一、离散元法在节理岩体爆破振动分析中的应用（论文文献综述）
高成路[1]（2021）在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中提出突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。（1）岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。（2）裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。（3）开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。（4）隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。（5）岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。（6）近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室（PESL）,为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
张玉川[2]（2021）在《凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究》文中进行了进一步梳理注浆帷幕是一种常用的矿山地下水截流和防治方法,然而,矿山的爆破开采尤其是临近注浆帷幕的爆破开采,会对注浆岩体的各类力学特性发生劣化,进而降低注浆帷幕对地下水的截流能力。因此需要开展爆破振动对注浆帷幕影响机制的研究,确定合理的爆破振动控制方法和安全开采距离。本文依托广西华润水泥凹陷式矿山治水工程,通过理论分析、数值模拟、现场试验、工程应用等方法系统研究了爆破振动对注浆帷幕的影响机制,提出了适用于凹陷式矿山的爆破振动控制方法。本文主要研究内容和成果如下:（1）研究了凹陷式矿山群孔微差爆破地震波的叠加原理与特点,推导了群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正方法,提出了基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法,并使用MATALB软件进行编程计算分析,得到了修正后的萨道夫斯基衰减公式和装药放大系数,为现场试验等相关研究提供了理论基础和分析方法。（2）根据现场实际工况建立模型,采用LS-DYNA软件对现场爆破进行数值模拟计算,研究凹陷式开采矿山临近注浆帷幕的爆破施工过程中,注浆帷幕的动力响应特征;分析在不同装药情况下爆破对注浆帷幕的影响特点和地表质点振速峰值的衰减特性;通过数值模拟计算得到了注浆帷幕内部最大振速峰值与注浆帷幕上部地表振速峰值的关系和基于数值模拟计算的注浆帷幕振速峰值的安全判据。（3）对深孔爆破振动效应开展了现场监测研究,研究了爆破振动振速峰值衰减规律,使用修正后的萨道夫斯基衰减公式对现场数据进行拟合,得到了矿山爆破测点振速峰值衰减规律;并综合分析了注浆帷幕附近的质点振速图像、高程放大效应,为爆破安全距离的计算提供了理论依据。（4）综合考虑爆破振动频率与振动持续时间对注浆帷幕的影响,研究了试验数据的质点振速图像、爆破振动信号主频衰减规律、爆破振动信号频率分布规律、爆破振动持续时间等对注浆帷幕的影响特点;并提出了相应的群孔爆破振动控制方法。（5）在华润水泥平南公司凹陷式矿山爆破振动控制应用中,根据萨道夫斯基衰减公式修正方法计算原理,使用MATLAB软件计算了不同孔间延期时间振动叠加效应,得到了最优孔间延期时间和爆破安全距离,并结合爆源最大单孔药量控制、爆破振动持续时间控制、传播路径控制等方式,确定了对注浆帷幕安全的爆破方案。并结合爆破振动监测、宏观调查与水位水量监测等方法,提出了基于动态信息化施工的闭环振动控制方法,保证了矿山注浆帷幕的安全施工和矿山正常开采作业,为矿区创造了良好的经济效益与社会效益。
刘冰[3]（2021）在《动荷载下矿岩体与胶结充填体力学特性及工程应用研究》文中认为对复杂的破碎岩土体进行充填（注浆）,是岩土工程领域的一项常规加固技术,而在采矿工程领域采用的充填采矿法,则是充填加固技术的放大版,该方法巧妙地利用充填体的承力特性,通过充填体对开采矿体顶底板应力状态的有效改善,实现了充填体对矿石的置换。但由于采矿工程是集掘进、爆破、放矿等工艺为一体的复杂体系,矿岩体与充填体处于一种复杂的动力学环境,如何通过工程和工艺手段取得二者之间受力承载转换的平衡,始终是困扰此类矿山能否保证安全高效生产的技术难题。本文正是以山东金鼎铁矿充填采矿法为研究对象,为解决此类难题,结合矿山二步采控制爆破和矿岩体—充填体空间位置关系,对矿岩体和充填体在动荷载下的动力学特性展开了深入研究,并取得了如下创新性成果:1.定性（部分定量）建立了矿石品位与矿石动力学行为之间的响应关系,为落矿炮孔布置参数及装药结构的确定奠定了重要的理论和试验基础。落矿爆破与矿岩动力学特性紧密相关,本文采用霍普金森杆（SHPB）试验和高速数字图像相关技术（DIC）研究了该矿不同品位矿岩的动力学特性和断裂特征,建立了矿石动抗拉强度及断裂能与矿石品位的关系曲线,为合理选择爆破方案、优化爆破参数提供了试验依据。基于矿石矿物分布和裂纹类型的微观图像,采用脆性岩石模拟技术建立不同品位矿石的强度等效模型,提出了 SHPB巴西劈裂试验二维等效模拟方法,获得了不同品位矿石的细观模拟参数,为进一步研究动荷载下矿岩体力学响应特征和爆块形成机制提供了理论依据和模拟参数。2.确立了动荷载下充填体分层界面强度削弱与其耗能效应之间的动力学关系,理论及试验结果可作为爆破荷载下充填体损伤评估的重要依据。由于矿山爆破较为频繁,针对大体积充填体内多次充填形成的分层弱面,开展了预制分层弱面充填体试件的动力特性和破裂特征研究。动抗压强度和碎块动能计算表明分层弱面对充填体试件强度具有明显的削弱作用,碎块动能与试件吸收能比值超过20%,远超经验公式计算结果。分层弱面张开度—时间曲线显示碎块动能较高与试验早期分层弱面张开产生初速度相关,该过程极大削弱了预制分层弱面充填体试件的整体强度和承载能力。为获得分层弱面模拟参数,参考节理岩体的等效岩体技术,采用SJM接触模拟分层弱面力学行为,为进行大体积充填体力学模拟和评估动荷载下充填体损伤程度提供了参考依据。3.提出了一种新的二步采矿控制爆破扇形孔布置及孔深确定的设计准则,按照该准则实施爆破,可保证充填体强度在不被显着削弱的前提下,有效实现高效开采与安全生产之间的平衡。近充填体矿房（二步采矿房）的控制爆破技术是金鼎铁矿完成增产任务中面临的技术难题。本文基于矿石和充填体动力学试验和数值模拟,建立动荷载下矿岩体—充填体协同模型,采用裂纹密度聚类方法定量化描述动荷载下充填体损伤程度。通过建立经济—安全平衡条件下的综合评价模型,采用响应面分析方法,对矿石品位、扇形孔底部—充填体间距和充填体龄期三种影响因素及交互作用进行显着性检验,提出了兼顾经济价值和采矿安全的二步采矿控制爆破参数计算方法和设计准则,控制充填体损伤的同时,又实现了回采高品位矿石、降低矿石损失率的目标。本文所取得的创新性成果已在山东金鼎铁矿得到了成功应用和推广,并获得了良好的应用效果。
张小军[4]（2021）在《台阶爆破振动高程效应理论研究及应用》文中进行了进一步梳理随着国民经济的发展,人们对矿产资源、基础设施建设的需求日益增长,而爆破作为一种快速、经济、高效的开挖方式,被广泛应用于工程实践中。但是在露天矿山、城市地下空间爆破开挖的过程中,作为爆破有害效应之首的爆破振动是一个不可忽视的问题,并且爆破振动随高程差的增加出现高程效应。为此,探讨爆破地震波在传播过程中的高程效应机理及其衰减规律,在保障最终边坡、邻近建筑安全的基础上寻求经济合理的爆破开采技术具有重要的理论意义和现实工程价值。本文采用理论分析、模型试验、数值模拟、现场监测等方法,对台阶爆破振动高程效应展开研究。建立了台阶几何模型并分析振动波在台阶自由面的反射规律。浇筑了不同台阶高度及倾角的混凝土模型并研究了台阶高度、倾角、炸药量对高程效应的影响。搭建了台阶数值模型并分析单孔与多孔爆破的动力响应特征。进行了爆破振动现场监测与统计分析。提出了爆破振动爆前预测评价方法和安全药量计算方法,并在现场工程中进行了验证。论文取得的主要研究成果如下:（1）爆破振动高程效应实际是由爆破振动波在自由面的反射叠加引起的;同时,通过化简距爆源水平距离相等而垂直距离不等的测点位置的振速比值,结合萨道夫斯基公式,推导出适合预测台阶地形振速峰值的公式,进而提出了台阶正公式、台阶负公式的概念。（2）通过相似模型爆破试验得出,正、负高程台阶的存在,对爆破振动主要起衰减作用,在个别测点出现放大效应。①在正台阶,药量越大,放大效应越明显。台阶高度越高,台阶振速与平地振速比值最大值的测点位置距离爆源越远。坡度60°台阶更有助于高程放大效应;②在负台阶,离爆源最近的一个台阶对爆破振动衰减效应最明显,且台阶高度越大衰减越明显,随着台阶倾角减小,对振速的衰减作用逐渐减弱。（3）通过单孔、多孔爆破的数值模拟,揭示出爆破振动在台阶边坡上传播的过程中,有效应力最大值的测点与振速峰值最大值的测点不一定相同,即有效应力最大值与振速峰值并不是同步的。当延期时间为6ms时,爆破振动速度放大倍数最大。同时高程放大效应在正台阶更容易出现,而在负台阶出现的时刻更早一些。（4）通过对现场监测的振速拟合分析,得出台阶公式的相对误差为36.8%,台阶公式对爆破振动振速预测的误差低于萨道夫斯基公式（58.2%）。相对于正高程,负高程更有助于爆破振动的衰减。正高程在水平距离500-600m,垂直距离50-100m、负高程在水平距离100-150m,垂直距离60-80m的区域内放大效应明显。正高程的主振频率主要集中在5-15Hz,负高程的主振频率主要集中在10-20Hz,正高程更有助于对高频谐波的抑制和削弱。（5）基于正态分布函数,提出爆破振动爆前预测评价方法,可以定量地描述一次爆破对被保护目标的影响程度。同时根据目标设施的重要性,可采用概率算法求解得到最大单响药量。（6）采用上述研究获得的台阶公式、振动传播规律、振动爆前预测评价以及安全药量计算方法,对金欧露天煤矿改道与店张公路路堑爆破进行设计,爆破振动与房屋裂缝宽度监测结果表明:爆破对金欧露天煤矿办公楼以及店张公路附近居民房屋未造成损伤,证明上述研究成果用于台阶爆破工程中是可行的,具有较高的实用价值。
安晓凡[5]（2020）在《岩质边坡多层弯曲倾倒分析方法研究》文中进行了进一步梳理倾倒是边坡失稳的一种典型模式,其破坏机理与常见的滑动模式截然不同。伴随着国内外水利水电、露天矿、交通等大型工程项目的建设,岩体的倾倒变形和失稳现象被广泛揭露出来,成为制约相关工程建设的关键问题。目前对于此类边坡的研究仍然缺乏深入的结论性成果,致使工程界在处理相关问题过程中存在争议和难点。本文以岩质边坡的倾倒破坏模式为研究对象,重点针对多层弯曲倾倒,运用工程地质分析、理论解析和数值模拟的方法,揭示了倾倒体的变形演化特征、力学作用机理和失稳规律。系统性研究了多层弯曲倾倒边坡的稳定性分析与评价方法,以及关键参数对分析结果的影响。主要研究内容和成果如下:（1）分析总结了国内外已报道的较为详细的76个边坡倾倒实例,从边坡岩体几何特征、工程地质特征和失稳诱因三个方面分析归纳了边坡倾倒的变形演化规律和破坏特征;基于Goodman-Bray分类提出了一种更为全面的倾倒边坡分类系统,包括基本倾倒模式、组合倾倒模式、蠕变模式、悬臂模式和顺层倾倒五个基本大类,拓宽了边坡倾倒破坏的研究范围,为倾倒边坡稳定性量化分析夯实了地质基础。（2）针对反倾层状岩质边坡,剖析了不同于块体倾倒机制的多层弯曲倾倒破坏特征,重新概化并建立了其相应的解析分析模型;针对该模型提出了一种新的稳定性分析方法,该方法通过对岩体施加水平荷载的方式使边坡达到极限状态,以水平极限加速度为标准获取边坡的安全系数。以一物理模型试验为背景验证了该方法的适用性,分析结果显示:倾倒体的受力特征、极限加速度和安全系数在弯折面倾角变化时表现出良好的一致性,且均能反映边坡的稳定性态。（3）对比论证了离散元模拟在岩质边坡块体倾倒和多层弯曲倾倒稳定性分析中的可行性,提出了这两种倾倒边坡数值分析的要点。针对典型倾倒体模型试验的标定分析证明,离散元能取得良好的模拟效果,且能反映边坡岩体倾倒失稳的内在应力场渐进变化过程。数值试验结果显示:块体倾倒表现出显着的运动学特征,而弯曲倾倒表现出明显的叠合悬臂梁结构性特征。关键力学参数的敏感性分析显示:岩体抗拉强度对多层弯曲倾倒边坡的稳定性影响很大,因此对这类边坡进行强度折减分析时,除了降低岩体和结构面的抗剪强度外,还需考虑折减岩体抗拉强度。（4）研究了结构面空间形态（倾角和间距）、边坡形态（坡角）和岩体强度对层状岩质边坡极限失稳模式、倾倒破坏特征和安全系数的影响。重点分析了关键力学参数和几何参数对反倾层状岩质边坡破坏面形态的影响。典型的多层弯曲倾倒折断面是由坡脚开始发育的、逐渐贯穿至后缘面的直线型,其倾角一般大于层面法线,两者夹角通常在0°～20°之间。弯折面倾角随节理摩擦角的增大而增大,而节理粘聚力和岩体抗拉强度对其几乎没有影响;坡角越大弯折面倾角越大,岩层倾角越大弯折面倾角越小;陡坡脚的反向陡倾边坡破坏面往往是深层的,主倾倒体内还会发育出一条或多条次生破坏面。（5）以德尔西水电站左岸边坡为例,详细分析了其地质、地貌特征和施工过程中的相关监测数据。典型的反向陡倾岩体结构和特殊的岩性组成（薄层片麻岩）是该边坡发生弯曲倾倒的先决条件,而工程开挖、强降雨等外界因素触发并加剧了岩层的变形。离散元模拟结果显示:底部1493m高程以下的岩体开挖导致整个边坡发生深层弯曲倾倒失稳,破坏面呈倾角为21°的近似直线型;控制边坡底部高程的开挖高度和角度能够有效降低倾倒变形的程度。提出一种预应力锚索的模拟方式,研究了不同支护强度、加固位置和施作时机条件下锚索的受力状态和岩体的变形特征,评价了各方案预应力锚索的加固效果和边坡的稳定性。针对易于发生倾倒破坏的高边坡,提供了在开挖、加固过程中的防治建议。
夏宇[6]（2020）在《塘垭矿山边坡块体稳定性研究》文中研究指明随着我国的经济建设的高速发展,基础建设与资源开采的规模不断扩大,随之也面临着大量的工程地质问题。尤其是在各类矿山的开采过程中,往往会形成大规模、工程地质条件复杂的高边坡,这些高边坡由各种不同类型的结构面切割组合形成各种不稳定块体,往往也正是由组成高边坡的这类块体决定了矿山边坡的稳定性。块体是由结构面与完整岩石组合而成的复杂综合体。边坡内的各种块体的稳定性主要是其内部岩石以及组成块体的各类结构面强度所决定的,同时岩体内结构面的不同组合方式,也会对边坡中块体的稳定性造成不利的影响。对边坡块体结构组合特征、强度参数及稳定性的研究是进行岩体工程力学性质评价与稳定性分析的重要环节。本文以塘垭石灰石矿山露采高边坡岩体为研究对象,对边坡块体的结构特性进行了系统研究。在经过研究区现场的工程地质调查和收集了区域内相关的地质资料的基础上,利用DIPS软件对各结构面参数进行统计,并根据各结构面的发育规模进行结构面分级;利用赤平投影法来分析各结构面之间的的切割关系,描述各块体的状态;利用Swedge软件计算矿山边坡中各类体的浅层定位块体的稳定系数,并利用蒙特卡罗模拟法计算各浅层块体的失稳概率;利用3DEC数值模拟软件模拟开挖对边坡深层块体的稳定性的影响,最后对边坡内各块体进行综合评价。本文的研究内容如下:1)边坡地质条件研究:详细介绍了研究区的地质环境概况主要包括区域地质背景、气象水文、地形地貌、地层岩性、岩土体特征、地质构造、水文地质条件、岩石物理力学参数。分析矿山边坡的变形破坏特征,其目的是查清本文所研究塘垭矿山边坡的基本地质条件及破坏模式,发现矿山边坡中存在平台下沉与滑移、块体的变形、局部平台坡肩掉落等三种破坏模式,其中块体的变形尤为严重。2)矿山边坡结构面研究:根据对塘垭矿山各结构面的研究,对结构面进行统计分析,共发现大断层4条,裂隙性断层7条,层间错动带23条,裂隙21条,按结构面发育规模进行分级,分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三级结构面,这些结构面组合各类块体共13个,其中浅层块体12个,特大深层块体1个。3)块体组成及分布:（1）随机块体:节理裂隙切割形成的而随机块体体积一般在100m3以下,少数为100m3-150m3。各随机块体一般埋深在2-7m,多为单面滑动,稳定性安全系数都在3.0以上,随机块体稳定性较好。（2）通过地质调查,定位边坡中存在的浅表层块体,利用赤平投影描述各块体的稳定性现状,发现边坡中存在12个浅层块体,12个浅层块体中有3个不稳定块体,4个较稳定块体,5个稳定块体,其稳定性主要由结构面的性状及力学强度控制。（3）通过现场调查结合赤平投影分析,发现边坡中存在一个特大深层块体,发育于1076-1118m平台高程,宽200m,厚度一般15-40m,最大厚度（滑面埋深）41.62m,方量为43.94万方。底滑面为软弱层间错动带S2,以T1、T18、T19、T4、T5等反倾长大裂隙或裂隙性断层联合构成后缘切割面,块体北侧切割面为F1,南侧切割面为F4。目前深层块体的稳定性较好,随着边坡的进一步开挖,深层块体会因为自重作用发生小量的位移,但总体稳定性较好。4)边坡块体稳定性影响的因素分析:影响边坡块体稳定性的因素有:块体形态、结构面粗糙度、结构面连通率、结构面的填充特征、降雨与地下水、地震与爆破振动。其中影响边坡块体稳定性的主要因素为结构面填充特征;最不利影响因素为结构面的连通率及粗糙度;最活跃影响因素为爆破振动。5)块体稳定性分析（1）利用Swedge软件对边坡各浅层块体进行稳定性计算,发现其中三个不稳定块体的稳定性系数小于1,4个较稳定块体的稳定系数大于1小于1.25,5个稳定块体的稳定性系数大于1.25。不稳定块体不稳定的主要原因是,构成块体的结构面强度较低,导致块体易发生滑移破坏。（2）利用蒙特卡洛原理对12个浅层定位块体进行稳定性可靠度分析,计算各块体的失稳概率,发现其中三个不稳定块体的失稳概率大于10%,占边坡块体总数25%,4个较稳定块体的失稳概率小于10%但大于5%,占边坡块体总数33.3%,5个稳定块体的失稳概率小于5%,占边坡块体总数的41.7%,说明边坡块体发生破坏的概率较低。（3）利用3DEC离散元软件,对边坡的分级开挖进行数值模拟,研究边坡深层块体的形成过程及开挖过程中的应力应变情况,以及后续开挖对深层块体稳定性的影响,发现目前深层块体在第一阶段开挖,出现底滑面应力集中现象,通过位移监测,深层块体发生小量位移,深层块体有滑移的趋势,但任处于稳定状态,随着二阶段开挖的进行,深层块体的位移有少量增加,主要是自重作用引起的,开挖对深层块体并未造成太大影响,但依旧是稳定的;随着三阶段开挖,块体由于自重作用,发生少量位移,开挖对块体稳定性无太大影响,块体依旧处于稳定状态。
周成豪[7]（2020）在《某矿高边坡稳定性及最终边坡角优化方案研究》文中指出露天开采相比于地下开采而言,具有机械化程度高、工作环境安全、运输成本低等显着优点,目前全世界的矿产资源开采大多以露天开采为主,而露天开采需要面临的主要问题就是露天边坡的稳定性。由于我国经济持续不竭的快速发展,几乎所有矿区边坡都有朝着高边坡发展的趋势,而高边坡需要考虑的主要问题就是最终边坡角的设计问题,因为最终边坡角的设计方案直接影响着矿山企业的经济效益和施工人员的生命安全。本文对国内某露天开采高边坡的最终边坡稳定性研究及最终边坡角优化方案为研究主题,结合矿山内可能存在的对边坡稳定性产生影响的因素,对最终边坡进行稳定性分析,并根据分析结果,对原设计最终边坡提出合理边坡角优化方案。（1）通过工程水文地质调查及现场勘探结果,确定典型剖面用以表征整个边坡的地质概况及几何参数,然后通过室内岩石力学试验获取岩石力学参数,为边坡稳定性分析提供数据支持。（2）采用马氏距离判别法,建立应用于边坡潜在滑动面判断的分析模型。结合实地勘查和前人研究成果数据资料,得出最终边坡潜滑动面类型为圆弧型滑动。（3）由于爆破震动产生的冲击波会衰减为地震波,本文使用萨道夫斯基公式和地震影响系数计算公式相结合计算出爆破震动影响系数;通过抗震建筑设计规范中的地震影响系数计算公式结合该地区发生过的地震波峰值加速度和边坡自振周期,计算出边坡的地震影响系数。由于爆破震动和地壳运动都是产生地震波作用于边坡,因此可以通过比较发现地震影响系数小于爆破震动影响系数,且爆破震动长期作用于矿山边坡,假定如果在爆破震动产生的地震波影响下边坡不会发生失稳破坏,在该地区可能发生的地震作用下也不会发生失稳破坏,因此本文仅考虑爆破震动对边坡稳定性的影响,并在后续对边坡安全系数计算中将爆破震动影响系数带入slide软件求取计算结果。（4）采用极限平衡法基于slide二维数值模拟软件,确定边坡在导入爆破荷载后边坡安全系数和确定的允许安全系数1.25比存在一定的差距,由此确定边坡处于较为稳固的状态。（5）使用ansys软件与flac3d软件耦合建模技术,构建了边坡计算模型,并对边坡进行了应力位移分析。从分析的结果可知,边坡总体位移值较小,表现为上部下沉,下部位移较小;边坡存在局部受拉情况,主要集中在坡顶及部分台阶处,但并未大于岩体的抗拉强度,因此该边坡受拉区域并不会产生拉伸破坏;从强度应力比云图中可以反映出断层上部岩体更为稳定。（6）通过对高边坡稳定性分析结果,提出了边坡稳定性针对性优化方案,将岩体结构较为稳定断层上部边坡定为最终边坡角优化的优势区域,将岩体结构相较之下偏弱的断层下部边坡定为最终边坡角优化的劣势区域,使用改变上部台阶坡面角的方式,来改变优势区域的边坡角,直到边坡安全系数接近或达到1.25时完成优化。使用此优化方案,最终确定了采用断层以下区域13-17号台阶保持不变,断层以上区域1-12号台阶台阶坡面角取72°-73°（具体值根据选取剖面的区域而定）,平台宽度、高度保持不变,最终边坡角角度为42°-43°（具体值根据选取剖面的区域而定）的设计方法为最终边坡最优设计方案。
张朝贤[8]（2020）在《基于矢量和法的边坡稳定性分析及其应用》文中进行了进一步梳理边坡抗滑稳定分析问题一直是岩土工程领域的一个重要课题,在水利水电、道路工程、矿山开采等工程中均存在大量的边坡问题,目前,在这些工程的施工建设中主要采用爆破作为岩体开挖方法。众所周知,爆破是一种高风险的技术手段,在完成岩体破碎作业的同时,不可避免地会对周围环境产生负面影响,这其中爆破引起的震动效应对边坡的稳定性存在巨大的威胁,因此,对爆破荷载作用下的边坡稳定性进行分析研究具有重要的理论意义和工程应用价值。针对这一问题,本文主要进行了以下研究:（1）基于矢量和法,对边坡的临界滑动面搜索问题进行了研究。针对基本蚁群算法搜索边坡临界滑动面效率低、效果差的缺点,提出运用蚁群系统算法结合矢量和法来搜索边坡任意形状临界滑动面的位置,并通过引入蚂蚁分工机制和信息素平滑化机制来改进算法的全局寻优性能。通过对澳大利亚计算机应用协会（ACADS）设计的两道经典边坡考题以及一个高速公路工程边坡案例的分析计算,验证了改进搜索算法的可行性和准确性。计算结果对比分析表明,改进的蚁群系统算法很好地提高了搜索效率,且可以有效地避免算法陷入早熟停滞。（2）基于现有的爆破理论,对爆破震动的振动特性以及爆破振动波在岩体中的传播规律进行了分析,依据分析结果,采用半经验半理论的三角形脉冲荷载对爆破荷载作用进行了等效简化,建立了爆破荷载作用下的边坡动力有限元分析模型。基于动力有限元分析结果,运用矢量和法求解了边坡在爆破荷载作用下的安全系数时程。通过一个均质边坡算例的计算,验证了矢量和法结合动力有限元法分析爆破荷载作用下边坡动力稳定性问题的可行性。（3）以向家坝水电站库区内的矿山村边坡为研究对象,按本文的研究思路对其稳定性进行了分析研究。首先,采用本文提出的改进蚁群系统算法搜索了矿山村边坡的整体滑动面与局部滑动面以及相应的矢量和安全系数。在静力稳定性分析的基础上,运用动力有限元与矢量和法相结合的方法求解了矿山村边坡在下部隧道爆破开挖荷载作用下的安全系数时程。依据分析的结果,对矿山村边坡的稳定性做出了评价。
马国涛[9]（2019）在《四川峨眉抓口寺高速岩质滑坡成灾机理》文中进行了进一步梳理近年来,世界各地发生了许多大型高速岩质滑坡。不同工程地质条件下的高速岩质滑坡通常包含了不同变形破坏机理,尤其是高速运动过程中的冲弹、撞击、碎裂、摩擦、剪切等变形行为极其复杂。某些滑坡破坏后形成的堆积体后期稳定性较差,易复活形成新的高速滑动破坏。已有研究成果表明,大型高速岩质滑坡往往是由大型地震活动或短时间极端降雨等自然因素触发,而由人类工程活动直接诱发的大型高速岩质滑坡屈指可数,且这类滑坡毁灭性极强。由于该类型滑坡较为罕见,因此针对不合理工程诱发的大型高速岩质滑坡及成灾机理的研究成果偏少,具有很大的局限性。位于四川省峨眉山市九里镇兴阳村的玄武岩露天采矿区斜坡,由于长期高频持续的人工爆破开挖对山体强烈扰动,在2011年和2015年分别发生了两次大型灾难性高速岩质滑坡,严重威胁了当地人民的生命财产安全。2011年约300多万方山体突然发生大规模滑动及破坏,堵塞前缘河流形成堰塞坝及堰塞湖。除此之外,高速滑坡后缘形成的临空面又牵引斜坡上部约200多万方岩体发生强烈变形。2015年雨季强降雨后,总共约600多万方强烈变形山体突然发生剧烈复活形成高速滑动再次堵塞河流。根据初步调查分析,抓口寺高速岩质滑坡与传统的地震滑坡及降雨型诱发滑坡不同,是完全由于人工爆破振动、开挖采矿触发的大型高速岩质滑坡,加之具有特殊的软硬岩夹层斜坡坡体结构,该滑坡在形成机理、失稳模式、运动过程等方面具有与普通大型高速岩质滑坡具有不同的鲜明独特性,极具研究价值。本文以四川省峨眉山市抓口寺高速岩质滑坡为例,开展以不合理人类工程活动诱发的大型高速岩质滑坡成灾机理研究。基于滑坡地质结构、强度参数、诱发因素等进行高速岩质滑坡机理分析,以滑坡启动前（Pre-failure）的变形损伤、滑坡变形失稳（Failure）模式、滑坡启动后（Post-failure）的运动全过程为主线,通过野外勘查和试验、室内物理力学性质试验、数值模拟、人工智能数据挖掘等手段开展大型高速岩质滑坡成灾机理研究,以丰富、完善并深化大型高速岩质滑坡的理论研究及实际应用,并对高速岩质滑坡防灾减灾具有重要指导价值。本论文主要研究成果和创新点如下:（1）抓口寺滑坡所在斜坡为典型缓倾顺层坡体结构,主要包含二叠系峨眉山组致密玄武岩和凝灰岩软弱夹层,反复高频工程爆破振动大大降低了岩体完整性。在地形地貌、岩性组合等多因素控制下,发生了两次大型滑动,两次滑动的失稳模式完全不同。2011年由于上下双矿场人工爆破的直接作用在研究区诱发了第一期高速岩质滑坡,其变形破坏主要表现为牵引式渐进性失稳变形,牵引动力源主要在滑坡前缘部位,失稳模式为“蠕滑-拉裂-剪断”,起主要阻滑作用的是滑带后端锁固段。停止人工爆破开挖后,滑坡自然演变,后期叠加降雨,在2015年又发生第二期高速岩质滑坡,总方量为600万方。其变形破坏主要表现为推移式失稳变形破坏,其动力源主要以后部推移为主,失稳模式为“滑移-拉裂-顺层剪出”。对滑坡复活滑动起阻挡作用的是“复合阻滑体”,即由前端锁固及首期滑坡堆积体尾部阻滑体组成。（2）抓口寺高速滑坡变形破坏影响因素包括:爆破振动与工程开挖扰动、水力驱动作用、以及特殊地形地貌和坡体结构,其中人工爆破是主控因素。滑坡成灾模式主要包括了五个阶段:自然斜坡演化阶段,局部人工爆破及矿山开挖变形破坏阶段,首次高速滑坡碎屑流阶段（2011年滑坡）,首次滑坡后缘拉裂变形体蠕滑变形阶段,滑坡复活滑移阶段（2015年滑坡）。（3）通过野外调查人工爆破对滑坡变形损伤特征,基于Finite Difference Model（FDM）动态数值模拟技术,运用爆炸应力波作用机理、裂隙动态断裂力学以及岩体累积损伤理论,通过动力学模型对岩质顺层斜坡在爆破冲击荷载作用下的岩石动态断裂机理、顺倾软弱夹层内部损伤规律、坡体结构动态响应等问题进行深入探讨。计算分析了坡体最大主应力及断裂能,提出岩体节理裂纹动态扩展及下伏软弱夹层的爆破振动累积损伤。提出软弱夹层损伤因子D,从损伤动力学角度分析由爆破诱发岩质滑坡的内部裂隙变形模式,提出多爆点矿场触发滑坡的内在机制,总结爆破动荷载作用下高速顺层岩质滑坡的变形损伤及启动机理。（4）通过编写物质点（Material Point Method,MPM）数值模拟计算代码,综合分析大型高速岩质滑坡的全过程多场变化情况,针对滑坡两次剧烈滑动,从启动、堆积、复活、再次堆积的超大变形过程中的应力、应变、速度、位移等矢量变化,分别揭示了2011年和2015年高速滑坡全过程运动机制和成灾机理。（5）通过机器学习理论,实现颗粒流软件二次开发。首次结合人工智能算法修正PFC3D数值模拟中所需的微观参数,建立岩石宏观参数与微观参数之间连接的优化预测模型,准确模拟了滑坡运动过程中岩质滑坡及碎屑流堆积的三维空间分布、内部粘结断裂、速度分区特征等情况,进一步分析了高速岩质滑坡运动全过程成灾机理。
蒋文豪[10]（2019）在《节理岩体爆破破坏过程的颗粒流模拟研究》文中提出目前,在岩体开挖工程中爆破是非常用的一种方法,根据爆破开挖的岩体特征,掌握爆破荷载在岩体中的破坏作用,不仅可以提高爆破工程效率而且还可以保障工程的安全性。本文基于颗粒离散元软件PFC2D对岩石对节理岩体爆破和微差爆破进行了数值模拟研究。本论文主要从以下几个方面展开研究:1.在介绍颗粒流程序基本原理的基础上,通过单轴压缩实验研究细观参数对计算模型宏观力学性质的影响规律,为细观参数的选取提供参考依据。2.利用颗粒流软件PFC2D建立了岩体数值模型,通过炸点膨胀来模拟爆破作用。将PFC2D数值模型的建立过程细化为5个部分进行介绍,包括颗粒集合体的生成,模型细观参数的标定,无反射边界的施加、阻尼参数的设置及节理的设置。3.通过对数值模型爆破荷载、细观参数、边界条件、阻尼形式的处理,在颗粒流程序中可以得到能够模拟爆破的数值计算模型,实现了颗粒流程序模拟在岩体爆破数值模拟中的应用,建立了完整岩体爆破模型,结果表明:爆破过程经历了地表隆起、裂隙扩展和岩块抛掷三个过程验证了PFC2D模拟岩体爆破的可行性。4.运用颗粒流软件PFC2D建立了节理岩体模型,施加爆破荷载,得到在节理存在时,节理对岩体爆破破坏过程的影响规律。通过对完整岩体和节理岩体爆破过程的对比分析,认为节理存在会对岩体爆破时的裂纹扩展产生显着影响,而且关键部位的节理会对岩体爆破效果产生决定性的影响,结果表明:岩体爆破裂隙的会优先贯通预设节理并继续沿着节理扩展,节理间距越大的工况越明显;节理的长度越小对爆破效果的影响越小。
二、离散元法在节理岩体爆破振动分析中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离散元法在节理岩体爆破振动分析中的应用（论文提纲范文）
（1）隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道突水突变机理 |
| 1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
| 1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
| 2.1 近场动力学基本理论 |
| 2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
| 2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
| 2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
| 2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
| 2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
| 2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
| 2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
| 2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
| 2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
| 2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
| 2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
| 2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
| 2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
| 3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
| 3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
| 3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
| 3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
| 3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
| 3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
| 3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
| 3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
| 3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
| 3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
| 3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
| 4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
| 4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
| 4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
| 4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
| 4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
| 4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
| 4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
| 4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
| 4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
| 4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
| 4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
| 4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
| 4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
| 4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
| 5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
| 5.1.1 依托工程概况 |
| 5.1.2 工程现场突水情况 |
| 5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
| 5.2.1 地质力学模型试验概述 |
| 5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
| 5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
| 5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
| 5.3.2 监测断面布置情况 |
| 5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
| 5.4.1 围岩损伤状态分析 |
| 5.4.2 围岩渗流场分析 |
| 5.4.3 围岩位移场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
| 6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
| 6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
| 6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
| 6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
| 6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
| 6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
| 6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
| 6.3.1 溶洞发育规模 |
| 6.3.2 溶洞水压力 |
| 6.3.3 围岩弹性模量 |
| 6.3.4 围岩抗拉强度 |
| 6.3.5 隧道埋深 |
| 6.3.6 溶洞位置 |
| 6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
| 6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
| 6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
| 7.1 数值仿真软件研发 |
| 7.1.1 软件功能设计 |
| 7.1.2 软件架构设计 |
| 7.1.3 软件运行环境 |
| 7.2 数值仿真软件介绍 |
| 7.2.1 用户界面介绍 |
| 7.2.2 使用方法介绍 |
| 7.3 应用实例分析 |
| 7.3.1 模型概况 |
| 7.3.2 模拟结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆破振动效应研究现状 |
| 1.2.2 爆破数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 爆破作用下注浆帷幕破坏机理研究现状 |
| 1.2.4 注浆帷幕安全判据研究现状 |
| 1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 深孔爆破振动传播与衰减特性分析 |
| 2.1 爆破振动效应及对岩体的损伤作用 |
| 2.1.1 爆破振动的传播特征 |
| 2.1.2 岩石爆破损伤过程与作用区域 |
| 2.1.3 爆破振动对被保护对象的影响 |
| 2.2 爆破作用对注浆帷幕影响分析 |
| 2.2.1 凹陷式开采矿山注浆帷幕 |
| 2.2.2 应力波在注浆帷幕处传播的力学模型 |
| 2.2.3 爆破振动对注浆帷幕影响机理 |
| 2.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
| 2.3.1 深孔爆破地震波叠加特点 |
| 2.3.2 群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正计算原理 |
| 2.3.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
| 2.4 基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
| 2.4.1 基于不同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
| 2.4.2 爆破振动信号叠加计算结果 |
| 2.4.3 计算结果分析与萨道夫斯基衰减公式修正 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深孔爆破对注浆帷幕影响数值模拟研究 |
| 3.1 软件算法原理 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 时间积分与时间步长控制 |
| 3.1.3 炸药爆炸计算模型 |
| 3.2 爆破数值模拟模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型与参数 |
| 3.2.3 岩体破坏准则 |
| 3.3 爆破数值模拟应力波传播特征分析 |
| 3.3.1 爆炸应力波传播分析 |
| 3.3.2 破碎塑形区分析 |
| 3.3.3 帷幕区应力分析 |
| 3.4 爆破数值模拟振速峰值衰减规律分析 |
| 3.4.1 水平台段衰减规律分析 |
| 3.4.2 注浆帷幕区垂直方向衰减规律分析 |
| 3.4.3 基于数值模拟结果的安全判据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深孔爆破现场试验研究 |
| 4.1 凹陷式开采矿山概述 |
| 4.1.1 矿山开采现状 |
| 4.1.2 矿山爆破参数 |
| 4.2 爆破振动现场监测试验 |
| 4.2.1 试验目的与意义 |
| 4.2.2 监测试验设备介绍 |
| 4.2.3 试验方案 |
| 4.3 爆破振动速度衰减规律分析 |
| 4.3.1 质点振速峰值衰减规律分析 |
| 4.3.2 质点振速图像分析 |
| 4.3.3 高程放大效应分析 |
| 4.4 爆破振动频率与持续时间变化规律分析 |
| 4.4.1 爆破振动信号频率衰减规律 |
| 4.4.2 爆破振动信号频率分布规律 |
| 4.4.3 爆破振动持续时间变化规律 |
| 4.5 试验结果与数值模拟结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工程应用 |
| 5.1 爆破振动控制 |
| 5.1.1 爆源控制 |
| 5.1.2 确定合理的爆破网路 |
| 5.1.3 爆破安全距离计算与传播路径控制 |
| 5.2 动态监测与信息化施工 |
| 5.2.1 爆破振动监测 |
| 5.2.2 动态信息化施工 |
| 5.3 应用效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间科研成果及参与的项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）动荷载下矿岩体与胶结充填体力学特性及工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 文章构架 |
| 2 文献综述与研究内容 |
| 2.1 国内外胶结充填体研究现状 |
| 2.1.1 充填料化学成分及微观结构研究 |
| 2.1.2 充填体与环境耦合效应 |
| 2.1.3 充填体配比试验 |
| 2.1.4 充填体破坏过程分析 |
| 2.1.5 充填料微观结构及输送性能研究 |
| 2.2 霍普金森压杆(SHPB)试验 |
| 2.2.1 SHPB试验发展历史和原理 |
| 2.2.2 SHPB试验技术应用现状 |
| 2.2.3 高速DIC技术应用现状 |
| 2.3 (类)岩石材料离散单元法模拟技术 |
| 2.3.1 离散单元法简介 |
| 2.3.2 PFC接触模型发展现状 |
| 2.3.3 离散元技术在工程问题中的应用 |
| 2.4 研究内容 |
| 2.5 技术路线 |
| 3 矿山地质及生产现状 |
| 3.1 矿山回采工艺简述 |
| 3.2 充填工艺简述 |
| 3.3 矿石物相 |
| 3.4 尾矿粒度分析 |
| 3.5 胶结剂物相分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冲击荷载下矿石动力学特性及破裂行为研究 |
| 4.1 矿石SHPB巴西劈裂试验 |
| 4.1.1 SHPB巴西劈裂试验结果 |
| 4.1.2 SHPB巴西劈裂试验变形场分析 |
| 4.1.3 矿石微观结构分析 |
| 4.2 矿石SHPB巴西劈裂试验数值模拟技术 |
| 4.2.1 SHPB巴西劈裂试验建模 |
| 4.2.2 SHPB巴西劈裂试验模型等效应力计算 |
| 4.2.3 SHPB巴西劈裂试验模拟结果 |
| 4.3 矿石SHPB单轴压缩试验 |
| 4.3.1 SHPB单轴压缩试验结果 |
| 4.3.2 SHPB单轴压缩试验变形场分析 |
| 4.4 矿石SHPB单轴压缩试验数值模拟技术 |
| 4.4.1 SHPB单轴压缩试验建模 |
| 4.4.2 SHPB单轴压缩试验模拟结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 充填体力学特性及破裂特征研究 |
| 5.1 充填体试件制备 |
| 5.2 充填体准静态单轴压缩试验 |
| 5.2.1 单轴压缩试验结果 |
| 5.2.2 充填体强度尺寸效应 |
| 5.2.3 充填体声发射参数分析 |
| 5.3 充填体SHPB单轴压缩试验 |
| 5.3.1 充填体动抗压结果 |
| 5.3.2 充填体SHPB试验变形场分析 |
| 5.4 充填体SHPB试验数值模拟技术 |
| 5.4.1 SHPB模型建模过程 |
| 5.4.2 SHPB试验数值模拟结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 动荷载下充填分层弱面强度削弱效应研究 |
| 6.1 含分层弱面充填体试件制备过程 |
| 6.2 Type Ⅱ型试件SHPB试验 |
| 6.3 分层弱面破裂特征分析 |
| 6.3.1 破裂面微观分析 |
| 6.3.2 充填分层弱面破裂过程分析 |
| 6.4 Type Ⅱ型试件SHPB试验模拟分析 |
| 6.4.1 MPBM-SJM颗粒流模型构建 |
| 6.4.2 颗粒流模型破裂过程分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工程尺度下矿岩体动荷载模拟技术研究 |
| 7.1 现场调研及数据分析 |
| 7.1.1 生产爆破数据采集 |
| 7.1.2 生产爆破数据分析 |
| 7.2 工程尺度下矿岩体模型应力波传播 |
| 7.2.1 工程岩体强度折减 |
| 7.2.2 矿岩体模型应力波传播 |
| 7.3 矿岩体动荷载模拟技术 |
| 7.3.1 等效炸药建模技术 |
| 7.3.2 等效炸药激发应力波传播过程 |
| 7.3.3 圆环法分析炸药颗粒周围裂纹分布 |
| 7.3.4 基于密度聚类的裂纹分布分析 |
| 7.3.5 裂纹聚类结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 二步采控制爆破优化方法研究 |
| 8.1 矿岩体—充填体协同模型动荷载模拟 |
| 8.1.1 矿岩体—充填体协同模型应力波传播规律 |
| 8.1.2 模型边界应力波透射效果 |
| 8.2 矿石品位对保留矿柱和充填体损伤程度的影响 |
| 8.3 扇形孔底部—充填体间距对采矿安全的影响 |
| 8.4 基于响应面分析的控制爆破优化方法 |
| 8.4.1 保留矿柱厚度计算 |
| 8.4.2 基于密度聚类的充填体损伤区判别 |
| 8.4.3 基于经济—安全平衡原则的数学模型 |
| 8.4.4 二步采控制爆破扇形孔设计准则 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A SHPB试验模拟核心代码 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）台阶爆破振动高程效应理论研究及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆破振动及衰减规律研究进展 |
| 1.2.2 爆破振动高程效应研究进展 |
| 1.2.3 爆破振动安全判据研究进展 |
| 1.2.4 现有研究的局限性 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 爆破振动高程效应机理研究 |
| 2.1 弹性波在各向同性介质中的传播 |
| 2.2 弹性波在自由面的反射 |
| 2.2.1 各向同性弹性介质中的弹性波波动方程 |
| 2.2.2 弹性纵波和弹性横波 |
| 2.2.3 P波在弹性体半空间界面的反射 |
| 2.3 爆破振动正高程效应机理分析 |
| 2.3.1 爆破地震波传播模型 |
| 2.3.2 台阶模型正高程效应分析 |
| 2.4 爆破振动负高程效应机理分析 |
| 2.4.1 爆破地震波传播模型 |
| 2.4.2 台阶模型负高程效应分析 |
| 2.5 爆破振动速度峰值预测公式建立 |
| 2.5.1 爆破振动高程效应振速比值解析式化简 |
| 2.5.2 爆破振动高程效应振速预测公式分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 爆破振动高程效应相似模型试验 |
| 3.1 混凝土模型爆破试验相似分析 |
| 3.1.1 模型试验原理 |
| 3.1.2 混凝土模型试验相似分析 |
| 3.2 混凝土模型爆破试验筹备 |
| 3.2.1 混凝土模型制备 |
| 3.2.2 爆破器材及测试设备 |
| 3.3 炸药量对爆破振动高程效应的影响 |
| 3.3.1 混凝土模型几何参数 |
| 3.3.2 爆破试验设计 |
| 3.3.3 试验结果与分析 |
| 3.4 台阶高度对爆破振动高程效应的影响 |
| 3.4.1 混凝土模型几何参数 |
| 3.4.2 爆破试验设计 |
| 3.4.3 试验结果与分析 |
| 3.5 台阶倾角对爆破振动高程效应的影响 |
| 3.5.1 混凝土模型几何参数 |
| 3.5.2 爆破试验设计 |
| 3.5.3 试验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 爆破振动高程效应数值模拟研究 |
| 4.1 有限元模拟概述 |
| 4.2 爆破振动有限元计算模型 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 材料参数及其本构方程 |
| 4.2.3 算法的选择及边界条件 |
| 4.3 单孔爆破动力响应特征分析以及数值模型验证 |
| 4.3.1 单孔爆破模拟方案设计 |
| 4.3.2 下台阶起爆动力响应特征分析以及模型验证 |
| 4.3.3 上台阶起爆动力响应特征分析以及模型验证 |
| 4.4 爆破振动速度与有效应力关系分析 |
| 4.4.1 单孔爆破几何模型组合 |
| 4.4.2 单孔爆破振动速度分析 |
| 4.4.3 振速与有效应力的关系分析 |
| 4.5 三孔延时爆破动力响应特征分析 |
| 4.5.1 三孔延时爆破几何模型 |
| 4.5.2 三孔延时爆破振动速度分析 |
| 4.5.3 振速放大倍数与延时时间的关系分析 |
| 4.6 多排孔台阶爆破动力响应特征分析 |
| 4.6.1 多排孔爆破几何模型 |
| 4.6.2 多排孔爆破应力云图与振速云图分析 |
| 4.6.3 多排孔爆破振动速度分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 爆破振动高程效应现场测试与分析 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 矿区地层 |
| 5.1.2 矿区构造 |
| 5.1.3 采剥工艺 |
| 5.2 爆破振动测试方案 |
| 5.2.1 测试系统 |
| 5.2.2 现场布点 |
| 5.2.3 传感器的安装 |
| 5.3 爆破振动现场测试结果 |
| 5.3.1 现场测试数据 |
| 5.3.2 典型波形图 |
| 5.4 爆破振动速度监测数据拟合分析 |
| 5.4.1 现场实测数据拟合 |
| 5.4.2 实测数据拟合误差分析 |
| 5.5 爆破振动传播规律分析 |
| 5.5.1 爆破振动传播规律分析方法 |
| 5.5.2 爆破振动传播规律分析 |
| 5.6 爆破振动传播规律区域特征分析 |
| 5.7 爆破振动主振频率统计分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 台阶爆破振动评价以及工程应用 |
| 6.1 振动评价的正态分布函数构建 |
| 6.1.1 线性回归法确定k,a,β值 |
| 6.1.2 正态分布函数 |
| 6.2 爆破振动评价和安全炸药量计算 |
| 6.2.1 台阶爆破振动评价 |
| 6.2.2 安全炸药量计算 |
| 6.3 金欧露天煤矿改道爆破设计及效果评价 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 爆破方案 |
| 6.3.3 最大单响药量确定 |
| 6.3.4 爆破参数设计 |
| 6.3.5 爆破网路设计 |
| 6.3.6 爆破振动与裂缝监测分析 |
| 6.4 陕西店张公路路堑工程爆破设计以及效果评价 |
| 6.4.1 工程概况 |
| 6.4.2 爆破方案 |
| 6.4.3 最大单响药量确定 |
| 6.4.4 爆破参数设计 |
| 6.4.5 爆破网路设计 |
| 6.4.6 爆破振动监测与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）岩质边坡多层弯曲倾倒分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义和目的 |
| 1.2 岩质边坡倾倒破坏类型 |
| 1.2.1 岩质边坡失稳模式 |
| 1.2.2 边坡倾倒破坏分类基础 |
| 1.3 岩质边坡稳定性分析方法 |
| 1.4 倾倒边坡解析分析方法研究进展 |
| 1.4.1 块体倾倒 |
| 1.4.2 多层弯曲倾倒 |
| 1.4.3 块体-弯曲倾倒和次生倾倒 |
| 1.5 倾倒边坡数值分析方法研究进展 |
| 1.5.1 连续介质模拟方法 |
| 1.5.2 非连续介质模拟方法 |
| 1.6 倾倒边坡物理模型试验研究进展 |
| 1.6.1 基底摩擦试验 |
| 1.6.2 倾斜台面试验 |
| 1.6.3 模型开挖试验 |
| 1.6.4 离心机模型试验 |
| 1.6.5 振动台试验 |
| 1.7 论文的主要研究内容和技术路线 |
| 1.8 论文的创新点 |
| 2 边坡倾倒破坏模式与机理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 边坡倾倒破坏实例分析 |
| 2.2.1 基于Goodman-Bray的边坡倾倒分类 |
| 2.2.2 倾倒边坡的几何特征 |
| 2.2.3 倾倒边坡的工程地质特征 |
| 2.2.4 倾倒失稳诱因 |
| 2.3 边坡倾倒破坏类型和机理分析 |
| 2.3.1 基本倾倒模式 |
| 2.3.2 组合倾倒模式 |
| 2.3.3 深层倾倒 |
| 2.3.4 拉裂倾倒 |
| 2.3.5 顺层边坡倾倒 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 边坡多层弯曲倾倒解析分析模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 边坡多层弯曲倾倒几何模型 |
| 3.2.1 边坡弯曲倾倒渐进破坏过程 |
| 3.2.2 失稳模式和几何模型 |
| 3.3 多层弯曲倾倒模型的解析方法 |
| 3.3.1 分析思路和方法 |
| 3.3.2 稳定性判别标准 |
| 3.3.3 安全系数定义 |
| 3.4 倾倒区后缘位置确定 |
| 3.4.1 极限弯曲倾倒深度 |
| 3.4.2 不同荷载条件下的敏感性 |
| 3.5 极限平衡方程建立 |
| 3.5.1 基于力矩平衡的多层弯曲倾倒方程 |
| 3.5.2 滑动块体静力平衡方程 |
| 3.5.3 极限状态方程 |
| 3.6 模型验证和参数敏感性分析 |
| 3.6.1 模型试验和计算参数 |
| 3.6.2 求解过程和参数敏感性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于离散元的岩质边坡倾倒破坏分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 倾倒边坡离散元强度折减分析方法 |
| 4.3 边坡块体倾倒离散元分析 |
| 4.3.1 Goodman-Bray模型的局限性 |
| 4.3.2 数值模型建立 |
| 4.3.3 边坡块体倾倒特征分析 |
| 4.3.4 关键力学参数的敏感性 |
| 4.4 边坡多层弯曲倾倒离散元分析 |
| 4.4.1 模型建立和参数选取 |
| 4.4.2 模型的边界效应 |
| 4.4.3 力学参数校准和敏感性分析 |
| 4.4.4 弯曲倾倒破坏特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 边坡多层弯曲倾倒失稳条件和规律 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值分析方案设计 |
| 5.3 层状边坡的极限失稳模式 |
| 5.4 层状边坡极限破坏特征分析 |
| 5.4.1 多层弯曲倾倒 |
| 5.4.2 上部倾倒-下部滑动 |
| 5.4.3 推移式倾倒 |
| 5.4.4 顺层边坡倾倒 |
| 5.4.5 下盘边坡失稳 |
| 5.4.6 安全系数变化规律 |
| 5.5 软硬互层反倾边坡倾倒失稳特征 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 德尔西水电站左岸边坡倾倒变形分析与加固措施研究 |
| 6.1 边坡工程地质特征 |
| 6.1.1 基本地质条件 |
| 6.1.2 分步开挖过程 |
| 6.1.3 典型监测数据分析 |
| 6.2 左岸边坡开挖稳定性分析 |
| 6.2.1 模型建立和计算参数 |
| 6.2.2 开挖过程模拟 |
| 6.2.3 倾倒岩体的破坏特征 |
| 6.2.4 优化开挖和安全系数 |
| 6.3 左岸边坡预应力锚索加固研究 |
| 6.3.1 预应力锚索模拟方法 |
| 6.3.2 左岸倾倒体预应力锚索加固方案 |
| 6.3.3 加固模拟结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读博士学位期间完成的科研成果 |
（6）塘垭矿山边坡块体稳定性研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外文献资料综述 |
| 1.3 本文研究的主要内容和技术路线 |
| 2 塘垭矿山边坡工程地质概况 |
| 2.1 矿山边坡基本地质条件 |
| 2.2 矿山边坡变形破坏特征 |
| 3 矿山边坡块体组成 |
| 3.1 边坡结构面及其工程性质 |
| 3.2 边坡随机块体 |
| 3.3 边坡浅层定位块体 |
| 3.4 边坡深层块体 |
| 4 边坡块体稳定性影响因素分析 |
| 4.1 块体形态 |
| 4.2 结构面粗糙度 |
| 4.3 结构面连通率 |
| 4.4 结构面的填充特征 |
| 4.5 降雨与地下水 |
| 4.6 地震与爆破振动 |
| 5 矿山边坡块体稳定性分析与评价 |
| 5.1 浅层定位块体稳定性分析与评价 |
| 5.2 基于3DEC的深层块体稳定性数值分析与评价 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 :攻读硕士学位期间发表的部分学术论着 |
| 致谢 |
（7）某矿高边坡稳定性及最终边坡角优化方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性分析方法研究现状 |
| 1.2.2 影响边坡稳定性因素研究现状 |
| 1.2.3 最终边坡角优化研究现状 |
| 1.3 主要工作内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要工作内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 第二章 矿区地质概况及岩石力学参数的获取 |
| 2.1 矿区地貌及水文地质条件 |
| 2.2 矿区工程地质条件 |
| 2.2.1 矿区地层 |
| 2.2.2 矿区地质构造 |
| 2.2.3 地震 |
| 2.3 最终边坡概况及剖面选取 |
| 2.4 力学试验及其参数获取 |
| 2.4.1 取样及试样加工 |
| 2.4.2 岩石块体密度测定 |
| 2.4.3 单轴抗压强度试验 |
| 2.4.4 抗拉强度试验 |
| 2.4.5 三轴试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于马氏距离判别法最终边坡潜在滑动面破坏类型的判断 |
| 3.1 边坡的破坏类型 |
| 3.2 距离判别分析理论对边坡潜在破坏类型的判断 |
| 3.2.1 距离判别法的原理 |
| 3.2.2 距离判别分析理论 |
| 3.2.3 矿区露天边坡潜在破坏类型的距离判别法分析模型 |
| 3.2.4 研究矿区的边坡潜在滑动面类型判别 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 研究矿区最终边坡稳定性考虑影响因素分析 |
| 4.1 爆破振动对边坡稳定性的影响 |
| 4.1.1 爆破地震波的产生 |
| 4.1.2 爆破地震波的种类 |
| 4.1.3 爆破振动影响系数的计算 |
| 4.2 地震对边坡稳定性的影响 |
| 4.2.1 地震荷载作用下岩体受力分析 |
| 4.2.2 岩体受地震荷载影响破坏形式分析 |
| 4.2.3 研究矿山地震影响系数的概念及确定 |
| 4.3 其他影响因素分析 |
| 4.3.1 重力影响 |
| 4.3.2 岩石力学参数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 边坡稳定性分析及数值模拟 |
| 5.1 极限平衡法对边坡安全系数的计算方式 |
| 5.1.1 简化Bishop法求解边坡安全系数 |
| 5.1.2 Morgenstern-Price法求解边坡安全系数 |
| 5.1.3 spencer法求解边坡安全系数 |
| 5.1.4 极限平衡法失稳判断依据 |
| 5.2 软件介绍 |
| 5.2.1 slide软件及自动搜索算法介绍 |
| 5.2.2 flac3d软件介绍及求解过程 |
| 5.3 最终边坡安全系数计算 |
| 5.4 数值模拟模型的建立 |
| 5.5 flac3d应力位移分析 |
| 5.5.1 剖面1-1应力位移分析 |
| 5.5.2 剖面2-2应力位移分析 |
| 5.5.3 剖面3-3应力位移分析 |
| 5.5.4 剖面4-4应力位移分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 最终边坡角优化及应用研究 |
| 6.1 最终边坡角优化流程 |
| 6.2 最终边坡角优化过程 |
| 6.2.1 优势区的优化结果 |
| 6.2.2 最终边坡角优化结果安全系数求解 |
| 6.2.3 最终边坡角优化后边坡flac3d应力、位移分析 |
| 6.3 应用效果 |
| 6.4 建议 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）基于矢量和法的边坡稳定性分析及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 边坡稳定性分析研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性分析方法 |
| 1.2.2 边坡滑动面搜索方法 |
| 1.3 爆破荷载作用下边坡稳定性分析研究现状 |
| 1.3.1 经验判别法 |
| 1.3.2 拟静力法 |
| 1.3.3 滑块分析法 |
| 1.3.4 数值分析法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 边坡抗滑稳定分析的矢量和法 |
| 2.1 矢量和法概述 |
| 2.1.1 矢量和法的基本原则与假定 |
| 2.1.2 矢量和法投影方向计算 |
| 2.1.3 矢量和法安全系数求解的表达式 |
| 2.2 有限元法计算矢量和安全系数的相关数值处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于矢量和法边坡任意形状滑动面搜索研究 |
| 3.1 搜索边坡滑动面的蚁群系统算法 |
| 3.1.1 边坡临界滑动面搜索模型 |
| 3.1.2 蚂蚁系统算法 |
| 3.1.3 蚁群系统算法 |
| 3.2 改进蚁群系统算法 |
| 3.2.1 蚂蚁分工机制 |
| 3.2.2 信息素平滑化机制 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 算例一 |
| 3.3.2 算例二 |
| 3.3.3 工程算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 爆破作用下边坡抗滑稳定的矢量和分析方法研究 |
| 4.1 爆破震动与天然地震的差异分析 |
| 4.2 岩石中的爆炸应力波 |
| 4.3 爆破荷载作用下边坡稳定的矢量和分析方法 |
| 4.3.1 爆破荷载作用等效简化方法 |
| 4.3.2 动力有限元原理 |
| 4.3.3 边坡动力分析中无限边界条件的模拟 |
| 4.4 分析流程 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 边坡几何形状及材料参数 |
| 4.5.2 动力有限元分析模型 |
| 4.5.3 动力有限元计算结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 爆破作用下矿山村边坡稳定性分析 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.1.1 南-佛公路姚家坝段改线工程概况 |
| 5.1.2 隧道沿线工程地质条件 |
| 5.2 矿山村边坡静力稳定性分析 |
| 5.3 爆破荷载作用下矿山村边坡稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）四川峨眉抓口寺高速岩质滑坡成灾机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 关于大型高速岩质滑坡成灾机理 |
| 1.2.2 关于高速滑坡变形破坏模式及运动学机理 |
| 1.3 本论文主要研究内容、研究方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 创新点 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 第2章 抓口寺高速滑坡赋存地质环境条件 |
| 2.1 自然地理及区域地质 |
| 2.1.1 自然地理 |
| 2.1.2 气象 |
| 2.1.3 区域地质 |
| 2.1.4 区域构造特点 |
| 2.2 抓口寺滑坡工程地质条件 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 地层岩性 |
| 2.2.3 地震及地质构造 |
| 2.2.4 水文地质特征 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 抓口寺高速滑坡发育特征及失稳模式 |
| 3.1 抓口寺原始斜坡基本特征 |
| 3.1.1 抓口寺原始坡体结构特点 |
| 3.1.2 矿业工程开挖及人工爆破概况 |
| 3.2 2011年抓口寺高速岩质滑坡发育特点 |
| 3.2.1 滑坡基本特征 |
| 3.2.2 滑坡变形破坏特征 |
| 3.2.3 滑坡失稳模式 |
| 3.3 2015年抓口寺高速岩质滑坡发育特点 |
| 3.3.1 滑坡基本特征 |
| 3.3.2 滑坡变形破坏特征 |
| 3.3.3 滑坡失稳模式 |
| 3.4 滑坡变形破坏影响因素分析 |
| 3.4.1 斜坡坡体结构 |
| 3.4.2 特殊地形地貌 |
| 3.4.3 新构造活动影响 |
| 3.4.4 爆破振动及工程扰动 |
| 3.4.5 水力驱动作用 |
| 3.5 抓口寺滑坡成灾模式分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 人工爆破对抓口寺岩质斜坡变形损伤及启动机理 |
| 4.1 人工爆破作用机理 |
| 4.1.1 爆炸应力波 |
| 4.1.2 爆破等效弹性边界理论 |
| 4.2 人工爆破下岩质斜坡变形损伤及破坏 |
| 4.3 基于AUTODYN的爆破动力学数值模拟研究 |
| 4.3.1 动态数值模拟理论基础 |
| 4.3.2 顺层岩质边坡爆破数值模型建立 |
| 4.3.3 强度本构模型及破坏准则 |
| 4.3.4 动态数值参数取值 |
| 4.4 爆炸动荷载下岩质斜坡的动力响应及变形损伤结果 |
| 4.4.1 软弱夹层对爆破应力波传播影响 |
| 4.4.2 爆破作用下斜坡主应力云图 |
| 4.4.3 软弱夹层累积损伤分析 |
| 4.5 爆破致裂-滑坡启动机理 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 2011年抓口寺高速岩质滑坡成灾机理 |
| 5.1 2011年抓口寺滑坡运动过程 |
| 5.2 MPM计算原理及模拟验证 |
| 5.2.1 MPM算法 |
| 5.2.2 数值计算流程 |
| 5.2.3 本构模型设定 |
| 5.2.4 基于MPM模拟计算验证 |
| 5.3 基于MPM的2011年高速滑坡运动过程数值模拟 |
| 5.3.1 滑坡计算模型 |
| 5.3.2 计算参数取值及模拟设置 |
| 5.3.3 MPM模拟结果与实际情况对比 |
| 5.4 计算结果分析 |
| 5.4.1 速度场分析 |
| 5.4.2 位移场分析 |
| 5.4.3 应变场分析 |
| 5.5 2011年滑坡成灾机理分析 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 2015年抓口寺高速岩质滑坡成灾机理 |
| 6.1 2015年抓口寺高速滑坡运动过程 |
| 6.1.1 滑坡运移路径 |
| 6.1.2 运动堆积特征 |
| 6.2 高速滑坡MPM运动过程多场分析 |
| 6.2.1 速度场分析 |
| 6.2.2 位移场分析 |
| 6.2.3 应变场分析 |
| 6.3 高速滑坡运动堆积的PFC3D三维数值模拟 |
| 6.3.1 基于PSO-BPANNs的PBM颗粒流模拟计算框架 |
| 6.3.2 三维颗粒流数值模型建立 |
| 6.3.3 模型细观计算参数取值 |
| 6.3.4 三维模拟结果分析 |
| 6.4 2015年高速滑坡成灾机理 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 参考文献 |
（10）节理岩体爆破破坏过程的颗粒流模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 岩体爆破的国内外研究现状与进展 |
| 1.2.1 岩体爆破的研究现状 |
| 1.2.2 岩体爆破数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容和方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 颗粒流离散元程序 |
| 2.1 颗粒流离散元程序 |
| 2.1.1 简介 |
| 2.1.2 基本假设 |
| 2.1.3 计算原理 |
| 2.1.4 迭代原理 |
| 2.1.5 接触模型 |
| 2.2 细观参数对宏观力学性质的影响 |
| 2.2.1 细观参数影响规律研究 |
| 2.2.2 细观参数影响规律总结 |
| 第3章 节理岩体爆破基本理论 |
| 3.1 影响岩体爆破的岩石性质 |
| 3.2 岩石爆破基础理论 |
| 3.3 节理对岩体爆破的影响 |
| 3.3.1 节理对岩体的影响 |
| 3.3.2 节理对岩体爆破效果的影响 |
| 第4章 岩体爆破离散元数值模型 |
| 4.1 爆破模型的基本参数 |
| 4.2 岩体爆破离散元数值模型的建立过程 |
| 4.2.1 细观参数的标定 |
| 4.2.2 爆破荷载的模拟 |
| 4.2.3 边界条件的处理 |
| 4.2.4 接触模型的选取 |
| 4.2.5 阻尼形式的设置 |
| 4.2.6 节理的设置方法 |
| 4.3 完整岩体爆破破坏过程 |
| 4.3.1 完整岩体爆破模型 |
| 4.3.2 不同炮孔壁压力对爆破效果的影响 |
| 4.4 节理对岩体爆破破坏过程的影响研究 |
| 4.4.1 概况 |
| 4.4.2 节理对岩体爆破破坏过程的影响研究 |
| 4.4.3 不同节理间距对岩体爆破破坏过程的影响 |
| 4.4.3.1 节理间距为2 米时数值模拟结果 |
| 4.4.3.2 节理间距为4 米时数值模拟结果 |
| 4.4.3.3 节理间距对岩体爆破破坏过程的影响分析 |
| 4.4.4 不同节理长度对岩体爆破破坏过程的影响 |
| 4.4.4.1 节理长度为1.5 米时数值模拟结果 |
| 4.4.4.2 节理长度为0.5 米时数值模拟结果 |
| 4.4.4.3 节理长度对岩体爆破破坏过程的影响分析 |
| 4.4.5 节理对岩体爆破破坏过程影响分析 |
| 第5章 微差爆破对岩体爆破效果的影响 |
| 5.1 微差爆破 |
| 5.2 离散元模型的建立 |
| 5.2.1 微差爆破离散元模型的基本参数 |
| 5.2.2 建立模型 |
| 5.3 数值模拟结果 |
| 5.3.1 齐发爆破 |
| 5.3.2 微差爆破 |
| 5.3.3 结果对比分析 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、离散元法在节理岩体爆破振动分析中的应用（论文参考文献）
- [1]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
- [2]凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究[D]. 张玉川. 山东大学, 2021(12)
- [3]动荷载下矿岩体与胶结充填体力学特性及工程应用研究[D]. 刘冰. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]台阶爆破振动高程效应理论研究及应用[D]. 张小军. 北京科技大学, 2021(02)
- [5]岩质边坡多层弯曲倾倒分析方法研究[D]. 安晓凡. 西安理工大学, 2020(01)
- [6]塘垭矿山边坡块体稳定性研究[D]. 夏宇. 三峡大学, 2020(06)
- [7]某矿高边坡稳定性及最终边坡角优化方案研究[D]. 周成豪. 江西理工大学, 2020(01)
- [8]基于矢量和法的边坡稳定性分析及其应用[D]. 张朝贤. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]四川峨眉抓口寺高速岩质滑坡成灾机理[D]. 马国涛. 西南交通大学, 2019(06)
- [10]节理岩体爆破破坏过程的颗粒流模拟研究[D]. 蒋文豪. 中国地质大学(北京), 2019(02)