基于 Ｓ型平面路径的水平定向钻管道回拖过程管道力学研究

水平定向转回拖过程是工程建设中的重难点，为优化施工方案，采用工程实例为研究对象，根据管道下穿的不同曲率半径建立了基于Ｓ型平面路径的水平定向钻管道回拖过程的有限元模型，获得最佳曲率半径的施工方案，并分析了管道回拖过程中的应力、应变、轴力分布规律。结果显示，在进入2－3弯曲段时，管道与导向孔产生较大的侧向接触力，应力应变增大明显，最大径向拉应力为163．8ＭＰａ，轴力呈现先迅速增大而后缓慢增大的趋势；当管道穿越2－3弯曲段后，管道与导向孔之间的接触力迅速减小，管道处于悬浮状态，局部与导向孔接触稍大，应力应变值基本趋于稳定，且回拖力呈现缓慢增加的趋势，局部呈现阶梯式增加的现象；根据仿真模型最终计算，获得管道轴力最大值为10846ｋＮ，与实际回拖力为12033ｋＮ相比，拟合偏差仅为9．9％，计算结果与实际较为吻合，最后提出净浮力控制措施，为类似工程施工提供借鉴。     

宁夏红寺堡盆地隐伏古隆起成因机制及其对区域沙漠化的影响

目前对于青藏高原东北缘活动构造研究多集中于活动断裂带的活动性,而对夹持于其间的沉积盆地构造格架及活动性研究甚少。以夹持于烟筒山断裂与牛首山—罗山断裂之间的宁夏红寺堡盆地为研究对象,采用重力资料重处理解译、音频大地电磁测深(AMT)和地震勘探相结合,揭示红寺堡盆地隐伏构造特征,并进一步采用盆山一体化思路分析隐伏构造的成因机制及其对区域沙漠化的控制作用。结果表明:青藏高原在中新世末发生强烈的NE向推挤、扩展和隆升,红寺堡盆地由坳陷盆地转变为挠曲盆地; 在青藏高原NE向扩展的影响下,烟筒山断裂发生强烈的逆冲作用,古生代—中生代基底逆冲于古近系—新近系之上,受构造变形影响的最新地层为中新统彰恩堡组; 红寺堡盆地内的隐伏古隆起呈NW—SE向,与烟筒山构造带具有相同的构造动力学背景,受青藏高原NE向扩展影响形成于中新世末,并且至今仍具有活动性; 隐伏古隆起周缘断裂的活动破坏了地表稳定性、蓄水能力和地表植被,导致区域沙漠化呈现有规律的NW—SE向带状展布。该研究成果对于宁夏红寺堡盆地区域稳定性评价及沙漠化的综合治理具有现实指导意义。     

白家包滑坡的渗流与稳定性分析

三峡库区是中国地质灾害易发区。为探究库水下降时滑坡的稳定性变化，以白家包滑坡为研 究对象，利用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件，建立渗流场－稳定性分析－位移场计算模型，模拟出库水位以不同速度消 落时地下水渗流的消散变化及浸润线滞后库水位的时间效应，深入研究了库水降速下滑坡稳定系数及 滑坡位移场的变化。结果表明:库水下降过程中，滑坡前缘为浸润线变化的重点区域，库水下降降幅增 大，浸润线外凸趋势增强，浸润线滞后于水位线的变化越明显，滑坡受坡体内外水头差动水压力作用，形 成瞬态渗流场，饱和度增加，基质吸力减小，黏聚力、抗剪强度减小，稳定性降低，滑坡前缘位移变形增 加。     

裴沟煤矿典型断裂构造带水化学变化特征

断裂运动是错综复杂的地质作用，物质组成的变化能够通过水质中阴阳离子含量直观表现。以裴沟煤矿近20年来的突（涌）水点化验数据为依据探究各含水层水化学普遍性质，发现阳离子含量和矿化度可以作为水源判别的重要指标，以典型构造浮山寨断层为对象研究断裂构造带水化学变化特征，结果显示距离断裂构造带越近，水中Ca²⁺+Mg²⁺含量减小、Na⁺+K⁺含量增大、矿化度降低，揭示断层两盘不同含水层间水掺和程度。     

富水软岩巷道稳定性控制技术研究

富水条件下软岩巷道容易出现大变形及围岩强度大幅度降低等情况,对矿井的生产安全造成极大威胁。为探索富水软岩巷道稳定性控制技术,结合新上海一号煤矿113082工作面运输巷工程实例,采用理论分析方法研究了地下水对巷道围岩及支护结构的影响,提出围岩稳定性控制对策,并对控制方案进行数值模拟验证。针对富水软岩巷道,首先采取导、疏结合的控水措施,减小对原有围岩强度的影响,降低对支护结构的损害;其次采用全断面、多手段联合加固的支护措施,控制围岩变形。工程实际及数值模拟结果表明,对于富水软岩巷道采取以上技术措施,能够有效保证巷道的稳定性。     

深大水库高陡土质库岸塌岸预测图解模型研究

茨哈峡超高坝的库区土质岸坡,以松散-弱胶结的Q_3砂砾石为主,多呈台阶型近直立状,坡高300 m以上,且部分库段构成水下岸坡的主体。对该类高陡砂砾石库岸进行塌岸预测,目前尚无可借鉴的工程实例,且常用的预测方法大多适用性较差。在塌岸机理研究结论的基础上,从"两段法"塌岸预测图解法的基本思路出发,结合实际地质条件、水库运行方式和"库岸结构法"适用性,对两段法图解模型的预测起始点、水位波动带进行修正,对水上、水下稳定坡角进行选择研究,提出了较适于茨哈峡水库高陡土质岸坡的"三段法"塌岸预测图解模型。     

斜交桥墩布设防撞装置影响通航研究

随着船舶大型化、航道等级提升以及船撞桥墩事故频发，山区河流通航河段早期建设涉水桥墩存在较多的斜交桥墩，即桥墩与水流方向普遍存在夹角，通过安装防撞装置对该类桥墩进行防护是主要的方式之一。为揭示斜交桥墩布设防撞装置引起阻水特性改变对船舶运动的影响，通过数值分析软件ＦＬＵＥＮＴ建立二维数值分析模型，研究高雷诺数下桥墩设防方式、斜交角、桥墩间距对船舶受力及运动的影响。研究结果表明:斜交角与船舶艏摇力矩成正比；布设防撞装置引起船舶船艏力矩增大，船舶通航所需的安全航行间距增大；设防桥墩与船舶间距在0～18ｍ（1倍装置宽度）范围内对通航有显著影响。本研究成果对于山区河流的安全通航问题具有一定的参考价值。