深基坑土钉支护的数值模拟分析

根据土钉支护的特点,建立三维有限元计算模型模拟基坑开挖与支护的施工过程.结果表明,基坑开挖应采用竖直方向分层、水平方向分段进行的方法,在深度较大的地方分段的长度应适当减小,超挖对基坑边壁的竖直方向变形影响很大,且使边壁的水平方向变形量增大,应当尽量避免超挖出现.

卸荷条件下岩爆机理的试验研究

岩体卸荷和加荷条件下的力学特性有本质区别，高地应力地区地下工程开挖过程中发生的岩爆是一种典型的开挖卸荷现象。对粉砂岩试样进行了保持轴向变形不变的卸围压试验，在试验结果分析研究的基础上，对卸荷导致的岩爆进行了研究。研究表明。处于三轴应力状态下的岩体，如果某一方向的应力突然降低造成的岩石在较低应力水平下破坏，那么原岩储存的弹性应变能会对外释放，释放的能量将转换为破裂岩块的动能，进而町能引起岩爆。采用提前钻孔释放能量的方法。将工作面前方围岩中的能量提前释放，在即将开挖的围岩四周形成一个低应力的保护壳，能够减缓或降低岩爆的发生。

粉砂岩卸荷破坏全过程的试验研究

对粉砂岩试样进行了常规三轴加载后保持轴向变形不变的峰前、峰后卸围压试验，得到了峰前、峰后卸围压全过程曲线。在此过程中，试验机不再对岩样压缩做功，岩样的破坏是通过自身储存的变形能来实现的。对岩样破坏特征、强度和变形特性的分析结果表明：对于峰前卸围压，岩样表现出脆性剪切破坏的特征，而对于峰后卸围压，则表现出张剪破坏的特征，峰前卸围压破坏比峰后卸围压破坏更具有突发性；对于峰前、峰后卸围压，岩样都表现出明显的侧向扩容现象；岩样破坏时的轴向承载能力对围压都很敏感，这实际上是破裂块体之间的镶嵌组合，反映了试件沿破裂面摩擦滑动的结构效应。

岩石卸荷破坏与岩爆效应

对粉砂岩试样进行了保持轴向变形不变的卸围压试验,在对岩样的破坏分析基础上,将岩石卸荷破坏与岩爆特征联系起来.研究表明,随着卸荷初始围压值的增加,卸荷破坏状态逐渐从中等岩爆过渡到强烈以上岩爆;三轴应力状态下的岩体如果某一方向的应力突然降低,造成其在较低应力状态下破坏,那么原岩储存的弹性应变能将对外释放,进而可能引起岩爆;通过调整施工速度可以减缓或降低岩爆的发生.

岩石边坡工程块体系统稳定性预测、监测与控制

根据工程地质的岩体结构控制观点及“突破”观点,岩石边坡工程的稳定性往往由其中的块体分布及其稳定状态所控制,因此,及时确定与实时控制这些块体系统的稳定性就十分重要。为此,以某大型岩石高边坡为例,在分析该高边坡的工程地质条件,尤其是结构面分布特征基础上,首先,采用块体理论分析了该复杂岩石边坡工程块体系统的分布规律,找出了控制该大型边坡稳定性的关键块体的位置、规模及开挖后的稳定性系数,并据此指导优化岩石边坡稳定性的监测布置与加固控制;其次,根据监测信息对块体系统加固前后的受力及稳定性动态进行了分析。

多元线性回归在矿体开采中的应用

运用正交有限元原理,对影响矿体开采的主要结构参数进行正交试验分析,用三维有限单元法求得矿体开采在数值模拟极限状态下的顶板极限厚度,并采用多元线性回归的方法推得矿体顶板极限厚度与主要开采结构参数之间的关系式,然后用工程实例验证了推得关系式的可靠性。

岩石卸荷本构关系的BP神经网络模型

卸荷试验包括应力控制和变形控制两种方法。应力控制方式的特点是试验机必须对岩样一直进行轴向压缩,变形控制方式的特点是卸荷过程中试验机轴向不再对岩样压缩做功,岩样破坏是通过自身储存的能量实现的。本文利用BP神经网络,对采用变形控制方式的粉砂岩试样峰前、峰后卸围压试验数据进行训练,并建立了岩石卸荷本构关系的BP神经网络模型。结果表明,BP神经网络模型的模拟值与试验值非常接近,模拟效果比较理想。

基于全量理论的洞室围岩抗力系数计算

视衬砌在内压力作用下与围岩共同承载联合工作,采用全量理论将岩体单轴应变非线性软化本构模型推广,得到复杂应力状态下岩体等效应力和等效应变关系,将围岩划分为松动区、塑性区、弹性区,对衬砌压力隧洞在等压荷载作用下进行弹塑性分析。在推导出围岩松动区、塑性区、衬砌内任一点的应力和位移解析计算公式基础上,得出了不同工况下围岩抗力系数计算公式,该围岩抗力系数计算公式不仅考虑了中间主应力的影响,而且与已有的围岩抗力系数计算公式相通。

泥化夹层对边坡工程稳定性影响及控制方法研究

岩体边坡工程的稳定性往往由岩体结构 (尤其是泥化夹层 )所控制 ,因此边坡工程一般需对控制边坡稳定的主要结构面进行控制处理 .以某边坡工程系统进口顺向及出口“上硬下软”逆向岩石边坡为例 ,分析了泥化夹层对边坡稳定的控制作用 ,介绍了采用洞挖方式设置混凝土阻滑键及采用混凝土置换泥化夹层以改善边坡稳定性的方法 ,通过阻滑键内、置换体内及边坡的实际应力、应变监测 ,分析了这两种加固处理方法对改善边坡稳定性的作用 。

花岗岩深基坑边坡稳定性分析与加固设计

采用有限元数值计算软件 ANSYS6.0对某大型花岗岩深基坑边坡工程进行了二维有限元分析 ,在了解该边坡变形受力规律基础上 ,为克服过去支护设计中土、岩不分的问题 ,采用新的国家规范进行了该花岗岩边坡的预应力锚索支护设计 ,该法与传统支护设计相比可降低成本 3 0 %左右 ,且支护后的变形监测表明该法安全。

析因试验在某矿体开采参数优选中的应用

结合某铁矿开采中提高开采上限的问题,运用正交有限元试验的方法设计析因试验方案,对影响围岩稳定性的矿体开采参数进行了分析,根据计算结果的正交统计分析,得出各参数对采场围岩稳定性影响程度的大小,并为工程设计提供理论指导。