圆形隧道开挖卸荷效应的动静态解析方法及结果分析

针对地下圆形隧道的开挖卸荷效应,基于岩石动力学和弹塑性理论,在求解其动、静态显式解析解方面进行新的尝试。首先,探讨非均匀应力场中圆形隧洞开挖卸荷的力学模型,研究初始应力的分布规律以及卸荷过程的处理方法。基于Laplace变换和留数定理,给出一种计算隧道开挖时围岩响应规律动态解析解的方法,得到线性卸荷条件下围岩应力和位移的解析表达式。其次,考虑岩体的非线性硬化和软化特性,运用弹塑性解析法,推导出围岩应力和位移的静态解析表达式。对比分析动静态解析结果的差异,结果表明：(1) 卸载阶段,惯性力的存在能减少开挖卸荷对围岩的破坏,保持围岩的完整性,故而在动态解析结果中,围岩的扰动范围小,位移小,应力集中系数低,但应力梯度较高。(2) 动态解中,径向应力一直处于压缩状态,而切向应力先拉后压,有利于径向拉裂纹及层板结构的形成。(3) 卸荷速率存在临界值,当卸荷速率达到临界值时,质点的振幅及频率都达到最大值。     

柱状节理玄武岩各向异性特性的调查与试验研究

针对几何形状特殊且为镶嵌结构的柱状节理岩体,为认识其各向异性力学特点和开挖卸荷下的破坏模式,首先在柱状节理玄武岩截面几何特征的现场调查统计和3类结构面的扫描电镜(SEM)分析基础上阐述柱状节理岩体在结构上的横观各向同性特点,然后通过垂直其柱体轴线方向和平行其柱体轴线方向的柱状节理岩体原位声波测试揭示柱状节理玄武岩的变形各向异性,进而通过不同取样方向岩芯的单轴压缩试验和现场岩块的点荷载试验阐明其强度各向异性特点,最后结合上述所获得的柱状节理玄武岩各向异性认识分析其开挖卸荷下的“结构–应力”控制型破坏模式及其结构劣化的具体表现形式,所得认识和结论对柱状节理岩体地层中地下洞室稳定性分析和支护设计具有参考意义。     

半煤岩软底巷道底鼓控制技术

已15煤岩软底巷道底鼓一直是困扰平煤集团三环公司的重大问题．以该巷道大范围内的岩体为研究对象，通过对巷道底鼓影响因素的理论分析，得出围岩性质、地质构造和支护形式是产生底鼓的主要因素，提出了锚注加固底板控制巷道底鼓的方案，并对其支护加固机理进行了研究分析．采用数值模拟软件，对巷道使用普通锚网支护和锚注支护加固底板的围岩变形破坏规律进行了数值模拟，对锚注加固底板前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况进行了系统的分析．现场结果表明：锚注加固技术显著提高了底板岩体的强度和承载能力，极大的提高了巷道的支护效果，有效的控制了半煤岩软底巷道的底鼓变形．     

氨基磺酸改性海藻酸钠的制备及对Fe3+的吸附

为有效防止尾矿坝化学堵塞可在排水设施上涂覆海藻酸钠基吸附材料。以海藻酸钠(SA)为基体, 高碘酸钠为氧化剂, 氨基磺酸为改性材料, 制备了一种吸附材料氨基磺酸改性海藻酸钠(MSA), 使用FT-IR、SEM对其进行表征, 并研究了MSA对Fe³⁺的吸附行为。研究结果表明: —NHSO₃H被成功引入到海藻酸二醛(ADA)上制得MSA; MSA吸附Fe³⁺后分子尺寸增大, 分子链空隙增大。MSA吸附Fe³⁺的较佳吸附条件为Fe³⁺初始质量浓度200 mg/L、Fe³⁺溶液pH值2、吸附时间240 min, 吸附温度25 ℃, 此时MSA对Fe³⁺的吸附量最大, 为151 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式, MSA对Fe³⁺的吸附是单分子层化学吸附; 吸附热力学分析表明吸附过程是一个自发的过程, 且温度升高不利于吸附反应的进行。     

超大跨度网络拱结构的分析

网络拱结构系由上弦拱、下弦杆及交叉倾斜的系杆组成的一种新型结构形式.本文阐述了网络拱结构的特点及分析原理,提出了一个网络拱结构的简化分析方法,并举例以说明其应用.最后对网络拱在大跨度建筑屋盖中的开发应用提出了一些设想和方案.     

反倾岩石边坡变形破坏试验及有限元分析

根据相似理论建立地质力学模型,研究反倾层状边坡岩体的变形破坏机制。介绍了模型试验的设计和过程,研究了原型边坡的变形破坏机制和岩层倾角对边坡稳定性的影响。同时进行了Ansys模拟计算。通过比较这两种研究方法的结果,发现反倾层状边坡岩体的变形机制为倾倒变形,破坏模式为弯折破坏;破坏首先在坡顶产生,边坡变形加速的过程是在开挖结束一段时间后才出现;岩层倾角的变化对反倾边坡的变形影响不敏感,但对边坡变形加速持续时间的长短有较大的影响,岩层倾角越小,变形加速所持续的时间越长。     

三峡库区高阳段库岸岩体裂隙网络模拟研究

为合理评价三峡库区高阳段库岸岩体结构特征,为工程整治提供依据,对区内岩体进行了裂隙调查及网络模拟研究。通过野外岩体裂隙的实际测量和调查,建立了较为符合实际的结构面几何参数概率模型。应用蒙特-卡洛法和直接法原理,利用计算机模拟得出符合实际的二维裂隙网络图,并进行了一些改进和有关问题的探讨,如广义RQDt计算、裂隙线连通率计算等。最后在此基础上对研究区内岩体的工程地质性质作出切实的评价。     

渗流计算中的一维压缩存储及PCG程序设计

在大型渗流计算中,由于总导水矩阵的对称性、大型性、稀疏性,导水矩阵数据的存储算法对总导水矩阵的存储量起关键作用。结合PCG方法探讨了矩阵的一维压缩存储算法,提出了本算法的计算理论和方法。实例计算结果表明,一维压缩存储PCG求解能够显著减少计算时间、降低计算成本。     

1080MW汽轮发电机转子内部短路故障分析

转子接地短路故障是发电机常见故障之一,对设备本体以及电网安全造成严重威胁.本文以一台1080MW汽轮发电机转子内部短路故障为案例,详述故障的过程、诊断及后续处理.通过现场检查、交流阻抗试验、重复脉冲(RSO)试验和小电流开环试验等检测方法确定短路点位于转子导电杆,并在故障部件解体后确定故障由导电杆内部两极间短路造成.     

湖北省山洪灾害防治区划研究

根据湖北省现有的小河流域山洪灾害资料,分析其发生的特点及频率,参照当地降雨分布、地形地质条件、社会经济情况等,以小流域为单元,以GIS为技术手段,编制出山洪灾害防治区划图,图中分为重点防治区与一般防治区,对各区的特殊问题作出分析总结。