条带充填开采支巷快速掘进支护技术

以山西三元煤矿1#充填工作面的具体工程地质特征及生产技术条件为背景，在保证巷道安全稳定的前提下，提出一种能够科学匹配沿空掘巷围岩现场实际变形破坏的新型支护理念与关键技术。结果表明：巷道掘出后围岩塑性区主要分布于巷道两帮及顶底板，巷道两帮的破坏主要是剪切破坏, 顶板处几乎没有塑性区的分布，底板塑性区分布较广泛，导致破碎岩层发生比较强烈的扩容变形，从而进一步加剧了帮部围岩和巷道肩窝的破坏变形。根据锚杆锚索长度计算原理图，并结合1#充填工作面顺槽巷道掘出后扰动应力分布曲线图，最终确定锚杆锚索参数。     

厚煤层大倾角煤顶下掘进围岩控制数值模拟研究

为研究大倾角煤层开采过程中巷道围岩的稳定状况,以青东矿837机、风巷为工程背景,进行煤层顶底板岩石力学参数实验室测试,利用FLAC3D软件建立不同掘进工艺条件下的数值计算模型,分析软弱特厚煤层巷道分别在跟顶板掘进、全煤层掘进、破底掘进(不同破底深度)条件下巷道围岩破坏范围和变形特征。结果表明：跟顶板掘进方式下,围岩的塑性破坏主要发生在巷道底板下方,需要特别注意加强对底板的支护;跟底板掘进时,底板中部靠近帮脚处产生严重底鼓,应当加强对帮脚和巷帮的支护;在全煤层掘进时,巷道主要变形为底鼓与顶板下沉,顶底板破坏严重。研究成果对于指导大倾角厚煤层开采围岩控制具有一定的理论与工程意义。     

煤层冲刷带软岩巷道支护技术研究

平朔井工三矿东翼辅运大巷穿过煤层冲刷带,围岩软弱破碎,顶板沙化。原锚网索支护方式难以维护巷道围岩稳定。研究提出了高强度铜管混凝土支架支护技术方案。采用FLAC3D数值软件,模拟分析了两种支护方式条件下的巷道稳定性。分析得出,锚网索支护巷道顶板和两帮会形成扇形破坏区．硕板位移量达176mm,巷道不稳定;高强度钢管混凝土支架支护可有效限制巷道变形,破坏区域少,应力集中程度小,巷道稳定。     

不同开挖法对某隧道开挖的围岩稳定性分析

为研究不同开挖法对色季拉山隧道开挖的围岩稳定性的影响,对比分析两台阶开挖法、三台阶开挖法和全断面开挖法在开挖过程中围岩的应力变化及变形情况。基于钻孔SJLSZ-1位置处岩石样品的岩性参数,结合隧道相关支护数据,利用Geo-Studio软件中的SIGMA/W模块分别对该隧道不同开挖法开挖进行数值模拟,并分析隧道开挖的稳定性。结果表明：3种方法在开挖过程中以及全部开挖后,掌子面围岩XY位移主要集中在隧道的顶部及仰拱,而最大主应力主要集中在隧道的左拱腰以及右拱腰;对比云图变化及监测点数据,全断面开挖法的XY位移量最小,拱顶24.8 mm,右拱脚28.3 mm;应力变化最小,左拱腰690.303 kPa,右拱腰721.171 kPa;综合数值模拟分析过程中监测点的位移数据以及应力数据发现,全断面开挖法为隧道的最优开挖方法。研究结果可为类似隧道开挖提供参考。     

岩溶沉陷区埋地管道预警与极限位移响应分析

针对岩溶地区地表沉降导致管道逐渐失效破坏的严重问题,采用有限元分析软件,对不同内压下在不同沉降长度时管道所达到极限位移状态下进行力学响应分析,并分析了在不同内压下管道的极限悬空长度,得到了不同条件下管道极限位移和极限悬空长度及不同沉降长度下的管道预警位移,为管道安全预警及安全评价提供依据.结果表明:随着沉陷长度的增加,管道跨中应力不断减小,两端应力逐渐增大,管道危险位置由跨中逐渐向两端转移;随着内压的增加,管道危险位置出现在两端时的沉陷长度越短;且内压越大管道最大位移和预警越大,管道极限悬空长度越短.     

基于广义Hoek-Brown准则的多参数强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

岩体边坡稳定性问题是岩石力学领域一个长期存在的课题,基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析,由只考虑内摩擦角与黏聚力的传统抗剪强度折减法,发展到包括变形参数和强度参数在内的多参数协调折减方法.针对有限元强度折减法研究成果及其存在的不足,考虑岩体弹性模量的沿深度递增关系,基于Hoek-Brow n准则提出一种针对弹性模量进行折减的方案;结合边坡算例进行稳定性计算,通过ANSYS建立有限元模型,以塑性区贯通作为边坡失稳判据,模拟岩石边坡的渐进劣化失稳破坏.将计算安全系数与传统抗剪强度折减法所得到的安全系数进行比较,证明所提出的折减方法用于边坡劣化折减计算切实可行.     

掘进工作面过断层运输与回风巷道支护及效果分析

断层破碎区巷道有效支护对于煤矿安全生产具有重要意义.以山西沁和能源集团九鑫煤业有限公司205工作面运输与回风巷道过断层为试验对象,采用分析法对工作面运输与回风巷道过断层进行分析.提出冒落区顶板注浆治理、破碎围岩超前预注浆、锚杆+锚索+网的联合支护方式并对支护后的巷道围岩变形进行监测.监测结果表明,巷道顶板下沉量为60 m m、底鼓量为50 m m、两帮移近量为81 m m,巷道变形量较少,巷道得到了有效控制.     

北江特大桥锚固区水平承载力研究

利用索塔节段足尺模型试验进行北江特大桥上塔柱锚固区模型水平荷载顶推试验,并对其进行数值模拟分析。研究结果表明:索塔锚固区模型在成桥索力对应的最大水平荷载5300kN作用下,均处于弹性工作状态;开裂荷载为9000kN,抗裂安全系数为1.7,破坏极限荷载大于21000kN,破坏极限安全系数>3.9,具有足够的强度储备,安全可靠性高;采用ansys建立数值模型,同荷载条件下结构位移、结构应力应变等数据来看,理论与实测结果基本吻合,理论计算值及与实测值的偏差值在控制范围以内。     

不同充填率条件下倾斜矿体覆岩破坏规律及地表变形研究

文章以某铁矿为工程背景,采用PHASE 2D有限元软件建立数值模型,研究了不同充填率影响下倾斜矿体覆岩破坏特征及地表变形规律,拟合了地表下沉量与充填率的关系。数值模拟结果表明:充填率是围岩稳定性及地表变形的重要影响因素,随着充填率的增大,地表垂直位移和水平位移都显著减小。     

软岩隧道支护结构受力特征分析

为研究软岩隧道支护结构的受力特征,优化软岩隧道支护方案及施工工法,以龙怀高速石凹顶隧道为依托,选取浅埋段、深埋段、破碎带断面进行现场监测,从支护结构受力的变化规律、空间分布、对比验证等,对围岩压力、接触压力、初支混凝土应力、钢拱架应力等进行系统研究。结果表明：软岩隧道采用CD法比预留核心土法施工扰动小,作用于支护结构上的荷载也相应偏小;作用于支护结构上的荷载与围岩破碎程度及所受构造应力大小呈正比关系;隧道施工中应尽量减少不必要的围岩扰动,充分发挥围岩自承能力。     

川西南公路顺层边坡桩锚组合结构加固分析——以乐西高速ZK9+352 ~ ZK9+526边坡为例

四川盆地周边地形地质条件复杂,公路建设中顺层边坡的工程病害频现。通过工程地质分析和数值计算,基于滑面损伤本构模型,研究顺层边坡支护前后滑面应力、位移和边坡稳定性系数等特征量的变化规律,验证桩锚组合结构加固顺层边坡的适用性;通过施工全周期现场监测,获取边坡深部位移、抗滑桩桩身弯矩和锚索应力的时效特征。结果表明：开挖扰动下顺层边坡具渐进性失稳破坏特征;自坡脚沿滑面向后缘,位移呈指数型平滑递减,剪应力先增大后降低,滑面损伤变量自剪应力峰值位置开始同频衰减;采用桩锚组合结构加固顺层边坡后,滑面位移最大值降低88.62%,最大损伤变量降低84.75%,稳定系数提高25.20%;坡体深部位移、抗滑桩桩身弯矩、锚索应力等监测验证了桩锚组合结构加固的有效作用。     

小型铁路站房大跨混凝土坡屋面分析——以庆城站房为例

为了满足建筑功能需求并迎合建筑仿古造型,小型铁路旅客站房中间候车厅屋盖多结合造型采用大跨混凝土坡屋面.以新建银西高铁庆城站为例,采用PKPM、YJK两种软件进行模拟分析,并采用SAP2000作为对比,研究不同楼板单元假定对屋面大跨折梁、框架柱的受力影响,拟找出合理的分析方法;对比屋面挑檐板不同板厚对框架受力的影响,并对屋面板内应力进行分析.分析结果表明:内力分析采用程序缺省的楼板单元所得结果偏离实际,大跨框架梁跨中最大弯矩误差高达159％;采用弹性膜板单元能够较为真实地反映大跨坡屋面结构的受力并对配筋设计留有一定的安全储备;挑檐处屋面板可缓解折梁水平推力产生的不利效应,但增加挑檐板厚度对框架受力改善不明显;屋面板在坡屋面处、开洞处出现一定程度上的应力集中,但仍处于可控范围.     

单钢板-混凝土组合板承载性能分析

为研究单钢板-混凝土组合板在公路桥梁中的应用,提出一种新的钢板与混凝土板组合形式。通过对其进行仿真模拟结合静力试验,研究其裂缝发展模式和破坏形态,分析该模式组合板受弯承载性能。试验结果表明：试件破坏模式为弯剪混合破坏,在试验过程中,试件截面纵向应变沿组合板高度上基本符合平截面假定,在破坏前有明显的变形特征,且承载性能较好。可见该形式的组合板基本能满足使用需求,对实际工程组合板的选型有一定的参考意义。     

库区公路K243滑坡形成机制及治理措施

依托澜沧江黄登水电站库区沿江公路K243滑坡工程实例，对新生工程滑坡和古滑坡的成因机制、变形破坏模式及治理措施进行研究，分析滑坡多工况组合条件下的稳定状态和剩余下滑力；运用GEO5软件建立滑坡模型，分析抗滑桩内力及位移变化，以及不同治理施工过程中的滑坡稳定性变化规律。研究结果表明,K243滑坡采用双排刚架抗滑桩、锚索桩板墙、填土反压及截排水等措施进行治理，效果显著；新生工程滑坡后排桩剪力和弯矩均大于前排桩，后排桩桩顶位移大于前排桩，而古滑坡前排桩的剪力及位移均大于后排桩；新生工程滑坡在不同施工过程中的稳定系数提高比例约为古滑坡的一倍。实践证明K243滑坡治理是成功的，可为库区公路滑坡分析与治理提供参考。     

港铁P8y车轮与钢轨的接触分析

针对港铁轮轨磨耗问题，建立港铁P8y车轮与60E1、60E2钢轨弹塑性接触三维有限元模型，对不同横移量和不同轴重下的轮轨接触状态分别进行对比分析。得出如下结论：改变轮对横移量，车轮与60E2钢轨接触的接触斑始终呈较为规则的椭圆形，而与60E1钢轨接触的接触斑形状近似等腰三角形，两种轮轨接触斑面积随着轴重的增加而增大。与60E1钢轨接触时相比，车轮与60E2钢轨接触时接触斑面积较大，最大等效应力和接触应力较小，且随着横移量和轴重变化最大等效应力和接触应力波动较小。综上所述，港铁P8y车轮型面与60E2钢轨型面匹配情况较好，可以延长轮轨的使用寿命。     

浅埋大断面小净距隧道支护受力特性实测与模拟研究

浅埋大断面小净距隧道围岩稳定性差,加上相邻隧道间相互扰动频繁,支护结构受力复杂,极易引发隧道塌方与地表变形等问题,严重威胁隧道施工安全。以重庆海天堡隧道为背景,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,对浅埋大断面小净距隧道围岩压力与复合式衬砌内力的施工响应规律进行研究。结果表明：相邻隧道施工相互扰动明显,后行隧道核心土开挖对先行隧道围岩压力释放影响最为显著;先行隧道支护可通过加固围岩实现小净距隧道压力拱水平减跨,进而提高后行隧道围岩承载力;针对浅埋大断面小净距隧道开挖,双侧壁导坑法可有效控制围岩变形及压力释放。基于该隧道开挖方法的围岩压力及支护受力施工响应规律可为施工方案的优化提供借鉴与参考。     

西江流域广西段区域经济差异的时空演变特征

利用标准差、变异系数、锡尔系数等测度指标，从县级、市级、地带3个空间尺度，衡量西江流域广西段2004—2019年的经济差异程度。结果证实：自2004年以来，县域人均 GDP 的绝对差异持续扩大，相对差异波动上升后回落；整体经济差异呈现两极分化，经济结构呈“核心—边缘”特征；各县相对发展速率空间差异显著；宏观上，地带间差异是构成整体差异的主体；微观上，市域内经济发展不平衡性远超地带间和市域间，大体决定了总体经济差异的走势。