综采工作面基本顶厚跨比对其初次断裂失稳影响规律

综采工作面基本顶初次断裂失稳机理对工作面支架选型及采场围岩稳定性控制至关重要。通过建立顶板力学模型分析得出:综采工作面基本顶初次断裂前,基本顶厚跨比从初始状态减小趋近极限状态时,其内部最大主应力σ1与最大剪应力τmax均逐渐增加;当厚跨比接近02时,σ1与τmax均出现陡增,但σ1增加速率大于τmax,易在基本顶两端顶部发生断裂,且基本顶初次断裂时极限厚跨比n1一般大于02。在不发生滑落失稳条件下,基本顶极限厚跨比n1随回转角θ的增大近似呈线性增加;证明了基本顶铰接结构回转初期(θ为0°～3°)易发生滑落失稳。在仅考虑厚跨比影响的条件下,基本顶铰接结构发生回转失稳的临界条件为极限厚跨比n1=0624。然而,当n1<0624时,回转极限平衡角大于岩块回转平衡角所允许的最小值时,亦会造成铰接结构回转失稳。同时,在考虑支架弹性变形的基础上,建立了基本顶铰接结构滑落失稳对工作面支架动载系数计算方法,当直接顶与基本顶离层量Δh为0时,动载系数Fsd取最小值;Δh不为0时,Fsd随Δh增加而增大,但随直接顶与支架刚度之比、直接顶自重与基本顶传递载荷之比增加而减少。最后,通过对不同综采工作面初次来压时支架工作阻力与动载系数进行计算,验证了理论分析的有效性。     

考虑两侧煤柱与弹性煤体基础的基本顶板初次破断特征

建立考虑两侧煤柱支撑与实体煤作为弹性基础的基本顶板初次断裂力学模型,采用差分算法及主弯矩破断准则计算研究得到如下结论。① 基本顶初始断裂位置为偏较弱煤柱侧悬顶区中部下表面(弹性基础系数k较小,基本顶厚度h、弹模E较大时),反之为偏较弱煤柱侧的长边实体煤区上表面;② 两侧煤柱的宽度L1,L2及支撑系数km1,km2改变时,基本顶中部区与实体煤区的主弯矩及位置几乎不改变,而两侧煤柱区的主弯矩及位置变化显著;③ E,h大,而L1,km1,L2,km2小时,基本顶在两侧煤柱区不断裂,破断顺序为:偏较弱煤柱侧的悬顶区中部下表面→偏较弱煤柱侧长边实体煤区上表面,断裂特征为非对称“=-X”型;反之基本顶在煤柱区会断裂,破断顺序为:偏较弱煤柱侧长边实体煤区上表面→偏较弱煤柱侧悬顶区中部下表面→较强煤柱区上表面→较弱煤柱区上表面,断裂特征为非对称“O-X”型;而L1,km1较小,L2,km2较大时,只较弱煤柱侧基本顶不破断,最终断裂形态为非对称“U-X”型;④ 比值k/E或k/(Eh3)不变(k,E,h改变时,km1及km2与k保持某个任意比值不变),基本顶破断规律不变。     

不同产状裂隙煤样三轴承压下非Darcy渗流特性

裂隙产状是影响瓦斯抽采钻孔孔周煤体渗流状态的重要因素之一。为探究裂隙的不同产状对煤体渗流特性的影响,分别制作了含有1,2,3条裂隙共5种产状的煤样;利用自主设计的三轴渗流试验系统,采用稳态渗透法对煤样进行渗流试验研究,得到了三轴应力下裂隙煤体的渗流雷诺数、渗透率和Forchheimer数变化趋势,并分析了裂隙煤体非Darcy渗流的演化规律。结果表明:① 渗流试验过程中,42%的渗流雷诺数分布在10~100,且渗流趋势符合非线性渗流特点;说明随着裂隙面面积的增大,流动过程中黏滞阻力和惯性力对流速的影响越来越大,其发生非Darcy渗流的可能性就越高;② 通过分析裂隙煤体受力状况,得到裂隙煤样渗透率k随着有效应力σ的增加呈下降趋势,且符合k=aσ-b关系;说明随着应力水平的增加,煤样内部部分裂隙发生闭合、渗流通道数目和宽度的减少,最终导致渗透率急剧降低;③ 通过计算各个阶段的Forchheimer数Fo,得到Fo与渗流速度v符合二次曲线规律增长,且随着Fo的增加非Darcy渗流效应也越来越显著,说明裂隙煤样渗透性的增强是导致发生高速非Darcy渗流的根本原因。结合以上结论,可在煤层瓦斯预抽工作中,依据钻孔孔周煤体瓦斯流动规律准确确定抽采钻孔影响范围,从而为钻孔布孔方式的设计提供重要的理论依据。     

昆明地区静压桩承载力的探讨

主要介绍了压桩力与单桩竖向极限承载力的关系,以及利用压桩力估算单桩竖向极限承载力的方法。在试桩阶段,位于饱和软土的摩擦桩,压桩力较低,桩的承载力主要来自土体恢复后桩侧的摩阻力。根据静载荷试验检测结果,用单桩竖向极限承载力除以压桩力,引出一个系数,称为压力比,通过分析比较,得出在昆明地区的正常压力比,静压预制管桩在1.3～2之间,静压预制方桩在2.5～5之间。用压桩力乘以压力比,可以估算单桩竖向极限承载力。还简要介绍了挤土效应和超孔隙水压力对桩的承载力的影响。在工程桩施工时,地层中的土体和孔隙水被挤压,形成孔隙水压力,会产生一个向上的浮力,导致已施工的桩上浮,单桩承载力显著降低。     

静载试验单桩极限承载力计算中λ值的确定

静载试验计算单桩竖向极限承载力标准值过程中,当Sn>0.15且试桩数n≥4时,折减系数λ出现多个值,就如何合理确定λ值,提出了方法。     

基于不同类型煤吸附甲烷的吸附势重要参数探讨

目前广泛使用的以饱和蒸汽压(P0)和吸附相密度(ρa)为重要参数的吸附势理论,在用于煤-甲烷吸附体系研究时,因求取虚拟饱和蒸汽压时参数k值选取随意,导致吸附行为描述精度不高。借助低中变质程度构造煤和共生非构造煤样品,通过开展煤对甲烷等温吸附实验,进行P0和ρa标定,获得相应的吸附特征曲线,并在较宽温域内对不同类型煤等温吸附曲线进行预测。研究发现,基于k值的P0计算对吸附特征曲线影响较大,不同煤样的最优k值分别为kP1N=3.2,kP1D=3.4,kP8N=3.1,kP8D=3.0。利用313 K下吸附数据预测了不同煤在243,283,303,323 K的等温吸附曲线,认为选用Amankwah公式并利用最优k值计算P0时所获得结果与实测值吻合最好。     

桩极限侧阻力取值的几个问题

根据试桩资料的分析,指出了桩周不同位置的土体表现出不同的工作性状,单单依据桩的类型以粘性土的液性指数和砂性土的孔隙比等物理指标来确定桩侧土的极限阻力与实测结果往往存在很大的差异,建立桩侧阻力取值的合理方法具有十分重要的意义。     

基于黄河冲洪积地层试桩试验优化桩基承载力设计的研究

以山东东营某工程为例,基于黄河冲洪积地层试桩试验成果,对试桩试验、试桩单桩极限承载力实测值与预估值相差较大(6.36%～20.19%)的原因进行分析。建立在相同桩顶标高(-5.7m)条件下单桩极限承载力实测平均值与桩底标高(可以换算成桩长)的关系曲线,对工程桩桩基承载力设计方法进行优化。根据桩基检测结果,优化后的工程桩在相同桩长、桩径条件下单桩极限承载力实测值与预估值承载力相比提高约10%,达到发掘地质条件的潜力、减少桩数、节省工程造价的目的。相关试验方法、优化桩基承载力设计的方法可为类似地质条件的工程设计及建立区域桩基承载力数据库提供借鉴。     

自反力平衡试桩法在扩底嵌岩桩承载力测试中的应用

将荷载箱埋设于桩身底部,利用等效面积换算将自反力平衡试桩法测试结果转换为传统静载的极限承载力结果,对人工挖孔扩底嵌岩桩进行极限承载力测试,并指出自反力平衡试桩法在该应用领域存在的缺陷。     

济南太平洋小区地基处理中的桩型选择

根据济南市太平洋小区的工程地质情况,结合拟建建筑物所要求处理后的地基承载力标准值,选用尖头横截面为等边三角形预制桩、平头横截面为等边三角形预制桩及一次夯扩沉管灌注桩3种桩型,先期分别施工了3组设计性静载荷试桩,以确定极限承载力,从而选定具有工程造价低、施工周期短、工艺简便的桩型.     

沉管灌注桩竖向承载力研究

以驻马店市政府搬迁区某小区的一栋民用住宅楼基础沉管灌注桩试桩的静载试验数据结果为依托,通过现场静载试验数据结果来确定单桩极限承载力标准值以及承载力特征值,对比当前《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）的计算值,提出了适合于驻马店地区沉管灌注桩设计的经验公式。该方法在保障安全、经济、适用的基础上可节约大量材料,同时也可为其他地区桩基设计提供合理的参考经验依据。     

单桩抗拔极限承载力的预测

单桩抗拔极限承载力是抗拔桩基设计中的一个重要参数。基于抗拔单桩静载荷试验数据，采用灰色系统理论法，对单桩抗拔极限承载力进行预测。预测值与实测值比较，结果精度较高，说明该法预测有一定的准确性，能满足工程要求。     

桩底沉渣对嵌岩钻孔灌注桩承载性状影响研究

结合某嵌岩灌注桩工程,采用弹塑性有限元方法模拟桩底有沉渣条件下,桩底沉渣对桩的承载性状影响,分析有桩底沉渣情况下荷载-沉降曲线、桩身轴力和侧摩阻力、桩端阻力和总侧阻力的变化情况,有限元模拟荷载-沉降曲线与实测曲线相符,由于桩底沉渣的存在,大大降低了桩端阻力,从而降低桩的极限承载力,增大了桩顶沉降.     

现浇刚性芯复合桩承载力试验研究

现浇刚性芯复合桩是以水泥土桩为母体、以灌注桩为芯桩的新型复合桩。对不同芯长、不同芯径的现浇刚性芯复合桩实施静载试验,根据试验资料,通过对不同芯长、不同芯径的刚性芯复合桩承载力进行分析,得到最优芯长与芯径。     

用试桩值反演分析不同土体预应力砼管桩参数

通过3个场地试桩资料反演分析，取得不同土体管桩参数选取原则与方法初步成果：砂性土侧阻力、端阻力可据实测标贯击数加5击后的密实度按桩基规范选取，且具有桩端进入持力层越深端阻力越大的特点，甚至可将砾砂的端阻力提高到卵石挡选取；上更新统粘性土侧阻力、端阻力亦可据实测液性指数提高一挡或半挡按桩基规范选取；全新统粘性土、上更新统粉土侧阻力可据实测液化指数或密实度直接按桩基规范选取。     

单桩承载力测试新技术

介绍 了一种 崭新 的测 桩方 法— Ｏｓｔｅｒｂｅｒｇ 测桩 法，通 过对 该方 法的探 讨，认 为应 用 Ｏｓｔｅｒｂ ｅｒｇ 测桩法在确定单桩竖向极限承载力上是可行的。     

后压浆提高钻孔灌注桩承载力的初步研究(上)

依据有关理论及公式,通过对某地试桩结果及大量的地质资料和数据进行归纳整理,推导出一个在一定条件下的后压浆桩的单桩竖向极限承载力的计算公式,经与实际检测结果相比较,趋于吻合     

确定桩基极限承载力的随机-模糊方法

简述了岩土工程中确定桩基极限承载力的一般方法，讨论了影响桩基极限承载力的主要因素，在此基础上，运用随机-模糊方法确定桩基极限承载力并给出算例。初步研究表明，该方法确定桩基极限承载力比一般的统计方法要客观和全面。     

人工挖孔灌注桩桩端承载力的深层平板载荷试验

城市高层建筑的基础大多采用人工挖孔灌注桩,其桩端土承载力参数的确定十分重要。以湖南某小区基础工程为例,对应用深层平板载荷试验确定人工挖孔灌注桩桩端承载力进行了分析与探讨,并就该试验方法的应用提出了一些建议。试验结果表明,深层平板载荷试验能够较准确的检验桩端土的极限承载力。