岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (3): 1019-1028.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1030
刘一扬1,宋选民1,朱德福1, 2,李 竹3
LIU Yi-yang1, SONG Xuan-min1, ZHU De-fu1, 2, LI Zhu3
摘要: 西部地区采场顶板厚而坚硬,破断岩块常形成大块度关键块,围岩稳定性差,支架响应强烈,研究块体动态结构力学行为对西部地区采场围岩控制具有重要意义。根据大块度关键块相对回转形成的动态结构建立运动力学分析模型,按照块体间几何关系推导出挤压面积随回转角的变化关系,将块体相对回转的动态过程分为3个回转阶段。基于“砌体梁”理论推导出不同阶段块体所受挤压力与回转角的关系,对结构稳定性及力学行为进行分析。结合失稳条件,以支架工作阻力为响应特征,找到回转过程中结构最易失稳点,提出工作阻力确定方法,并得到现场实证。理论计算结果表明,在大块度条件下,随着回转角θ的增大,挤压力T1总体上呈增大的趋势;当块度i<1时,T1随θ变化呈二次抛物线规律变化;而当i>1时,曲线逐渐表现为线性变化,且块度越大T1随θ变化幅度越小。通过失稳条件分析,揭示了大块度关键块在回转初期易发生滑落失稳,而抗回转变形失稳能力较强;针对块度i较大,结构自稳性弱、支架响应强烈的特点,需设计合理的支架工作阻力,分析3个回转阶段受力情况,得出块体处于回转初期与中期的临界角度时最易失稳,并给出该易失稳状态下工作阻力计算公式。
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[1] | 聂秀鹏, 逄焕平, 孙志彬, 谢松梅, 侯超群. 三维加筋边坡地震稳定性上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3483-3492. |
[2] | 陈建功, 李 会, 贺自勇, . 基于变分法的均质土坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2931-2937. |
[3] | 张龙飞, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 康田. 推移式缓倾浅层滑坡渐进破坏力学模型 与稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4767-4776. |
[4] | 秦雨樵,汤 华,冯振洋,尹小涛,王东英, . 基于聚类分析的边坡稳定性研究[J]. , 2018, 39(8): 2977-2983. |
[5] | 李清川,李术才,王汉鹏,张红军,张 冰,张玉强,. 上覆流沙层隧道开挖面稳定性分析与数值试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2681-2690. |
[6] | 张海涛,罗先启,沈 辉,毕金锋. 基于矢量和的滑面应力抗滑稳定分析方法[J]. , 2018, 39(5): 1691-1698. |
[7] | 李 宁,郭双枫,姚显春,. 再论岩质高边坡稳定性分析方法[J]. , 2018, 39(2): 397-406. |
[8] | 朱彦鹏,杨晓宇,马孝瑞,杨校辉,叶帅华, . 边坡稳定性分析双折减法的几个问题[J]. , 2018, 39(1): 331-338. |
[9] | 聂治豹,郑 宏,张 谭. 基于强度折减法确定边坡临界滑面的小波变换法[J]. , 2017, 38(6): 1827-1831. |
[10] | 张 锟,徐 青,王一凡,阿湖宝. 自适应差分进化算法在边坡滑面搜索中的应用[J]. , 2017, 38(5): 1503-1509. |
[11] | 符贵军,张思渊,张玉军. 一种双重孔隙-裂隙岩体流变模型及其在地下洞室有限元分析中的应用[J]. , 2017, 38(2): 601-609. |
[12] | 邓东平,李 亮. 基于滑动面应力假设下的三维边坡稳定性极限平衡法研究[J]. , 2017, 38(1): 189-196. |
[13] | 李 尧,李术才,刘 斌,聂利超,张凤凯,徐 磊,王传武,. 钻孔雷达探测地下不良地质体的正演模拟及其复信号分析[J]. , 2017, 38(1): 300-308. |
[14] | 周 勇,王正振, . 土钉墙内部稳定性分析方法改进[J]. , 2016, 37(S2): 356-362. |
[15] | 韩龙强,吴顺川,李志鹏, . 基于Hoek-Brown准则的非等比强度折减方法[J]. , 2016, 37(S2): 690-696. |
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