底板巖層變形破壞過(guò)程中分維特征研究

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

以貴州省畢節(jié)境內(nèi)某大型開(kāi)挖邊坡為例,采用高密度電法、巖體結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)和地質(zhì)調(diào)查方法獲得了開(kāi)挖邊坡結(jié)構(gòu)特征.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)和有限元模擬分析,揭示了該開(kāi)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(guò)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(lái),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(guò)對(duì)陜南316國(guó)道早陽(yáng)-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(dòng)、彎曲-傾倒、楔形體滑動(dòng)、潰曲破壞以及滑移-拉裂5種典型的病害模式,并對(duì)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(duì)策奠定基礎(chǔ)。

以廈蓉高速(貴州境)榕江格龍—都勻段計(jì)擺隧道都勻端右線洞口淺埋段為研究對(duì)象,基于監(jiān)控量測(cè)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(guò)對(duì)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(dòng)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(duì)某水電站地下廠房洞室群施工過(guò)程中的一次突發(fā)性塌方，作了簡(jiǎn)介和分析，采用節(jié)理理解隙巖體非線性有限元法對(duì)洞群施工過(guò)程進(jìn)行了跟蹤模擬仿真計(jì)算，并與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料對(duì)比進(jìn)行反饋分析。同時(shí)對(duì)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(duì)策提出了新的見(jiàn)解和建議。

動(dòng)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(guò)對(duì)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(dòng)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(guò)程中的紅外熱像試驗(yàn)研究——在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)紅外熱像儀對(duì)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(guò)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(méi)有取得紅外熱像特征)。試驗(yàn)結(jié)果表明：試件加載過(guò)程中，微破裂越強(qiáng)...

針對(duì)懸臂施工預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁合龍過(guò)程中底板崩裂問(wèn)題,對(duì)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(duì)其施工過(guò)程進(jìn)行模擬,通過(guò)考慮材料非線性對(duì)底板開(kāi)裂的過(guò)程進(jìn)行仿真分析,并對(duì)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(jì)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(jì)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(cè)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(guò)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(cè)方法：測(cè)點(diǎn)及基點(diǎn)的布設(shè)、測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)、觀測(cè)方案、觀測(cè)精度與測(cè)量限差。然后從實(shí)際觀測(cè)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(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)瀑布溝水電站地下廠房花崗巖單軸壓縮損傷破壞過(guò)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(shí),聲發(fā)射事件累計(jì)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(gè)降維過(guò)程,其空間分維d在3～2內(nèi)變化,峰值強(qiáng)度時(shí),其值最小;彈性階段后期,巖石內(nèi)部微破裂開(kāi)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(duì)巖爆研究結(jié)果相吻合,可為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(duì)水利工程施工深埋隧洞tbm施工段圍巖難控制問(wèn)題,從能量角度出發(fā),簡(jiǎn)要分析了tbm法開(kāi)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(kù)輸水主體工程施工,按照所得圍巖調(diào)控對(duì)策指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工開(kāi)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?？蔀橄嚓P(guān)工程提供借鑒和參考。

為了研究斷層對(duì)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(duì)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(shí)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(kāi)采,根據(jù)所推出的臨界水壓力公式計(jì)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(guò)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(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)的變化特征，并對(duì)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(guò)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(guò)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(jì)程序，建立了各...

深入探究支護(hù)樁在開(kāi)挖過(guò)程中的變形規(guī)律,對(duì)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(kāi)挖階段支護(hù)樁的變形規(guī)律,并提出合理建議。

目前,國(guó)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(kù)侖（mohr—coulomb）強(qiáng)度理論，根據(jù)對(duì)煤礦采動(dòng)過(guò)程中底板巖層破壞機(jī)理和深度理論研究及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)煤層底板巖體受采動(dòng)影響的最大破壞深度進(jìn)行了理論計(jì)算，從實(shí)踐的角度提出了礦壓對(duì)采場(chǎng)底板巖層破壞深度的新認(rèn)識(shí)。

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(lái)煤礦經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)下降,為節(jié)約開(kāi)采成本,對(duì)拉工作面以其明顯優(yōu)勢(shì)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(duì)奧灰含水層上部對(duì)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(duì)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(chǎng)和滲流場(chǎng)不同角度對(duì)礦井的安全生產(chǎn)提供參考。

針對(duì)承壓水的水壓力對(duì)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(shì)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，對(duì)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(duì)底板巖石的破壞規(guī)律。

為研究頂板巖石失穩(wěn)破壞過(guò)程中表面電位信號(hào)的臨界慢化特征,對(duì)頂板巖樣進(jìn)行了受載破壞實(shí)驗(yàn),測(cè)試并采集了巖樣受載過(guò)程中的表面電位信號(hào)。運(yùn)用臨界慢化理論計(jì)算并分析了電位信號(hào)-時(shí)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(guò)程中的表面電位變化與載荷及應(yīng)變具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系；巖樣受載過(guò)程中的表面電位信號(hào)存在臨界慢化現(xiàn)象,電位信號(hào)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(shì),可作為預(yù)示巖樣破壞的前兆信號(hào)；不同的窗口長(zhǎng)度、滯后步長(zhǎng)對(duì)表征電位信號(hào)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(shì)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(guó)資源消耗的日益增加以及資源開(kāi)采的進(jìn)一步發(fā)展，開(kāi)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(wú)疑對(duì)開(kāi)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。