考虑抗滑煤柱的倾斜基底内排土场稳定性研究

煤层赋存角度倾斜导致相应区域内排土场基底倾斜,造成内排土场稳定性降低易发生滑动。为了探究抗滑煤柱在露天矿倾斜基底排土场中的应用效果和作用机理,以某露天矿倾斜基底排土场为研究对象,对倾斜基底未留设抗滑煤柱和在坡脚处留设抗滑煤柱情况下的排土台阶分别作理论分析,基于极限平衡法分别推导出了2种情况下的边坡稳定性计算公式。以基底地层倾角及排土场排弃高度为变量进行研究,得到基底地层倾角α或排弃高度H与边坡稳定系数Fs均呈负相关反比例函数关系,基底地层倾角对边坡稳定性影响较大,排土场排弃高度对边坡稳定性影响较小。采用FLAC~(3D)软件结合强度折减法对排土场留设煤柱前后状态下进行数值模拟分析验证,与理论分析结果基本一致,得出在当前地质条件下留设宽10 m抗滑煤柱可提升稳定性5%,从理论上揭示了留设抗滑煤柱对排土场边坡稳定性的影响。最后对抗滑煤柱留设参数进行研究,以煤柱留设高度h及煤柱留设坡面角β为研究对象,得到抗滑煤柱的留设高度与稳定系数呈正比例二次函数关系,抗滑煤柱坡面角对稳定系数影响成反比且影响较小,为后续在排土场边坡设置抗滑煤柱的研究及通过留设抗滑煤柱提高边坡稳定性的措施提供参考。

倾斜基底排土场抗滑煤柱稳定性计算方法

针对露天矿倾斜基底排土安全防护问题,分析了倾斜基底排土方式、变形特征及滑动模式,建立了倾斜基底模型与抗滑煤柱模型,分析了抗滑煤柱稳定评价方法和排土台阶边坡稳定系数影响因素。结果表明,抗滑煤柱稳定性由煤柱内摩擦角θ岩和排弃物料安息角θ排之间关系决定;当θ岩≥θ排时,随煤柱长度增加,排土台阶边坡稳定系数增大;当θ岩<θ排时,随煤柱长度增加,排土台阶边坡稳定系数呈增大、减小、再增大的变化特征。

倾斜基底内排土场边坡稳定性分析

研究倾斜基底对边坡稳定性的影响,以受到芦子沟背斜构造影响的安太堡露天矿内排土场边坡为研究对象,基于刚体极限平衡法,分析了在1 420 m排弃标高下,平盘宽度分别为60、70和80 m时以200 m为步距向东推进到不同工程位置的边坡稳定性,并得出其变化规律。根据强度折减理论,使用FLAC3D对倾斜基底的内排土场边坡进行数值模拟,确定了以背斜构造为基底的内排土场边坡的滑坡模式。研究表明:安太堡露天矿内排土场边坡受到倾斜基底的影响,其稳定性随平盘宽度的增加呈近线性增加,随工程位置的东移呈现出先减小再增大之后趋于稳定的规律。排弃标高为1 420 m时,内排土场能安全通过背斜区域的平盘宽度为80 m;内排土场边坡的滑坡模式为以危险圆弧为侧界面、以基底为底界面的切层—顺层滑动,背斜构造导致的倾斜基底是边坡稳定性的控制因素。

倾斜基底高填方次生滑坡及其防治

本文在野外工程地质调查与岩土工程勘察的基础上,采用定性、定量分析方法,分析了堆放于陡坡上的高填方边坡产生滑坡的机理、类型及特征,研究表明该滑坡的类型属土质、中厚层、推移式次生滑坡。滑坡整体处于基本稳定状态,但稳定安全储备不高;在连续降雨或暴雨条件下该滑坡整体超过临界状态而处于不稳定状态,此时,滑坡可能产生失稳滑动破坏,对临近边坡处的人员及建筑物产生危害。建议采取抗滑桩、排水等综合治理方案,并对滑坡体进行监测。

倾斜基底护岸结构稳定性分析

结合JTJ300—2000《港口及航道护岸工程设计与施工规范》中推荐的抗滑、抗倾稳定计算方法,考虑倾斜基底对护岸结构稳定性影响以及内河航道船形波等荷载作用效应,对不同倾斜基底护岸进行了受力分析,建立了基于分项系数法的倾斜基底护岸稳定性表达式。算例表明,内倾基底护岸结构有利于提高结构的抗滑稳定性。

斜桩加固下覆倾斜基底软土桩-网复合地基离心模型试验

通过2组相似比为1:100的土工离心模型试验,研究斜桩对既有下覆倾斜基底软土桩-网复合地基的加固效果。试验结果表明,采用斜桩加固既有下覆倾斜基底软土桩-网复合地基,可有效减小路堤顶面的工后位移(竖向、水平),控制路堤顶面两侧沉降差的发展;同时,斜桩加固能有效抑制既有复合地基中斜坡桩、摩擦桩的桩顶水平和竖向位移,防止土工格栅的破坏及复合地基非对称"盆状"沉降的产生和发展;此外,斜桩加固可显著减小既有复合地基中的水平向推力,提高地基刚度及稳定性。研究表明,斜桩是加固既有下覆倾斜基底软土桩-网复合地基的有效措施。

倾斜基底深厚软土高速铁路桩-网复合地基稳定性分析

高速铁路要求轨道有很好的平顺性,对路基的稳定性和变形更有严格要求。以东部沿海某高速铁路为背景,研究了在长期循环荷载作用下,深厚软土层地基倾斜基底的倾角变化,引起的软土强度折减,对桩-网复合地基稳定性安全系数的影响,并探讨了影响桩-网复合地基稳定性安全系数的其他因素。

倾斜基底排土场边坡变形破坏底面摩擦模型实验研究

某露天铁矿废弃排土场高134 m,基底为粉质黏土,平均厚度为12.65 m,基底坡度前缓后陡,后部坡度达16°。运用底面摩擦模型实验,研究基底在天然状态和饱水状态下的排土场边坡的变形破坏特征,并对排土场边坡潜在破坏的演化过程和诱因进行了探讨。基底天然状态下排土场边坡整体稳定,仅在下部边坡发生局部破坏。基底饱水排土场边坡沿粉质黏土层发生整体滑动。排土场的潜在破坏模式为滑塌—牵引—推移复合破坏模式,首先是排土场前缘一级边坡失效,沿基底粉质黏土层剪出;然后是边坡前缘侧向支撑力降低导致二级边坡临空面加大,潜在滑面逐渐扩展至二级边坡水平;最后是排土场边坡出现整体滑移,后缘张裂牵引排土场顶部,并沿张拉裂缝下挫至二级边坡,并继续推移下级边坡滑移,最终形成前部鼓胀后缘下挫的稳定状态。

高地震烈度带倾斜基底排土场稳定性分析

针对青海大头羊煤矿二矿改扩建过程中外排土场选址及建设问题,根据排土场物料的物理力学参数值建模,分别采用BISHOP法和Morgenstern-Price法对天然工况和考虑地震条件下的倾斜基底排土场稳定性进行计算和分析。结果表明,考虑地震荷载影响时,排土场安全系数小于1.20,处于不稳定状态。为防止滑坡出现,对台阶高度进行优化调整,并提出破底板、疏干排水等预防措施,保障排土场整体稳定性。

倾斜基底软土桩网复合地基工作机理分析

以杭深高速铁路一典型工点为例,采用FLAC 3D建立有限元模型对路堤荷载作用下倾斜基底软土桩网复合地基的受力变形特性进行分析。结果表明:路堤顶部发生明显的沉降和横向位移,在路堤同一高度处,路堤中部沉降最大,路堤右侧沉降次之,路堤左侧沉降最小;桩顶沉降和地基土表面沉降、土工格栅的沉降和拉力均关于路堤中心不对称,表现为右侧大于左侧,最大值出现在路堤中心偏向右侧约2倍桩间距处;斜坡桩和悬浮桩的桩间土发生明显的绕桩流动而平台桩的桩间土并未发生绕桩流动现象;桩身弯矩分布与桩的位置和桩端嵌固条件密切相关。

倾斜基底基础

介绍了倾斜基底基础计算方法的发展,指出此种基础的优点;重点阐述了萨克罗夫斯基建立的倾斜基底基础极限承载力公式及其试验验证;并对倾斜基底基础的设计、计算与应用作了总结。

高填方路堤荷载下倾斜基底CFG桩复合地基破坏机理分析

对一般水平成层路堤下刚性桩复合地基的失稳破坏机理已有较为深入的研究,但对倾斜地基下高填方路堤荷载作用下刚性桩复合地基的失稳破坏尚缺乏深入揭示。依托某工程,对高填方荷载作用下倾斜基底CFG桩复合地基进行三维数值分析,研究考虑桩体刚度损伤的CFG桩复合地基的破坏机理。结果表明:混凝土塑性损伤模型能较好地模拟CFG桩的力学性能,能较合理地还原桩体破坏后桩身应力释放-应力再分布的实际过程,且可通过损伤输出变量分析CFG桩复合地基的渐进破坏过程。在高填方路堤荷载作用下,倾斜基底CFG桩的受荷特点和破坏模式较水平成层路堤有较大差异,表现为路堤中心桩所受弯矩和剪力较大,较易发生桩体的压弯破坏和剪切破坏,在设计中应予以重视,路堤左侧桩所受弯矩和剪力总体上小于中心桩,先发生破坏的可能性不大。

软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理与控制

针对露天矿软弱倾斜基底排土场边坡变形失稳问题,以蒙东西二露天矿排土场边坡为工程背景,基于刚体极限平衡与三维数值模拟方法,揭示了不同基底倾角条件下排土场边坡稳定性变化规律,分析了软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理,并讨论了治理措施。研究表明:①排土场边坡稳定性与顺倾基底倾角呈负相关关系,与逆倾基底倾角呈正相关关系;②排土场边坡基底失稳过程可分为排土场沉降、局部剪切错动、局部剪切破坏、剪切裂缝扩展和贯通5个阶段;③排土场潜在滑坡模式是以排弃物料内部拉裂的圆弧形态为侧界面,以基底剪切滑移为底界面的切层—顺层滑动;④排土场边坡基底逆倾时的稳定性明显优于基底顺倾时的稳定性,极限平衡法分析结果与数值模拟研究结果具有良好的一致性,充分体现了软弱倾斜复合基底排土场的边坡失稳特征。在上述分析的基础上,进一步讨论了排土场边坡稳定性控制方案。针对顺倾基底明显不利于排土场稳定的问题,通过调整局部区段排土线的布置及发展方式和改变剥离物的排弃顺序有助于提高顺倾基底条件下排土场的稳定性。

砌体砖墙在基底倾斜时破坏的有限离散元分析

砌体结构应用广泛,在基底倾斜时的抗倒塌能力是衡量其一阶抗震性能的一个指标。由于砌体砖墙在基底倾斜时的破坏离散性强,故采用复合有限离散元方法(简称FDEM)对其进行研究。通过与试验结果进行对比,验证了FDEM分析砌体砖墙在基底倾斜时破坏的有效性。文章还研究了孔洞的大小、布局以及摩擦系数和倾斜方向对砌体砖墙抗倾斜性能的影响,为实际工程应用提供了借鉴。

某高速公路倾斜基底高路堤滑坡机理分析与治理

倾斜基底高路堤是一种特殊的填方路基形式。运用传递系数法 ,对某高速公路倾斜基底高路堤滑坡机理进行了分析 ,并针对该滑坡的特点提出了综合治理方案 ,为高速公路路线经过类似地形。

软-陡基底排土场边坡破坏模式与机理

针对西藏甲玛铜矿角岩排土场基底倾角大、表土层软的特点,以该地区排土场为工程背景,基于相似模拟原理,采用底摩擦试验与数值模拟相结合的方法,进行了软-陡基底排土场失稳模式和机理研究;通过非接触式位移监测系统获得了排土场变形移动演化规律。试验结果表明:①软-陡基底排土场变形失稳大致分为坡脚卸荷变形、垂直张拉裂缝贯通和张拉裂缝扩展三个阶段;②基底软弱土层受压,坡脚处软弱土层受剪切作用明显,是滑移变形失稳触发地带;③潜在滑移面穿过软弱土层,形成近似圆弧滑面。软-陡基底排土场失稳破坏主要呈现沉降、拉裂和滑移模式。

露天矿背斜区内排土场边坡基底处理方式优选研究

露天矿内排土场边坡的稳定是露天矿顺利生产的重要保障,而排土场基底的岩层赋存条件是影响排土场边坡稳定性的重要因素。安家岭露天矿开采进入背斜影响区,现有内排空间无法满足排土需求,需要在背斜区进行排土。为解决露天矿背斜倾角较大区域倾斜基底排土场稳定性问题,以安家岭露天矿内排土场为研究对象,提出了针对背斜区倾斜基底进行处理的3个方案:基底麻面爆破处理,跟踪排弃台阶坡脚处拉抗滑沟处理以及背斜区倾角12°位置留设抗滑煤柱;使用Geo-studio软件Morgenstern-Price法研究在不同基底处理方式下进行背斜区单台阶跟踪排土,排土台阶的滑移模式以及稳定性变化情况。通过计算各个方案的经济成本,跟踪排土台阶稳定性系数以及背斜区域的单位排土量,构建了成本、稳定性系数、排土量3个评价指标,采用基于熵权TOPSIS法对所选指标进行加权,并根据方案与理想解的贴近度大小确定基底处理的最佳方案。研究结果表明:背斜区单排土台阶滑移模式为以排弃台阶坡顶至排弃物料内部的圆弧滑面为侧滑面,以沿着基底平面为底部滑面的切层-顺层滑动;相同排弃参数的排弃台阶,在基底坡度从陡变缓的过渡区域,排土台阶的基底平面接近于圆弧面,且单台阶排弃量增加,台阶稳定性发生突变,安全系数较上部台阶显著降低;通过基于熵权TOPSIS法对3个方案进行优选,确定麻面爆破方案为基底处理的最优方案。

倾斜粗糙壁面上液滴聚并的动力学特性

为避免讨论目前尚无统一结论的"液桥"问题,基于润滑理论建立了在倾斜波纹基底上两个含表面活性剂液滴聚并的演化模型,模拟了液滴的聚并过程,和实验进行对比,研究了活性剂和基底不平整性对接触线移动的作用,分析了基底倾斜角度、预置液膜厚度、Bond数对聚并特征的影响。结果表明:液滴在毛细力、Marangoni力、基底作用和重力共同影响下实现聚并和下滑,聚并形成的新液滴呈上侧薄下侧厚形状;基底作用促进接触线移动,活性剂抑制接触线的运动;增大基底倾斜角度将缩短液滴及活性剂聚并所需时间;增大预置液膜厚度将增大初始液滴位置从而缩短液滴和活性剂聚并完成时间;增大Bond数有利于促进液滴和活性剂的聚并。

二代高温超导带材缓冲层的制备

超导材料的发展是超导技术得以应用的前提,带材是超导材料最为常见的使用形式。超导带材由基板、缓冲层、超导层和保护层组成,其中缓冲层作为基板与超导材料的中间层,对超导带材的性能有重要影响。本文介绍了常见的缓冲层材料,归纳了缓冲层最为常见的几种制备方法,主要包括有离子束辅助沉积技术、倾斜基底沉积法和溅射法三种,并总结了缓冲层未来的发展重点与方向。

Continuous rotation north-finding algorithm based on constrained adaptive Kalman filter

As an orientation measurement system,north-finder has been playing a significant role in both military and civilian fields of orientation and control.In this paper,to deal with drawbacks in the conventional north-finding systems,a dynamic strategy based on continuous rotation modulation to measure the rotational angular velocity of the earth is proposed.By modeling the dynamic error,optimizing the process constraint and estimating dynamic noise,a method combining delay compensation and hardware adjustment,and a constrained adaptive Kalman filter(CAKF)algorithm are designed for the north-finding strategy.According to simulation and experiments,the proposed algorithm can achieve the high-precision north-finding with robust and anti-noise performance.