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强卸荷作用下反倾岩质边坡倾倒失稳机理及防控方法


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强卸荷作用下反倾岩质边坡倾倒失稳机理及防控方法
  • 书号：9787030854254
    作者：朱淳
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：211
    字数：287000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-05-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥150.00元
    售价： ￥118.50元
  • 图书介质:
    纸质书

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随着露天矿山开采向深部发展，高陡反倾岩质边坡灾害问题日益突出。此类边坡岩层结构复杂，在采矿卸荷及多因素共同作用下易发生弯曲、折断和整体倾倒等大变形失稳，严重威胁矿山安全生产。本书以我国典型大型露天采场反倾岩质边坡为研究对象，结合工程实例，系统研究反倾岩质边坡倾倒失稳的形成机理与防控方法。围绕反倾岩质边坡的岩层结构特征与变形演化规律，建立其倾倒失稳力学分析模型；通过物理模型试验与数值分析相结合的方法，再现开挖作用下反倾岩质边坡失稳全过程，深入分析倾倒失稳的内在机理；在此基础上，重点阐述负泊松比锚索在反倾岩质边坡大变形控制中的力学机理与工程效果，并探讨关键参数对边坡力学响应的影响规律。
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    “博士后文库”序言
    序
    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 边坡稳定性评价方法 1
    1.1.1 极限平衡法 1
    1.1.2 物理模型试验法 2
    1.1.3 数值模拟法 3
    1.2 反倾岩质边坡破坏机理研究现状 4
    1.2.1 工程地质分析法研究现状 4
    1.2.2 物理模型试验法研究现状 6
    1.2.3 数值模拟法研究现状 7
    1.3 反倾岩质边坡变形控制方法研究现状 9
    1.3.1 小变形支护措施 9
    1.3.2 大变形支护措施 11
    1.3.3 基于负泊松比理念的锚杆/索 13
    1.4 研究关键问题与技术瓶颈 15
    第2章 内蒙古长山壕露天采场概况 18
    2.1 地质条件 18
    2.1.1 地理位置 18
    2.1.2 气象水文 18
    2.1.3 地形地貌 19
    2.1.4 地质构造 19
    2.1.5 地层岩性 20
    2.1.6 历史地震 21
    2.1.7 采场特征 21
    2.2 边坡岩体质量预测与评价 22
    2.2.1 三维地质建模及数据库建立 22
    2.2.2 克里格插值法预测三维空间岩体RQD 24
    第3章 反倾岩质边坡倾倒变形破坏机理 32
    3.1 矿区边坡倾倒破坏实例 32
    3.1.1 采场北帮1570～1594区段滑坡 32
    3.1.2 采场北帮7000～7250勘探线之间的滑坡 33
    3.1.3 采场北帮7200～7600勘探线之间的滑坡 33
    3.1.4 采场北帮8600～8900勘探线之间的滑坡 33
    3.2 倾倒破坏模式 34
    3.2.1 原生倾倒破坏 34
    3.2.2 次生倾倒破坏 35
    3.3 倾倒岩层稳定性分析 36
    3.4 倾倒岩层力学模型 39
    3.4.1 力学模型构建 39
    3.4.2 悬臂梁受力分析 40
    3.4.3 悬臂梁条块接触面之间法向应力求解 42
    3.4.4 岩层折断带深度计算 44
    3.5 倾倒变形破坏机理分析 45
    3.5.1 变形破坏特征 45
    3.5.2 倾倒变形破坏模式及成因 46
    3.5.3 折断带深度计算 46
    第4章 反倾岩质边坡大变形失稳破坏物理模型试验 48
    4.1 物理模型试验系统及相似性判据分析 48
    4.1.1 物理模型试验系统组成 48
    4.1.2 物理模型试验相似性判据分析 49
    4.2 反倾岩质边坡物理模型试验 50
    4.2.1 物理模型试验内容 50
    4.2.2 物理模型模拟边界的确定 51
    4.2.3 岩性及物理力学参数选取 51
    4.2.4 物理模型相似常数计算 51
    4.2.5 相似材料力学特性试验 52
    4.3 测试方法、原理及系统组成 53
    4.3.1 静态应变数据采集系统 53
    4.3.2 红外热成像仪及原理 54
    4.3.3 数字散斑位移测试系统及原理 55
    4.4 物理模型设计 59
    4.4.1 物理单元板的制作 59
    4.4.2 应变片布设 61
    4.4.3 加载设计 61
    4.5 物理模型搭建 62
    4.5.1 试验准备 62
    4.5.2 试验过程 64
    4.6 试验结果及分析 65
    4.6.1 边坡失稳破坏过程 65
    4.6.2 试验结果分析 66
    4.6.3 边坡损伤破坏特征全过程对比分析 71
    4.7 数值模拟验证及分析 74
    4.7.1 离散单元3DEC计算方法及原理 74
    4.7.2 数值模型建立 75
    4.7.3 数值结果分析 76
    4.7.4 数值模拟与物理模型试验结果对比 77
    第5章 NPR锚索概述及力学性能测试 79
    5.1 负泊松比材料的物理力学特性与控制理念 79
    5.1.1 负泊松比材料的物理力学特性 79
    5.1.2 负泊松比材料的控制理念 81
    5.2 工程尺度1G-NPR锚索 82
    5.2.1 锚索构成 82
    5.2.2 边坡加固工作原理 83
    5.2.3 静力拉伸室内试验 84
    5.2.4 静力拉伸数值试验 95
    5.3 工程尺度2G-NPR锚索 103
    5.3.1 2G-NPR锚杆/索新材料 104
    5.3.2 边坡加固工作原理 105
    5.3.3 静力拉伸试验 105
    5.3.4 2G-NPR锚杆/索负泊松比效应本构模型 114
    第6章 反倾岩质边坡NPR控制物理模型试验 118
    6.1 模型尺度NPR锚索研制 118
    6.1.1 1G-NPR锚索 118
    6.1.2 2G-NPR锚索 122
    6.2 1G-NPR锚索加固控制物理模型试验 124
    6.2.1 物理模型试验设计 124
    6.2.2 物理模型试验过程 125
    6.2.3 物理模型构建 127
    6.2.4 试验结果及分析 131
    6.3 2G-NPR锚索加固控制物理模型试验 140
    6.3.1 边坡变形破坏过程 140
    6.3.2 监测结果分析 141
    6.3.3 反倾岩质边坡2G-NPR锚索和PR锚索控制效果对比分析 145
    6.4 2G-NPR锚索-反倾岩体互馈作用分析及模型 146
    6.4.1 2G-NPR锚索-反倾岩体互馈作用分析 146
    6.4.2 2G-NPR材料本构模型 147
    6.4.3 反倾岩体本构模型 148
    6.4.4 2G-NPR锚索-反倾岩体互馈作用模型 149
    第7章 反倾岩质边坡2G-NPR控制数值模拟 150
    7.1 物理模型尺度2G-NPR锚索加固性能数值仿真分析 150
    7.1.1 数值模型建立 150
    7.1.2 数值模型验证 152
    7.1.3 加固参数敏感性分析 159
    7.1.4 岩层参数敏感性分析 172
    7.2 工程尺度2G-NPR锚索加固性能数值仿真分析 179
    7.2.1 数值模型建立 179
    7.2.2 计算结果 182
    7.2.3 加固参数敏感性分析 189
    第8章 反倾岩质边坡倾倒失稳控制机理核心认识与未来发展趋势 199
    8.1 反倾岩质边坡倾倒失稳控制机理核心认识 199
    8.2 未来发展趋势 200
    参考文献 202
    编后记 212
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