基于尺度律的裂隙网络生成及其对地下厂房稳定性的影响分析

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 3934-3938.

基于尺度律的裂隙网络生成及其对地下厂房稳定性的影响分析

桂乐乐，周宏伟，夏昌敬，杜盛浩，刘艳

中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083

收稿日期:2009-04-21 出版日期:2010-12-10 发布日期:2010-12-21
作者简介:桂乐乐，男，1982年生，博士研究生，主要从事矿山岩石力学、复合材料力学方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金项目（No. 50674092）；国家自然基金重大项目（No. 50639100）；国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（No. 2010CB732002）；煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金（No.2008-04）。

Generation of fracture net based on scale law and its effect on underground powerhouse stability

GUI Le-le, ZHOU Hong-wei, XIA Chang-jing, DU Sheng-hao, LIU Yan

State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China

Received:2009-04-21 Online:2010-12-10 Published:2010-12-21

摘要/Abstract

摘要：

以锦屏二级为工程背景，通过对猫猫滩闸址区域内断层的统计，得到断层数量与尺度的幂律关系，并通过分段线性拟合的方法估算了断层系统的尺度-数量分维发现，当断层迹长 0.1 km时，分维 0.487 5；当断层迹长 0.1 km时，分维 1.496 1。通过该尺度律关系，结合蒙特卡洛法，推演了更小规模的节理的空间分布。运用DDA数值计算程序，分析并模拟了大水沟地下厂房的开挖过程，获得了高度节理化的由开挖引起的应力、位移变化图。

关键词: 断层迹长, 断层数量, 幂律关系, 非连续变形分析（DDA）

Abstract:

Based on the Jinping second stage hydropower station, a distribution diagram of faults, is obtained from the geological diagram at Maomaotan lock site. A power-law relation between fault number and fault size is proposed, i.e. - . Two power exponents are estimated by using linear fitting in two segments. It is found that the power exponent D has a value of 0.48 if fault lengths r are shorter than 0.1 km; while the power exponent is equal to 1.49 if fault lengths r are longer than 0.1 km. Combining with Monte Carlo method, the spatial distribution of a further small scale of joints can be obtained. Finally, the discontinuous deformation analysis (DDA) is employed to numerically simulate and analyze the excavation of the Dashuigou underground powerhouse; and the stress and displacement plots resulted from excavation in highly jointed rock mass are obtained.

Key words: fault size, fault number, power-law relation, discontinuous deformation analysis (DDA)

中图分类号:

TU 45

桂乐乐，周宏伟，夏昌敬，杜盛浩，刘艳. 基于尺度律的裂隙网络生成及其对地下厂房稳定性的影响分析[J]. , 2010, 31(12): 3934-3938.

GUI Le-le, ZHOU Hong-wei, XIA Chang-jing, DU Sheng-hao, LIU Yan. Generation of fracture net based on scale law and its effect on underground powerhouse stability[J]. , 2010, 31(12): 3934-3938.

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