深埋矩形巷道围岩压力拱变化规律研究

为探究深埋矩形巷道围岩压力拱变化规律,基于复变函数理论的保角变换方法,将平面z上深埋矩形巷道轮廓转换为ζ平面上的单位圆,然后通过Matlab软件求解2个解析函数Φ(ζ)和Ψ(ζ),求出了围岩压力计算公式。建立矩形巷道的数值模型,通过将巷道围岩应力数值模拟结果与理论计算结果进行对比,验证了理论计算公式的准确性。在此基础上,根据围岩压力拱的定义,求出矩形巷道压力拱范围,同时研究了侧压力系数、矩形巷道高宽比以及边界力对围岩压力拱的影响。结果表明:当侧压力系数λ由小到大取值0.15,0.30,0.5,1时,其围岩压力拱厚度由小变大;当巷道高宽比a/b由大到小取值6/4,6/6,6/8时,其围岩压力拱厚度由小变大;当竖向应力分别取67.5,135.0072,270.0144kPa时,若围岩未进入塑性,则边界力的取值对巷道压力拱无影响。     

V字形地表浅埋隧道围岩松动压力计算方法

基于水平地表和倾斜地表浅埋隧道围岩松动压力的计算方法,对V字形地表浅埋隧道构建力学简化模型,并推导了围岩松动压力计算理论公式。结果表明,围岩垂直松动压力与偏移量t呈二次函数关系:当偏移量t满足0≤t≤B/2时(B为隧洞净跨),随着偏移量的增加,V字尖端左侧围岩垂直松动压力增大,V字尖端右侧围岩垂直松动压力减小;当偏移量t≥B/2时,随着偏移量的增加,隧道完全偏向V字尖端的一侧,此时隧道相当于处于倾斜地表下,围岩的垂直松动压力会持续增大;V字形浅埋隧道总的围岩松动压力呈增大趋势,随着斜直面上的侧压力系数λ增大,围岩的总压力也随之增大。隧道水平松动压力与偏移量呈一次函数关系,随着偏移量的增大,V字尖端左侧隧道水平松动压力增大,V字尖端右侧隧道水平松动压力减小,隧道左右受力不均匀,隧道结构不稳定,可以通过推算的偏移量与松动压力间的关系进行有效加固。     

层状地层中矩形隧洞围岩应力及位移

为从理论上探析层状地层中隧洞围岩应力和位移求解问题,基于Покровский当层法理论,将层状地层转化为均质地层,再利用复变函数将坐标平面z上均质地层中矩形隧洞映射为复平面ζ的单位圆。首先,针对浅埋隧洞,阐述计算其应力及位移的方法;其次,针对深埋隧洞,通过求解解析函数Φ(ζ)和Ψ(ζ),得出层状地层中深埋矩形隧洞围岩应力,进而获得围岩应变和位移;最后,针对某具体矩形隧洞,借助MATLAB软件求解其解析函数Φ(ζ)和Ψ(ζ),研究围岩侧压力系数、边界力和隧洞高宽比等对隧洞围岩应力的影响。     

微型桩抗弯承载力试验研究

对于存在安全隐患且急需抢险处治的的滑坡、路堤边坡、基坑等救灾工程,坡体稳定性差,传统支挡结构难以实现快速施作,而微型桩具有明显优越性。但不同形式的微型桩,其承载力及破坏特征不同。通过改进yas-2000型压力试验机,并将其用于测试钢筋混凝土桩、钢管混凝土配钢筋桩及钢管混凝土配工字钢桩的抗弯承载力,结果表明:①钢筋混凝土桩的受力全过程可分为3个阶段,即未裂阶段、裂缝阶段及破坏阶段;②钢管混凝土配钢筋桩及钢管混凝土配工字钢桩的受力过程可分为4个阶段,即压实阶段、弹性阶段、弹塑性阶段和强化阶段;③通过对比分析上述3种不同结构微型桩的荷载-位移曲线得出在3种不同结构的微型桩中,直径相同时钢管混凝土配工字钢桩的抗弯承载力最大,其极限弯矩值为209.21 kN·m。     

考虑密集系数的台阶松动爆破振动速度预测模型

为提高台阶松动爆破振动峰值速度的预测精度，减少由爆破振动引起的次生灾害事故，通过分析两种具有代表性的爆破振动峰值速度预测模型存在的不足，利用能量守恒定律分析了密集系数对爆破振动速度衰减的影响，基于量纲理论推导出考虑密集系数的多元非线性爆破振动速度预测模型，并结合具体实际工程，对监测数据进行非线性回归分析。结果表明：考虑密集系数的爆破振动速度预测模型相较于两种经典预测模型其预测精度提高了9.99%和4.16%,具有更高的预测精度，同时可为爆破工程设计提供指导，达到防控振动灾害的目的，为类似工程提供参考与借鉴。