,岩石破坏可分为剪切破坏和拉伸破坏两种基本形式,它们各自都有不同的破坏准则,其中最大正应变强度准则是一个应用相对比较简单的岩石破坏准则。最大正应变强度准则判据建立的关键是如何标定极限伸长应变Σ_0。岩石在压应力和拉应力作用下都有可能发生符合最大(伸长)正应变准则的破坏。根据弹性理论,岩石在受拉和受压时对应的最大正应变临界值是等价的。然而,由于岩石材料的复杂性,岩石实际受压与受拉导致最大正应变形式的破坏所对应的最大正应变会有较大的差别。通过试验,本文揭示了不同种类的岩石在受拉、受压破坏时最大伸长应变的差异以及受压和受拉条件下岩石最大拉伸应变的理论值和试验值之间的差异。     

三峡库区滑坡地带岩石特性的研究

针对三峡库区组成滑坡岩层的主要岩石——泥质岩、灰岩、砂岩,通过显微镜观察、X射线分析显微镜的定量分析及室内岩石力学强度试验,对各岩石的特性进行了分析。显微镜及X射线定量分析结果表明风化较弱的泥质岩基本上含有石英与钙质矿物,后者由于易溶于水而导致岩石的孔隙率增加。孔隙的一部分连接形成了裂缝, 从而使岩石的强度下降。各岩石的单轴压缩试验结果表明砂岩的强度最高,发生了风化的泥质砂岩的强度最低。在饱和状态下紫红色泥岩及风化了的泥质砂岩的单轴压缩强度降低最显著,比自然干燥状态下降低了大约50%, 推测是受粘土矿物含量的影响。所有岩石都表现出在峰值强度之前应力与应变几乎呈线性关系,而峰值强度之后应力急剧下降的脆性特征。这种在饱和状态下岩石强度大幅度下降与脆性特征表明在治理滑坡时需要采取十分周密及复杂的预防措施。     

三峡库区易滑地层硬质岩石破坏模式的能量学分析

在易发生滑坡的地层内,硬质岩常构成滑坡抗滑段,其能量耗散和释放的过程决定了滑坡临界破坏时刻的特征。三峡库区常见顺层岩质滑坡的易滑地层有侏罗系中、下统和三叠系中统,采用能量学方法分析了三峡库区三组易滑地层中四类硬质岩石的变形破坏模式。该方法基于概化的顺层岩质滑坡地质力学模型,提出了岩石弱化(或损伤)—破坏过程的能量学解释,并通过四类硬质岩石的三轴循环加载试验,确定了两类破坏控制模式下岩石能量耗散和释放的规律,并将其应用于千将坪顺层岩质滑坡的启滑初速度预测。结果表明:①三峡库区侏罗系中统上沙溪庙组(J_2s)的长石岩屑砂岩属应变控制型岩石(Ⅰ型),三叠系中统巴东组(T_2b)的灰岩、泥灰岩和侏罗系下-中统聂家山组(J_(1-2)n)的细砂岩属应力控制型岩石(Ⅱ型);②应变控制型岩石(Ⅰ型)随应力值增加其损伤系数增值明显,而应力控制型岩石(Ⅱ型)在破坏前无明显损伤,可储存大量弹性应变能并在破坏时释放;③千将坪滑坡前缘抗滑段岩石属于应力控制型岩石(Ⅱ型),其弹性应变能释放是导致滑坡剧烈启动的原因。易滑地层硬质岩石变形破坏模式的能量耗散分析是顺层岩质滑坡预测预报的关键,对滑坡抗滑段岩石的监测需根据岩石变形破坏模式来确定具体的监测目标。     

深部隧道单节理岩体开挖卸荷破裂及锚杆加固研究

深部隧道开挖卸荷引起的岩体破裂是地下工程典型灾害之一。针对深部隧道单节理岩体在开挖卸荷条件下的破裂问题,基于开挖卸荷引起的最小主应力线性降低规律,采用Griffith强度理论准则对开挖卸荷条件下的含单节理岩体破裂进行了分析,并对破裂岩体进行了锚杆加固设计研究。结果表明:当结构面倾角大于支护应力状态下的破裂角时,深部岩体初始应力状态下未产生破裂,随着最小主应力的降低,深部岩体先产生材料破坏后沿结构面破坏;当支护应力状态下的破裂角大于结构面倾角时,深部岩体受支护应力作用仅产生材料破裂;当结构面倾角小于最小主应力为0时对应的破裂角,深部岩体无论是否支护岩体仅产生材料破裂;对于深部岩体,产生破裂的必要条件是最大主应力大于8倍的岩体抗拉强度,且破裂角变化于30°~45°之间;岩体支护应力的选择应在岩体初始破裂应力与结构面破裂应力之间,并且要保证岩体应力的释放率以及围岩的稳定性。石塘隧道岩体破裂分析及锚杆加固研究表明:岩体首先产生材料破坏,其破坏的临界应力值为10.25 MPa,对应的破裂角为39.9°,结构面破裂的临界应力值为4.15 MPa;石塘隧道岩体在无支护条件下,沿结构面产生突发性破坏,岩体支护应在开挖完成40.59h内完成,岩体支护应力为7.175 MPa,支护破裂角为37.5°,单根锚杆锚拉设计值为88.7kN,锚固长度为5m,倾角为15°,间距为0.8m,此锚杆设计参数下可保证岩体应力充分释放以及确保围岩的稳定性。     

管店岩体岩石谱系单位划分及其就位机制探讨

本文从宏观（结构、构造、接触关系）微观（岩石化学、微量元素、稀土元素、副矿物）对比出发，按国际地层指南的将课成岩体“属于地层学和地层划分的范畴”的思路，将管店岩体划分成石马凹单元、南封单元、小寺王单元和祝刘单元四个单元,合并成管店超单元。并对岩浆受构造应力驱使由南向北挤侵就位证据进行了探讨。     

南卡罗来纳州黑尔矿区千糜岩中的金矿化

黑尔矿区金矿化的容矿岩石为一套强应变岩系(千糜岩),其特征是强烈的压溶反应,包括绿泥石转变为绢云母及原生石英的消失。这些强应变带的边缘发生硅化和黄铁矿化。强应变岩本身也发生矿化,并含黄铁矿和少量辉钼矿。在千糜岩和硅化带内金与硫化物密切伴生。 结构特征表明,这种强应变岩石和硅化带是在围岩凝灰质泥岩的变形过程中通过蚀变形成的。 矿化的容矿岩石被认为是通过最初的纯剪切作用为主的变形作用(伴随有压溶反应释出的元素的迁移)形成的。晚期变形作用涉及简单的剪切作用,同时有来自外部强应变带的流体注入。 在黑尔矿区见到的这种网状交织剪切带由于与主压应力方向交切,可显示出不同的流体流动体系。有些部位是流体流出带,以压溶为主,而在其他地方则以膨胀、简单剪切和流体注入为主。流体以这种方式流过岩层可能是浸滤和沉淀矿石组分的一种方式。 在阿巴拉契亚山脉南部产有与韧性剪切带有关的后生金矿床,这种认识对该地区的勘探具有重要的意义,因为它强调了主断裂带作为金矿化潜在容矿岩石的重要性。     

脆性岩石中巷道应力导致破坏的研究

1前言根据在Canadianshield的实践经验，采用Bieniawski（1973）的岩石分级系统，岩体随深度增加，其质量（RMR）一般可划分为好（RMR：60－80）到很好（RMR：80－100）。这些脆性岩石，即含有一定数量的节理到少量节理的岩石和块状岩石，在其中发生的断裂过程主要是受致裂应力值大小的控制，而不是受岩石本身结构的控制。这些岩石中地下坑道周边的破坏形式为成层剥落或裂开，控制其破坏机理的因素是岩石材料本身内聚力的减少。使用基于摩擦力为主控因素的断裂判别式，来预测坑道周围断裂的开始或最大断裂深度都未能取得满意结果。Mart…     

云南剑川杂岩体岩石包体特征及成因

本文根据云南剑川杂岩体中岩石包体的分布、大小、形态、岩石类型、化学成分及矿物组成特征,探讨包体的成因,并推测寄主岩浆岩的性质、来源。认为剑川杂岩体中的岩石包体可分为捕虏体和同源包体,同源包体又可分为析离体和堆积岩。推测的岩体初始岩浆温度为1000—1125℃,形成深度约为20—30km。     

张八岭变质地体变质构造岩的显微构造与结构特征

本文在1／5万张八岭幅、珠龙幅区域地质调查基础上．运用微观构造与宏观构造相结合的方法，借助于现代测试技术．对张八岭变质地体山变质构造岩的显微构造与结构进行了研究。验证和深化了野外工作所观察到的现象和认识；探讨了应力和应变之间的关系；计算了差异流动古应力值；恢复了构造变动对岩石的应力状态和方位。     

边坡岩体清除的静态控制爆破断裂设计方法研究

针对传统的静态控制爆破破岩模型的不足,将静态控制爆破技术与断裂力学有效结合,提出了边坡岩体清除的静态爆破物理模型和断裂力学模型,给出了边坡斜孔裂纹尖端应力强度因子的计算公式,并解译了边坡岩体清除的静态爆破断裂力学机制;基于Charles应力腐蚀原理的亚临界裂纹扩展的三阶段基本理论,探讨了钻孔裂纹的起裂、扩展、贯通机制,并得到了静态爆破孔亚临界裂纹扩展速度与岩石裂纹尖端应力强度因子的关系式,推导出亚临界裂纹扩展的三阶段裂纹长度,最终给出了静态控制爆破的断裂设计方法;将该方法应用于万州太白岩Bw67号高陡岩质边坡清除工程,并结合现场静态爆破压力试验和断裂设计思想优化了爆破设计参数,现场施工结果表明边坡岩体清除面较完整,未对下方的建(构)筑物造成损害。     

河南神灵寨地区花岗岩石瀑景观特征及其形成机制

神灵寨国家地质公园位于河南省洛宁县南部,园内地质遗产丰富.石瀑产于花岗岩中,同时也是很好的地质遗迹.石瀑所在的花岗岩为中生代花山复式岩体中蒿坪岩体的第二单元.岩石类型为巨斑状角闪黑云二长花岗岩,锆石SHRIMP年龄为131 Ma,时代归属为早白垩世,具备岩墙扩张及气球膨胀模式的双重就位机制.该区石瀑是由岩石球状风化、水流的侵蚀和冲蚀共同作用在花岗质岩石上形成的.     

湘西南兰蓉岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

湘西南兰蓉岩体为一加里东期小侵入体,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成。(443.5±8.1)Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄表明花岗岩形成于早志留世早期。主量元素组成表明岩体总体属钙碱性-高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类。该侵入体Ba、(Ta+Nb)、Sr、P、Ti强烈亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等相对富集;稀土元素含量较高、轻稀土富集明显、Eu显著亏损;ISr值为0.71299,εSr(t)值为120,εNd(t)值为-8.11和-8.89,t2DM为1.82和1.84Ga。C/MF-A/MF图解显示其源岩为泥质岩和砂屑岩。上述地球化学特征表明兰蓉岩体为陆壳碎屑岩石部分熔融形成的S型花岗岩。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断兰蓉岩体的具体形成机制为:奥陶纪末—志留纪初的北流运动(板内造山运动)导致地壳增厚、升温,尔后在挤压减弱、应力松弛的后碰撞-减压构造环境下,中、上地壳酸性岩石发生部分熔融并向上侵位而形成兰蓉岩体。     

固体装药头部人工脱粘层应力应变仿真分析

目的研究固体发动机药柱头部人工脱粘层在50,20,-40℃等3种温度下的应力应变。方法基于线性粘弹性有限元方法,利用ABAQUS分析软件对药柱应力应变进行仿真。结果得到了人工脱粘层在3种温度条件下的Mises和最大主应力应变云图,及Ⅰ,Ⅱ界面轴向、周向和径向的应力应变对比曲线。结论最大应力应变出现在人工脱粘层根部,应力与环境温度的变化成线性关系,温度变化对Ⅰ界面上脱粘层轴向应变、Ⅱ界面上径向应变影响最大。     

岩层的非均质性对含金剪切带的影响——以魁北克省诺博矿山为例

构成诺博金矿床的含金石英脉赋存在四组方向不同的剪切带中,这些剪切带切割波博岩床——一个变质的镁铁质层状侵入体。尽管所有这些剪切带的方位不同,但它们均有逆向斜剪切的证据;三维空间分析表明,这种剪切起因于该岩床沿倾向的近单轴向下伸张,以及共存组分沿该岩床走向压缩。应力轴的这种导向可归因于区域性压缩变形期问较软围岩中的刚性岩层——岩床的响应。本研究证明,这些岩石中的矿脉都受到岩体几何形态的强烈控制,但受外应力条件的控制则较弱。因此,应用区域勘探模式(依靠基于古应力轴的研究得出的矿脉模式的预测求得),将不能对这些层状岩石(其中赋存有许多重要的太古宙脉型金矿床)的特定矿脉的分布作出精确的评价。     

层状、同心式和阿尔卑斯型橄榄岩-辉长岩杂岩体的一些区别标志

至少有三种主要的世界性的橄榄岩-辉长岩杂岩体类型——层状,同心式和阿尔卑斯型——可以根据其地质产状、岩石种类和比例,矿物学、结构、构造、形态。热效应和经济矿床加以区别。然而,要把许许多多的杂岩体归入某一类别往往是很困难的。一则,它们的岩石类型、矿物组合和矿物成分都大致相似。再者,有些层状杂岩体的显著特征有一部分已被后来的变质作用和形变所模糊,以致类似于阿尔卑斯型或同心式杂岩体。另外,许多阿尔卑斯型杂岩体中的高压矿物已部分地或完全地达到再平衡。但是,我们在野外工作中对这三种主要类型的橄榄岩-辉长岩杂岩     

地下水封石洞油库岩爆灾害预测评估——以某地下水封石洞油库实际工程为例

地下水封石洞油库属于大型地下工程,岩爆灾害是施工过程中可能引发的地质灾害之一。本文以某地下水封石洞油库实际为例,介绍了建设场地地质灾害危险性评估中岩爆灾害预测方法。借鉴目前国内外岩爆判别的主要方法,并依据拟建工程场地实际情况,选用岩体初始应力及岩石单轴抗压强度作为定量评估指标,对岩爆灾害进行预测评估。根据宏观分析与定量评价结合的方法最终确定岩爆灾害程度。     

一种特殊类型的岩浆锶矿床

<正> 在波罗的地盾东南翼拉多加湖西岸一带,查明了一种与埃利先瓦尔岩体中超基性碱性建造的岩石有关的特殊类型岩浆锶矿床。埃利先瓦尔岩体受长期发育的北东向深大断裂带控制。构成该岩体的是具有下列三种侵入相的同     

广东稀土矿化花岗岩地球化学及岩浆形成演化研究(摘要)

广东省各个时期侵入的花岗岩,均可见稀土矿化。选择了大东山岩体、高山岩体、广宁-横山岩体、古斗山岩体、新兴岩体、龙塘岩体作为研究对象,综合论述了稀土矿化花岗岩的岩石化学、微量元素、稀土元素及同位素地球     

固体发动机药柱应力应变仿真与试验验证研究

目的研究某导弹固体发动机药柱在不同环境温度下的性能演变规律。方法利用ABAQUS有限元分析软件,仿真计算了药柱在-40,20,50℃下的应力应变情况,在此基础上通过推进剂拉伸应力松弛试验对仿真结果进行验证分析。结果最大应力应变发生在头部人工脱粘层的根部,药柱内部沿径向越靠近内孔表面,应力应变的数值越大,沿药柱的轴向,内孔表面的最大应力应变发生在靠近药柱中间位置。结论线粘弹性本构关系模型在较低应变水平下可以很好地模拟出推进剂的力学行为,当应变水平在14.3%以下时,试验和仿真的相对误差能控制在10%以内。     

基于颗粒流模型的深裂隙危岩体在不同工况下破坏模式研究

以深裂隙危岩体为研究对象,通过PFC颗粒流数值模拟方法,分别对其在自重应力作用、不同上覆荷载作用以及冻融作用影响下的破坏模式展开对比分析。研究结果表明,自重应力下的深裂隙危岩体颗粒流模型发生了轻微偏转,说明在自重应力作用下便处于潜在倾倒式破坏的欠稳定状态;而在上覆荷载作用后,岩体的倾倒式破坏特征进一步加剧直至发生剪切破坏;在冻融作用下岩体则会因裂隙水深度的不同而发生不同程度的劈裂破坏及崩解式破坏,且该工况对危岩体的破坏程度远大于其他工况。针对以上研究,对不同情况下的深裂隙危岩体治理方案提出了建议,并分析了治理方案对应各类工况的治理效果。