锰及其偏析对U71Mn钢轨雾化全长淬火工艺的影响

本文讨论了Mn及其偏析对U71Mn钢轨淬火工艺的影响,用光学显微镜和电子显微镜研究了U71Mn钢轨全长淬火中的白块组织,并讨论了其形成的原因。在试验的基础上肯定了U71Mn钢轨不适合作全长淬火用钢。     

钢轨的抗接触疲劳伤损性能研究

研究了一种与常规的金属材料接触疲劳性能试验不同的,更接近线路钢轨轮轨接触状态的钢轨接触疲劳试验方法,对不同钢轨在车速160 km/h、半径800 m、轴重25 t条件的抗接触疲劳伤损性能进行模拟试验研究.结果表明,在一定的试验(工况)条件下,裂纹萌生和扩展速率较低、磨损量大的钢轨接触疲劳伤损相对较轻.在试验的几种钢轨中1 000 MPa级的U75V热轧钢轨接触疲劳伤损最重.根据各钢轨的接触疲劳伤损特点,1 300 MPa级热处理钢轨适宜在小半径的重载线路上使用,强度和裂纹扩展速率低的钢轨适宜在高、快速线路上使用.     

基于“深地-地表”联动的深地科学与地灾防控技术体系初探

地球是已知唯一适合人类生存的行星,揭示地球深部奥秘对于人类生存与发展具有重大意义。随着人类社会的快速发展,地震地质灾害频繁发生、深地工程动力灾害事故更加凸显,机理不清、难以预测和有效防控,其根本原因在于,人类无法准确认知地球科学基础规律以及地球深部过程与浅表层过程的耦合关系,现有地球深部基础科学研究已滞后于人类深部工程实践活动,传统地质灾害信息的浅表监测存在较大局限。在此基础上,开展深地科学探索与地质灾害防控联动技术研究对解决资源保障、生命演化与可持续发展等重大科学问题具有重要的意义。“深地-地表”联动战略体系以深入理解深地科学与地质灾害内在联系、进行深地科学与地质灾害领域的超前战略谋划为核心目标,通过基于典型深部工程的“深地-地表”联动科学研究平台,充分关联我国广布的地表灾害信息监测群及纵深的深地科学实验室、矿区以及深地工程示范基地,借助区块链大数据技术建设“深地-地表”智慧中心,统筹不同区域、不同类型、不同深度研究平台,最终在此基础之上以“深地-地表”联动为核心,建设“深地-地表”地灾防控联动探测大科学系统,全面构建深地科学规律及重大地质灾害孕灾机制战略研究体系,服务全国乃至全球的深地科学前沿探索、深地工程安全与长期稳定性、重大地质灾害预警与防控,助力我国领跑世界深地科学和地质灾害的相关领域研究。     

预静载与周期扰动荷载组合作用下花岗岩的断裂韧度与声发射特征

钻爆法是大型地下工程的主要开挖施工方法。对洞室围岩而言,除受地应力作用外(静载),还经常受到爆破等扰动荷载的作用。地应力与爆破扰动的耦合作用在深部高地应力条件下表现更为显著。因此,研究动静组合荷载作用下岩石的力学行为,特别是断裂特征,可为预测和控制深部岩石工程特有的问题提供理论基础。作者采用人字形切槽巴西圆盘(cracked chevron notched brazilian disc,CCNBD)试样,在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验机上进行组合加载试验,研究花岗岩在预静载和周期扰动荷载组合作用下的断裂韧度与破坏特征。在获得静态断裂韧度的基础上,分别设定预静载为静态强度的50%、85%和90%,再分别施加50%、15%和10%的扰动荷载,获得组合加载条件下断裂韧度和声发射信号,分析Falicity比和声发射b值。结果表明:1)组合荷载作用下试样的裂纹张开位移(crack open displacement,COD)比静态加载时大,但随着预静载的增大而减小。2)花岗岩CCNBD试样的塑性变形比、修正断裂韧度均随预静载的增大而增大。3)预静载较低时,对试样承受扰动荷载能力的影响较小;预静载比达到90%后,试样对扰动荷载很敏感,且随着扰动荷载的施加,试样发生渐进破坏。     

再论茅坪滑坡的复活机制与治理可行性

基于对茅坪滑坡体1993-2000年的监测资料分析，初步认为茅坪滑坡体复活是其东侧白岩危岩体中不合理的采煤活动引起的。为了证实上述推论，2004年7月-2005年1月，对滑坡体的变形、水位和降雨量进行补充监测。结合相关监测成果，进一步论述滑坡体的水动力条件变化及其对滑坡体变形的影响：（1）水动力条件演变包括两个方面，其一是采煤活动诱发的白岩危岩体开裂和崩塌以及由此产生的黄沟流水路径的改变：其二是水库蓄水与运行。（2）黄沟流水路径的改变不但抬升滑坡体的地下水位，且使地下水位在较长时间内维持在高水位。（3）黄沟流水完全来源于大气降雨；降雨，特别是强降雨对滑坡体的变形速度影响最大。（4）1999年后，水库蓄泄水对前缘次级滑体的影响减弱。作为隔河岩变形库区规模最大、变形最为严重的滑坡体，茅坪滑坡的失稳问题应该引起相关各方面的关注与重视。建议在治理工程时优先考虑截排来自黄沟流水。     

改进的拉氏乘子法在接触摩擦问题中的应用

以节理单元的刚度系数作为罚方法中的罚参数，将改进的拉格朗日乘子法应用于接触摩擦问题。给出了模拟物体接触时粘结、滑动与张开或闭合的迭代求解格式及刚度对称化方法。并对某坝基变形进行了分析。     

地下厂房岩锚梁裂缝成因分析

针对水电站地下厂房开挖过程中出现的岩锚梁与围岩结合部位的纵向裂缝,结合地质资料、监测成果和施工过程,对岩锚梁裂缝产生的原因进行较为详细的分析,认为裂缝形成的时间在2006年10月底至11月初,即地下厂房进行第Ⅴ层开挖施工期间;裂缝段围岩的差异变形是裂缝产生的主要原因;导致围岩差异变形的地质原因是存在岩脉断层,施工原因是支护措施不能有效地节制围岩变形.因此,考虑岩体的非连续性,加强施工期地质工作,及时预测侧墙可能出现的差异变形,并采取有力的支护措施对确保岩锚梁安全十分重要.     

旋转非对称边坡三维安全系数计算

基于滑面正应力修正模式,推导出旋转非对称边坡三维极限平衡安全系数显式解答。首先假设三维滑面正应力的初始分布,然后乘以含2个待定参数的修正函数;根据滑体竖直方向力平衡、垂直滑动方向水平力平衡及对旋转轴力矩平衡的条件,导出关于安全系数的2次代数方程;得到三维安全系数的显式解。本方法不需考虑条柱间具体作用力,满足主要平衡条件,计算过程简单,可应用于实际边坡工程。     

坑道中水的抑爆消波性能试验研究

强爆炸冲击波对坑道内部的人员、设备和结构等均能产生巨大的毁伤破坏作用,因此如何消减冲击波强度的防护技术成为研究热点。本文以模型坑道和实际坑道为平台,系统开展了不同数量的集中置水(袋装水)和不同长度均匀置水(均布水)的消波效应试验,对试验结果进行了分析对比;并结合试验现象对水的消波机理进行了初步探讨。结果表明:无论集中置水还是均匀置水都具有显著的消波性能;直坑道内爆炸近区两者的消波效果相近,而在爆炸远区均匀置水的要高出约10%;较复杂的穿廊结构坑道比直通坑道具有更加明显的消波效果;增加置水量能提高超压衰减率,在相同位置增加相同数量水(15kg)时,即集中置水每增加1袋和均匀置水每增长1m时,超压衰减率分别提高约2%和5%;总体来说,均匀设置的消波效果更优于集中设置。     

Hoek-Brown岩体中轴对称隧洞渐变扰动分析

现有的Hoek-Brown(HB)岩体地下开挖分析模型中,常将通用HB准则(2002版)的扰动因子D取为一固定值,与之不同之处在于将该因子从洞室开挖面至弹塑性分界面按渐进衰减考虑。结合非线性的非关联流动法则,给出了轴对称隧洞的临界支护压力、塑性区半径、应力和位移评价公式,相应的值可通过数值积分法获得。对节理岩体中洞室开挖爆破损伤和应力释放所致的渐变扰动分析,所提模型实质是对围岩塑性区软化问题的描述。算例表明,模型对D进行不同处理,也可得到轴对称隧洞理想塑性和弹脆塑性情况的分析解,为实际工程检验爆破开挖面附近岩体渐变扰动程度提供了理论解参考。