废弃盐穴地下储气库稳定性研究

国际上公认盐岩体是地下能源（石油、天然气）储存最理想的介质，作为储气库的盐岩溶腔，一般都是根据设计要求通过水溶开采形成。目前，国内外鲜见利用地下废弃盐岩溶腔作为天然气储气库的先例。通过对ABAQUS有限元的二次开发，对某废弃盐岩溶腔的储气库围岩和岩柱的蠕变变形规律及腔顶蠕变损伤区的范围进行数值模拟，并对废弃溶腔作为储气库时的工作压力和储库套管鞋高度设计作了有益的探讨，这对指导工程实践具有一定的指导意义。     

浅埋大跨公路隧道施工过程和支护优化的研究

基于沪蓉西八字岭隧道大跨段的工程特点,采用大型非线性有限元软件ABAQUS模拟大跨隧道的开挖和支护全过程,提出优化大拱隧道的衬砌结构形式,取消原有设计的中隔墙。同时开展隧道的现场监控量测,测试结果表明围岩的变形规律和数值分析规律基本一致,但数值分析结果量值略微偏高。本文的研究成果表明:在选择较好的施工工序下,对浅埋大跨四车道公路隧道采用无中隔墙法是可行的,研究成果还将在沪蓉西的其它几座分岔隧道的实践中得到应用。     

预制双裂纹板岩各向异性细观尺度实验研究

 板岩是一种非均质、连续–非连续介质,包含有微裂隙、微孔洞和微构造等,在力学、渗流、热传导等诸多方面均表现出明显的各向异性。选取锦屏水电站辅助洞泥质板岩试样,采用超薄金刚石锯片在标准岩样上预制一对三维裂纹,并应用岩土CT实验技术,开展水平和垂直层理方向加载条件下裂纹演化的细观尺度观测,分别得到了天然和预制双裂纹板岩破坏过程的细观表现特征,对比分析了水平和垂直层理方向加载条件下板岩裂纹起裂、扩展和破坏模式的不同,并对基于密度统计的岩石细观损伤变量定义方法的局限性进行了分析和讨论,为研究板岩的力学各向异性提供了新思路。     

BP神经网络在分岔隧道位移反分析中的应用

在西部交通建设过程中,沪蓉西宜昌—恩施段的高速工程穿过的多为崇山峻岭,地形地质条件极为复杂,遇到很多以前很少甚至从未涉及的难题。在隧道建设方面,为适应多变的地形地质条件,不仅设置连拱隧道、小间距隧道等多种型式,而且还设置分岔隧道,即一端洞口为连拱隧道甚至四车道大拱,而另一端洞口为上下行分离隧道。利用沪蓉西八字岭分岔隧道现场监控量测数据,结合有限差分程序FLAC3D与BP神经网络模拟技术,对该分岔隧道围岩参数进行位移反演分析,并考虑隧道围岩爆破松动圈的影响。工程应用结果表明,该方法适用于求解这类大规模、复杂非线性隧道工程问题,其稳定性、适用性良好,精度满足工程要求。研究结果将对该隧道和西部山区类似的复杂结构长隧道的勘察、设计、施工起到一定的指导作用。     

大宁河特大拱桥桥址溶崩角砾岩力学特性研究

由于大跨径上承式拱桥在拱座处将产生巨大的水平推力,导致地基变形,而溶崩角砾岩岩质较软,对工程的稳定性有重要影响。以大宁河特大桥桥址处溶崩角砾岩为研究对象,通过系统的试验与理论研究,得到溶崩角砾岩抗压特性并提出溶崩角砾岩的流变力学模型,并将建立的流变力学模型所得的研究成果与试验成果进行对比分析,最后通过数值仿真对流变力学模型进行验证。本文研究成果为对我国建设中最长的上承式钢管拱桥———巫山大宁河大桥的长期稳定性分析及相关工程建设提供依据。     

公路分岔隧道循环风相互影响及其对策研究

沪蓉国道主干线宜昌-恩施段地形地质条件特别复杂,其中的八字岭、庙垭和漆树槽设计成新型隧道结构型式--分岔式.分岔口循环风的相互影响将直接影响隧道的通风运行成本.重点研究双车道公路隧道在不同间距、不同风速时的循环风的影响程度.通过数值计算和回归分析提出隧道循环风相互影响与隧道进、排风速度及隧道间距的定量关系式,并提出修筑中隔墙、错开隧道出口间距等方法减小循环风相互影响的技术措施.该成果为国内其他近距离长大隧道的通风设计和隧道方案选择提供理论与试验依据.     

特厚煤层分段综放开采动压机理与规律研究

根据甘肃砚北煤矿矿井动力现象的特征，通过现场实测与资料统计，实验室煤岩力学性质试验及理论分析，得出了砚北煤矿矿井地应力分布的基本规律，并进一步证实砚北煤矿矿井动力现象属冲击地压，其冲击的强弱程度属中等偏弱且具有明显的脆性特征，地应力的大小和方向是影响其动力现象的最根本因素．     

非饱和岩体弹塑性损伤模型研究与应用

从多孔介质的角度,首先建立岩石孔隙度与体积应变之间的关系,在此基础上定义材料的渗透系数、孔隙度、损伤变量和饱和度的基于孔隙度变化的动态演化关系式;然后基于多孔介质有效应力原理,提出非饱和渗流应力耦合的弹塑性损伤本构模型;最后将所建模型通过子程序导入大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对锦屏水电站引水隧洞开挖过程中的围岩变形、应力、塑性区、孔隙水压力、损伤及孔隙度演化进行计算与分析,研究结果对引水隧洞的开挖与支护设计具有一定的参考价值和借鉴意义.数值计算结果表明,所建模型合理,可反映围岩饱和-非饱和-再饱和过程中变形、损伤演化的机制.     

深部高地应力巷道断面优化研究

巷道失稳和维护困难是困扰高地应力深部矿井的普遍问题,严重影响矿井的生产和经济效益的提高。深部矿井高地应力巷道有其自身的应力分布特点,对巷道的支护设计提出了更高的要求。研究从巷道断面优化着手,根据深部矿井高地应力巷道的地质赋存特征,结合淮南-780m水平现场地应力测试及室内岩石物理力学性质测试结果,运用FLAC3D三维显式有限差分法分析软件,建立巷道支护的三维数值计算模型,通过对几种方案巷道周边塑性区分布、应力场、位移场等的分析对比,得到了较为易于维持巷道稳定的巷道断面优化设计方案。     

砚北煤矿地应力测量及其分布规律研究

本文介绍了砚北煤矿地应力测量的方法、过程和结果。通过现场实测 ,获得了矿区 2个水平 4个测点的地应力大小和方向 ,并通过回归分析得出了矿区的地应力场分布规律。测量结果对矿井的生产和建设具有重要的指导意义