巖體工程的案例
巖石邊坡工程課程---工程巖體分類(lèi)[Engineering Rock Mass Classification](C5)
1 引言
工程巖體分類(lèi)[Engineering Rock Mass Classification]本質(zhì)上是一種經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法, 盡管最近10年研究者們?cè)噲D開(kāi)發(fā)新的分析技術(shù)和建模工具(例如合成巖體SRM), 以取代使用經(jīng)驗(yàn)性的工程巖體分類(lèi)系統(tǒng)來(lái)評(píng)估斷裂巖體的力學(xué)特性, 解決在大型露天礦和地下塊體崩落法開(kāi)采中遇到的巖石穩(wěn)定性問(wèn)題, 但迄今為止, 在實(shí)踐的巖石工程中, 仍然代替不了工程巖體分類(lèi)系統(tǒng). 這節(jié)課簡(jiǎn)要總結(jié)了世界范圍內(nèi)廣泛使用的工程巖體分類(lèi)系統(tǒng).
2 目的
在詳細(xì)討論各種工程巖體分類(lèi)系統(tǒng)之前, 首先思考一下工程巖體分類(lèi)的目的. 總的來(lái)說(shuō), 工程巖體分類(lèi)為了達(dá)到以下目的:
(1) 為工程地質(zhì)學(xué)家和工程師建立一個(gè)相互通訊的橋梁. 任何工程巖體分類(lèi)系統(tǒng)都是建立在詳細(xì)的工程地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)之上的, 工程師的設(shè)計(jì)極大地依賴(lài)于工程地質(zhì)學(xué)家提供的地質(zhì)資料.
(2) 確定巖體穩(wěn)定性最重要的影響因素. 在一個(gè)工程項(xiàng)目中, 不同區(qū)域的巖體性質(zhì)表現(xiàn)各異, 通過(guò)工程巖體分類(lèi), 可以確定出影響巖體穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素.
(3) 把巖體劃分為相似的組, 工程師針對(duì)不同的組進(jìn)行設(shè)計(jì).
(4) 工程類(lèi)比. 工程巖體分類(lèi)的一個(gè)直接目的是進(jìn)行工程類(lèi)比, 巖體分類(lèi)提供了一種可以客觀評(píng)價(jià)的甚至可以借鑒的通用標(biāo)準(zhǔn).
(5) 使用工程巖體分類(lèi)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì), 決定頂板的自穩(wěn)時(shí)間以及決定是否需要支護(hù).
(6) 為工程設(shè)計(jì)和數(shù)值分析推導(dǎo)定量的巖體參數(shù), 例如巖體強(qiáng)度和變形模量, 我們將在C6的課程中詳細(xì)介紹.
3 發(fā)展歷史
工程巖體分類(lèi)最早是由Terzaghi提出，他于 1946 年在隧道鋼結(jié)構(gòu)的支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí) , 最早提出了巖石載荷分類(lèi)系統(tǒng) (rock load classification system).
展開(kāi) [重點(diǎn)]巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設(shè)計(jì)(C4)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 現(xiàn)在基本上不再需要這樣的穩(wěn)定性圖, 不過(guò),在某些情況下使用這些圖還是很方便的, 因此在近期發(fā)布的一些工程手冊(cè)或規(guī)范中偶爾還能看到經(jīng)典的邊坡穩(wěn)定性圖.
4.3 赤平極射投影法
赤平極射投影是工程地質(zhì)學(xué)和巖石邊坡工程最經(jīng)典的圖形分析方法. 去年曾經(jīng)講過(guò), 參看下面的鏈接. 我們將在本課程的后半部分詳細(xì)討論這種方法.
構(gòu)造地質(zhì)的立體投影(Stereographic projection)方法
赤平極射投影的極點(diǎn)矢量和等值線圖
4.4 工程巖體分類(lèi)法
工程巖體分類(lèi)法是實(shí)踐邊坡工程中最常使用的一種穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法. 從RQD, Q-System, RMR到GSI, 以及最近發(fā)展的Q-Slope[邊坡工程巖體分類(lèi)系統(tǒng)Q-slope], 我們將在下一節(jié)C5的課程中討論這些分類(lèi)方法及其在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用.
Deere's RQD---現(xiàn)代巖體工程分類(lèi)方法的基石 (Part I)
Deere's RQD---現(xiàn)代巖體工程分類(lèi)方法的基石 (Part II)
Q-System巖石塊體尺寸的估算(RQD/Jn)
工程巖體分類(lèi)的簡(jiǎn)要回顧
工程巖體分類(lèi)RMS(Rock Mass Strength)
巖體變形模量的估算---Python實(shí)現(xiàn)
4.5 極限平衡法
極限平衡法是邊坡穩(wěn)定性最方便快捷的分析方法, 我們將在以后的課程中,以SLIDE軟件為例,詳細(xì)討論極限平衡法的分析原理包括各種條分法的差異以及如何使用SLIDE來(lái)解決真實(shí)的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題.
4.6 概率分析和敏感性分析
盡管理論上概率分析和敏感性分析可以在數(shù)值模擬中使用, 但是時(shí)間代價(jià)太大, 因此目前的概率分析和敏感性分析都在極限平衡法中使用, 從實(shí)踐的角度來(lái)看, 這樣的處理方法已經(jīng)足夠精確.
展開(kāi) 巖橋破壞的等效剪切強(qiáng)度(Equivalent shear strength parameters）
1 引言
當(dāng)進(jìn)行巖體工程穩(wěn)定性分析時(shí)，無(wú)論是使用極限平衡法還是使用數(shù)值模擬(FEM,BEM,DEM)方法，都必須輸入巖體的剪切強(qiáng)度參數(shù)，即粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角。不過(guò)，由于巖體是不連續(xù)的，很難獲得巖體的剪切強(qiáng)度參數(shù)。為了便于工程設(shè)計(jì)，經(jīng)常使用等效的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角，通過(guò)巖體工程分類(lèi)指標(biāo)來(lái)估算其值，例如使用GSI。同樣，對(duì)于階梯路徑巖體(階梯狀平面破壞; 巖橋和階梯式破壞)的穩(wěn)定性分析，Jennings (1970) 提出了一種方法來(lái)估算巖橋破壞的等效剪切強(qiáng)度。時(shí)至今日，這種方法仍然有效。
2 等效剪切強(qiáng)度計(jì)算
Jenningss首先提出了沿破壞路徑的連續(xù)性系數(shù)k這一概念。k的計(jì)算方法如下式所示：
其中l(wèi)j和lr分別是節(jié)理長(zhǎng)度和巖橋長(zhǎng)度。因此巖橋百分比可以表示為1-k. 巖橋的等效剪切強(qiáng)度使用下式來(lái)計(jì)算：
其中，和是巖橋等效的粘結(jié)力和摩擦角; c和f是巖橋的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角；cj和fj是節(jié)理的粘結(jié)力和摩擦角，k是上面計(jì)算的連續(xù)系數(shù)。
3 巖橋比例
研究顯示在地下開(kāi)挖中，巖橋的抗剪能力要比在邊坡中的抗剪能力強(qiáng)，只有1%的巖橋理論上具有與常見(jiàn)的地下支護(hù)系統(tǒng)(如錨桿和錨索)相當(dāng)?shù)目估芰Α?Diederichs, 1999). 這表明小而完整的巖橋可顯著增強(qiáng)破壞表面的抗剪強(qiáng)度。這與邊坡工程中8%的臨界值有較大的差異。(階梯狀平面破壞)。Tuckey (2013)從文獻(xiàn)中統(tǒng)計(jì)了巖橋的比例，如下表所示。可以發(fā)現(xiàn)，有些巖橋比例已經(jīng)8%的邊坡也發(fā)生破壞，因此巖橋比例對(duì)巖體的破壞的影響存在著不確定性。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究表明，巖橋的抗剪強(qiáng)度不僅取決于加載條件(即主應(yīng)力的大小和方向), 而且取決于巖體內(nèi)預(yù)先存在的節(jié)理的幾何形狀。但在野外真實(shí)的巖體中進(jìn)行類(lèi)似的邊坡破壞研究是不可行的。
展開(kāi) 單軸抗壓強(qiáng)度UCS(Unconfined Compressive Strength)的取值考慮
不過(guò), 這個(gè)過(guò)程耗時(shí)太長(zhǎng), 而且在很大程度取決于模擬者的水平, 因此在實(shí)踐的邊坡工程中, 巖體強(qiáng)度值仍然通過(guò)經(jīng)驗(yàn)近似估算. 對(duì)巖體強(qiáng)度校正的一種手段是數(shù)值反分析, 通過(guò)監(jiān)測(cè)邊坡位移通過(guò)反分析來(lái)獲得相對(duì)準(zhǔn)確的巖體強(qiáng)度參數(shù), 參看[數(shù)值反分析(Numerical Back-Analysis)].
ABAQUS土木（巖土）相關(guān)書(shū)籍匯總
ABAQUS土木（巖土）相關(guān)書(shū)籍整理
深部巖體工程分析（比較好）-abaqus：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1YQx4uws8MnZv__E2P9VG8w 密碼：vgjc
《ABAQUS在巖土工程中的應(yīng)用》：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1JtlVDf3iZxKBnXW8RwxeqQ 密碼：po5w
《ABAQUS在隧道及地下工程中的應(yīng)用》陳衛(wèi)忠-伍國(guó)軍：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1msZMlk5M-vkl89vrf6Xb1A 密碼：abxm
《ABAQUS與巖土工程分析》朱以文-蔡元奇：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1lvOEaVYofRME68RvgXb7qg 密碼：6fue
ABAQUS中初始地應(yīng)力的施加：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1tgMYpvUBFGmNjqnxt32bcA 密碼：d8w8
ABAQUS在土木工程中的應(yīng)用：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1e-hAzObnV8-0Eqe9Cp6HSQ 密碼：crmt
abaqus巖土工程實(shí)例詳解-費(fèi)康（完整版）：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1MYTgxW8YEYn_M_ACYDM2xA 密碼：6v13
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ABAQUS軟件的工程應(yīng)用實(shí)例集：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1jsBSkKIySWZAvtfIbcd5Jg 密碼：4qtb
ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解.王玉鐲、傅傳國(guó).中國(guó)建筑工業(yè)出版社：鏈接：https://pan.baidu.com
展開(kāi) 凍融循環(huán)作用下危巖體破壞模擬
感激不盡
另外，有數(shù)模技術(shù)問(wèn)題歡迎大家多交流~
計(jì)算說(shuō)明書(shū)：
（1）案例背景：我國(guó)寒區(qū)面積約為國(guó)土面積的75%，其中季節(jié)性凍土區(qū)占國(guó)土面積的58.9%，主要集中在東北和西部地區(qū)，在極端氣溫下南方地區(qū)也存在季節(jié)性凍土（如2008年），近年來(lái)隨著東北振興、西部大開(kāi)發(fā)及中部崛起戰(zhàn)略的實(shí)施，寒區(qū)巖體工程建設(shè)活動(dòng)越來(lái)越多，面臨更多的巖體凍融破壞問(wèn)題。如在寒區(qū)危巖體或者邊坡工程中，地表水滲透到巖體內(nèi)部，滲透水在低溫作用下對(duì)巖體產(chǎn)生凍脹破壞，并且在反復(fù)凍融作用下，整個(gè)邊坡或危巖體的穩(wěn)定性持續(xù)劣化進(jìn)而產(chǎn)生滑移破壞。
（2）計(jì)算任務(wù)：在2D平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)凍融循環(huán)作用下危巖體的破壞判斷，考慮凍融循環(huán)作用下由于水分凍脹產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)危巖體結(jié)構(gòu)面的作用，考慮凍融循環(huán)作對(duì)危巖體組成材料的力學(xué)性能弱化（如抗剪強(qiáng)度參數(shù)的弱化），在雙重作用影響下，危巖體極有可能出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。該模型可以準(zhǔn)備判斷危巖體是否發(fā)生破壞，具有科研和工程實(shí)踐價(jià)值。
（3）設(shè)備基本參數(shù)：CPU為“Intel(R) Xeon(R) CPU i5-6300HQ @ 2.30GHz”;內(nèi)存為“8.0GB”；顯卡為“Nvdia MX150”,64為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
（4）采用Standard求解器進(jìn)行模擬；模型利用2D可變形殼型平面模型；用Mohr—Coulomb準(zhǔn)則作為破壞準(zhǔn)則，利用非對(duì)稱(chēng)矩陣求解器求解，考慮土體自重力。所有單元類(lèi)型采用平面應(yīng)變單元（CPE4），網(wǎng)格控制屬性為四邊形掃掠技術(shù)。
（5）計(jì)算耗時(shí)：依據(jù)危巖體尺寸的不同計(jì)算時(shí)間有長(zhǎng)有短，但都遠(yuǎn)低于3D模型模擬所需時(shí)間。
（6）分析：
（a）利用2D可變形模型，將3維危巖體降維成2維平面，極大地提高了計(jì)算效率；
（b）凍融循環(huán)作用在ABAQUS可通過(guò)用戶子程序umat對(duì)材料的抗剪強(qiáng)度參數(shù)定義，或者利用場(chǎng)變量定義，實(shí)現(xiàn)方式較為便捷。
展開(kāi) 最新進(jìn)展---Q-Slope在煤礦邊坡穩(wěn)定性中的應(yīng)用
SSAM與Q-Slope的關(guān)系如下式表示：
SSAM=7.5*log10(Q_slope)+82.5 (圖中實(shí)線)
當(dāng)Q_slope大于等于2時(shí)，SSAM=65*log10(Q_slope)+65 (圖中虛線)
6 結(jié)束語(yǔ)
盡管先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù)還在不斷發(fā)展，但經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法仍然是一種快速有效的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法【巖石邊坡工程課程---工程巖體分類(lèi)[Engineering Rock Mass Classification](C5)】，不過(guò)這需要巖土工程師進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)調(diào)查以及具備較強(qiáng)的工程判斷力。
如何在離散斷裂網(wǎng)絡(luò)DFN中計(jì)算RQD指標(biāo)
1 引言
昨天晚上有位同學(xué)問(wèn)了一個(gè)問(wèn)題，如何實(shí)現(xiàn)在離散斷裂網(wǎng)絡(luò)DFN中計(jì)算RQD【Deere's RQD---現(xiàn)代巖體工程分類(lèi)方法的基石 (Part II)】，他已經(jīng)給出了計(jì)算思路，如下圖所示：(1) 使用geometry生成鉆孔；(2)計(jì)算鉆孔與DFN之間的intersection；(3) 把鉆孔分為三個(gè)計(jì)算分區(qū)：端部1[fracture.intersect.end1]、中部和段部2[fracture.intersect.end2]，分別計(jì)算三個(gè)分區(qū)大于10cm的長(zhǎng)度，然后即可得到RQD的值。
早上起來(lái)之后琢磨了這個(gè)問(wèn)題，步驟(1)和(2)與他給的計(jì)算思路相同，但在計(jì)算每段長(zhǎng)度上使用了與(3)和(4)不同的方法。我沒(méi)有使用PFC，在UDEC中作了一個(gè)非常倉(cāng)促的測(cè)試，但是代碼應(yīng)該基本上通用。下面簡(jiǎn)要說(shuō)一下我的計(jì)算思路，供這位同學(xué)和其他感興趣的同學(xué)參考使用。
2 RQD計(jì)算過(guò)程
(1) 生成鉆孔：
geometry set 'borehole'geometry edge create by-position (-1,0) (1,0)
上述代碼產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度2m的水平鉆孔，我不記得在哪篇公眾號(hào)文章中提到過(guò)，計(jì)算RQD的最大取樣長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)2m。
(2) 產(chǎn)生DFN
fracture generate fracture-count 50
使用默認(rèn)的模板產(chǎn)生50條隨機(jī)斷裂。
(3) 計(jì)算相交點(diǎn)
fracture intersection compute ...with-geometry 'borehole' intersection-set 'frac_bh'
鉆孔與DFN共有7個(gè)交點(diǎn)。
展開(kāi) 基于ABAQUS的寒區(qū)礦山邊坡危巖穩(wěn)定性分析
計(jì)算說(shuō)明書(shū)：
（1）案例背景：我國(guó)寒區(qū)面積約為國(guó)土面積的75%，其中季節(jié)性凍土區(qū)占國(guó)土面積的58.9%，主要集中在東北和西部地區(qū)，在極端氣溫下南方地區(qū)也存在季節(jié)性凍土（如2008年），近年來(lái)隨著東北振興、西部大開(kāi)發(fā)及中部崛起戰(zhàn)略的實(shí)施，寒區(qū)巖體工程建設(shè)活動(dòng)越來(lái)越多，面臨更多的巖體凍融破壞問(wèn)題。如在寒區(qū)危巖體或者邊坡工程中，地表水滲透到巖體內(nèi)部，滲透水在低溫作用下對(duì)巖體產(chǎn)生凍脹破壞，并且在反復(fù)凍融作用下，整個(gè)邊坡或危巖體的穩(wěn)定性持續(xù)劣化進(jìn)而產(chǎn)生滑移破壞。
（2）計(jì)算任務(wù)：在2D平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)凍融循環(huán)作用下危巖體的破壞判斷，考慮凍融循環(huán)作用下由于水分凍脹產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)危巖體結(jié)構(gòu)面的作用，考慮凍融循環(huán)作對(duì)危巖體組成材料的力學(xué)性能弱化（如抗剪強(qiáng)度參數(shù)的弱化），在雙重作用影響下，危巖體極有可能出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。該模型可以準(zhǔn)備判斷危巖體是否發(fā)生破壞，具有科研和工程實(shí)踐價(jià)值。
（3）設(shè)備基本參數(shù)：CPU為“Intel(R) Xeon(R) CPU i5-6300HQ @ 2.30GHz”;內(nèi)存為“8.0GB”；顯卡為“Nvdia MX150”,64為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
（4）采用Standard求解器進(jìn)行模擬；模型利用2D可變形殼型平面模型；用Mohr—Coulomb準(zhǔn)則作為破壞準(zhǔn)則，利用非對(duì)稱(chēng)矩陣求解器求解，考慮土體自重力。所有單元類(lèi)型采用平面應(yīng)變單元（CPE4），網(wǎng)格控制屬性為四邊形掃掠技術(shù)。
（5）計(jì)算耗時(shí)：依據(jù)危巖體尺寸的不同計(jì)算時(shí)間有長(zhǎng)有短，但都遠(yuǎn)低于3D模型模擬所需時(shí)間。
（6）分析：
（a）利用2D可變形模型，將3維危巖體降維成2維平面，極大地提高了計(jì)算效率；
（b）凍融循環(huán)作用在ABAQUS可通過(guò)用戶子程序umat對(duì)材料的抗剪強(qiáng)度參數(shù)定義，或者利用場(chǎng)變量定義，實(shí)現(xiàn)方式較為便捷。
（c）模擬結(jié)果與理論上所得較為符合。
展開(kāi) 巖體特征---不連續(xù)組數(shù)(Discontinuity Set)
1 引言
在巖體工程設(shè)計(jì)時(shí)，不論是采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法還是建立數(shù)值模型，首先需要判別巖體的特征(Characterization of rock mass). 巖體主要由兩大部分組成：一部分是完整的巖石(intact rock)和小尺寸的肉眼不可見(jiàn)的微觀裂隙；另一部分是可能包含或不包含填充物的大尺寸不連續(xù)，例如斷層和節(jié)理。根據(jù)完整巖石和不連續(xù)體的特性，巖體的特征考慮了巖塊(rock blocks)、巖橋(rock bridges)、不連續(xù)體產(chǎn)狀(discontinuity orientation)、不連續(xù)體間距(discontinuity spacing)，不連續(xù)貫通度(discontinuity persistence)，不連續(xù)組數(shù)(number of discontinuity sets)，不連續(xù)面強(qiáng)度(discontinuity wall strength)，不連續(xù)體張開(kāi)度(discontinuity aperture)、不連續(xù)的填充物(discontinuity infilling)等。Wyllie(2017) 用圖形顯示了上面提及的節(jié)理巖體的特性。
任何工程系統(tǒng)，當(dāng)施加在系統(tǒng)上的外力達(dá)到系統(tǒng)構(gòu)件的固有強(qiáng)度時(shí)，系統(tǒng)的力學(xué)破壞都發(fā)生在最薄弱的部件或連接處，借用鋼筋混凝土設(shè)計(jì)的術(shù)語(yǔ)，稱(chēng)之為控制截面 。對(duì)于巖體來(lái)說(shuō)，這些控制截面是巖體內(nèi)的不連續(xù)面，包括節(jié)理，斷層，層理，礦脈，軟弱的填充物、片巖等。不連續(xù)的特性(產(chǎn)狀、間距、強(qiáng)度、貫通度、粗糙度，含水量等）對(duì)巖體的強(qiáng)度和變形有很大影響，需要通過(guò)詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪來(lái)準(zhǔn)確地描述這些特性。不連續(xù)面也更容易受到風(fēng)化和腐蝕的影響，因?yàn)樗鼈兪堑叵滤推渌g性液體的通道。因此，量化不連續(xù)體對(duì)節(jié)理巖體力學(xué)性能的影響非常重要。
展開(kāi) 武漢巖土所建立“一帶一路”深部工程災(zāi)害防控國(guó)際合作研究平臺(tái)
上述成果應(yīng)用于中巴經(jīng)濟(jì)走廊巴基斯坦NJ水電站深埋引水隧洞工程、川藏鐵路深埋隧道群等國(guó)際國(guó)內(nèi)重大工程建設(shè)，解決了深部工程面臨的強(qiáng)巖爆、大規(guī)模塌方等工程災(zāi)害防控技術(shù)難題，正在推廣應(yīng)用于新建川藏鐵路林芝—雅安隧道工程、巴基斯坦蘇克阿瑞水電工程、大渡河和金沙江水電地下洞室群、國(guó)家水網(wǎng)深埋隧洞工程建設(shè)，以及山東瑞海金礦、湖北宜化磷礦等深部資源開(kāi)采等重大工程。
該項(xiàng)研究得到了中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作局國(guó)際合作伙伴計(jì)劃“一帶一路”深部工程災(zāi)害防控國(guó)際研究計(jì)劃的支持。在合作研究過(guò)程中，武漢巖土所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)了與國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的合作交流，共同建立了深部地質(zhì)工程災(zāi)害防控國(guó)際研究平臺(tái)、培養(yǎng)了深部巖體力學(xué)與工程安全科學(xué)國(guó)際一流研究隊(duì)伍。
展開(kāi) 
2008年數(shù)值計(jì)算方法高級(jí)講座與Itasca軟件應(yīng)用培訓(xùn)班
Itasca軟件中的一些本構(gòu)關(guān)系及其在程序中的實(shí)踐，如節(jié)理連續(xù)屈服本構(gòu)模型等，體現(xiàn)了Roger Hart博士在工程實(shí)踐活動(dòng)、基本理論研究和程序開(kāi)發(fā)三者相互結(jié)合的工作能力和特色。Roger Hart博士目前的研究興趣和生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)主要包括地下核廢料隔離、爆破引發(fā)隧道損傷、和深埋開(kāi)采等超常規(guī)前沿問(wèn)題。
朱煥春博士：Itasca高級(jí)巖石力學(xué)專(zhuān)家，歷任加拿大Laurentian大學(xué)訪問(wèn)教授和武漢大學(xué)教授，23年巖體工程問(wèn)題研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。主要從事深埋礦山和水電工程超常規(guī)復(fù)雜巖石力學(xué)問(wèn)題的專(zhuān)題研究、方案論證與方案設(shè)計(jì)工作，擅長(zhǎng)于應(yīng)用數(shù)值計(jì)算幫助認(rèn)識(shí)和解決復(fù)雜實(shí)際工程問(wèn)題，代表性工作包括最大埋深超過(guò)2300m的加拿大Creighton礦山開(kāi)采順序、采場(chǎng)尺寸、巷道支護(hù)等問(wèn)題的研究和設(shè)計(jì)；開(kāi)挖深度超過(guò)800m的南非Parabola礦坑邊坡破壞機(jī)制研究和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；錦屏二級(jí)水電站深埋輔助洞強(qiáng)巖爆機(jī)理和現(xiàn)場(chǎng)控制；錦屏一級(jí)水電站左岸高邊坡穩(wěn)定性研究與支護(hù)措施等；其中錦屏二級(jí)輔助洞強(qiáng)巖爆控制的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施取得 了實(shí)質(zhì)性的效果。
本次活動(dòng)中朱煥春博士將以案例分析的方式講述保證數(shù)值計(jì)算成果工程可靠性的若干策略和技巧，包括如何根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)和工程關(guān)心的環(huán)節(jié)選擇數(shù)值計(jì)算方法、進(jìn)行建模、選擇本構(gòu)關(guān)系、確定模型參數(shù)、進(jìn)行模型驗(yàn)證、和直接提供工程答案的成果解譯等。
韓彥輝: ITASCA巖土及軟件工程師，美國(guó)職業(yè)注冊(cè)工程師，F(xiàn)LAC系統(tǒng)技術(shù)主管.負(fù)責(zé)FLAC源程序控制，維護(hù)，新模塊新本構(gòu)模型的研發(fā)，程序及手冊(cè)升級(jí)和用戶技術(shù)支持；在巖土工程動(dòng)力學(xué)分析, 流-固耦合計(jì)算等領(lǐng)域提供技術(shù)咨詢服務(wù). 目前師從Cundall院士在明尼蘇達(dá)大學(xué)土木工程系從事微觀流體-離散元耦合方向的研究.
展開(kāi) 超實(shí)用的巖土基本知識(shí)
根據(jù)巖石建造類(lèi)型、結(jié)構(gòu)面特征及其組成巖石的巖性和強(qiáng)度等特征，巖體分為巖漿巖、變質(zhì)巖、碎屑巖、碳酸鹽巖和特殊巖石等5個(gè)工程地質(zhì)巖類(lèi)。每個(gè)巖類(lèi)再劃分為若干巖組，共計(jì)18個(gè)巖組。根據(jù)土體的成因類(lèi)型、物質(zhì)組成及工程特征，土體劃分為兩類(lèi)11個(gè)組。
END
[重要]巖石邊坡工程課程---楔形滑動(dòng)(Wedge Sliding)分析(C8)
粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角值可以根據(jù)巖體工程分類(lèi)RMR來(lái)近似估計(jì)：
通過(guò)上面的輸入，我們可以計(jì)算出楔形體的各種屬性值：
楔形體體積=8262.822 m^3
楔形體重量=21483.336 tonnes
節(jié)理1的楔形面積=1018.109 m^2
節(jié)理2的楔形面積=1026.010 m^2
邊坡面的楔形面積=636.542 m^2
邊坡頂部的楔形面積=819.726 m^2
節(jié)理1的法向力=17140.593 tonnes
節(jié)理2的法向力=10523.266 tonnes
楔形體的下滑力=11127.830 tonnes
楔形體的抗滑力=19480.543 tonnes
安全系數(shù)=1.751
3 分析工具SWedge
然而，真實(shí)的工程計(jì)算比上面演示的例子復(fù)雜得多，因此我們需要使用專(zhuān)業(yè)的分析工具。一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的楔形滑動(dòng)分析工具是SWedge[Version 4.009 - April 28 2021]。與RocPlane一樣，SWedge能夠進(jìn)行地下水和錨固分析，也能夠進(jìn)行概率性分析。SWedge常與DIPS[利用赤平極射投影進(jìn)行巖石邊坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(Kinematic Analysis)]結(jié)合使用。 如果需要了解巖體的應(yīng)力和應(yīng)變性能，則必須使用數(shù)值模擬軟件3DEC。Swedge是一個(gè)快速、交互式、簡(jiǎn)單的分析工具，可來(lái)評(píng)估巖石邊坡表面楔形體的穩(wěn)定性，楔形體由兩個(gè)相交的不連續(xù)面, 邊坡面, 頂部面以及一個(gè)可選擇的拉伸裂縫組成。Swedge不能計(jì)算巖體旋轉(zhuǎn)或傾覆的安全系數(shù)。
展開(kāi) 邊坡滑坡穩(wěn)定性分析及治理，圖文并茂
（5）排水工程
