本書重點(diǎn)研究水巖作用下巖石宏細(xì)觀損傷與流變特性,總結(jié)水巖作用損傷機(jī)制及研究意義,分析水巖作用下巖石宏觀力學(xué)性質(zhì)弱化規(guī)律,研究水巖作用下巖石細(xì)觀損傷機(jī)制,構(gòu)建水巖作用下巖石流變損傷模型,建立水巖作用影響下邊坡力學(xué)模型,討論水巖作用下露天礦坑尾礦庫邊坡長期穩(wěn)定性;谶吰碌湫蛶r石的宏細(xì)觀試驗(yàn),揭示巖石宏觀力學(xué)參數(shù)劣化規(guī)律與細(xì)觀結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理,構(gòu)建基于分?jǐn)?shù)階微分理論改進(jìn)后的Burgers流變本構(gòu)模型,同時(shí)借助數(shù)值模擬探究水位循環(huán)變化狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定性和有無水狀態(tài)下邊坡長期穩(wěn)定性的影響。
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水巖作用下巖石力學(xué)問題已經(jīng)成為巖石力學(xué)發(fā)展的重要研究方向,水位升降變化使巖石長期處于與水的循環(huán)相互作用狀態(tài),導(dǎo)致巖石宏觀強(qiáng)度的弱化和細(xì)觀結(jié)構(gòu)的損傷,繼而對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成嚴(yán)重危害,由此帶來大量的工程安全問題。巖石是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)性介質(zhì),水力侵入導(dǎo)致巖石破壞,引起邊坡由局部破壞向整體失穩(wěn)轉(zhuǎn)化;同時(shí),巖石變形具有顯著的時(shí)間效應(yīng),在邊坡長期穩(wěn)定性分析中發(fā)現(xiàn),水巖作用下巖石流變特性不可忽略。因此,為從理論與實(shí)踐、定性與定量等方面認(rèn)識(shí)水巖作用下巖石的宏細(xì)觀損傷與流變特性,分析水巖作用下巖質(zhì)的邊坡長期穩(wěn)定性,作者撰寫了此書。本書共6章,內(nèi)容包括水巖作用下巖體變形與流變特性的研究與進(jìn)展、水巖損傷機(jī)制及研究意義、水巖作用下巖石宏觀力學(xué)性質(zhì)、水巖作用下巖石細(xì)觀損傷特性、水巖作用下流變特性及模型構(gòu)建、水巖作用下露天礦坑尾礦庫邊坡長期穩(wěn)定性分析。
水巖作用下巖石力學(xué)問題受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本書在撰寫過程中參考了大量的著作、論文及相關(guān)研究成果,這些文獻(xiàn)對(duì)本書成稿具有關(guān)鍵性作用。此外,本書所展示的研究成果部分由作者帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)完成,其中,陳緒新、孫魯男等研究生做出了重要貢獻(xiàn),王騰飛進(jìn)行了資料整理工作。在此對(duì)以上參考文獻(xiàn)的作者以及本書編寫團(tuán)隊(duì)成員的付出表示衷心的感謝!
水巖作用下巖石力學(xué)問題是復(fù)雜的跨學(xué)科問題,具有一定的理論難度。由于作者水平及經(jīng)驗(yàn)有限,書中難免有不妥之處,敬請(qǐng)各位專家及同仁不吝賜教。
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 水巖作用下巖體變形特征研究與進(jìn)展
1.2.1 水對(duì)巖石宏觀損傷影響
1.2.2 水對(duì)巖石細(xì)觀損傷影響
1.3 巖體流變特性研究與進(jìn)展
1.4 水位變化對(duì)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性影響研究
2 水巖損傷機(jī)制及研究意義
2.1 水巖作用損傷機(jī)制
2.1.1 水巖物理作用機(jī)理
2.1.2 水巖化學(xué)作用機(jī)理
2.1.3 水對(duì)巖石力學(xué)特性的影響
2.1.4 孔隙水壓力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響
2.2 巖體損傷對(duì)邊坡的危害
2.3 水巖劣化作用研究的必要性
3 水巖作用下巖石宏觀力學(xué)性質(zhì)
3.1 水巖作用試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.1.1 巖石取樣與制作
3.1.2 試驗(yàn)方案
3.2 水巖作用下巖石含水率試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)步驟
3.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
3.3 水巖作用下巖石單軸壓縮試驗(yàn)
3.3.1 試驗(yàn)設(shè)備
3.3.2 試驗(yàn)方案
3.3.3 試驗(yàn)步驟
3.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.4 水巖作用下巖石抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)
3.4.1 試驗(yàn)步驟
3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.5 水巖作用下巖石三軸壓縮試驗(yàn)
3.5.1 試驗(yàn)方案
3.5.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
3.6 小結(jié)
4 水巖作用下巖石細(xì)觀損傷特性
4.1 巖石電子探針試驗(yàn)
4.2 巖石掃描電子顯微鏡試驗(yàn)
4.3 巖石CT試驗(yàn)
4.3.1 CT技術(shù)原理
4.3.2 CT試驗(yàn)設(shè)備簡介
4.3.3 水巖作用下巖石CT圖像處理技術(shù)
4.4 巖石細(xì)觀損傷定量分析
4.4.1 圖像閾值分割
4.4.2 巖石分形維數(shù)概述
4.4.3 巖石分形維數(shù)與損傷演化方程
4.4.4 統(tǒng)計(jì)損傷變量
4.5 小結(jié)
5 水巖作用下流變特性及模型構(gòu)建
5.1 巖石三軸流變?cè)囼?yàn)
5.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 試驗(yàn)步驟
5.1.3 巖石三軸壓縮流變?cè)囼?yàn)結(jié)果
5.2 經(jīng)典巖石流變力學(xué)模型
5.2.1 流變基本結(jié)構(gòu)及典型流變模型
5.2.2 三維狀態(tài)下的流變本構(gòu)關(guān)系
5.3 考慮巖石細(xì)觀損傷流變本構(gòu)模型
5.3.1 流變模型的選擇
5.3.2 分?jǐn)?shù)階流變本構(gòu)模型
5.3.3 流變模型參數(shù)辨識(shí)及變化規(guī)律
……
6 水巖作用下露天礦坑尾礦庫邊坡長期穩(wěn)定性分析
參考文獻(xiàn)