大掺量粉煤灰混凝土简支梁的试验研究

通过试验确定一组最佳的C40混凝土配合比（粉煤灰掺量20％）作为基准梁,保持其他材料不变,用粉煤灰分别取代水泥40％、50％,制作相同尺寸的3根梁,然后进行弯曲试验,比较3根梁在抗弯强度、应变、挠度、裂缝等方面的异同.试验表明,粉煤灰掺量40％的钢筋混凝土梁与基准梁有类似的力学性能.     

上游式尾矿库颗粒沉积规律及坝体渗流场分析

以尹庄尾矿库为工程背景,通过现场沉积滩面及钻孔取样进行室内筛分试验、渗透试验,获得了上游式尾矿颗粒在库内沉积规律,建立了尾矿库概化地质模型,并通过三轴试验得到了概化模型中不同地层尾矿的应力应变关系;以测定的饱和含水量、残余含水量及饱和渗透系数及各尾矿颗粒级配曲线为基础,利用Fredlund-Xing模型获得了土-水特征曲线及渗流模型;以有效应力理论为依据,建立上游式尾矿库流-固耦合数学模型,对该库的应力场与渗流场进行分析,获得了坝体的应力场及孔隙压力的分布规律。研究成果可为尾矿库的设计、施工和安全生产提供技术支撑。     

基于统一强度理论的岩石统计损伤软化本构模型及其参数研究

假设岩石材料的损伤服从三参数Weibull分布,首先引入损伤阀值的思想,建立岩石统计损伤演化模型;其次,基于统一强度理论和Lemaitre应变等价性假设,引入Lode参数,建立一种可以考虑中间主应力的岩石统计损伤软化本构模型,并推导出模型参数的解析解;最后,通过与试验结果进行对比,验证了所建立的统计损伤本构方程及其参数确定的合理性。研究结果表明:该本构模型参数获取简单,能够较好地反映岩石的偏应力-应变关系,尤其是各级围压下的岩石损伤初始点和峰后应变软化特性。     

某露天铁矿采场边坡优化设计可靠度分析

根据某露天铁矿采场地质条件和开采形成的边坡形态,共选择4个典型剖面,设计了6个边坡角优化方案。采用Morgenstern-Price法计算边坡安全系数,所得安全系数均大于1.0,但极限平衡法未考虑岩土体参数的空间变异性,无法全面反应边坡的安全性。鉴于可靠性分析方法的优越性,采用蒙特卡洛模拟法进行随机模拟试验,分析各边坡设计方案所得平均安全系数与上述极限平衡法求得的安全系数相接近,但破坏概率均在可接受的破坏概率阈值之下,可靠性指标均大于可接受的可靠性指标最小值,满足工程稳定性要求。     

三山岛金矿上覆断层赋存状态对巷道稳定性的影响

大量工程实践表明,断层对地下巷道围岩稳定性有决定性的影响。以三山岛金矿深部主要断层F1,F2及F3为工程背景,采用数值模拟的方法研究断层倾角0°、50°、90°,水平断层分别距巷道顶板5、10、15 m,断层厚度分别为10、15、20 m等多种工况下的巷道掘进过程,对照无断层情况下的巷道稳定性,分析断层倾角、断层距巷道顶板的距离、断层的厚度对巷道围岩稳定性的影响。得出主要结论:倾角增大的过程中巷道的两帮收敛随之增大,断层厚度对巷道稳定性的影响主要体现为巷道顶板沉降的增大,断层距巷道顶板10 m的范围内,对巷道的安全掘进产生影响需要支护加固。     

大掺量粉煤灰混凝土氯离子渗透试验分析

砂率分别为40%、45%、50%;粉煤灰分别取代水泥0、30%、40%、50%、60%,组成15组C30混凝土配合比。然后进行氯离子渗透试验,比较C30混凝土在不同的砂率和粉煤灰掺量时的氯离子渗透性。试验表明,在砂率45%、粉煤灰掺量40%时,C30混凝土的氯离子渗透系数最小,抗渗透性最好。     

粉煤灰和砂率对C50混凝土强度及抗CL^-渗透性研究

研究了砂率、粉煤灰掺量对C50混凝土强度、抗Cl^-渗透性的影响。结果表明：该混凝土的最佳砂率为45%,粉煤灰掺量为30%时,其56d强度超过了基准混凝土的强度,粉煤灰掺量为40%、50%、60%的混凝土56d强度也达到了C50混凝土强度的要求。砂率为45%的混凝土抗渗性优于砂率为40%、50%的混凝土,且其抗Cl^-渗透性比基准混凝土有较大提高。     

深部开采高地应力区钻孔卸压数值模拟及应用

为防治三山岛金矿深部开采高应力作用下诱发的岩爆灾害,设计卸压钻孔方案减小水平地应力对围岩的影响。运用FLAC3D建立深部高应力巷道钻孔卸压的数值模型,分析了巷道钻孔卸压过程中采场周围岩体的应力和弹性应变能的变化。结果显示:钻孔卸压后,巷道水平和垂直方向最大应力有效转移,使巷道顶板和两帮应力均有显著下降,巷道围岩整体变形量减小,对缓解岩爆等地压灾害具有明显效果。现场布设的围岩应力监测系统显示,随着卸压钻孔的推进,围岩应力明显减小,证实钻孔卸压方案达到了卸压效果,提高了围岩稳定性。