高耸桥墩保护性爆破拆除关键技术

为解决高耸钢砼桥墩上部倾斜导致的工程质量不合格问题,采用保护性控制爆破将上部倾斜部分钢砼桥墩予以拆除,同时保留下部未偏斜部分桥墩不受破坏。采用开设组合形状切口,预开定向窗、导向窗;设置组合高差卸荷槽,预伤钢筋弱化抗压抗拉能力为关键措施的控制爆破方案。方案实施取得了十分满意的效果,上部拟拆除部分桥墩顺利倾倒下坠,下部保留部分桥墩完好无损。采用保护性控制爆破技术能高效、安全地解决类似高耸钢砼桥墩(构筑物)部分拆除、部分保留利用的问题,并能取得可观的经济、社会效益。     

采动覆岩卸荷膨胀累积效应

地下煤层开采引起的岩层运动是一系列安全和环境问题的根源,研究采动岩层运动规律是安全、高效、绿色开采的重要基础。通过对岩层运动过程的研究,揭示了采动覆岩卸荷膨胀累积效应及其对岩层运动规律的影响机制。研究表明:采动覆岩经历了卸荷膨胀与再压实的动态过程。受关键层结构控制,上覆岩层由下向上成组破断运动,关键层破断前,阻断了上覆载荷向下方岩层的传递,导致其因卸荷而产生膨胀,包括碎胀与弹性膨胀。随着关键层破断高度增加,覆岩卸荷高度同步增大,因卸荷而膨胀的岩层总厚度不断增大;同时卸荷煤岩也受到已破断关键层载荷的压实作用,从而造成覆岩卸荷膨胀总量的不断变化。将这种覆岩卸荷膨胀总量随覆岩卸荷高度动态变化的现象定义为采动覆岩卸荷膨胀累积效应,进而建立了理论模型,并通过淮北海孜煤矿巨厚火成岩下采煤覆岩裂隙实测进行了验证。结果表明,采动覆岩卸荷膨胀累积效应对采动岩层运动规律产生了重要影响,如影响覆岩关键层下离层量,影响覆岩关键层贯通破断的高度,影响不同开采条件的地表下沉系数等。采动覆岩卸荷膨胀累积效应改变了对离层存在形式的传统认识,该效应的存在导致关键层下最大离层量一般小于采高的10%,覆岩可注浆充填空间并非传统认识上的“离层区”,而主要是注浆充填压力“压实”作用下将覆岩卸荷累积膨胀所转化出的那部分空间,该发现指导了覆岩隔离注浆充填绿色开采技术的创新研发及其在建筑物压煤开采中的成功实践。     

高边坡开挖卸荷过程强度折减法分析

针对露天矿开采过程中边坡变形破坏严重影响露天矿安全生产的问题，采用数值模拟的方法，应用MidasGTS NX软件建立重钢太和露天铁矿黄家山高边坡三维模型，进行开挖卸荷过程中的应力应变、位移及安全系数变化的数值模拟分析。结果表明：边坡岩体开挖卸荷过程中，随着采场的延深，边坡角的增大,塑性应力带的逐渐向边坡岩体内部扩大，风化破碎层及上部冰碛土层之间产生塑性应变贯通区，破坏面形成。开挖完成后整体边坡坡脚处发生剪切破坏，坡顶后缘形成张拉破坏区，边坡上部冰碛土层形成 “坐落—滑移”式滑动。边坡安全系数随向下开挖过程逐级降低，最终达到1.15稍显偏低。后期开采过程中，需对边坡中上部风化破碎岩层及冰碛土进行加固措施。     

基于静力触探试验的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失预测研究

选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测试p–y模型研究了基坑开挖卸荷前后邻近既有单桩的水平承载力损失及桩身弯矩分布特征。分别考察了基坑开挖卸荷后邻近桩基试桩加载模式下的残余水平承载力和桩顶加载联合土体位移共同作用下的卸荷桩基水平承载特性。研究表明,依据真实卸荷土体CPT参数更能准确预测桩基水平承载力损失程度及损失特征,卸荷桩设计阶段须同时考虑卸荷桩较自由场地桩基的水平承载力损失及土体运动位移对桩基水平承载的影响。以上研究为合理确定基坑开挖引起的既有桩基水平承载力损失提供了一种技术思路,同时对卸荷桩水平承载性能评价具有参考意义。     

卸荷条件下黄土湿陷系数的计算方法及验证

自重湿陷性黄土场地桩间土在浸水作用下存在卸荷与湿陷的伴生过程,考虑卸荷作用的黄土湿陷变形还难以计算。首先探讨了卸荷湿陷与传统湿陷的差异性,分析了湿陷完成比、卸荷应力比等因素对黄土卸荷湿陷变形的影响,然后考虑各影响因素进行了卸荷湿陷试验,采用湿陷完成比、卸荷湿陷比和卸荷应力比来描述原状黄土的卸荷湿陷过程。由于逐级多次卸荷试验更符合工程实践中的连续卸荷工况,重点进行了多次卸荷试验。基于单次卸荷与多次卸荷试验结果,建立了考虑卸荷作用的湿陷系数计算方法。进一步采用卸荷湿陷系数,得到了考虑卸荷作用的自重湿陷性黄土场地桩间土自重湿陷量的计算方法,并通过室内验证试验与工程实例计算,论证了卸荷条件下黄土湿陷系数计算方法的合理性。     

某膨胀土场地滑坡应急处理技术

某工程场地膨胀土边坡发生滑动,为此,对滑坡现象进行了综合应急处理:先采用坡脚反压+坡中卸荷+排水措施来稳定坡体,再对滑坡周界内的高压电塔进行了抗滑+基础加固处理。实践证明,该联合处理技术很好地稳定了坡体,保护了电塔等构筑物,对相类似的工程有一定的参考借鉴价值。     

黏性土深基坑侧向卸荷变形特征研究

由于基坑侧向卸荷状态下的破坏特征和加载有很大的不同,其产生的安全问题一直是设计施工重中之重。依托于深圳某深基坑工程,开展了一系列K0状态下原状土的固结不排水三轴试验,对基坑开挖过程中,侧向土体的变形特征进行了分析。结果表明:卸荷应力路径下的原状土表现为轴向压缩,但其破坏应变最大仅为2.6%,远远小于常规三轴试验,且不同土样的临界卸荷比相差不大,利用正态分布分析得到所有黏性土的临界卸荷比分布区间为0.14～0.27。分析其本构关系时,发现若使用固结平均压力作为归一化因子,该地区土体具有良好的归一化特征,为该区域卸荷土体的变形及本构关系研究提供参考。     

变量齿轮泵的新机制研究与微圆槽的卸荷能力分析

为实现功率和排量的同步变化以节省资源,提出一款齿轮泵变量的新机构,该机构原理简单,由变量弹簧力和高压油压力的动态平衡驱动齿轮副有效啮合宽度的自动变化,从而实现泵功率和排量随有效啮合宽度的同步变化;并就其困油性能与困油卸荷进行深入研究和分析,提出具有微圆结构的卸荷槽;最后,进行实例运算和分析。结果表明:微圆卸荷槽具有更大的卸荷面积和卸荷能力;有效啮合宽度越小,困油压力峰值越小,困油性能越好;反之,困油性能越差,但影响不大。     

泵高速用平底直U形卸荷槽的研究与分析

为解决高速齿轮泵困油的卸荷问题,提出了一款极易加工的平底直U形卸荷槽及形位尺寸;并与传统的矩形卸荷槽进行卸荷面积和困油压力的实例对比。结果表明:U形最大卸荷面积增加了13.5%,能有效解决最小困油容积附近的卸荷能力不足问题,且其结构与加工简单;在8 000 r/min高转速下, U形卸荷槽困油的压力峰值增加率为15.9%,压力谷值为-0.26 MPa,其困油现象相对轻微;而矩形卸荷槽的压力峰值增加率和压力谷值分别为25.1%和-0.61 MPa,其困油现象相对严重。