白鹿塬西南废弃黄土窑洞边坡破坏机理研究

以白鹿塬西南长安区四坡村废弃黄土窑洞边坡为研究对象,借助迈达斯（MADIS GTS NX）有限元软件模拟不同窑洞状态下窑洞边坡的应力应变特征,进而揭示废弃黄土窑洞边坡变形破坏机理并提出相应的防治措施。分析总结不同状态窑洞边坡的MADIS数值模拟结果显示,随着窑洞废弃,土体含水量的增加导致土体力学性质降低,局部临空面土体发生失稳掉落,加之降雨影响,土体力学性质进一步降低,窑洞拱形结构遭到破坏,从而引起窑洞所在边坡发生崩塌等整体失稳破坏。     

黄土崖窑洞抗震性能分析

本文简述了黄土的特殊工程性质，扼要总结了黄土崖窑洞的历史震害经验，提出了地震时崖坡临界高度的估算方法，对崖窑的抗震性能进行了较系统的初步研究，为地震区崖窑的挖建提供了一个较有根据的结论。     

废弃窑洞诱发黄土滑坡机理与回填技术研究

在对延安市鸵鸟台滑坡进行实地考察的基础上,测试了斩坡建窑、窑洞正常居住、窑洞废弃等3种工况窑洞区黄土的物理力学参数,运用数值计算软件研究了上述工况坡体典型剖面的应力和强度变化规律。结果表明,由于缺少正常维护,废弃窑洞洞顶存在渗水导致废弃窑洞洞壁黄土含水量增加,窑洞最内侧拱顶剪应力达到抗剪强度,易产生坍塌从而诱发滑坡。本文研制了一种发泡砂浆材料,该材料可作为废弃窑洞的理想充填物。     

窑洞室内物理环境的基本特征

对传统窑洞内热、光天南地北和空气品质的基本特征作了描述和分析,讨论结果表明,窑洞室内物理环境的改善需要同时考虑上述因素的综合影响,并指出室内空气环境较差是窑洞建筑面临的重要问题。     

铝合金变形抗力的实验研究

采用恒应变速率凸轮式形变压缩试验机试验了四种铝合金材料的变形抗力，分析了应变率和应变速率对变形抗力的影响，结果表明随应变的增加，变形抗力以近似幂函数关系增加，在此基础上建立了简单、适用的变形抗力计算模型。     

一种高锰奥氏体无磁钢变形抗力模型的建立与验证

利用圆柱体单轴压缩实验获得高锰奥氏体无磁钢在变形温度为900~1 100℃、应变速率为0.1~30.0 s-1条件下的真应力-真应变曲线。分析变形温度、应变速率和变形程度对变形抗力的影响,建立高锰奥氏体无磁钢的变形抗力模型,并与实验变形抗力进行对比分析,表明该模型具有良好的拟合精度。将变形抗力模型嵌入基于刚塑性有限元法的数值仿真模型,并对实际轧制过程进行模拟,结果表明,轧制力计算值与实测值的偏差控制在7%以内。     

X100管线钢的高温变形力学行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对X100管线钢进行单道次压缩试验,研究其变形抗力与应变量、应变速率和变形温度的关系,利用回归分析确立合适的变形抗力数学模型,并将模型预测值与试验值进行比较。结果表明,变形温度对X100管线钢变形抗力影响显著;高温低应变速率更有利于X100管线钢回复和再结晶的发生;应变速率过高会引起非稳态变形,不利于X100管线钢轧制过程的控制;利用回归分析确定的变形抗力模型能够准确预测X100管线钢的变形抗力,相关系数为0.986。     

阳极磷铜变形抗力的实验研究

变形抗力是轧制过程中的重要力能参数,为了斜轧阳极磷铜球产品,需要得出阳极磷铜在不同温度、不同变形程度、不同变形速率下的变形抗力.利用GLEEBLE 1500热模拟机对阳极磷铜变形抗力进行实验测定和分析,得到了良好的结果.     

基于Gleeble-1500的粗轧机轧制力的研究

在Gleeble-1500热/力模拟实验机的基础上,用QuikSim管理软件配套记录实验数据,测定Q345钢材的应力-应变曲线,并以σ0.2作为材料的屈服极限值,得到不同条件下的变形抗力值.通过分析变形速度、变形温度对变形抗力的影响,表明随变形速度值的增加,变形抗力值提高;随变形温度值的升高,变形抗力值降低.根据实验所得变形抗力而计算的轧制力能很好地预测粗轧机的轧制力.     

黄土地区某深基坑变形数值模拟分析

为了研究黄土深基坑在开挖进程的地表变形和支护结构水平位移变化规律,对咸阳地区某深基坑变形进行了监测,并运用有限元软件plaxis进行了分析计算.现场实测结果与计算结果吻合较好.在此基础上,分析了采用锚拉排桩支护的黄土深基坑在逐步开挖过程中支护结构的水平变形及地表变形规律.结果表明:随基坑逐步开挖及锚杆逐层施加,支护桩桩身水平位移增长趋势由线性变为非线性,水平位移最大点逐渐下移,曲线渐变近似呈"弓形";地表土体水平位移、竖向位移及影响范围均随开挖深度的增大而增大,与竖向位移相比,水平位移值大,影响半径大,沿地表衰减速度慢.     

模糊评判法在公路黄土洞穴发育程度分区中的应用

阐述了影响黄土洞穴形成的黄土湿陷性、崩解性、地质构造、节理裂隙、微地形地貌和水文及气候条件等工程地质特性和地质因素；在公路沿线地区，公路工程质量及人类活动也是黄土洞穴形成的影响因素。洞穴发育程度分区预测和评价极具复杂性、随机性和模糊性，为此，在对各影响因素分析的基础上，借助模糊综合评判法，对黄土区公路沿线洞穴发育程度分区进行了研究。与实际情况对比分析表明，预测评价结果合理可靠，可作为黄土区已建公路洞穴灾害的防治依据。     

河南省窑洞村落景观研究——以洛阳、三门峡两地为例

着重阐述了河南传统窑洞村落的景观形态构成、民俗文化、人文景观以及窑洞居民的装饰特色和可持续发展的途径。     

延安新区压实Q_2黄土增湿变形特性研究

以延安新区黄土高填方工程建设为依托,开展了16组不同初始压实度和初始含水率条件下的压实Q_2黄土高压力下的增湿变形试验,分析不同压实度和含水率条件下增湿变形系数随压力增大的变化规律及影响增湿变形特性的主要因素。结果表明,不同初始压实度和初始含水率条件下的曲线形态差异较大;压实Q_2黄土的增湿变形特性受压实度和含水率影响很大,提高压实度和含水率可以显著减小其遇水饱和后的增湿变形量,将压实度提高至90%或将含水率增大至16.8%时,压实Q_2黄土不再发生湿陷变形。     

侧部岩溶尺度及净距对盾构隧道围岩变形影响分析

以某地铁区间岩溶区盾构隧道修建为工程依托,对隧道三维动态盾构施工过程进行弹塑性数值模拟,分析盾构隧道施工时,溶洞尺寸以及溶洞与隧道间净距对隧道围岩变形及应力等的影响规律。研究结果表明：溶洞对隧道施工过程中围岩变形影响较大,围岩的径向位移及其释放率在有溶洞存在时有增大趋势,同时发现其随溶洞尺寸增加而增大;溶洞尺度及溶洞距盾构隧道间净距对围岩塑性区分布范围及形态以及衬砌结构受力特征等有比较大的影响;通过反复论证,确定了溶洞与盾构隧道问最小施工安全净距不应小于溶洞尺寸。本次研究成果可为岩溶区城市地铁隧道修建提供参考依据。     

无衬砌圆形黄土隧洞围岩地震稳定系数

为得到地震下无衬砌圆形黄土隧洞的围岩稳定安全系数,应用抗剪强度折减法,建立静力与动力分析模型,采用ANSYS软件分别对圆形无衬砌黄土隧洞进行重力和地震下的动力响应分析,得到地震下无衬砌圆形黄土隧洞的剪切破坏规律,讨论了隧洞直径、覆土厚度以及地震烈度对无衬砌圆形黄土隧洞围岩抗剪强度安全系数的影响.结果表明,在重力和地震作用下,对介于1.15~2.00的无衬砌圆形黄土隧洞的抗剪强度安全系数只能满足初次衬砌要求,不能满足使用阶段要求.为保证结构的安全可靠,建议开挖之后尽快进行二次衬砌.     

降雨入渗对浅埋黄土隧道稳定性的影响

为了研究降雨入渗作用下黄土力学性质劣化对浅埋黄土隧道稳定性的影响,对隧道围岩中的黄土进行了不同含水率和不同围压的剪切、等压三轴试验,结果表明,含水率对黄土力学性质和破坏形态有较大影响。根据试验结果建立了黄土不同含水率的塑性本构关系,对比了计算结果和试验结果,证明了该本构关系能较好地描述黄土的应力-应变规律。对不同降雨强度、不同深度的黄土在雨水入渗影响下的含水率分布规律进行分析,并在数值模拟软件中调用建立的不同含水率的黄土塑性本构关系,计算不同降雨强度下隧道结构的受力和变形,结果表明：考虑降雨入渗后隧道结构变形和受力增加明显,其中,拱顶沉降增幅达到46%,隧道初期支护应力增加20%~27%。将浅埋黄土隧道结构变形监测数据与数值模拟结果对比,验证了黄土本构关系的正确性,所模拟的降雨入渗对隧道结构稳定性的影响符合实际工程。     

喷射混凝土拱承载能力试验

金山店铁矿的大部分矿体呈粉砂状,在爆破震动影响和潮湿空气中极易冒落。该矿采矿进路曾使用金属支架,但多数已经塌落,现改用喷射混凝土支护,在该矿的特殊地质条件下,这种支护主要靠喷层自身强度支掌矿石,而与矿石共向支护的作用则不显著。因此,薄喷层是否具有足够的承载能力,就成为能否在粉砂状矿体中成功地进行支护的关键。本试验是通过对喷射混凝土三心拱及半圆拱施加径向及纵向荷载来测定其承载能力与变形的,并对素喷射混凝土拱和配竹筋喷射混凝土拱进行了对比。试验结果表明,厚度为4—5cm的喷射混凝土拱具有32～52~T/m~2的承载能力,下沉量均小于3mm,配竹筋后可大大提高其承裁能力;在电耙道中,喷层内配竹筋可减少因配钢筋引起的放矿困难。在该矿位于粉砂状矿体中的采矿进路,采用喷射混凝土支护是适宜的。本文还对喷射混凝土支护设计及施工中的一些问题提出了建议。     

我国黄土湿陷性质的形成研究

概述了我国湿陷性黄土的地理环境、物质成分和工程性质。提出了说明黄土湿陷变形机理的结构学说，阐明了黄土湿陷性质形成发展的五个阶段的理论。