考虑加筋切向阻力的土坡稳定分析

讨论了在加筋土坡稳定分析时,加筋的切向阻力在加筋工程中起到的作用.认为在加筋边坡的极限平衡稳定分析中,也应考虑加筋的切向阻力作用;并给出了计算公式,编制了相应的程序,列举了算例.     

东保卫矿倾斜煤层厚硬顶板沿空切顶成巷关键参数研究

倾斜煤层厚层坚硬顶板条件是东北地区煤矿开采面临的常见条件,以东保卫煤矿倾角25°、14 m厚砂岩顶板为研究对象,采用力学理论分析,推导出了倾斜煤层厚硬顶板切顶支护阻力参数计算公式;采用UDEC数值模拟发现,切顶高度增加可以在减小围岩变形量、减小煤帮峰值压力并促使应力峰值向煤壁深处转移等方面起到卸压作用;切缝角度增加,围岩变形呈先减小后增大、煤帮应力峰值大小以微弱变化向深部移动的规律;最后基于砌体块体稳定理论,得出切顶高度和角度的理论计算方法。将研究成果综合应用于工程中,确定了东保卫煤矿三采区-620左面工作面成巷切顶高度为7.4 m、切顶角度为20°、爆破参数装药结构为4+4+2、巷内支护阻力为2741 kN的参数设计值,以及分区支护范围数值,现场工业试验表明,留巷成型良好,可为同类条件切顶留巷设计及应用提供有益参考。     

软土地基上加筋路堤稳定性分析——改进瑞典条分法

在软土地基加筋路堤稳定性分析方法中,传统的瑞典条分法由于对土工合成材料的加筋作用存在认识上的误区,导致最终的计算结果过于保守。对软土地基加筋路堤的加固机理和破坏模式进行深入分析发现,传统分析方法对加筋体的加筋作用估计不足,据此,在充分考虑加筋体的加筋作用下,基于瑞典条分法提出了新的稳定性分析计算公式,通过实例验证该法比较符合工程实际。     

采煤机镐形截齿疲劳寿命分析及优化

为了寻找采煤机镐形截齿合理的安装姿态,并分析和提高镐形截齿的疲劳寿命,以MG600采煤机滚筒为研究对象,利用UG建立4种不同切向安装角度截齿的MG600采煤机滚筒,通过LS-DY-NA对这4种采煤机滚筒截割煤壁的过程进行模拟,得出镐形截齿所受的截割阻力图,将所求得的截割阻力数据导入MATLAB中求出截割阻力均值,在UG/NASTRAN中将此截割阻力均值加载到不同切向安装角度的截齿上并分析其疲劳寿命.研究结果表明,切向安装角度为45°镐形截齿的疲劳寿命最长,且不易折断.     

土工格栅加筋柔性路面力学行为的数值模拟

软弱路基上的粒料基层柔性路面,在交通荷载的反复作用下,会产生过量的塑性累积变形。置于基层和土基间的土工格栅,通过接触面摩阻力对基层和土基施加侧向约束,抑制基层塑性变形发展,改善土基表面应力分布。该文应用有限元法分析一土工格栅加筋模型的力学行为,并探讨基层厚度、土基回弹模量、基层-土基回弹模量比、格栅拉伸模量对加筋效果的影响。分析表明:加筋效果同基层厚度、土基回弹模量、基层-土基模量比、筋材拉伸模量密切相关;低模量筋材加筋、基层较厚时,加筋效果明显降低。     

锚锭板分布对加劲桩锚固体受力与变形的作用分析

在软土边坡及深基坑工程中,加劲桩对控制土坡变形和稳定性的作用比常规的锚杆(索)有更多优势,加劲桩的锚固力主要依靠锚固体与周围土体之间的摩阻力提供。利用Mindlin位移解导出加劲桩加筋体黏结段受力的理论解,通过抗拔力传递过程中,加筋体与锚锭板对水泥土锚固体接触应力分布的变化,分析多个锚锭板对加劲桩承载力和变形量的影响,建立了锚锭板分布对加劲桩抗拔承载力的定量作用,并经现场试验验证。     

综采面无煤柱沿空留巷充填体承载特性及稳定性分析

针对沿空留巷高水材料充填体特性与力学作用机理不够完善等问题,根据凌志达煤矿15210工作面具体地质条件,采用理论分析、力学计算结合现场实测等手段,建立了高水材料充填体切顶力学模型,分析了其控制巷道稳定的力学机理,计算得到了沿空留巷充填体切顶阻力为2265kN/m,确定了充填体具体参数。     

浅埋煤层无墙体沿空留巷及切顶组合支架试验研究

针对浅埋煤层无墙体沿空留巷围岩稳定问题,重点分析了基本顶沿巷旁支护体断裂后顶板结构失稳特征,得出了留巷顶板沿巷旁支护体侧切断并垮落后,留巷所需的支护阻力迅速减少。基于此种基本顶断裂位态,提出了无墙体沿空留巷切顶组合支架巷旁支护技术,结合在给定载荷、给定变形、采空区矸石侧压和底板比压等条件,对切顶组合支架的切顶阻力、支架可缩量及抗侧压能力等分别给予计算并进行校核,并在老母坡煤矿3101试验工作面进行工程验证。结果表明:在留巷工作面后方90 m以外,稳定后巷道两帮移近量为243 mm,顶板下沉量225 mm,移近速度不超过1 mm/d,证明巷旁切顶组合支架配合单体支柱能够在顶板回转切顶过程中提供足够的工作阻力,在类似条件下实施无墙体沿空留巷技术是可行的。     

挖掘阻力的回归分析

本文通过实验室试验与采用回归分析方法,研究单斗挖掘机的矩形铲斗和半圆形铲斗的挖掘阻力与矿岩的坚固性系数、切割面积、切割线长度、切割速度之间的关系。对矩形铲斗和半圆形铲斗进行了比较分析,同时研究了挖掘阻力的切向分力与法向分力之间及单位线挖掘阻力与单位面挖掘阻力之间的关系。提出了适于描述挖掘阻力与上述诸因素之间关系的函数表达式。     

加筋尾矿坝的极限平衡分析

运用极限平衡分析原理，对土工织物加筋尾矿砂组成的坝体稳定性和加筋效果进行了计算。结果表明，土工织物加筋尾矿砂的抗滑稳定系数比不加筋时显著增强。在加筋间距＞0.4m时，筋材提供的抗滑力明显减小。     

改扩建高速公路路堑边坡拓宽方案对比分析

对广西柳南高速公路改扩建边坡工程的实际地质情况进行了调研分析, 提出了台阶型截面开挖和抗滑桩+锚索预加固开挖两种边坡拓宽施工方案。利用FLAC^3D软件对两种方案加固效果进行了数值模拟对比分析, 并且综合工程其它因素提出了合理的施工方案。结果表明: 两种方案加固边坡后边坡安全系数和坡顶的竖向位移沉降都能满足规范要求, 但采用抗滑桩+锚索预加固支护形式对边坡能起到更为明显的加固效果, 且对边坡坡顶竖向位移沉降较小, 对于周边环境复杂的边坡更为适合。     

基于系统可靠度理论的抗滑桩加固边坡稳定性研究

鉴于抗滑桩加固边坡设计中存在诸多不确定性因素,针对抗滑桩加固边坡案例提出了一种基于可靠理论的边坡系统抗滑力的分析模型,并结合代表性滑动面原理建立了相应的求解方法。算例分析表明,抗滑桩对边坡的代表性滑动面的位置及可靠度指标有着重要影响。在抗滑力相同的条件下,抗滑桩存在一个最优的加固位置,所提方法可确定抗滑桩的加固位置和抗滑力,对抗滑桩加固边坡的最优设计具有参考意义。     

岩土工程中基坑边坡滑坡风险预测及加固研究

由于当前已有方法未能对基坑稳定性产生影响的因素进行分析,导致预测结果不准确,加固方案不理想。提出一种岩土工程中基坑边坡滑坡风险预测及加固方法,将基坑土体的黏聚力以及内摩擦角等5个影响因素作为研究对象,分析不同影响因素对基坑边坡稳定性产生的影响。将不同影响因素作为输入层,引入小波作为预测的前置处理工具,构建岩土工程中基坑边坡滑坡风险预测模型,通过预测结果制定对应的加固方案。经实验测试证明,所提方法可以获取高精度的预测结果,同时制定令人满意的的加固方案。     

某露天边坡加固方案研究及其稳定性数值分析

某高速公路在施工阶段，随着土石方的大量工挖，原设计的高陡路堑边坡逐渐暴露出严重的稳定性问题。针对该具体边坡，提出一套加固方案，在不清除边坡塌方体的前提下，实现了对边坡和塌方体的共同加固，并通过数值分析方法对边坡稳定性进行验算。     

基于能量原理的大孤山露天矿西井边坡开挖稳定性动态调控

借助FLAC3D内嵌的FISH语言并基于边坡在开挖过程中的系统能量守恒原理,实现了对露天矿边坡模型在开挖扰动过程中的能量计算,定义了单元体能量损伤变量Du和系统能量损伤变量Ds,结合尖点突变理论并以系统总耗散能作为状态变量,构建了边坡系统的能量突变判据。以大孤山露天矿西井边坡为例,通过能量突变与损伤演化分析、安全系数变化分析、位移场演化分析以及施工成本比较分析,实现了不同治理方案情况下西井边坡开挖稳定性的动态调控并确定了最优治理设计方案。研究表明:能量突变特征值Δ<0是判定露天矿边坡在第ni步开挖后局部围岩系统失稳的充要条件;当西井边坡由-258 m平台开采至-294 m平台时,边坡稳定性受到开挖扰动影响较为严重;通过能量突变与损伤演化分析等上述4个方面分析的综合考虑,建议选用削坡15 m+巷道边坡加固+-210 m平台加固的方案作为西井边坡稳定性综合治理的初步设计方案;能量突变特征值和安全系数随开挖次数的变化趋势具有一致性,验证了利用提出的能量突变判据评价露天矿边坡在开挖过程中的稳定性是合理可行的,为西井边坡在后续开挖过程中局部岩体失稳防治提供了一定的理论参考。     

基于堆置效应的排土场稳定性分析

为研究不同堆置方式的适用性,认识不同堆置方式时空效应对排土场稳定性的影响,以不同堆置方式形成的排土场概化模型为分析基础,研究排土场各区域堆置过程中安全系数的变化规律。研究结果表明,压坡脚式排土场适用于凹形山谷地区,堆置时应利用山谷的夹持效应,及时对坡脚进行加固;覆盖式排土场有较高的安全系数,适用性广,工程中应注意验算终了台阶的安全系数;工程中可灵活组合压坡脚式与覆盖式两种堆置方式,合理利用夹持效应、坡脚阻滑等空间效应,促进排土场的稳定堆置。研究成果对排土场的堆置稳定分析具有理论与实际意义。     

京门路模式口段公路边坡的锚喷护坡设计及施工

该文分析了锚喷加固技术在边坡加固中的适用性。根据地质情况进行了边坡隐定性分析计算，介绍了锚喷加固设计及施工工艺，指出锚喷加固技术用于公路高边坡的加固防护有较好的社会效益及经济效益。     

基于M-P法的抗滑桩支护边坡稳定性研究

为评价采用抗滑桩支护后的边坡稳定性,从设计和验算2个角度着手,基于Morgenstern-Price(M-P)法建立了抗滑桩支护边坡的分析模型,进而得到了抗滑桩下滑力和边坡安全系数的表达式;通过引入自适应遗传优化算法,建立边坡稳定性分析优化模型,搜索采用抗滑桩支护边坡的非圆弧最危险滑动面;从确定安全系数求抗滑桩所受下滑...     

三维加筋折线边坡稳定性上限分析

基于极限分析上限定理,建立了三维加筋土折线边坡的旋转破坏机制,推导了内能耗散和外力功率的解析表达式,同时考虑了加筋强度系数、水平地震力系数以及高度系数、坡角、宽高比等三维折线边坡几何参数对稳定性系数的影响并绘制了相关图表。结果表明,就凸状折线边坡而言,稳定性系数随着上坡角增大而减小,随上级高度系数增大而增大;当宽高比小于4时,三维效应对边坡稳定性系数有较大影响;边坡稳定性系数随加筋强度系数增大而直线增大,采用加筋层提高边坡稳定性效果显著。     

大南湖煤矿1301工作面切眼导硐支护方案优化

通过运用挤压加固理论分析巷道沿轴向和切向方向的挤压加固体厚度,提出了在矩形断面巷道中也要注意挤压加固结构的均匀性,尤其在围岩易破坏的煤巷中。挤压加固的均匀性不仅体现在巷道轴向和切向方向上与挤压加固体厚度接近,而且应尽量使每根锚杆形成的挤压加固面积相互重叠,形成共同承载结构。