软弱结构面

摘要： 层间剪切带作为一种特殊的软弱结构面,因直接威胁到工程岩体稳定性,一直是工程勘察的重点之一。通过理论分析、试验和工程类比等手段,对姚家平水利枢纽坝址区具典型特征的层间剪切带进行深入研究认为,层间剪切带在各岩性分界处呈密集产出,岩层越薄,剪切带越发育,其岩屑夹泥型剪切带的工程性质要好于泥化夹层型。研究成果为各相关水工建筑物的设计提供了地质依据。

摘要： 为研究软弱结构面的位置对岩质顺倾边坡稳定性的影响,以耿马县河底岗某石灰岩矿山为例,采用GeoStudio及MIDAS/GTS软件,对该岩质顺倾边坡的稳定性进行研究。结果表明,软弱结构面愈接近坡脚,边坡沿软弱结构面发生失稳破坏的可能性越大,潜在滑移面可能穿越软弱结构面;随着软弱结构面距离坡脚位置越远,其对对边坡稳定性的影响越小,此时边坡失稳的潜在滑移面与软弱结构面无关。

摘要： 针对含夹层材料的软弱结构面进行了大型室内剪切试验,以分析轴压条件及夹层材料含水率对结构面抗剪强度特征的影响.试验结果发现,轴压条件对结构面抗剪力峰值影响显著,但对峰值位移的影响不大,而夹层材料含水率对结构面抗剪强度影响规律与之相反.在以上试验基础上,选择软弱结构面直剪试验结果进行了结构面摩擦分量与粘聚分量的作用过程分析,发现剪切过程中,摩擦力的增长同结构面抗剪力合力增长规律较为类似,接近于理想弹塑性剪切过程,而粘聚力在剪切初期阶段存在先增长后减小的趋势,且随着轴压的增加,粘聚力损失的量值呈增大趋势.

摘要： 由于地震波的随机性及地质构造的复杂性,导致岩质边坡的地震响应特征变得十分复杂。以金沙江地区某跨江桥梁岩质岸坡为例,采用有限元方法研究了地震波在岩质边坡内的传播特征,分析了不同类型结构面对边坡动力响应特征的影响;采用振动台模型试验验证了数值计算结果,探究了边坡的动力变形演化规律及其破坏机制。研究结果表明:软弱结构面对岩质边坡的波传播特征影响较大,在波传播过程中结构面使坡内出现局部的放大效应,相同条件下边坡的动力放大效应为:块状边坡>顺层边坡>反倾边坡;边坡高程、坡表微地貌及结构面对边坡的动力放大效应具有较大的影响,边坡动力放大系数随高程增加而增加,坡表微地貌变化使平台区域出现局部放大现象,块状边坡中放大效应主要集中于最上层顺向结构面以上的表层坡体;地震作用下块状边坡的动力放大效应随激震强度的增加而增加,边坡动力变形演化过程主要包括弹性变形、塑性变形和滑动破坏3个阶段;软弱结构面对块状边坡的地震破坏模式具有控制性作用,最上层顺向结构面为潜在滑面,其地震破坏模式为拉裂—滑移—倾覆式破坏。

摘要： 由于地震波的随机性及地质构造的复杂性,导致岩质边坡的地震响应特征变得十分复杂.以金沙江地区某跨江桥梁岩质岸坡为例,采用有限元方法研究了地震波在岩质边坡内的传播特征,分析了不同类型结构面对边坡动力响应特征的影响;采用振动台模型试验验证了数值计算结果,探究了边坡的动力变形演化规律及其破坏机制.研究结果表明:软弱结构面对岩质边坡的波传播特征影响较大,在波传播过程中结构面使坡内出现局部的放大效应,相同条件下边坡的动力放大效应为:块状边坡>顺层边坡>反倾边坡;边坡高程、坡表微地貌及结构面对边坡的动力放大效应具有较大的影响,边坡动力放大系数随高程增加而增加,坡表微地貌变化使平台区域出现局部放大现象,块状边坡中放大效应主要集中于最上层顺向结构面以上的表层坡体;地震作用下块状边坡的动力放大效应随激震强度的增加而增加,边坡动力变形演化过程主要包括弹性变形、塑性变形和滑动破坏3个阶段;软弱结构面对块状边坡的地震破坏模式具有控制性作用,最上层顺向结构面为潜在滑面,其地震破坏模式为拉裂—滑移—倾覆式破坏.

摘要： 露天矿岩质边坡稳定性是影响矿山安全生产和建设的重要因素之一,也是矿山建设中常见的地质灾害类型,尤其是顺层岩质边坡在开挖过程中极易产生滑坡危险.因此本文采用FLACD3D数值模拟技术针对不同软弱结构面的赋存条件对顺层边坡的劣化影响展开研究.研究结果表明,当边坡为单结构面顺层边坡且结构面以上岩体无切角岩层出现时,边坡安全系数呈"先下降后上升"的趋势,其中当结构面角度为40°时,边坡稳定性最差;当边坡为多结构面顺层边坡且边坡存在切角岩层时,边坡的稳定性随着结构面数量的增加,边坡安全系数呈"先缓后急"的下降趋势.且边坡的位移和拉应力主要集中在切角岩层及结构面附近,说明边坡会沿着所有的滑动面产生滑动,且在多结构面劣化影响下,边坡的稳定性急剧降低.研究结果为露天矿边坡稳定性的研究提供了科学依据,同时对露天矿边坡地质灾害的预防和控制具有重大意义.

摘要： 铁路隧道建设不可避免会遇到断层、破碎带、泥化夹层、节理和裂隙等软弱结构面.软弱结构面的蠕变力学特性直接关系到隧道工程的长期稳定性.采集无扰动的天然软弱结构面立方体试样,开展不同正应力条件下的室内蠕变力学试验,以探究天然软弱结构面岩体的剪切蠕变特性,并讨论软弱结构面的长期强度的确定方法.研究结果表明:剪切蠕变过程分为瞬时阶段,瞬态蠕变阶段,稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段;瞬时变形和蠕变变形受正应力和剪切应力的影响;稳态蠕变速率与剪应力的关系可采用指数函数或幂函数表示.软弱结构面长期强度与稳定应变率有关的确定方法操作简单,具有一定的参考意义和价值;与人工预制水泥砂浆材料的结构面岩体相比,天然软弱结构面的剪切蠕变机理更复杂,在低正应力作用下,填充的土石混合物会显著影响剪切蠕变变形.

摘要： 针对现有岩体蠕变力学模型在岩体加速蠕变阶段模拟存在的不足,基于Kachanov-Rabotnov蠕变损伤理论研发一种非线性元件,并将该非线性元件和Burgers蠕变模型串联形成六元件的非线性黏弹塑性蠕变模型,以实现对含软弱结构面岩体加速蠕变阶段的模拟.研究结果表明:根据所建立的模型,若试样未发生加速蠕变,则蠕变变形为稳态蠕变速率与时间的积;若发生加速蠕变,则需要乘以材料常数λ;试样在衰减蠕变阶段的蠕变速率随时间逐渐降低;当剪切应力较低时,剪切蠕变速率减小至恒定值,处于稳态蠕变阶段;随着剪应力增加,经过稳态蠕变后的试样蠕变速率迅速增加,蠕变变形也急剧增加并最终导致试样被破坏;所提出的模型能够描述结构面的时间相关特性,可以对含软弱结构面岩体的剪切蠕变特性进行较全面描述.

摘要： 为揭示开挖和降雨对顺层岩质边坡稳定性的影响,以山西五盂高速公路顺层岩质边坡为对象,通过大型物理模型试验研究了含软弱结构面顺层岩质边坡在开挖及降雨条件下的变形机理.研究结果表明:降雨条件下,含单层软弱结构面边坡主要表现为沿软弱结构面的多级牵引式滑动破坏;含双层软弱结构面顺层岩质边坡滑动破坏受降雨的诱发作用更为明显,其中软弱结构面作用主要表现为两方面,一方面为雨水对结构面本身的软化使其强度降低从而形成滑带,另一方面为软弱结构面的存在减弱了雨水向下层岩体的入渗,导致其上覆岩体迅速饱和,强度急剧降低,上覆破碎岩体沿滑动面发生大规模的整体破坏.可见强降雨是此类边坡破坏的主要诱发因素也是重要的致灾因素.

摘要： 反倾岩质滑坡因结构面特点,往往易发生变形破坏,危害较大。以怒江流域的格堆村滑坡为例,在地质调查的基础上,采用离散元数值模拟技术,对滑坡变形累积到破坏的全过程进行了模拟,结果表明:斜坡体的位移最先出现在坡表,随后向坡内扩展,且位移量呈现出由坡外向坡内逐渐减小的趋势,表现出倾倒破坏的特征;综合野外调查及数值模拟结果推断,格堆村滑坡的发生是内外因素共同作用的结果,河谷下切为坡体变形破坏提供了临空面,卸荷作用使坡体岩性变差,最终导致变形破坏,且破坏模式为倾倒-弯曲-滑移。

摘要： 为了研究岩体中的软弱结构面(带)在高应力与高孔隙水压力作用下的强度和变形特性,利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,对某大型水电工程的两个软弱结构面(带)进行了水岩耦合三轴压缩试验.试验结果表明:软弱结构面(带)的强度参数f随孔隙水压力的升降变化甚微,c则随孔隙水压力升高迅速降低,在大于2MPa的孔隙水压力下,c值可能完全丧失;软弱结构面(带)的抗剪强度随孔隙水压力升高逐渐减小,在10MPa应力条件下,4MPa 孔隙水压力可使抗剪强度降低30％以上.软弱结构面(带)的变形性能随孔隙水压的升高急剧减弱,在10MPa围压条件下,4MPa孔隙水压力可使变形模量E降低达34.2％.研究成果表明,工程建设中,岩体中的软弱结构面(带)的力学特性参数取值不能忽视工程建成后的孔隙水压效应,对于一般工程,软弱结构面(带)强度参数的水压效应可采用有效应力原理进行预测,但对于高水头的重大工程,则应采用原样试验的方法加以确定.

摘要： 针对含软弱结构面重力坝坝基稳定问题,本文以百色和武都重力坝为例开展研究,通过建立典型坝段坝基的地质概化模型,采用三维地质力学模型试验方法对其深层抗滑稳定问题进行了系统研究,试验对典型坝段的地形、地质条件,包括岩体、断层、节理等主要地质缺陷的特征进行模拟,根据岩体力学参数及软弱结构面力学参数,研制出适合工程地质条件的模型材料进行模型模拟.试验结果得到了坝体、坝基以及主要断层的变形特征,探讨了碾压混凝土重力坝与地基整体失稳的破坏过程、破坏形态和破坏机理,获得了典型坝段的滑动破坏机理与稳定安全系数.在此基础上,对坝基加固处理措施进行了讨论,为典型坝段的深层抗滑稳定安全评价与基础加固处理设计提供了科学依据.

摘要： 随着我国公路工程建设的迅速发展，公路隧道的建设规模越来越大，隧道施工过程中围岩稳定性问题也更加突出。本文以某公路隧道塌方实例为背景，对隧道塌方的原因进行了深入分析，认为岩石隧道围岩的稳定性在很多情况下取决于软弱结构面的强度，并通过上限定理计算，得到了有软弱结构面的隧道安全系数上限解。

摘要： 根据岩体中软弱结构面的力学特性,分析总结了受软弱结构面控制的矿山软岩边坡稳定性的研究方法.探讨了受控于软弱结构面的边坡的滑坡模式、计算方法以及强度指标的选取原则.对华能伊敏煤电有限责任公司露天矿南帮边坡稳定情况进行了实例分析,变形区边坡稳定性主要受四个泥岩弱层控制,采取内排压脚等控制开采的方法是有效的.

摘要： 该文通过对３种较为典型的软弱结构面分布型式进行分析，探讨了软弱结构面对岩石边坡地震反应的影响规律，所得结论对岩石边坡工程抗震设计具有一定的参考价值。

摘要： 本文以济南某石灰岩基坑为背景,采用三维快速拉格朗日方法(FLAC3D)建立岩质基坑与结构面相关联的三维动态计算模型,基于岩体结构面破坏的Mohr-Coulomb准则和稳定性准则,通过定值判据,反分析结构面强度及产状的参数.以结构面倾角、黏聚力强度作为随机变量,在探究基坑开挖过程中x-z斜截面上应力场变化的基础上,分析了结构面黏聚力强度、倾角与结构面裸露高度的对应关系,得出了在基坑处于临界稳定状态下,当结构面的倾角一定时,裸露高度不断增加,则结构面的临界黏聚力强度不断增大;当保持结构面的黏聚力一定时,裸露高度不断增加,则结构面的临界倾角不断减小.这为基坑工程的支护设计、施工提供判据借鉴,对类似工程具有一定的指导意义.

摘要： 结合隧洞工程实例,综合分析影响隧洞岩体工程性质的主要因素及工程岩体分级特征,探讨BQ分级法与Q分级法和RMR分级法的异同,通过对岩体坚硬程度、岩体完整性、地下水条件、主要软弱结构面性状和初始应力状态等多项指标定性和定量分析基础上进行隧洞工程岩体分级。

摘要： 本文通过研究得出以下结论：（1）在非充分充填状态下，充填比对结构面的力学性质起着控制性作用;在不充分充填的情况下，结构面的粗糙度方向参数对其力学性质有着重要影响;(2)分析了充填的物质(包括地下水)对影响结构面的影响，当硬性结构面的接触部位受到“污染”时其力学性能降低;同时分析了接触部位存在楔形体相互作用时的力学性能变化。

摘要： 本文简要地介绍了对水工地下洞室施工中对围岩不稳定体,即碎裂岩体、松动岩体、软弱结构面、楔形体结构面等围岩喷锚支护结构的作用,喷锚支护结构的使用.

摘要： 本申请涉及隧道施工的技术领域，尤其是涉及基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固结构及方法，其中，基于全断面施工软弱破碎围岩工作面加固结构，包括导向座和转动柱，转动柱转动连接在导向座上，转动柱的中部螺纹连接有升降螺杆，转动柱的一侧设置有用于驱动升降螺杆沿转动柱中心轴线方向运动的高度调整驱动组件，升降螺杆远离导向座的一端固定有安装框，安装框的一侧设置有固定框，安装框内设置有用于对固定框进行角度调整的角度调整驱动组件，固定框上安装有插杆座，插杆座的中部活动设置有锚杆，锚杆的头部指向隧道的围岩，固定框内安装有用于驱动插杆座沿指向围岩的方向进行移动的打孔驱动组件，提高了隧道开挖过程中的围岩工作面的稳定性。

摘要： 本发明涉及一种基于MICP的室内软弱结构面加固胶结液及其试验方法，包括如下步骤：(1)建立标准曲线；(2)软弱结构面的MICP加固试验采用土工布包裹、不同配比的含巴氏芽孢杆菌的试验胶结液浸泡的方法，研究软弱结构面微生物诱导矿化的加固情况；(3)对微生物矿化物质进行鉴别并观察沉淀颗粒形貌；(4)获取加固后软弱结构面的力学参数；(5)拟合力学参数与影响因素的关系曲线，从经济因素与时间成本角度，优化加固参数，最终获得配方最佳的所述基于MICP的室内软弱结构面加固胶结液，为现场MICP加固软弱结构面的施工提供理论指导。本发明主要用于凝灰岩软弱结构面的微生物室内加固，同时也可用于岩浆岩和变质岩性的结构面加固。

摘要： 本发明公开了一种不均匀软弱结构面抗剪断参数取值方法及系统，涉及抗剪断参数取值领域，工程区内不同空间部位的结构面的抗剪断参数进行合理取值。其方法包括步骤：获取工程区结构面的空间分布特征以及工程地质性状特征；构建结构面三维模型；对工程区结构面进行区域划分并分别选取勘探揭示点，获取每个勘探揭示点的抗剪断参数；基于每个勘探揭示点的抗剪断参数进行插值运算，获得含有抗剪断参数信息的三维结构面地质模型；从三维结构面地质模型中提取所需区域的抗剪断参数。本发明能够建立含有抗剪断参数信息的三维结构面地质模型，便于准确地获取工程设计所涉及的各个部位的结构面的抗剪断参数，有效地提高工程的经济合理性。

摘要： 本发明公开了一种深部含软弱结构面地层的井壁稳定测井解释方法，包括收集测井资料和实际钻完井资料；建立岩石力学参数剖面、地层上覆岩层压力剖面、孔隙压力剖面、最大地层水平地应力剖面、最小地层水平地应力剖面；根据测井资料和实际钻完井资料，确定最大水平地应力方位、软弱结构面倾角、软弱结构面走向；根据深部含软弱结构面地层的井壁稳定理论模型计算地层坍塌压力和破裂压力；根据孔隙压力、地层坍塌压力和破裂压力绘制深部含软弱结构面地层井壁稳定测井解释的三压力剖面。本发明克服了克服常用井壁稳定测井解释方法存在的不足，可以更加准确地预测深部含软弱结构面地层的井壁稳定性，进而有效指导深部复杂地层安全高效钻井。

摘要： 本实用新型涉及一种针对岩层内软弱结构面导致的多层地下水位的监测结构，可在一个钻孔内将数个软弱夹层进行分段隔离，对软弱夹层上下盘、相对独立的地下水流系统分别进行地下水位观测。所述结构包括监测孔、护管、渗压计和隔水填充结构，所述监测孔竖直设置穿过所述的多个软弱夹层，在监测孔孔口下方及各软弱夹层下方填充有一段隔水填充结构，所述护管竖直设置在监测孔内，护管和隔水填充结构一一对应，每根护管自监测孔孔口延伸至所对应的隔水填充结构下方并进入位于软弱夹层下方的中粗砂层，每根护管的底端设置若干开孔，每根护管的内腔在所述开孔位置设置有渗压计。

摘要： 本实用新型提供一种软弱结构面锚固效应测试结构，包括岩石和岩石中间的长条状软弱结构面，软弱结构面锚固效应测试结构在其内部设有相互平行的第一通道、第二通道和第三通道，第一通道和第三通道以第二通道为中心形成中心对称布置；第一通道、第二通道和第三通道贯穿一侧岩石后穿过软弱结构面并截止于另一侧岩石内，第一通道和第三通道内均设有间隔布置的多个应变计且使得部分应变计位于软弱结构面内，应变计分别位于靠近第二通道侧的第一通道和第三通道的侧壁上；第二通道内设有锚杆。本实用新型的结构更为便捷直观，能够同时测试岩石和软弱结构面在不同应力作用下的力学响应，可以有效地揭示不同类型锚杆对于软弱结构面的锚固效应。

摘要： 本实用新型提供了一种缓倾角软弱结构面灌浆后渗透变形现场试验的试样装置水仓结构，包括进水仓和出水仓，分别设置在岩石试样块的进水面侧和出水面侧，在进水仓和出水仓中填满鹅卵石，所述进水仓和出水仓分别设置进水仓内置模具和出水仓内置模具，进水仓内置模具和出水仓内置模具通过浇筑钢筋混凝土保护层与岩石试验块连接为一体并密封，进水仓设置进水管和排气管，出水仓设置出水管。本实用新型能对工程现场的具有软弱结构面的岩石试样块进行不同水压的加载，进行测定软弱结构面灌后渗透变形参数的试验测定，且制作方便、真实模拟，试验成本较低。

摘要： 本实用新型提供一种控制深埋地下洞室大型缓倾软弱结构面剪切变形的结构，包括由上而下分层开挖的地下洞室，以及在地下洞室的一侧沿断层方向布置的抗剪锚固洞，所述抗剪锚固洞与所述第二开挖层之间设有全长粘结锚索，在第三开挖层的一侧沿缓倾断层向内掏槽开挖，并用混凝土置换封填，在所述置换混凝土两侧布置锚筋桩。当地下厂房边墙部位展布有倾缓软弱断层时，通过本实用新型的控制结构，能够控制边墙的剪切滑移变形，确保边墙的整体稳定性。

摘要： 本实用新型提供了一种软弱结构面高压渗透性测试结构，在水工涵洞或测试洞的洞壁钻有穿过软弱结构面压水试验孔、渗透压力测试孔、渗透变形测试孔；渗透压力测试孔、渗透变形测试孔穿过软弱结构面的长度以及从钻孔孔口到软弱结构面的长度均匹与水试验孔匹配并满足能够布置传感器；压水试验孔在这些测试孔中处于中间位置，在压水试验孔两边分别布置渗透压力测试孔和渗透变形测试孔；在渗透压力测试孔、渗透变形测试孔中，以软弱结构面为分界，分别在软弱结构面两侧及中间贯穿处布置应力传感器、形变传感器。本实用新型能够现场真实地测量软弱结构面高压渗透性。本实用新型现场实施简便，技术门槛低，能够在高水头电站建设中发挥重要作用。

摘要： 本实用新型涉及一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换结构。本实用新型的目的是提供一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换结构，减小岩体内的软弱结构面对洞室变形的影响，保证地下洞室围岩的稳定安全。本实用新型的技术方案是：水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换结构，包括地下厂房洞室，以及位于该洞室侧面的软弱结构面，其特征在于：所述洞室的边墙处、沿软弱结构面布置一条施工通道，在该施工通道远离边墙一侧、沿软弱结构面布置预置换洞，所述施工通道和预置换洞之间布置至少一条预置换支洞兼施工支洞，所述施工通道、预置换洞和预置换支洞兼施工支洞内回填有混凝土。本实用新型适用于地下厂房洞室围岩软弱结构面预置换处理。