底板巖層變形破壞過程中分維特征研究

針對施工實(shí)際,討論如何有效控制變形,分析評定軟巖穩(wěn)定性及軟巖巷道施工技術(shù)問題。

以貴州省畢節(jié)境內(nèi)某大型開挖邊坡為例,采用高密度電法、巖體結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計和地質(zhì)調(diào)查方法獲得了開挖邊坡結(jié)構(gòu)特征.通過現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測和有限元模擬分析,揭示了該開挖邊坡變形破壞特征,從而得出滑移-拉裂的變形破壞模式,提出了錨索支護(hù)方案并通過數(shù)值模擬進(jìn)行支護(hù)效果分析.

陜西省是軟弱變質(zhì)巖分布廣泛的省份之一。近年來,隨著工程建設(shè)數(shù)量的增多和規(guī)模的加大,軟弱變質(zhì)巖斜坡災(zāi)害頻繁發(fā)生,造成的損失也逐年增加。本文通過對陜南316國道早陽-蜀河段的實(shí)地調(diào)查,歸納了該路段軟弱變質(zhì)巖邊坡的變形破壞特征,總結(jié)出順層滑動、彎曲-傾倒、楔形體滑動、潰曲破壞以及滑移-拉裂5種典型的病害模式,并對每種變形破壞模式進(jìn)行了具體的實(shí)例分析,從而為邊坡成災(zāi)預(yù)警和選擇經(jīng)濟(jì)有效的治理對策奠定基礎(chǔ)。

以廈蓉高速(貴州境)榕江格龍—都勻段計擺隧道都勻端右線洞口淺埋段為研究對象,基于監(jiān)控量測信息包括收斂位移、拱頂下沉、地表位移及斷面輪廓等,準(zhǔn)確的獲取該段圍巖變形特征,為施工決策提供科學(xué)依據(jù)。

巖土體材料大都表現(xiàn)出分形分布,具有自相似性特征或尺度不變性。通過對河北石家莊市世紀(jì)花園地基土的粒度分析,運(yùn)用分形幾何學(xué)理論,研究了動力加固前后細(xì)粒土粒度成分的分形分維特征,探討了分維特征的工程意義。

對某水電站地下廠房洞室群施工過程中的一次突發(fā)性塌方，作了簡介和分析，采用節(jié)理理解隙巖體非線性有限元法對洞群施工過程進(jìn)行了跟蹤模擬仿真計算，并與現(xiàn)場監(jiān)測資料對比進(jìn)行反饋分析。同時對高地應(yīng)力裂隙巖體中大型洞群各洞室間的相互關(guān)系，變形規(guī)律，破壞特征及原因，以及相應(yīng)工程對策提出了新的見解和建議。

動力加固前后細(xì)粒土粒度分布的分維特征及其工程意義——巖土體材料大都表現(xiàn)出分形分布，具有自相似性特征或尺度不變性。通過對河北石家莊市世紀(jì)花園地基土的粒度分析，運(yùn)用分形幾何學(xué)理論，研究了動力加固前后細(xì)粒土粒度成分的分形分維特征，探討了分維特征的工...

含缺陷花崗巖破壞過程中的紅外熱像試驗(yàn)研究——在實(shí)驗(yàn)室通過紅外熱像儀對7塊含相同預(yù)制單裂紋缺陷的花崗巖板狀試樣單軸壓縮載荷下破裂過程的紅外熱像進(jìn)行了試驗(yàn)研究(其中有一塊試樣中途折斷，沒有取得紅外熱像特征)。試驗(yàn)結(jié)果表明：試件加載過程中，微破裂越強(qiáng)...

針對懸臂施工預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁合龍過程中底板崩裂問題,對其破壞機(jī)理和防治措施進(jìn)行了研究。以某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋?yàn)槔?對其施工過程進(jìn)行模擬,通過考慮材料非線性對底板開裂的過程進(jìn)行仿真分析,并對底板崩裂的機(jī)理進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上根據(jù)規(guī)范提出防治措施供設(shè)計應(yīng)用。結(jié)果表明:由于合龍束孔道的影響,孔肋為受力最不利區(qū)域,在徑向力作用下,孔肋的斜裂縫和撕裂裂縫是導(dǎo)致箱梁破壞的主要原因;在今后箱梁設(shè)計中,底板橫向除應(yīng)滿足抗剪承載力外,孔肋尚需滿足最小孔道間距的要求。

某工程中心擋墻的破壞機(jī)理及變形監(jiān)測研究——由于工程地質(zhì)情況不清，某工程中心擋墻曾發(fā)生過破壞，文章分析其破壞機(jī)理，并從安全的角度探討其適宜的變形監(jiān)測方法：測點(diǎn)及基點(diǎn)的布設(shè)、測點(diǎn)的埋設(shè)、觀測方案、觀測精度與測量限差。然后從實(shí)際觀測結(jié)果出發(fā)，分析該...

基于聲發(fā)射事件空間分布的柱覆蓋分形模型,利用mts815flextestgt巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)和pci-2聲發(fā)射(ae)3維定位實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng),對瀑布溝水電站地下廠房花崗巖單軸壓縮損傷破壞過程中聲發(fā)射事件空間分布的分形特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,聲發(fā)射事件隨應(yīng)力增加逐漸活躍,加載初期聲發(fā)射數(shù)量較少,應(yīng)力接近峰值強(qiáng)度時,聲發(fā)射事件累計數(shù)曲線呈指數(shù)上升;聲發(fā)射事件的空間分布隨應(yīng)力增加是一個降維過程,其空間分維d在3～2內(nèi)變化,峰值強(qiáng)度時,其值最小;彈性階段后期,巖石內(nèi)部微破裂開始向破壞面集聚,聲發(fā)射空間分維d下降幅度明顯增大;聲發(fā)射空間分維恰當(dāng)?shù)乇碚髁寺暟l(fā)射事件空間分布的復(fù)雜程度。研究結(jié)論揭示了巖石聲發(fā)射事件空間分布的分形特征,室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)對巖爆研究結(jié)果相吻合,可為現(xiàn)場監(jiān)測應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

破碎圍巖巷道變形破壞特征及錨噴支護(hù)——根據(jù)破碎巖俸巷道錨噴支護(hù)的破壞多發(fā)生在應(yīng)力調(diào)整期的特點(diǎn)．論述了圍巖破壞形式廈影響固素．提出了破碎圉巖巷道錨噴支護(hù)的要點(diǎn)。

本文針對水利工程施工深埋隧洞tbm施工段圍巖難控制問題,從能量角度出發(fā),簡要分析了tbm法開挖巖體應(yīng)變能的釋放特征,按照能量釋放程度的不同劃分圍巖變形特征,指出其變形破壞機(jī)制與調(diào)控策略;結(jié)合遼寧大伙房水庫輸水主體工程施工,按照所得圍巖調(diào)控對策指導(dǎo)現(xiàn)場施工開挖與支護(hù)。工程實(shí)踐證明,此法可大大提升隧洞掘進(jìn)速率,確保隧洞圍巖的穩(wěn)定性。可為相關(guān)工程提供借鑒和參考。

為了研究斷層對底板隔水層穩(wěn)定性的影響,根據(jù)巖石剪切破壞的極限平衡條件推導(dǎo)出隔水層破壞的臨界水壓力公式,并提出突水判據(jù).基于臨界水壓力公式分析了斷層傾角、內(nèi)聚力和斷層煤柱寬度對底板隔水層破壞的影響規(guī)律.結(jié)果表明,斷層傾角越小,底板隔水層能夠承受的臨界水壓越小,底板就越容易發(fā)生突水;若斷層帶內(nèi)聚力越小,即斷層帶強(qiáng)度越軟弱,底板臨界水壓力也隨之減小,此時底板發(fā)生突水的可能性越大;斷層煤柱留設(shè)寬度越大,底板越不容易發(fā)生突水.工程應(yīng)用表明預(yù)設(shè)的煤柱寬度偏小,有發(fā)生底板突水的可能,為保證安全開采,根據(jù)所推出的臨界水壓力公式計算得出合理的斷層煤柱寬度應(yīng)為34.3m.

天津市表土層固結(jié)變形過程中微觀結(jié)構(gòu)特征初探——以天津市華苑產(chǎn)業(yè)基地表土層為代表，分析其土的固結(jié)過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化特征，并對微觀結(jié)構(gòu)量化參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)。發(fā)現(xiàn)宏觀上孔隙比和壓縮系數(shù)隨壓力的增大而減小的規(guī)建與微觀上土結(jié)構(gòu)單元體的定向分維...

粉質(zhì)土直接剪切變形過程中的組構(gòu)特征——采用直接剪切試驗(yàn)中的剪切帶土樣，利用電子探針進(jìn)行定向表面的微觀掃描，研究了粉質(zhì)土在剪切變形過程中的組構(gòu)特征。發(fā)展和完善了土的微觀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法，編制了實(shí)用的土顆粒圖象處理軟件和組構(gòu)量概率統(tǒng)計程序，建立了各...

深入探究支護(hù)樁在開挖過程中的變形規(guī)律,對類似工程的施工指導(dǎo)具有重要意義。本文利用邁達(dá)斯有限元軟件建立基坑二維模型,分析了基坑在各開挖階段支護(hù)樁的變形規(guī)律,并提出合理建議。

目前,國內(nèi)外常用的底板破壞深度的研究方法已有很多種，本文運(yùn)用彈塑性力學(xué)方法結(jié)合莫爾-庫侖（mohr—coulomb）強(qiáng)度理論，根據(jù)對煤礦采動過程中底板巖層破壞機(jī)理和深度理論研究及現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，對煤層底板巖體受采動影響的最大破壞深度進(jìn)行了理論計算，從實(shí)踐的角度提出了礦壓對采場底板巖層破壞深度的新認(rèn)識。

礦井底板突水防治一直是新汶礦區(qū)煤炭生產(chǎn)中的重大技術(shù)理論課題。近年來煤礦經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)下降,為節(jié)約開采成本,對拉工作面以其明顯優(yōu)勢成為煤礦的合適選擇。在綜合考慮底板奧灰含水層的富水性、隔水層巖性組合與水壓的情況下,對奧灰含水層上部對拉工作面采煤突水規(guī)律進(jìn)行數(shù)學(xué)分析與flac3d數(shù)值模擬,分析單一因素對突水的影響關(guān)系以及與突水臨界煤柱的關(guān)系,以期從應(yīng)力場和滲流場不同角度對礦井的安全生產(chǎn)提供參考。

針對承壓水的水壓力對底板巖石裂隙的破環(huán)作用，從巖石力學(xué)、巖石滲透率、水壓破壞形勢及影響因素等方面進(jìn)行分析，應(yīng)用巖石的變形控制方程和應(yīng)力滲透的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，對底板巖石在承壓水的作用下的破環(huán)因素及規(guī)律進(jìn)行整體把握。結(jié)合flac模擬，呈現(xiàn)出水壓對底板巖石的破壞規(guī)律。

為研究頂板巖石失穩(wěn)破壞過程中表面電位信號的臨界慢化特征,對頂板巖樣進(jìn)行了受載破壞實(shí)驗(yàn),測試并采集了巖樣受載過程中的表面電位信號。運(yùn)用臨界慢化理論計算并分析了電位信號-時間序列的方差和自相關(guān)系數(shù)。結(jié)果表明,巖樣受載破壞過程中的表面電位變化與載荷及應(yīng)變具有良好的對應(yīng)關(guān)系；巖樣受載過程中的表面電位信號存在臨界慢化現(xiàn)象,電位信號的方差和自相關(guān)系數(shù)在巖樣主破裂前均出現(xiàn)了急劇增大并持續(xù)增加的趨勢,可作為預(yù)示巖樣破壞的前兆信號；不同的窗口長度、滯后步長對表征電位信號臨界慢化現(xiàn)象的自相關(guān)系數(shù)、方差的穩(wěn)定性及變化趨勢有影響；方差相比于自相關(guān)系數(shù),更能有效預(yù)示巖樣趨于失穩(wěn)破壞的臨界點(diǎn)。

隨著我國資源消耗的日益增加以及資源開采的進(jìn)一步發(fā)展，開采作業(yè)難度也逐漸增大，礦區(qū)井巷將位于高應(yīng)力環(huán)境之中，無疑對開采作業(yè)的難度和技術(shù)要求發(fā)出了更高的挑戰(zhàn)。本文探討了軟巖巷道圍巖變形破壞特征，并提出了利于施工的建議，以期拋磚引玉，求教于方家。