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| 1 | 渗流与地震作用下铁矿尾矿坝稳定性分析显示文摘尾矿坝有别于传统的挡水坝体,其堆积材料具有松散性、非均匀性及填筑质量不可控性等特点,常常在地震、强降雨等不利因素作用下发生溃坝灾害,严重危及人民生命财产安全。合理评判尾矿坝坝体在不同工况下的稳定性状是科学防灾减灾的前提。本文以内蒙古包钢集团某铁矿尾矿坝为研究对象,通过现场勘察与室内外试验,初步评价尾矿坝堆积体的稳定性,获取稳定性分析所需的物理力学参数;考虑强降雨渗流及地震作用,分别采用Geo-studio及STAB土质边坡稳定性分析软件,基于极限平衡法进行天然工况、暴雨工况、地震工况及暴雨+地震工况下的稳定性计算;基于有限元强度折减法,采用ABAQUS软件针对上述工况进行尾矿坝体稳定性对比计算;综合分析了三种稳定性计算方法在潜在滑带识别及稳定性计算成果等方面的差异,建议了极限平衡法与有限元分析相结合的复杂工况下尾矿坝稳定性分析方法。分析结果表明:渗流与地震作用下某铁矿2#尾矿坝段处于欠稳定状态,其余坝段处于稳定状态,为该尾矿库溃坝危险性评价提供了科学依据。 | 王汉勋 张彬 张中俭 张东亮 冯军伟 | 2018 | 地质与勘探2018，54，3： | 19 |
| 2 | 花岗岩电镜扫描图像二值化阈值对分形维数影响的研究显示文摘电镜扫描应用于岩土工程研究,能观察到岩石的细观结构,从另一个视角揭示岩石力学机理。分形维数是对岩石表面不规则、非线性裂纹裂隙的定量描述,是一个重要的参数指标。本文首先通过花岗岩电镜扫描实验,获得了花岗岩细观图像;其次研究不同二值化阈值下的图像和分形维数,结果显示分形维数随二值化阈值增大而减小;最后,对比迭代法、双峰法和Otsu法三种求最佳二值化阈值方法,表明Otsu法简单易行,得到的图像能反映岩石表面细节,求出的分形维数具有参考对比价值。因此将Otsu法图像二值化阈值得到的分形维数作为对比参考的标准,对岩石细观研究具有重要的参考价值。 | 申科 付厚利 秦哲 王强 张立博 | 2019 | 地质与勘探2019，55，1： | 16 |
| 3 | 基于GeoStudio的边坡稳定性分析及支护方案选择的理论探讨显示文摘本文选择大连市中山区长利巷地区的边坡,通过现场采取岩土样,进行室内试验得出各地层力学物理参数,对边坡进行稳定性分析。针对目前所拥有的模拟软件与方法,分析并筛选出适合该边坡的模拟软件。利用GeoStudio软件建模、模拟,使用Morgenstern-Price方法进行计算,通过分析得到计算结果,该边坡的安全安全系数为1.127,认为其属于不稳定边坡。对于不稳定边坡,本文对主流的边坡支护方法进行分析筛选,拟采用扶壁式挡土墙支护方案对其进行预防。根据规范设计挡土墙尺寸,并对该挡土墙进行抗倾覆抗滑移验算,得出的验算安全系数满足规范要求,由此可得知该支护方案方法合理,技术可行。 | 何保 宋帅 | 2019 | 地质与勘探2019，55，5： | 15 |
| 4 | 岩质边坡稳定性评价的尖点突变理论模型显示文摘考虑岩质边坡后缘张裂隙中的孔隙水压力及地下水对软弱结构面的物理化学作用,将软弱结构面分为应变硬化区和应变软化区,建立单平面滑动破坏的岩质边坡力学模型,引入尖点突变理论,建立尖点突变模型,推导岩质边坡突变失稳的充要力学条件判据,并重新推导极限平衡法的临界稳定系数。结果表明,分叉集方程等于0为岩质边坡突变失稳充要力学条件判据;由于滑面处含水量不同,稳定系数小于1,边坡不一定会发生失稳;稳定系数大于1,边坡也不一定稳定。 | 袁颖 李佳玉 | 2021 | 地质与勘探2021，57，1： | 10 |
| 5 | 冻融循环下砂岩损伤演化及本构模型显示文摘冻融交替对岩石宏观强度产生弱化。基于冻融循环条件下的压缩试验结果,利用损伤力学研究材料强度特征及损伤演化,建立岩土材料的损伤模型。结果表明:随着循环次数的增加,砂岩的力学强度参数均逐渐减小,抗压强度与弹性模量的降低幅度可以达到49.70%、83.40%,意味着冻融循环对材料力学性质损伤显著;定义岩石综合损伤变量,得到损伤演化特征曲线,基于高斯函数变化特征,构建冻融循环条件下材料损伤本构模型,对比分析试验与模型曲线,发现该模型能够较好地描述试验结果。基于高斯函数的损伤模型能较好地反映材料变形行为特征,研究成果可以为类似本构模型的建立提供参考。 | 杨涛 霍树义 金坎辉 穆琳 周晴晴 崔建军 | 2020 | 地质与勘探2020，56，4： | 6 |
| 6 | 基于尖点突变模型饱水边坡稳定性分析显示文摘为分析不同饱水条件下露天矿坑边坡稳定性,基于尖点突变理论,考虑矿坑水位变化对滑坡面岩体的劣化作用,构建饱水条件下边坡稳定性分析尖点突变模型。结果表明:不同饱水条件下对边坡岩石力学性质产生损伤,损伤演化方程符合负指数变化规律,并根据弱化规律建立非线性饱水弱化函数;对饱水滑面介质建立本构方程,引入饱水弱化函数,构建不同饱水条件下边坡稳定性分析尖点突变模型;根据尖点突变模型判别式得到,饱水作用对岩石损伤越大,判别值逐渐趋于0,边坡状态由稳定向失稳方向转变。研究成果可为边坡体内部含有的地质构造,如软弱结构等,以及受水位影响的库岸边坡稳定性分析提供有益思路。 | 陈绪新 秦哲 付厚利 刘兴 李森 | 2018 | 地质与勘探2018，54，2： | 6 |
| 7 | 基于总位移指标的反倾岩质边坡倾倒变形影响因子敏感性分析显示文摘为分析反倾边坡倾倒变形影响因子敏感性差异,本文采用数值模拟与灰色关联相结合的方法进行研究。首先将边坡几何特征参数、岩体物理力学参数、岩层力学参数定为反倾边坡第一级倾倒变形影响因子,并从各一级因子中进一步划分出边坡坡度、岩层倾角、岩层柔度等12个次级影响因子;然后对各二级影响因子分别选取11个水平数,并将12个二级影响因子、11级水平数随机组合成11套数值模拟方案,采用UDEC进行各方案数值模拟分析;最后,采用灰色关联理论以坡顶倾倒变形水平位移为参考序列对12个二级影响因子进行关联度计算,并进一步分析出了3个一级影响因子敏感性大小。研究结果表明:(1)12个二级影响因子对倾倒变形影响最大的是岩层倾角;(2)三个一级影响因子中几何特征参数对倾倒变形影响最大,岩层层理力学参数对反倾边坡变形影响次之,岩块物理力学参数对反倾边坡变形影响最小。 | 王雪辉 刘卫 | 2019 | 地质与勘探2019，55，5： | 5 |
| 8 | 围岩强度弱化对堵水帷幕稳定性影响的数值模拟研究显示文摘为保护地下水资源,合理开发矿产资源,采用全封闭的注浆堵水帷幕堵截地下水,是保证大水矿山正常开采的一种有效技术措施。受开采扰动的围岩在地下水长期作用下,其强度势必会发生弱化作用。为探究围岩强度弱化对堵水帷幕稳定性的影响规律,以中关铁矿堵水帷幕为研究对象,在详细分析矿区工程地质、水文地质资料的基础上,建立堵水帷幕三维地质、数值计算模型。根据不同饱水时间岩石物理、力学参数,结合岩体结构面空间几何信息,采用Hoek-Brown强度准则,计算不同饱水时间岩体单轴抗压强度、弹性模量等物理、力学参数。利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,分析围岩强度弱化对堵水帷幕稳定性的影响。结果表明:闪长岩、奥灰岩的强度参数均随饱水时间的延长而降低,饱水90 d后,闪长岩的单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角较天然状态分别降低40.84%,24.51%,22.81%和13.55%,奥灰岩对应的强度参数较天然状态分别降低45.96%,16.01%,25.44%和18.70%;堵水帷幕与围岩接触区域应力集中程度随深度的增加而增大,在堵水帷幕与强渗透性围岩接触区域、堵水帷幕刚度与围岩刚度差异较大区域,易形成高应力集中区;随堵水帷幕内围岩强度的持续降低,帷幕内外应力差及帷幕与围岩接触区域应力集中值也呈增大趋势;帷幕内围岩在饱水时间小于14 d的情况下,堵水帷幕内外应力差及应力集中值增加速率较大,当饱水时间大于30 d后,应力集中值增加速率逐渐减小并趋于定值;为降低围岩强度弱化对堵水帷幕稳定性产生的不利影响,提出丛状放水孔与放水硐室相结合的疏干排水方案,为监测帷幕的堵水效果和帷幕内破碎带与围岩的水力联系,提出在帷幕内外和地下水径流的上、下游及破碎带发育区域布置水位观测孔。研究结果为中关铁矿堵水帷幕稳定性监测、疏干排水方案设计及帷幕内外水位观测孔设计提供依据。 | 夏冬 吴朝松 杨天鸿 贾淯斐 常宏 | 2019 | 煤炭学报2019，44，S01： | 4 |
| 9 | 白砺滩煤矿饱水砂质泥岩弱层长期强度计算与边坡稳定性分析显示文摘以白砺滩露天煤矿二采区边坡7-7勘探线剖面为研究对象,开展了饱水砂质泥岩的剪切蠕变试验。结果表明:在法向应力为0.05、0.15、0.25、0.30 MPa时,饱水砂质泥岩的长期强度分别为0.05、0.09、0.12、0.14 MPa;在法向应力为0.20、0.40、0.60、0.80 MPa时,饱水砂质泥岩的长期强度分别为0.09、0.12、0.17、0.22 MPa,据此确定饱水砂质泥岩的黏聚力为40 kPa、内摩擦角为12°;在疏干排水工程施工后,可将最终边坡角由最初设计的36°放缓为32°。 | 夏冬 吴朝松 贾淯斐 李宏 | 2019 | 煤矿安全2019，50，10： | 2 |
| 10 | 高陡人工边坡加固效果数值模拟分析显示文摘高陡边坡极易发生坡体滑动,本文以某高陡人工边坡工程为研究对象,通过建立三维有限元模型,分别对削坡加固、抗滑桩加固和抗滑桩结合预应力锚索加固三种支护形式的加固效果进行分析。结果表明:经过削坡后,发生较大水平位移的区域明显减小且U型圆弧状滑移段消失;其次,采用抗滑桩支护时,抗滑桩桩顶周边土层仍会发生较大位移,而采用抗滑桩结合预应力锚索支护时,土层位移量将会显著降低;另外,削坡支护与抗滑桩结合预应力锚索支护对边坡稳定性影响的侧重点各不相同,削坡主要通过减小边坡坡度来提高边坡稳定性,而抗滑桩结合预应力锚索支护主要通过减小边坡位移来提高边坡稳定性。 | 徐化新 | 2022 | 福建建设科技2022，，5： | 1 |
| 11 | 干湿循环对含蚀变带边坡稳定性影响研究显示文摘进行了不同干湿循环条件下尾矿库蚀变带岩石常规三轴试验,计算得到了抗剪强度参数,分析了其弱化程度;采用精度较高的Morgenstern-Price法,并引入抗剪强度参数的损伤变量,建立含损伤变量的安全系数隐式表达式,通过不平衡推力法求得岩体条块间的法向作用力,多次迭代求得不同干湿循环条件下边坡稳定安全系数,经历20次干湿循环后,边坡稳定安全系数显著降低,存在发生滑坡的潜在威胁。 | 陈绪新 付厚利 秦哲 朱合轩 | 2017 | 矿冶工程2017，37，4： | 1 |
| 12 | 土石混合体分形几何特征与强度演化特征显示文摘针对土石混合体的结构性特点,以含石量为20%、30%、40%、50%、60%的土石混合体为研究对象,基于多重分形原理研究多重分形特征,研究分形维数与强度之间的关系。研究表明,土石混合体具有双重分形特征,不同尺度条件下具有不同分形指标,包括块石粒度、土体粒度以及平均粒度等分形维数,与含石量相关。单轴压缩试验表明,抗压强度随含石量增加呈现先增大后减小的趋势,根据单维分形特征,确定最优含石量约为40%。建立了含石量、不同分形维数指标与抗压强度之间的关系,分析了双重因素综合影响下抗压强度的变化特征,确定了含石量与分形维数之间存在最优区域。 | 曾晋 | 2020 | 地质与勘探2020，56，3： | 1 |
| 13 | 杨家岭页岩微宏观下物理力学特征研究显示文摘杨家岭中采区北坡高程150 m处有滑坡,由此造成的破坏变形给安全生产带来极大影响。滑坡岩石为孤峰组页岩,为探究岩石宏微观破坏机制,利用X射线粉晶衍射、扫描电镜、MTS816型电液伺服控制试验机等对其进行研究。试验结果表明:研究区页岩主要由碎屑矿物石英和黏土矿物伊利石、少量绿泥石和高岭石组成,岩石具有一定吸水性;微观下,页岩内部整体为片状结构,含有直径约0.61~4.01μm的孔洞,长度约1.09~2.95μm的原生裂纹;单轴压缩下,岩石抗压强度与弹性模量随着加载速率的增大,而成指数关系增大,在低加载速率下,页岩有明显的屈服阶段,且破坏形式为脆性张拉破坏;三轴压缩下,页岩抗压强度平均下降了15.31%~20.40%、黏聚力下降了16.57%左右,围压能够提高饱水页岩的抗压强度,其主要发生脆性剪切破坏,且破坏倾角约为67.38°;岩石损伤强度和峰值应变受围压影响最为明显,其强度受围压敏感程度依次为损伤强度>峰值强度>起裂强度。研究结果表明:研究区页岩矿物成分和微观结构可能是诱发其宏观破坏的主要原因。 | 黄界海 李小龙 胡国庆 张文媛 郑刘根 赵田 姜春露 | 2023 | 中国矿山工程2023，52，6： | 0 |
| 14 | 饱水时间对含黏土矿物岩石声发射特性影响的试验研究显示文摘为研究饱水时间对含黏土矿物岩石力学行为与声发射特性的影响,对含蒙脱石的砂岩开展干燥、饱水及不同浸水时间条件下的单轴压缩力学和声发射试验,重点分析浸水时间对岩石各受力阶段声发射计数率、能率等时域参数的影响.结果表明:饱水时间对含泥质矿物岩石的强度、声发射参数均产生显著影响,饱水岩样的强度由干燥时的53.52 MPa下降到49.51 MPa,浸水超30 d,水岩耦合作用逐渐减小;岩样在破裂前存在微裂隙快速发育阶段,声发射信号开始活跃并迅速增长,随浸水时间的增加,信号活跃增长期的应变量逐渐减少,浸水90 d后,岩样破裂前能率增长期基本消失,表现为失稳破坏时的骤然释放;饱水岩样声发射累积计数和累积能量分别为干燥岩样的20.8%和30.9%;岩石在破裂过程中的声发射信号总数随浸水时间的增加持续减少,浸水120 d后,声发射累积数和累积能量分别为干燥岩样的0.24%和0.39%. | 骆柯 白宇鑫 赵森 夏冬 吴朝松 贾淯斐 | 2022 | 矿业工程研究2022，37，2： | 0 |
| 15 | 某边坡工程病害成因及治理措施研究显示文摘以四川省攀枝花市某边坡及挡墙工程病害为研究对象,利用传递系数法对其边坡稳定性进行分析计算,对其边坡失稳机制进行了研究。结果表明:天然状态下,边坡在原有挡墙的作用下处于基本稳定状态,而强降雨状态下,原挡墙不满足安全要求。选择原有挡墙+预应力锚索抗滑桩+前后填土注浆+重建截排水系统的组合方案进行加固,治理效果良好。 | 孙国敏 张杰 | 2022 | 路基工程2022，，5： | 0 |
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