强夯法处理湿陷性黄土路基效果的数值分析

数值分析方法在解决工程实际问题的研究中应用极为广泛。以邯长高速公路更乐至冀晋界段为工程背景,利用三维有限单元法,模拟了湿陷性黄土路基强夯加固处理的单点和多点的夯击过程,分析了湿陷性黄土路基在受夯击时的应力及变形分布规律。有限元模拟结果与工程现场强夯测试结果比较吻合,为强夯法的研究开辟一条新的途径。     

玲珑金矿巷道塌陷机理及拱桥法加固数值模拟

玲珑金矿255m主运巷道塌陷面临着停产和严重的安全隐患,由于其自身的特殊性,使其加固处理十分困难.众所周知,在不同的地质情况下,治理矿山巷道塌陷破坏的方法也各不相同.分析了玲珑金矿255 m水平主运巷道塌陷破坏的成因、加固治理的难点和拱桥法锚注加固技术的要点,应用有限差分软件FLAC3D分析了该技术的加固力学机制和加固效果,直观地得出拱桥法加固对于巷道围岩应力、位移和状态的影响效果,证明了拱桥法加固技术的有效性.该技术可在类似的岩土工程中推广应用.     

Evaluation method for expressway rock slope stability based on numerical simulation

Taking the deep cutting excavation of Beijing-Qinhuangdao expressway as an example, the paper utilizes DYNA-2D dynamic FEM procedure to simulate the rock blasting process. The computation model was based on dynamical response of nonlinear elasto-plasticity material. According to analyses of the distribution and transmission of stress field, displacement field, velocity field, and acceleration in the course of blasting,and discusses of the blasting vibration influence to the rocky cut slope from many sides.the calculated results met well with that of in situ measured results. It is easy to determine vibration state of any point in the slope such as stress, displacement, velocity and acceleration, which confirm that numerical simulation method is feasible. The meaning of this research is not only to design the blasting construction to forecast and prevent the expressway rocky slope from disaster in mountains area, but also to offer a new experience of numerical method in geotechnical field.     

Stability analysis of the open-pit mine slope and the study on the incensement of the slope angle

Based on the exploration of the engineering geology and the rock mechanics testing, limit equilibrium analysis method was adopted to calculate the stability of the Huogeqi Copper Mine slope, the results show that the original slope angle is too conservative and the slope have the potential of more preferable slope angle. In order to discuss the possibility of slope angle enhancement, sensitivity analysis of parameters related to limit state slope was made. Quantitatively determined angle value of the adding and the optimal slope angle was obtained. The study having performed showed that it is not only useful for the safety control of open-pit mine slope but also for the open-pit mine design for the similar geological condition.     

高阻尼橡胶用于岩石动载冲击防护的吸能特性试验研究

为了有效控制和减少深部高应力岩体冒落、硐室失稳及岩爆等工程动力灾害,借助于高阻尼橡胶材料在抗冲击、抗剪及能量吸收等方面的优越性能,拟研发带有高阻尼橡胶材料的深部新型硬岩小应变吸能锚杆,其吸能效果主要取决于高阻尼橡胶材料性能,为了系统评价高阻尼橡胶用于岩石冲击防护的吸能特性,文中利用φ50 mm分离式Hopkinson冲击压缩试验系统,对高阻尼橡胶、花岗岩–花岗岩组合试件以及高阻尼橡胶–花岗岩组合试件开展不同加载速率条件下的冲击试验,探讨对比高阻尼橡胶的吸能规律及其吸能效果。研究结果表明:高阻尼橡胶吸收的能量随入射能增加呈线性增加,说明吸收的能量占入射能的比例恒定;花岗岩与花岗岩组合试件分形维数增长速度比橡胶花岗岩组合试件快5.5倍,反映高阻尼橡胶在外荷载激振下具有良好的吸能特性;不同厚度的高阻尼橡胶材料存在最佳吸收能量,入射能在200~250 J范围内橡胶最佳厚度为15~20 mm,研究成果将为吸能锚杆的研发提供理论和数据支撑。     

深井硬岩矿山采场结构参数优化的数值模拟研究

本文利用有限元数值分析软件对深井硬岩矿山采场高度为80m,跨度分别为15m、20m、25m、30m四种工况下的采场稳定性进行了优化数值模拟研究,定量地计算和分析不同跨度下采场围岩的应力、位移和拉应力区的分布状况,确定了有利于采场稳定的结构参数。研究结果表明:在深井硬岩矿山中,当采场高度为80m,采场跨度为20m时,采场围岩的受力状态与整体稳定性较好。研究结果给深井硬岩矿山采场设计提供了新的思路和方法。     

基于固有时间尺度分解算法的微震信号去噪

针对微震信号的非平稳宽频带特征,采用环境噪声层相关阈值,基于固有时间尺度分解(ITD),建立了一种高效的去噪算法。与小波变换为基础的去噪对比结果表明,ITD算法去噪彻底,去噪波形与原始波形峰值位置精确一致、到时突变细节保留完整,适用于对初至波到时精确拾取和判断。     

基于多孔介质理论的覆盖层漏风特性研究

针对首钢杏山铁矿露天转地下开采覆盖层漏风的实际问题,以多孔介质中流体流动的理论为依据,利用FLUENT软件,模拟了不同孔隙率条件下覆盖层的漏风特性,得到了不同孔隙率条件下覆盖层厚度与漏风系数的关系,对指导矿山露天转地下开采覆盖层的形成具有重要意义。     

某深凹露天矿高陡边坡破坏模式分析

在详细的地质调查的基础上, 采用赤平极射投影和三维离散元计算方法相结合的方式, 确定了某露天矿高陡边坡潜在的破坏模式, 并较真实地、动态地模拟了边坡块体在开挖过程中位移和变形状态的变化特征及破坏过程, 为边坡稳定性计算提供可靠依据。     

岩石材料脆性剪切破坏模式下的强度分析

使用声发射法与三轴试验相结合的方法对岩石试样微裂隙产生和发展进行监测,以获取岩石脆性剪切混合破坏模式的特点.采用断裂力学与岩石力学理论相结合的方式进行理论分析和试验数据处理,得到了试样三阶段特征强度随应力状态变化的规律,并提出了一种适用于岩石脆性、剪切混合型破坏强度分析方法,据此建立了Mohr-Coulomb、Griffith和Hoek-Brown等强度准则与脆、剪混合强度模型的关系.采用此模型对水厂边坡混合花岗岩的全应力-应变试验数据进行脆剪混合强度分析,理论值与试验值具有良好的一致性.