深厚冲积层冻结井筒冻结壁稳定性研究

为了解决井筒开挖过程中冻结壁稳定性难以预测的问题,现以丁集矿第二副井井筒为工程背景。基于数值模拟有限元软件,利用冻土本构关系及蠕变参数,对不同冻结壁温度、不同冻结壁厚度和不同掘进段高穿过深厚冲积层(400m以下)的冻结壁进行了有限元分析。结果表明进行掘进开挖时掘进工作面会产生严重的底鼓现象,且底鼓现象会随着冻结壁温度的降低而减小,随着掘进段高、冻结壁厚度的增大而增大;同时空帮段会产生径向位移,且井帮径向位移随冻结壁温度降低、冻结壁厚度增大而减小,随着掘进段高的增大而增大;并得出了冻结壁井帮的最大径向位移、掘进工作面底鼓位移与冻结壁厚度、冻结壁温度、掘进段高和开挖段井帮暴露时间关系表达式,并根据工程实测得到了验证。为今后相似的井筒开挖提供了一定的参考价值。

高水头承压水对地下连续墙槽壁稳定性影响分析

以北京市CBD核心区某基坑工程为背景,针对既有基坑在加深地下连续墙施工过程中承压水水头高出地下连续墙施工作业面的情况,对其槽壁稳定性因素进行总结分析,研究其局部失稳的机制。研究结果表明:地下连续墙在含有高水头承压水的地层成槽施工过程中,排除常规的机械成槽速率、地下水位标高与泥浆标高关系的影响,承压水水头高度越高槽壁安全系数越小;槽壁最薄弱的位置是介于隔水层之间的含水层,通过槽壁预加固、降低承压水水头高度、针对承压水含水层定位循环浆液可有效保证槽壁稳定性。

百米级地下连续墙槽壁稳定性分析

上海是软土地区,针对地层特性,通过对百米级超深地下连续墙成槽开挖过程中槽壁稳定性分析,研究了混凝土浇筑阶段压力分布、成槽阶段最大侧向位移、护壁泥浆液面下降等因素对周边环境的影响,为本工程后续工程及软土地区地下空间开发进一步积累设计及施工经验,有效规避风险并指导同类工程建设。

基于PFC^(3D)的地下连续墙槽壁稳定性模拟分析

针对富水砂卵石层地下连续墙成槽过程中槽壁易发生失稳的问题,通过分析相关的研究资料,在明确失稳形式及机理的基础上,设计了改变流速和粒径比的两种模拟试验方案,采用PFC3D颗粒流软件分析了渗流对土颗粒间性质变化的影响。数值模拟结果表明:流速对于颗粒的位移有很大的影响。流速越快,颗粒位移越大,孔隙率越高,墙体所受应力也越大;粒径比对于颗粒的位移同样有很大影响,其表现的作用与流速相似;在有侧限的情况下,颗粒的x向位移在达到极限后会产生z向的分量,使得颗粒向上位移。在实际工程中就意味着在颗粒位移达到一定程度,必然会突破泥膜,导致土体内细颗粒的流失,土体孔隙率增大,最终使得槽壁发生垮塌。

含矸煤层煤壁稳定性夹矸厚度效应研究

为了解夹矸厚度对含矸煤层煤壁稳定性的影响,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,推导出夹矸层剪切破坏力学模型,进而建立含矸煤层煤壁稳定性数值模型,分析不同夹矸厚度下的煤壁前方水平位移、垂直应力的空间分布特征。结果表明:煤壁前方产生失稳影响区主要位于夹矸层周围,形成以夹矸层为中心的凸出区域;夹矸厚度较小时,夹矸层呈现出多块体联合破坏形态,而夹矸厚度较大时,夹矸层出现单块体逐个破断现象;力学分析得知:夹矸层破坏面发生剪切破坏的危险系数随着夹矸厚度的增大而逐渐减小,数值模拟结果与理论分析一致。

大采高综采工作面煤壁稳定性及控制研究

为研究大采高工作面煤壁片帮问题及其控制方法,以甘肃某煤矿大采高综采工作面条件为研究背景,采用数值模拟和力学分析相结合的研究方法,开展大采高煤壁应力、位移分布特征和煤壁片帮控制研究。由数值模拟结果可知煤壁应力集中系数为2.14,煤壁最大位移位于煤壁上部区域,距离底板3.5~4.2 m,确定煤壁片帮高度2.1 m,约0.33倍的采高。通过建立煤壁梯形滑块力学模型,分析煤壁失稳极限平衡时的受力状态,计算得到煤壁护帮强度不小于0.365 MPa。研究成果可为该矿井及相似条件矿井控制煤壁片帮提供理论指导。

三轴搅拌桩加固作用下地下连续墙槽壁稳定性探讨

地下连续墙槽壁稳定是地下连续墙钢筋笼能成功下放以及保证施工质量和安全的关键因素。首先,从槽壁的失稳机理出发,分析了影响槽壁失稳的8类影响因素,并且把影响因素分为内因和外因;其次,给出了三轴搅拌桩加固作用下基于抛物线柱体滑动体模型的槽壁稳定性安全系数以及泥浆重度的计算方法;最后,结合工程实例,分析了搅拌桩加固的必要性并把抛物线柱体模型与楔形体模型进行了对比,可供类似工程参考。

泥皮作用下的地连墙槽壁稳定性分析

在地连墙成槽施工过程中,泥浆除了通过液柱来平衡压力外,其本身的渗透胶结作用会在槽壁上形成一层致密的泥皮,以增强土体的黏聚力,稳定槽壁。三轴试验表明,泥皮自身的抗剪强度数值虽然不大,但其作用于侧壁能够有效地防止土体的坍塌。泥皮作用下的地连墙槽壁稳定性力学分析及计算表明,泥皮能有效地提高槽壁的稳定性。在不同工况下与三棱柱计算模型对比发现,其具有更高的安全系数,泥皮对于确保地连墙槽壁稳定性具有重要作用。

基于煤壁稳定性控制的大采高工作面支架工作阻力确定

针对大采高工作面煤壁片帮严重影响生产的实际,提出了基于煤壁稳定性控制的支架工作阻力确定方法。以8101工作面为背景,构建了"煤壁-支架-顶板"的力学模型,分析煤壁压力与支架工作阻力的关系;设计了煤壁稳定性控制实验台并进行了三维相似模拟试验,分析了不同支护强度下煤壁破坏情况;数值模拟了不同支护强度下煤壁变形破坏特征。研究结果表明:顶板压力由煤壁和支架共同承担,提高支架工作阻力,煤壁所受压力就会减小,煤壁的稳定性就会增强,支架的工作阻力确定要以煤壁稳定性控制为前提;综合理论分析、相似模拟、数值模拟,得出该工作面支架工作阻力确定为15 000 k N,工程实践表明是可行的。

超深地下连续墙槽壁稳定性分析与施工措施

根据土层的物理力学性质、承压水头及护壁泥浆等进行超深地下连续墙槽壁稳定性分析。通过槽壁稳定性解析理论与数值计算对比分析出安全系数,相应提出超深地下连续墙的施工泥浆护壁措施,防止槽壁坍塌。得出以下结论：1）当超深地层中存在多层承压水头时,应特别注意泥浆容重和液面高度的调整,确保槽壁稳定性;2）推荐施工中配置泥浆容重达到12.5 kN/m3,采用导墙将泥浆液面提升1m,安全系数将达到1.4;3）施工过程证明,泥浆容重控制在11~13 kN/m3时,能有效地保证槽壁的稳定性。

地下连续墙槽壁稳定性分析

根据土层的物理力学性质、地下水位及护壁泥浆等进行地下连续墙槽壁稳定性分析，导出槽壁稳定性数学模型公式，并提出相应的护壁措施，防止槽壁的坍塌．

防渗墙施工中护壁泥浆沉淀对槽壁稳定性的影响

针对深厚覆盖层防渗墙中槽壁的稳定性问题,以新疆石门水库防渗墙中的槽孔为研究对象,运用有限元分析软件ABAQUS,建立槽壁稳定计算的有限元模型,模拟计算不同密度下护壁泥浆沉淀前后槽壁的水平位移。经对模拟结果的分析可知:当泥浆密度不断变大时,槽壁同一深度处的水平位移不断减小,因此槽壁失稳的可能性也越小;泥浆沉淀后槽壁的水平位移值比泥浆沉淀之前的位移值要大,可为槽孔施工提供科学的定量参数依据。

砂卵石地层中防渗墙槽壁稳定性影响因素研究

地下连续墙或防渗墙施工中槽孔的开挖是极其重要的分项工程,泥浆护壁条件下槽壁的稳定性影响因素很多.应用ABAQUS有限元软件,考虑泥浆的渗透,模拟计算不同密度的泥浆以及泥浆分层后槽壁的位移,对槽壁的稳定性进行分析.经对槽壁位移值的分析得到泥浆密度增大槽壁的位移随之减小以及减小的幅度,随着泥浆的沉淀,槽壁位移增大.研究可为槽孔施工时的泥浆控制提供定量参数依据.

大采高工作面煤壁稳定性的AHP-FCF方法研究

为预测大采高工作面煤壁稳定性,选取合理的影响因素建立大采高工作面煤壁稳定性评价指标体系,采用层次分析法计算各指标权重,运用模糊数学理论确定大采高工作面煤壁稳定性等级和各因素隶属度,构建大采高工作面煤壁稳定性评价的AHP-FCE模型。以羊场湾煤矿Y110206工作面为例进行研究。结果表明:羊场湾煤矿Y110206工作面煤壁稳定性较差。

大倾角工作面煤壁稳定性的云模型综合辨识

为保障大倾角工作面安全高效开采,基于层次分析法(AHP),建立带量化等级区间的大倾角煤壁稳定性评价指标体系;构建基于云理论的煤壁稳定性标准云模型;以3402大倾角工作面为例,生成煤壁稳定性评价云图,通过Dice系数计算评价云图与标准云模型各等级的相似度,辨识煤壁稳定性,验证该模型的科学性和有效性。结果表明:影响大倾角煤层煤壁稳定性的因素主要有一般倾角煤层的煤壁处顶板压力、煤体黏聚力和煤层采高,以及煤层倾角、工作面伪仰斜角等;经云模型辨识,3402工作面煤壁稳定性总指标评价云图与各标准等级相似度分别为0、0.3453、0.7872及0,该工作面煤壁稳定性处于Ⅲ级,呈不稳定状态,该结果与现场实际情况基本一致,证明文中所建模型具有一定的科学性和有效性。

坚硬厚煤层综采面煤壁稳定性影响因素分析

随着我国煤炭开采装备现代化水平的提高,大采高综采工艺成为重要的发展方向之一,然而,大采高综采一次性开采煤层厚度大,开采强度高,导致工作面来压显现剧烈,工作面煤体二次发育程度增大,工作面煤壁及顶板的稳定性将受到很大的影响。文章对影响坚硬厚煤层煤壁稳定性的采高、煤层强度、支架支护阻力等因素进行理论分析和数值模拟研究,根据研究结果对阳煤寺家庄矿采场提出防治片帮和冒顶的措施,应用后取得了良好的防治煤壁片帮的效果。

厚煤层综放工作面煤壁稳定性分析及合理工艺参数研究

厚煤层综放工作面矿压显现剧烈,合理的工艺参数选择可以有效减少综放工作面煤壁片帮、顶板冒顶及支架压架等矿压现象,割煤高度、端面距及支架工作阻力是影响综放工作面矿压现象的主要工艺参数,本文采用理论分析及数值模拟等方法对煤壁稳定性及合理工艺参数展开研究。建立煤壁与支架间相互作用的力学模型,得到满足煤壁稳定的支护强度与割煤高度的关系表达式。采用FLAC_(3D)数值模拟分析不同采放比和端面距对综放开采端面煤壁及顶煤稳定性影响,得出不同割煤高度及端面距时,端面煤壁及顶煤的垂直应力、水平位移、超前支承应力的变化规律曲线。综合考虑煤壁及顶煤的稳定性、支架支护强度对于割煤高度的限制,确定综放工作面合理的割煤高度为2.5~3.5 m。端面距对顶煤位移的影响程度大于煤壁位移,减小端面距,综放工作面煤体的稳定性加强,确定综放工作面合理端面距小于250 mm。研究结论可为类似条件综放工作面工艺参数优化提供参考。

地连墙槽壁稳定性三维模型的改进

针对现行槽壁稳定性研究的力学模型和计算方法之不足与缺陷 ,相应进行理论模型的修正和计算方法的改进 ,提出了改进抛物线柱体模型。基于极限平衡理论 ,建立目标函数 ,运用复合形法对其进行优化设计。运用工程实例 。

地连墙泥浆槽壁稳定性研究

本文基于工程地质原理,立足盐城港滨海港区工程实例,研究地连墙泥浆槽壁稳定性的影响因素,为后期码头地连墙施工提供参考和依据。

复杂地质条件下超深地下连续墙槽壁稳定性分析

地下连续墙为常见的深基坑围护体系,多用于地下空间工程。本文通过使用国际通用规范对地连墙开挖过程中槽壁稳定性的影响因素进行详细分析,得出地下水位、地面超载、泥浆液面、泥浆重度以及地质参数对槽壁稳定性起到关键控制作用。并依托英标欧标体系下设计和施工的马来西亚吉隆坡地铁二期项目,分析在复杂水文地质环境下超深地连墙槽壁的稳定性,采取超前地质加固方法改善地质条件,确保了地下连续墙施工作业的安全性和稳定性,为类似工程项目提供参考。