强降雨入渗—采动卸荷耦合下高陡岩质边坡裂隙岩体破裂失稳演化机制及时间效应研究

基本信息
批准号:41867033
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:40.00
负责人:李小双
学科分类:
依托单位:江西理工大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郭钟群,胡凯建,陈国芳,甘青青,罗浪,肖竹新,罗勇东
关键词:
流变采动卸荷渐进破坏机理强降雨入渗高陡岩质边坡裂隙岩体
结项摘要

Series of slope disasters induced by the evolution, propagation and coalescence of the original joint fissure surface of the rock mass with the long term coupling effect of intense rainfall infiltration and mining unloading put rigorous challenge to the safety mining of metal mines in Southern China during the periods of deep excavation and transferred underground mining from open pit. Taking the typical largescale high and steep jointed rock slope of Jiangxi Copper Corporation limited in Jiangxi province as the research background, relying on the synthetic study achievement of field investigation, microstructure analysis of rock mass, laboratory rock mechanical testing, large physical model experiments, numerical simulation analysis and theoretical research,the deformation and fracture evolution characteristics, rheological characteristics, engineering stability evolution mechanism and multi-field interaction characteristics of the jointed rock mass of high and steep rock slope with the coupling effect of intense rainfall infiltration and mining unloading will be emphatically illuminated. Then the scalar damage variants of unsaturated jointed rock mass will be presented with the CT values, the elastoplastic damage constitutive model and the nonlinear viscoelastic plastic rheological model of jointed rock mass will also be developed, by the correlation theories containing the equivalent continuum mechanics theory,fracture mechanics theory, damage mechanics theory, viscoelastic plastic theory, micro-mechanics theory and unsaturated earth drained shear strength theory. At last,these above research findings helps to multi-scale reveals the gradual failure mechanism of rock instability of high and steep slope under the long term complicated environmental stress, and achievements provide a scientific basis for safety maintenance and disaster prevention of the jointed rock mass of high and steep rock slope of metal mines in Southern China during the process of mining.

强降雨入渗与采动卸荷长期耦合下岩体原有节理裂隙面的演化、扩展和贯通所诱发的系列边坡灾害给我国南方地区金属矿山深凹露天与露天转地下期间的安全开采提出了严峻的挑战。本项目以江西江铜集团代表性大型裂隙高陡岩质边坡为研究背景,拟采用现场调研、岩体细观结构分析、室内岩石力学试验、大型物理模型实验、数值模拟及理论分析等方法,阐明强降雨入渗—采动卸荷耦合下高陡岩质边坡裂隙岩体的变形破裂演化特征、流变力学特性、工程稳定性演化机制及多场互响应特征。基于等效连续介质力学理论、断裂与损伤力学理论、黏弹塑性理论、细观力学理论及非饱和抗剪强度理论,推导出基于CT数的裂隙岩体标量型损伤变量的计算公式,构建裂隙岩体弹塑性损伤本构模型与非线性黏弹塑性流变模型,多尺度揭示复杂环境应力长期作用下高陡岩质边坡裂隙岩体失稳的渐进破坏机理,为我国南方地区金属矿山开采过程中裂隙高陡岩质边坡的安全维护与灾害防控提供理论依据。

项目摘要

强降雨入渗与采动卸荷长期耦合下岩体原有节理裂隙面的演化、扩展和贯通所诱发的系列边坡灾害给我国南方地区金属矿山深凹露天与露天转地下期间的安全开采提出了严峻的挑战。本项目以江铜集团代表性大型裂隙高陡岩质边坡为研究背景,拟采用现场调研、岩体细观结构分析、室内岩石力学试验、大型物理模型实验、数值模拟及理论分析等方法,阐明强降雨入渗—采动卸荷耦合下高陡岩质边坡裂隙岩体的变形破裂演化特征、流变力学特性、工程稳定性演化机制及多场互响应特征。基于等效连续介质力学理论、断裂与损伤力学理论、黏弹塑性理论、细观力学理论及非饱和抗剪强度理论,推导出基于CT数的裂隙岩体标量型损伤变量的计算公式,构建裂隙岩体弹塑性损伤本构模型与非线性黏弹塑性流变模型,多尺度揭示复杂环境应力长期作用下高陡岩质边坡裂隙岩体失稳的渐进破坏机理,为我国南方地区金属矿山开采过程中裂隙高陡岩质边坡的安全维护与灾害防控提供理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020
4

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
5

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017

相似国自然基金

1

西部高陡边坡卸荷岩体变形机理研究

批准号:90610029
批准年份:2006
负责人:李建林
学科分类:E0905
资助金额:30.00
项目类别:重大研究计划
2

高陡边坡开挖卸荷岩体分区及力学特性研究

批准号:50909052
批准年份:2009
负责人:王乐华
学科分类:E0905
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

水工高陡岩质边坡微震损伤效应及其失稳机理研究

批准号:51209127
批准年份:2012
负责人:徐奴文
学科分类:E0905
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

三峡工程永久船闸陡高边坡岩体卸荷情况研究

批准号:59649008
批准年份:1996
负责人:哈秋
学科分类:E09
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目