采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则计算孔隙水影响下的主动土压力

为分析非线性Mohr-Coulomb破坏准则下孔隙水压力对挡土墙主动土压力的影响,采用极限分析上限定理推导挡土墙主动土压力的解析解,采用MATLAB软件求解主动土压力的数值解,并分析了非线性Mohr-Coulomb破坏准则相关参数以及孔隙水、土体容重、挡土墙高度等对主动土压力和墙后破裂角的影响.研究表明,孔隙水等因素对...     

二级新型悬臂式挡土墙主动土压力计算方法

基于土的塑性极限分析理论,考虑滑裂面上填土黏聚力及填土与二级新型悬臂式挡土墙墙背接触面上的黏着力,研究了挡土墙土压力受力分析模式,取墙后滑动土体的水平薄层单元进行受力分析,建立极限状态下悬臂式挡土墙主动土压力的一阶微分方程,给出了土压力强度、土压力合力、土压力作用点的理论计算公式。研究结果表明,二级新型悬臂式挡墙上墙应力分布呈抛物线形状;下墙的应力分布类似于梯形分布,最大值出现在挡墙的底部,最小值出现在挡墙的中部。通过有限元数值分析法研究其受力变形特点,数值分析表明：二级挡土墙卸荷作用比较明显,且土自重在二级挡墙中得到了充分的利用;挡土墙主动土压力分布与模拟结果基本一致。     

大倾角煤层巷道支护稳定性数值试验研究

针对大倾角煤层巷道支护课题,通过FLAC3D数值模拟研究异形断面的的变形破坏与受力分布规律,确定了合理的支护工艺并成功应用于工程实践。研究表明:①受岩体结构非对称性影响,巷道产生的层间剪切滑移变形、高应力挤出变形等差异性变形是导致大倾角煤层巷道非对称变形破坏的主要原因。②直墙拱形断面巷道可改善围岩的应力状态,减小围岩塑性区破坏范围,降低围岩的变形量,更加适合大倾角煤层巷道的开挖支护。③研究成果可为类似工程的设计和施工提供借鉴参考。     

软弱岩体中的合理支护结构

随着矿山建设的发展,近年来不少井筒和巷道穿过软弱岩层,由于软岩的塑性变形较大,故传到支护结构上的荷载很大,使支护产生很大的变形甚至招致结构的破坏,这主要是由于设计取用的荷载偏小或者是没有采用合理的施工方法。 在塑性变形大的软弱岩层中,支护结构上所受的荷载,再不能应用挡土墙理论或冒落拱理论来计算确定。它是由于原岩应力状态破坏(开挖造成的)后,以应力重分配的     

用库尔曼图解法求解挡土墙的第二滑动面

缓倾斜墙背挡土墙的计算中,采用库仑理论会造成很大误差,国内外很多人对这一问题进行了探讨.缓倾斜墙背挡土墙墙后全体往往有两个滑动面:一个在远墙的填料中,称为第一滑动面或内破裂面;一个在近墙的填料中,称为第二滑动面或外破裂面,如图1中所示的Cb线及Ca线.作用在第二滑动面上的E_x值较作用在墙背上的E_x值为大,而相应的垂直力(E_y+Q)较小.这些对挡土墙构成的不利因素,已经引起注意.普里列夏叶夫对tgα=0.7挡墙作了试验,当(?)=33°,且填料与墙的摩擦角δ=(?)时,在墙后的填料中形成“对称于垂线并与垂线成倾斜角为45°-(?)/2     

动载荷下加筋土挡土墙的可靠性

用LUSAS有限元软件对加筋土挡土墙的工程结构在动载荷条件下受载荷状况进行分析，结果表明加筋土挡土墙破坏性的主要原因是：土体松动引起加筋体脱离稳定区；加筋体疲劳断裂；断面板剪切破裂；因墙体内部出现滑动块体而引起墙址偏移。根据这四种可能引起墙体破坏的方式，考虑墙体地基状况和整个墙体抗倾覆能力，建立加筋土挡土墙的可靠性功能函数表达式。以正态分布假设，用二阶矩阵方法对加筋体的抗拉功能函数式进行分析计算。     

福建后埔桥桥台加固设计及施工技术

福建后埔桥桥台采用注浆加固法提高原桥台地基土的承载力；采用钢筋砼框架加预应力锚索的方法来提高桥台及其基础结构的整体性；侧墙处采用浆砌片石挡土墙，用于防止侧墙向外变形。介绍了加固技术的设计及施工方法。     

倾斜填土表面挡土结构土压力计算方法探讨

该文提出把挡土墙后墙顶以上的倾斜填土看成是作用在墙顶上的外荷载 ,运用求解附加应力的布氏解答 ,结合朗肯土压力理论 ,来求解作用在墙背上的主动土压力。这种方法可以较准确地考虑挡土墙后填土的长度、宽度和厚度、填土表面的倾斜程度、墙背与填土之间的摩擦以及极限平衡状态的影响 ,得出的主动土压力小。     

充填墙提升煤柱性能机理与数值模拟研究

在对条带煤柱破坏失稳过程和规律分析的基础上,研究了充填墙加固煤柱以提升其性能机理,对低强度膏体和高强度矸石混凝土充填墙提升煤柱性能进行了模拟及分析。结果表明:充填墙加固作用主要体现在对煤柱侧向约束和分担煤柱承载载荷上,充填墙自身强度和对煤柱的侧向约束须满足一定条件才能保证煤柱性能提升效果;充填墙主要限制了煤柱塑性破坏区煤体横向变形并使其承载能力增加而宽度减小;充填墙分担煤柱承载载荷,煤柱整体支承压力都有所降低;高强度矸石混凝土充填墙提升煤柱性能效果优于低强度膏体充填墙,相同宽度下可以分担更多煤柱承载载荷、更有效地限制煤柱横向变形并提供足够的侧向约束力;在模拟地质采矿条件下当矸石混凝土充填墙宽度3 m时为最佳,煤柱性能得到显著提升,又不至过大增加成本,煤柱整体应力分布趋于平缓、均匀,横向变形较小,3 m宽矸石混凝土充填墙可等效7.93 m宽煤柱,煤柱尺寸可减小15.86 m,煤炭采出率可提高17.62%。     

大倾角松软厚煤层回风平巷支护研究

针对大倾角松软厚煤层中的1201南回风巷变形量大、支护效果差的问题,分析并指出巷道断面不合理和架棚支护与围岩变形不耦合是支护失效的两个主要原因.提出采用直墙切圆拱形断面和锚带网+锚索支护方案,用FLAC3D数值软件进行模拟,认为方案能有效控制围岩变形并使其处于较好应力状态,明显减少围岩塑性破坏区范围,支护效果良好.     

高挡土板桩墙施工期三维整体有限元数值模拟

针对某引江河二线船闸工程,基于ABAQUS建立了船闸地连墙板桩结构三维有限元整体分析模型,开发了相应的FRIC子程序模拟地连墙和土体的相互作用;分11级连续模拟了船闸施工期5个不同典型阶段的锚碇桩、地连墙的内力、变形以及锚杆的内力变化,并将有关数值模拟结果与现场实测结果进行了对比,二者取得了较好的一致;对锚杆的布置高程和闸室土体的开挖方式进行了优化研究。研究表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变形以及锚杆的内力变化情况;闸室土体的开挖过程对地连墙和锚碇桩的变位影响较大;锚杆布置在泥面到闸顶高度的2/3位置时墙体变形和内力最小。     

30 m超高加筋土挡墙在宁化行洛坑钨矿的应用

论述了超高加筋土挡墙的设计过程与建造及挡墙的变形特征。较大墙高宜采用加筋土挡墙，其对地基的适应性强，占地少，建造周期短。行洛坑钨矿原矿运输铁路跨越深沟谷，与栈桥相比较后，采用了加筋土挡墙方案，设计建造了二级30 m超高加筋土挡墙作为路基，1 a累计最大水平位移16～83 mm，最大沉降24～115 mm，建成5 a来运行正常。     

沿空留巷围岩应力演化规律及大变形机理分析

针对沿空留巷围岩要经受上下两个区段工作面采动应力影响,围岩变形量大、巷道维护困难的特点,以沁新煤矿为工程背景,运用数值计算的方法得出了沿空留巷全寿命期围岩应力演化规律和变形特征。通过对围岩加、卸载荷规律及破坏效应的分析,总结了沿空留巷围岩产生大变形的原因。结果表明:1巷旁支护体与实体煤帮力学性能的差异及其在形成稳定承载结构过程中为适应上区段工作面顶板垮落而产生的围岩持续变形是沿空留巷围岩大变形的主要组成部分;2沿空留巷全寿命期内围岩的受力可看作卸围压条件下的三次轴向加载和卸载作用,卸围压条件下的反复加卸载在加剧围岩变形破坏的同时也是围岩变形量积累的过程,最终导致围岩大变形的发生。     

永平铜矿滑坡分析和治理方案研究

以永平铜矿滑坡段工程地质条件为依据,对滑坡的受力变形机制进行了分析;在滑坡破坏模式分析和稳定性计算的基础上,提出了以钢轨抗滑桩为主,配合挡墙、钢筋混凝土结构及浆砌护坡、预应力长锚索、防排水及减震措施等的综合治理方案。     

永平铜矿充填挡墙安全设计及工程应用

根据永平铜矿井下开采的技术条件以及充填方式, 对原有单一结构的混凝土充填挡墙进行了优化改进以及工艺研究, 针对不同尺寸巷道采用不同形式的充填挡墙: 对大尺寸(5 m×4.5 m)断面的巷道采用混凝土-木复式充填挡墙, 结合了重力式挡墙(混凝土墙)与轻型挡墙(木支柱)的优点; 对小尺寸(3.05 m×3.15 m)断面的巷道采用木挡墙。在满足挡墙强度要求前提下, 不仅降低了挡墙构筑成本, 而且加强了挡墙透水性。通过挡墙的力学分析以及厚度计算确定了一次充填高度和挡墙厚度, 确保了挡墙的安全可靠性, 保证高阶段充填安全进行。所介绍的技术措施和经验可为类似矿山挡墙设置提供借鉴。     

考虑土拱效应的倾斜挡墙土压力研究

针对现有主要研究竖直挡墙间土压力,而缺少研究倾斜挡墙间土压力的现状,研究了具有一定倾斜角度的挡墙土压力。通过假定挡墙与水平面呈夹角α,对挡墙间土体沿竖向取水平薄层作为微分单元体,通过作用在单元体上的水平力和竖向力的平衡条件,得到考虑土拱效应及倾斜角度的挡墙土压力理论公式,及对应不同倾斜角度和摩擦角的系数Kw计算公式,并与Handy理论土压力公式进行了比较分析。结果表明：当墙体竖直时,本文公式与Handy理论公式得到的结果一致。倾斜角度越小,竖向应力值越小,而挡墙上土压力值则越大,土拱效应发挥效果越好;Kw随着摩擦角的增大而增大,随内摩擦角的增大而减小。Kw与K′之间的差值随着内摩擦角、摩擦角的增大而增大,随倾斜角度的增大则减小,当墙体非竖直时,采用侧压力系数K′计算挡墙上土压力值存在风险。     

端部约束作用下巷旁支护体承载与破坏规律研究

为了预测不同端部条件及不同煤层倾角下巷旁支护体的变形和破坏规律,利用FLAC3D构建巷旁支护体模型,通过试算法,获得模型内聚力和内摩擦角随塑性剪切应变的折减函数关系,使数值模型与充填材料在物理压缩试验中获得的应力-应变关系和破坏规律一致。基于该种赋值条件,对巷旁支护体在不同端部条件下的变形破坏规律进行研究,获得以下结论:无端部约束下,峰前支护体内的应力分布近似均匀,可自由侧向变形,且倾角对支护体进入塑性时的峰值载荷大小没有明显影响;存在端部效应时,支护体的峰值承载能力有所提高,并将在侧向产生非均匀变形。在端部约束条件下,随着倾角的变化,支护体的破坏形式不同:当倾角为0°~10°时,呈现多重剪切破坏;10°~25°时,呈现双裂隙的剪切破坏;25°时,边界单元呈现摩擦剪切破坏。此外,在倾角作用下,存在端部约束时,在支护体的锐角处应力集中程度最高,在进行支护设计时应补强支护。     

沿空留巷巷道底板破坏特征及影响因素分析

针对沿空留巷巷道底板变形严重等问题,分析了沿空留巷巷道底板破坏特征及影响因素,以山西2个矿作为研究对象,分析了沿空留巷巷道底板破坏特征,主要分为5个阶段,主要为掘进稳定期、一次采动前支撑影响期、一次采动后影响期、一次采动后稳定期和二次采动前支撑影响期;然后采用FLAC^3D数值模拟软件,对沿空留巷底鼓影响因素进行分析。研究为沿空留巷巷道底鼓的治理提供了理论基础。     

宝雨山煤矿矸石山地质环境恢复治理技术研究

为了改善、净化宝雨山煤矿矸石山周围空气质量,提高居民的身体素质和健康水平,分析了主要地质环境问题,主要为土地资源破坏、地形地貌景观破坏、地质灾害以及粉尘污染和视觉污染等;设计了矿山地质环境恢复治理技术,采取表面修整、修筑毛石挡墙、完善矸石山及周边排水系统,覆土、植树绿化等措施改善矸石山景观,安装洒水防尘装置治理矸石山扬尘,防治矸石污染。     

地质雷达在京九铁路路基挡土墙质量检测与评估中的应用

地质雷达作为一种高分辨率、快速有效、数据实时处理及操作简便、无损的探测技术在路基挡土墙工程中得到应用,为质量评估提供完整、可靠的依据。主要介绍地质雷达检测挡墙墙体几何尺寸的基本原理、方法,以及在京九铁路路基挡土墙检测与评估中应用的分析和判断,认为该方法对结构物无损情况下可查清挡墙的内在缺陷,为尽早消除挡墙隐患和病害、确保行车安全起着十分重要的作用,具有显著的经济和社会效益。