土工格栅与尾矿界面摩擦特性的拉拔数值试验研究

研究土工格栅加筋尾矿坝的首要问题是格栅-尾矿界面摩擦特性,采用了FLAC 3D数值模拟分析了土工格栅在尾矿填料中的拉拔过程,探究含水率与上覆压力对于格栅-尾矿界面摩擦特性的影响规律,并且将其与室内拉拔试验的数据进行比较分析。研究结果表明：土工格栅与尾矿数值的计算结果与试验得到的数据基本符合;认为在土工格栅与尾矿数值计算过程当中,FLAC 3D数值模拟可以很好响应实验室测得的界面摩擦参数（似粘聚力和似摩擦角）;在数值模拟过程中,界面摩擦参数的选择需要进行适度的调节,其中似粘聚力数值可取1.1倍试验值,似摩擦角数值可取0.7倍试验值。研究结果可为土工格栅加筋尾矿坝设计提供一定支持。     

筋土界面作用特性的试验研究

筋-土界面的作用特性直接决定加筋土工程的稳定性,所以筋材与填料的界面技术指标是土工加筋关键的设计指标.该文利用TZY-1型土工合成材料综合测定仪,以塑料土工格栅为加筋材料,以红粘土为填料进行直剪摩擦和拉拔摩擦试验,对不同压实度、不同加筋材料、不同速率下加筋土的摩擦特性、抗拔位移的变化规律进行了研究,为今后的加筋土工程应用提供参考,为相关工程的稳定性和变形分析提供依据.     

土工格栅加筋尾矿坝的界面力学特性研究

保证尾矿堆放场所的安全,对保护周边生态环境、确保周边人民人身与财产安全具有重要意义。为了给尾矿坝加筋处理选择更为合适的土工材料,选用Paragrid 单向聚酯纤维纤塑土工格栅、HDPE-TGDG100高密度聚乙烯土工格栅作为试验土工材料,研究了两者与尾矿坝的界面力学特性,并设计了1个分别使用此2种土工材料的尾矿坝加筋界面力学对比试验,试验中法向应力设置有10、20、30、40 kPa四级。结果显示,在直剪与拉拔试验中,Paragrid格栅与尾矿填料的界面似摩擦角比HDPE-TGDG100格栅的高40.25%与4.57%,Paragrid格栅与尾矿填料的界面似黏聚力分别比HDPE-TGDG100格栅的高54.41%、4.69%。数据表明,Paragrid格栅的力学性能更为优良,采用Paragrid格栅对尾矿坝加筋,工程应用效果更好。该研究的成果对于尾矿坝加筋工程的技术改良具有一定指导作用。     

预张拉土工格栅加筋土挡墙工程应用与分析

以土工格栅为筋材的加筋土挡墙，在施工前对筋材进行预处理，即经过8－9个加－卸载循环荷载作用后，基本消除筋材中的塑性变形部分，在施工时对筋材进行现场预张性，使筋材产生一个初始弹性变形。对于以控制墙面板水平侧向变形为目的，从而以筋材的某一延伸率所对应的承载力作为设计值的加筋土挡墙，这一方法可大大减小工后墙面板的水平侧向变形，从而可提高筋材的设计值，充分发挥土工格栅的高强特性。该方法已运用于具体的实际工程中，经过实践证明本方法是可行的。图2，表1，参5。     

土工格栅加筋土挡墙在高速公路工程中的试验研究

本文以邢临高速公路模块式土工格栅加筋土挡墙工程为依托,根据现场试验监测数据,分析以石灰土为填料的模块式土工格栅加筋土挡墙,在施工期及竣工后的工作特性,得出了墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋变形等分布特征,确定了加筋土挡墙潜在破裂面的位置及破坏形式。     

土工格栅加筋粘土的三轴试验研究

通过对具有不同含水率、不同土工格栅加筋层的粘土进行了三轴压缩试验,测定了土工格栅加筋土体的抗剪强度指标。分析了土工格栅加筋粘土体的内摩擦角和粘聚力随含水率、加筋层的变化规律,得出了有土工格栅加筋粘土的重要结论。     

土工格栅加筋柔性路面力学行为的数值模拟

软弱路基上的粒料基层柔性路面,在交通荷载的反复作用下,会产生过量的塑性累积变形。置于基层和土基间的土工格栅,通过接触面摩阻力对基层和土基施加侧向约束,抑制基层塑性变形发展,改善土基表面应力分布。该文应用有限元法分析一土工格栅加筋模型的力学行为,并探讨基层厚度、土基回弹模量、基层-土基回弹模量比、格栅拉伸模量对加筋效果的影响。分析表明:加筋效果同基层厚度、土基回弹模量、基层-土基模量比、筋材拉伸模量密切相关;低模量筋材加筋、基层较厚时,加筋效果明显降低。     

网孔尺寸对格栅-尾矿界面特性的影响

目前加筋尾矿结构中土工格栅的选用未考虑网孔尺寸的影响,仅考虑格栅的极限抗拉强度,致使格栅网孔尺寸的选用还存在较大的主观性。为了研究土工格栅加筋尾矿的网孔尺寸,也就是格栅-尾矿界面与剪切面面积比对格栅-尾矿界面强度参数的影响规律。选用5种网孔尺寸(12.7 mm×12.7 mm,25.4 mm×25.4 mm,38.1 mm×38.1 mm,50.8 mm×50.8 mm,63.5 mm×63.5 mm)相同规格的土工格栅,分别通过直剪试验和拉拔试验对格栅-尾矿的界面特性进行分析,探求土工格栅加筋尾矿的合理网孔尺寸。试验结果表明:两种试验条件下,随着土工格栅网孔尺寸增大,格栅-尾矿界面强度指标似黏聚力减小,似摩擦角增大;格栅网孔尺寸的变化对似黏聚力的影响显著,对似摩擦角的影响较小;随着格栅网孔尺寸的增大,界面似摩擦因数逐渐降低,降低幅度越来越慢,且法向应力越大,界面似摩擦因数变化范围越小;相同条件下,拉拔界面似黏聚力约为直剪界面似黏聚力的0.7倍,拉拔界面似摩擦角约为直剪界面似摩擦角的0.45倍。为了更准确分析土工格栅加筋尾矿的效果,应该将格栅-尾矿界面摩擦作用从界面综合摩擦作用中分离出...     

土工格栅加筋土挡土墙失稳分析

土工格栅加筋土挡土墙在公路、水利和建筑等领域的应用越来越广泛，通过分析鞍山高新开发区某公路土工格栅加筋土挡土墙的失稳特征和失稳的原因，总结出土工格栅加筋土挡土墙在设计和施工方面应注意的问题。     

筋土拉拔界面弹塑性模型的全过程分析

基于筋土拉拔界面理想弹塑性模型基础上,针对土工合成材料拉拔时出现的应变硬化和应变软化现象,提出了双线性剪应力-位移弹塑性硬化模型和三线性剪应力-位移弹塑性软化模型,将应变硬化筋材的筋土拉拔过程分为弹性阶段、弹性-硬化过渡阶段和完全硬化阶段,将应变软化筋材的筋土拉拔过程分为弹性阶段、弹性-软化过渡阶段、完全软化阶段、软化-残余过渡阶段和完全残余阶段;为了验证2种弹塑性模型的准确性与适用性,将2种弹塑性模型预测结果与试验结果进行对比,并引入几种经典的筋土界面模型进行对比分析;通过筋土界面基本控制方程,分别推导了拉拔荷载下应变硬化和应变软化2种塑性变形特征筋材不同阶段界面拉力、剪应力和位移的计算表达式,很好的反映了筋土拉拔界面的渐进性破坏;同时,为直观反映2种类型筋材拉拔试验过程中界面不同拉拔阶段的受力演化规律,对界面剪应力在不同拉拔阶段的分布规律进行分析。研究结果表明:2种弹塑性模型预测结果与拉拔试验数据吻合良好,能够较好的反映筋土界面的硬化或软化特性,且计算更为简便,具有更好的适用性,验证了所提出2种弹塑性模型对筋材在拉拔界面中渐进破坏分析的有效性;在筋材的拉拔过程中,2种弹塑性模型的过...     

200T型液压起拔机的研制与应用

通过对国内外各种起拔机的优缺点进行综合分析,研制了一种全部液压元件国产化的全液压起拔机。并对该机的性能、寿命、使用成本等几项主要指标和进口设备进行了对比。该机可用在港口、码头、城市高层建筑钢筋水泥地连墙施工中接头管的起拔;还可以用于海上作业船和作业平台的升降定位。     

加筋土筋材拉拔试验研究

对影响筋－土摩擦特性参数测试的几个主要试验条件进行了分析研究,提出了测试的合理取值与改进方法。进行了５种筋材的拉拔试验,得出了加筋土筋材在砂土中的摩擦特性规律和临界摩阻强度,对今后的筋材拉拔试验及工程应用具有参考价值。     

混凝土黏结面应力-渗流耦合试验装置研制及应用

针对新老混凝土黏结面或混凝土与其它介质黏结面大都受到正应力作用的情况,研制了混凝土黏结面应力-渗流耦合试验装置,介绍了装置的主要功能、技术参数、系统组成及关键技术;采用该装置对四组钢板与混凝土黏结面进行了抗渗试验,获得了不同粗糙度的钢板与混凝土黏结面的渗透特性。试验结果表明,该装置完全能够保证测试需要的轴压和水压稳定,提出的电阻法测试渗透锋面的方法是可行的;钢板与混凝土黏结面具有良好的抗渗性能,采用钢质接茬板可保证井壁接茬的密封性能满足要求;在相同轴向应力状态下,钢板与混凝土黏结面的渗透系数大小与钢板表面粗糙度有关,钢板表面粗糙度越大,黏结面的渗透系数越小;装置具有较好的实用性和可靠性,为进一步研究应力作用下混凝土本体、新老混凝土黏结面以及混凝土与其它介质黏结面的渗透特性提供新的测试手段。     

北洺河铁矿深部开采放水试验及数值模拟分析

为了进一步研究北洺河铁矿2#线以东水文地质条件,为深部矿体开采提供科学合理的依据。本次研究利用井下及地表现有的水文地质观测孔,对矿区奥陶系灰岩含水层进行了大型群孔干扰非稳定流放水试验,并利用FEFLOW软件进行数值模拟分析,计算水文地质参数,预测了深部开采矿坑涌水量。结果表明:矿区2#线以东深部灰岩含水层透水性较弱,2#线两侧灰岩含水层存在一定的水力联系,整个北洺河矿区灰岩含水层为一个统一的含水体。     

光弹性应力计率定试验的数值模拟研究

应用ANSYS软件对矿岩体内埋设的光弹性应力计率定试验进行了三维有限元数值模拟研究，分析了应力、位移等分布的规律性，同时模拟得到的各种压力比的光应力计条故级数云纹图，可供现场观测时定量使用。     

回采巷道锚杆支护参数敏感性正交试验分析

采用正交数值模拟试验方法研究了锚杆支护参数对巷道变形与破坏的影响.选择锚杆直径、锚杆长度、锚杆间排距、锚固长度及锚杆预紧力等5个因素、4个水平的正交试验方法进行了相关的数值模拟试验.试验结果表明,锚杆间排距是影响巷道变形与破坏最敏感也是最重要的参数;锚杆预紧力是巷道锚杆支护系统的关键参数,在进行巷道锚杆支护设计时,应将锚杆预应力作为重点考虑的问题之一.     

软岩底板突水机理分析及数值试验

结合煤矿地形特征和煤层赋存条件,通过数理方程确定底板发生破坏的条件,实现对突水通道的初步预测与定位;利用RFPA软件对煤矿软岩底板进行突水机理数值试验研究,进行煤层底板突水路径的应力场、渗流场和声发射演化过程分析,再现底板突水的形成过程,即底板在水压驱动下出现裂纹萌生、扩展以及水压跟踪传递,最后底板隔水层变成导水通道层。研究结果表明：董家河煤矿可通过调控煤层底板突水的条件使之不发生突水事故;该数值计算方法适用于具有类似地质条件的煤矿,可为煤层底板突水机理研究和防范矿井突水事故的发生奠定理论基础和方法指导。