渗流 蠕变 损伤融合作用下煤岩边坡稳定性PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 渗流 1

1.1.2 流变与蠕变 1

1.1.3 蠕变-渗流 2

1.1.4 损伤与蠕变损伤 2

1.1.5 渗流-蠕变-损伤 3

1.1.6 煤岩边坡及其稳定性 3

1.2 渗流-蠕变-损伤耦合研究概况 4

1.2.1 煤岩边坡稳定性研究的历史发展 4

1.2.2 煤岩边坡的渗流 9

1.2.3 煤岩边坡的渗流-损伤耦合 10

1.2.4 煤岩边坡的渗流-蠕变耦合 11

1.2.5 煤岩边坡的蠕变-损伤耦合 12

1.2.6 煤岩边坡的渗流-蠕变-损伤耦合 13

1.2.7 渗流-蠕变-损伤耦合体系研究意义 14

第2章 煤岩体渗流-蠕变-损伤耦合试验 15

2.1 煤蠕变-渗流耦合分析 16

2.1.1 煤蠕变-渗流耦合试验系统 16

2.1.2 煤峰前蠕变-渗流耦合特征 20

2.1.3 煤峰后蠕变-渗流耦合规律 37

2.2 泥岩三轴蠕变特性 52

2.2.1 三轴蠕变试验方法 52

2.2.2 泥岩蠕变效应分析 54

2.3 水对软岩蠕变影响 58

2.3.1 软岩蠕变测试过程 58

2.3.2 软岩蠕变形态分析 60

2.3.3 蠕变模型及其参数确定 63

2.4 煤岩蠕变-渗流耦合规律 65

2.4.1 蠕变-渗流耦合试验条件 65

2.4.2 耦合试验数据统计分析 66

2.4.3 渗透率与围压拟合关系 72

2.4.4 蠕变与渗流耦合全过程渗透率演化规律 75

2.4.5 渗透率-蠕变拟合方程表达 78

2.5 充水煤岩渗流-损伤机理 79

2.5.1 黏性土充水损伤规律 79

2.5.2 饱和黏性土孔隙水压力消散特征 82

2.5.3 充水作用下煤岩体渗流-损伤演化 90

2.5.4 煤岩充水损伤机理 95

第3章 煤岩体渗流-蠕变-损伤耦合理论 101

3.1 煤岩体裂隙的几何特性 101

3.1.1 裂隙面产状、规模与形态 102

3.1.2 裂隙面间距和密度 104

3.2 煤岩体水力特性 105

3.2.1 单裂隙煤岩水力特性 105

3.2.2 多裂隙煤岩水力特性 111

3.2.3 渗透系数与应力的关系 113

3.3 煤岩体边坡充水机理 114

3.3.1 压差式充水模型 115

3.3.2 自吸式充水机理 115

3.3.3 黄土增湿损伤机理 117

3.4 煤岩体损伤理论 119

3.4.1 损伤度 119

3.4.2 损伤度计算 119

3.5 渗流-应力共同作用下煤岩体损伤分析 120

3.5.1 煤岩体损伤的细观力学分析 121

3.5.2 充水煤岩体损伤力学本构模型 126

3.6 裂隙煤岩体渗流-损伤耦合模型 131

3.6.1 压剪型裂隙煤岩体 131

3.6.2 张开型裂隙煤岩体 132

3.7 煤岩蠕变非线性损伤模型 134

3.7.1 非线性蠕变模型 134

3.7.2 全程应力-应变曲线 134

3.7.3 参数线性化与稳定性分析 136

3.8 煤岩体渗流-蠕变损伤耦合理论 137

3.8.1 基本假设 137

3.8.2 蠕变-渗流耦合分析的平衡方程 137

3.8.3 蠕变-渗流耦合分析的连续性方程 139

第4章 煤岩体渗流-蠕变-损伤的数值研究 153

4.1 有限元法基本方程 154

4.1.1 基本原理 154

4.1.2 渗流分析基本方程 155

4.1.3 黏弹塑性分析基本方程 161

4.2 渗流-损伤耦合分析有限元程序设计 169

4.2.1 程序设计思路 169

4.2.2 有限元判据 171

4.3 蠕变-渗流耦合分析有限元程序设计 171

4.3.1 总体控制方程 171

4.3.2 有限元程序设计 172

第5章 煤岩边坡渗流-蠕变-损伤的现场工程模拟 175

5.1 充水基底排土场边坡渗流-损伤耦合机理数值模拟 175

5.1.1 工程背景 175

5.1.2 充水损伤过程数值模拟 176

5.1.3 充水损伤对排土场边坡稳定性的影响 181

5.1.4 充水基底排土场边坡拉张损伤破坏数值模拟 184

5.2 充水煤岩边坡渗流-损伤耦合机理数值模拟 189

5.2.1 工程背景 189

5.2.2 充水煤岩边坡开裂破坏机理数值模拟 191

5.2.3 充水煤岩边坡水压消散规律数值模拟 197

5.2.4 充水煤岩体边坡渗流-损伤耦合计算 199

5.3 层状煤岩边坡蠕变破裂数值模拟 205

5.3.1 工程背景 205

5.3.2 工程地质特征 206

5.3.3 破坏致因分析 207

5.3.4 蠕变破裂模拟 208

5.4 层状边坡蠕变-渗流耦合作用数值模拟 225

5.4.1 水文地质概况 225

5.4.2 蠕变-渗流耦合模拟 226

5.4.3 结果分析 229

第6章 煤岩边坡渗流-蠕变-损伤的智能分析方法 232

6.1 基于人工神经网络的非线性分析 232

6.1.1 基本原理 233

6.1.2 神经网络的可用性研究 236

6.1.3 神经网络预测滑坡位置 239

6.1.4 西帮治理方案预测 240

6.1.5 治理方案的模糊法推正 241

6.2 基于时间序列的非线性分析 245

6.2.1 现场监测数据及其回归分析 245

6.2.2 时间序列分析 248

参考文献 256