深井采动巷道围岩流变和结构失稳大变形理论

与浅部相比,深部巷道特别是千米深井采动巷道,地应力高、采动影响强烈,导致巷道围岩变形大、持续时间长、破坏严重,目前的理论不能科学解释深井采动巷道的围岩劣化、大变形与破坏机理。深部开采条件下的巷道围岩大变形破坏理论已经成为煤炭深部开采面临的重大课题之一。为此,采用现场调研与试验、实验室实验、数值模拟和理论分析等方法,从应力强度比出发,并考虑偏应力和梯度应力,提出了采动系数的概念;从力学本质和工程应用的角度明确了巷道强采动和大变形的概念,探讨了其科学内涵,并初步提出确定了强采动和大变形的量化的评价方法;在此基础上,基于深井强采动巷道围岩所处应力环境及其大变形特征,初步提出了深部采动巷道围岩流变和结构失稳大变形理论框架。其核心思想是巷道围岩结构运动、围岩劣化、梯度应力和偏应力诱导围岩裂隙扩展、软岩流变与结构性流变大变形、破裂岩体长时扩容;基本问题包括深井采动巷道围岩应力路径、考虑应力路径的偏应力和梯度应力对巷道围岩的作用机理、巷道围岩锚固承载结构流变大变形、巷道围岩结构失稳大变形等。偏应力和梯度应力导致巷道浅部围岩张拉劈裂扩容和承载区围岩剪切滑动,且承载区围岩剪切滑动对浅部张拉劈裂围岩产生向巷道内的推力,扩容与推力导致浅部锚固体出现结构体滑移流变和整体性的挤入。由传统的软岩流变上升至软岩流变与锚固体结构性流变大变形。巷道围岩结构失稳大变形包括上覆岩层大结构失稳导致的整体移动大变形和松动圈内破裂岩体运动失稳大变形。提出的深部采动巷道围岩流变和结构失稳大变形理论从深部环境、深部岩体及强烈施工扰动相互作用出发,揭示深部巷道围岩应力场时空演变规律和大变形与破坏机理。     

防渗墙施工缺陷对土石坝渗流与稳定的影响分析

防渗墙作为土石坝的重要隐蔽工程,其施工质量直接影响防渗墙的功效,关乎大坝运行安全。结合工程案例,采用有限元法分析了防渗墙不同施工缺陷对大坝渗流稳定的影响,如防渗墙存在初始裂缝、材料渗透系数不足和墙体悬挂深度不够等。分析结果表明:当防渗墙潜在裂缝位于坝体土层或强风化层时,结构可能发生局部渗透破坏或整体坝坡失稳;当防渗墙渗透系数与坝体土层的防渗系数相近时,大坝抗滑安全系数小于允许值,坝体浸润线偏高将影响结构整体稳定;当防渗墙悬挂深度仅到强风化层时,坝底渗流路径缩短,渗流量增大导致大坝抗滑安全系数偏小,不满足结构整体稳定要求。因此,在实际工程中,应严控施工工艺,防止防渗墙出现质量缺陷,从而保障大坝安全运行。     

我国营养包生产企业检测能力和产品质量现状评估

目的对营养包生产企业实验室的检测能力进行考察并对产品质量进行评估。方法抽取国内6家主要生产企业产品,参照CNAS-GL 005技术要求,制备考核样并检验其均匀性。在6家企业实验室进行室间比对,检测指标维生素A、维生素D_3、维生素B_1、维生素B_2、钙、铁、锌分别参照国标方法GB 5009.82-2016、GB 5009.82-2016、GB 5009.84-2016、GB 5009.85-2016、GB 5009.92-2016、GB 5009.90-2016、GB 5009.14-2017。结果通过单因素方差分析判别,考核样混合均匀;依据考核样检测结果进行Z评分,参与评估的6家企业检测能力均为"满意";实际产品检测结果与GB 22570-2014相比,除了1号实验室的产品2的钙元素结果含量略高于标准上限,其他含量均在国标许可范围内。结论我国主要的营养包生产企业基本具备把控产品质量的检测能力,抽检产品必需成分的含量符合GB 22570-2014相关指标限定值。     

循环冲击损伤后大理岩静态断裂力学特性研究

为探究循环冲击损伤后大理岩的静态断裂力学特性,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)系统先对中心直切槽半圆盘(notchedsemi-circularbend,NSCB)试样开展固定气压下的循环冲击损伤试验,以制备不同初始损伤程度的一批试样,然后对其进行静态三点弯曲断裂试验。结果表明,在动态损伤试验中,随循环冲击次数增加,试样内部亚临界裂纹不断萌生并低速扩展,等能量冲击下其动态峰值应力和弹性模量均有所降低。在三点弯曲断裂试验中,静态断裂力学性能随试样累积损伤的增加而不断劣化:断裂韧度的最大降幅为52.37%,破坏位移最大增长140.49%;断裂韧度与动态累积损伤变量呈线性负相关关系,数据拟合的可决系数R~2达0.98;声发射事件时间分布趋于均匀,总累计事件数大幅增加。试样破坏时从预制裂缝尖端处起裂,然后扩展至加载点,随冲击损伤的加剧,扩展路径趋于曲折,局部应变集中带能很好地预示其最终破坏形态。     

数字照相量测在砂土地基离心试验中的应用

采用数字照相变形量测技术,利用笔者提出的适应岩土局部化变形特点的三步搜索图像分析算法,对砂土地基在离心机和重力场试验中的变形场与变形模式,进行了全面观测与分析,得到了地基的变形范围、滑动面位置与形状、变形局部化和剪切带特征,再现了地基的渐进性变形与破坏的全过程。实验成果可为相关岩土本构模型的建立、检验和改进提供参考依据。     

岩土工程数字照相量测软件系统研发与应用

为便于数字照相变形量测(DPDM)技术在岩土工程中的应用与推广,研究开发一套完整的数字图像分析与结果可视化后处理软件包。首先,根据观测目标上是否使用人工量测标志点,将DPDM分为两大类:标点法和无标点法,针对岩土类材料局部化变形特性,提出旋转加平动的图像相关分析三步搜索算法;然后说明基于等参四边形单元的坐标转换与变形解释方法,并介绍DPDM软件包的主要功能,讨论图像采集、量测精度、适用范围等应用关键问题。软件系统可为砂土、黏土、钢筋混凝土、岩石等岩土工程常用材料的数字照相变形全程观测、演化过程以及局部化分析提供有力支持。最后,给出一个应用实例——侧向受荷桩模型试验。     

孔洞-裂隙组合型缺陷砂岩力学特性试验研究

为研究含预制孔洞-裂隙组合型缺陷砂岩的力学特性,在板状砂岩试样内预制了圆孔和裂隙组合型缺陷,通过室内单轴压缩试验,研究了裂隙倾角α和裂隙长度b对砂岩强度特征、变形特征及破裂演化过程的影响规律。试验结果表明:与完整砂岩相比,含组合型缺陷砂岩的承载能力发生明显的劣化,且劣化幅度与预制缺陷几何形态密切相关;随裂隙倾角α的增大,试样的峰值强度、平均模量和割线模量均表现为逐渐减小的趋势;裂隙倾角为45°时,随着裂隙长度b的增大,试样的峰值强度、峰值应变、平均模量和割线模量均逐渐减小;含组合型缺陷砂岩的起裂形式与裂隙倾角α有关,裂隙倾角在0°~60°时,初始破坏均表现为预制裂隙尖端的拉伸裂纹破坏,而裂隙倾角为90°时,试样的初始破坏表现为圆孔孔壁片帮破坏。     

单轴压缩下破裂岩样强度及变形特征

巷(隧)道围岩的显著特点为破裂后承载,破裂围岩强度及变形特征的正确评价对其围岩稳定控制意义明显。以从已破坏返修段巷道现场采集的破裂岩样为研究对象,根据其现场多处于近似零围压或低围压的应力环境,借助MTS伺服试验机对其单轴压缩下再破坏时的强度及变形特征进行系统研究。结果表明:破裂面对岩石的峰值强度产生明显的影响,对残余强度无直接决定性的影响;破裂岩样全应力-应变曲线总体可分为单峰型和多峰型2类;破裂面对岩石的割线模量及泊松比、峰值轴向应变影响不明显,但对峰值环向及体积应变影响明显;破裂岩样破裂面扩展过程及最终的破坏模式与原主破裂面的角度有关,主破裂面与加载方向近乎平行时,多发生竖向劈裂破坏,当两者垂直时,多发生竖向劈裂与横向主破裂面贯通破坏,其他情况大多发生竖向劈裂与剪切组合破坏模式;破裂岩样表面破裂面分布具有明显的分形特征,且其单轴压缩峰值强度与其表面破裂面盒维数两者之间总体符合线性单调减函数关系。     

鸿达“铁力士”泵车批量赴青海

5月3日，继山东鸿达建工集团自主研发生产的20辆“铁力士”混凝土搅拌运输车登陆青海后，鸿达“铁力士”37m、48m、52m系列混凝土臂架泵车和多台拖式混凝土输送泵再次批量奔赴青海。     

千米深井保护层开采对下部巷道稳定性影响分析

为研究深井高应力、倾斜岩层条件下,保护层开采对下部巷道稳定性的影响,根据平煤十二矿地质情况,基于相似材料试验对保护层己14煤层开采过程中,下部己15煤层回采工作面的矿压规律进行了模拟研究。结果表明：在保护层开采前后,处于保护层采场外侧的回风巷始终受到高水平应力作用,在开挖60 cm后因采场初次来压影响,巷道下帮水平方向压应力由3郾 42 kPa增至50kPa,两帮变形较大;而处于保护层采场正下方的运输巷在保护层开采过程中顶板变形破坏较为严重,但保护层开采后,顶板垂直应力由最大值42 kPa降至拉应力-17 kPa,卸压效果非常明显,巷道稳定性好。