岩溶地区基坑开挖桩锚支护结构变形与稳定性影响研究

为了探究溶洞对超长锚索支护基坑开挖与稳定性的影响,以广州市白云站二期基坑为研究对象,采用有限元软件Plaxis 3D建立了三维模型,分别从溶洞宽度、溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离进行了模拟,并以地连墙沿深度方向的水平位移为指标进行了分析。研究结果表明:当溶洞宽度增加或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离减小时,对基坑变形的影响较大,且变形幅度较大,需对溶洞进行加固处理并及时监测基坑变形;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加时,对基坑变形的影响减弱;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加至一定程度后,几乎对基坑变形无影响。因此,在溶洞较发达地区进行基坑开挖,施工前对周围溶洞进行研究分析和预处理,有利于基坑稳定性。

桩锚支护结构在基坑工程中的应用及稳定性影响因素分析

为解决桩锚支护结构设计中的基坑稳定性参数选择问题,以龙泉广场(老龙眼居住区B1组团)项目基坑工程设计为研究对象,运用弹性分析法对桩锚支护结构的受力和变形进行计算,并基于灰色关联法对基坑支护稳定性影响因素进行分析。研究结果表明,随着基坑开挖工作的不断推进,支护桩的位移从最初的桩顶最大,变为基坑开挖面下最大,最后在开挖至底部时,支护桩的位移最大值发生在基坑开挖面以上;锚索对弯矩曲线具有削峰作用,预应力锚索对剪力具有直接的抵消作用;基于弹性分析法表明,桩锚支护结构基坑内侧最大弯矩为286.79kN·m,基坑外侧最大弯矩为54.31kN·m,桩身最大剪力为137.13kN,第一道锚索的轴力为125.61kN,第二道锚索的轴力为127.71kN;影响因素关联度由大到小排序为桩直径、桩间距、桩嵌固深度、锚索长度、锚索预应力、锚索倾角。其中,桩直径、桩间距、桩嵌固深度的关联度均大于0.7,表明基坑稳定性对这三个影响因素较为敏感,在实际工程中可以通过调整桩直径、优化桩间距和增加桩嵌固深度的方法改善基坑稳定性。

DyF_(3)对三明治结构热变形NdFeB磁体温度稳定性和耐腐蚀性能的影响

为了提高热变形NdFeB磁体的热稳定性和耐腐蚀性能,设计了一种添加DyF_(3)的三明治结构热变形磁体。通过对磁体上下端添加不同含量DyF_(3)粉末,调控磁体上下端晶界相的相组成、结构及成分,提高磁体的耐腐蚀性能,另一方面Dy元素部分扩散进入主相,形成了(Nd,Dy)_(2)Fe_(14)B相提高磁体磁晶各向异性场,优化热变形磁体的温度稳定性。利用脉冲磁场磁强计测试三明治结构热变形磁体的磁性能,得到高达2.16 T的矫顽力。利用电化学工作站测试三明治结构热变形磁体的极化曲线,其腐蚀电流速率较基体降低一个数量极。失重实验测试168 h后,近表面添加5%(质量分数)DyF_(3)的三明治结构热变形磁体单位表面积失重(0.061 mg·cm^(-2))远低于基体单位表面积失重(1.172 mg·cm^(-2))。微观结构分析表明,富Nd相和F元素、O元素和Dy元素分别生成NdF_(3)和Dy_(2)O_(3)化合物。XRD分析表明三明治结构热变形磁体上下端添加DyF3后织构会变差。该研究为提高热变形NdFeB磁体的温度稳定性和耐腐蚀性提供了一个新思路。

滑坡治理中勘查要点及支护结构稳定性分析

文中结合滑坡工程实际,开展滑坡勘查要点分析,以支护结构的变形监测成果为基础,通过变形预测评价支护结构的稳定性。结果表明,滑坡勘查要点控制非常重要,包括地质调查及测绘要点、地质钻探要点、原位试验要点、室内试验要点和报告编制要点。在勘查成果要点控制基础上,结合滑坡工程实际,将滑坡支护设计为“抗滑桩+挡土板”,结果显示,19根抗滑桩变形趋于稳定,最终预测值范围为13.86~16.48 mm,小于20 mm的变形控制值,说明滑坡支护结构十分稳定,验证了滑坡支护结构的合理性和有效性。

地层厚度非均匀性对基坑支护结构稳定性的影响分析

文中通过建立基坑支护结构仿真模型,模拟分析均匀和非均匀条件下基坑桩体水平位移、弯矩以及桩后土方压力随桩深增加的变化规律。结果表明,桩体水平位移随着桩深的增加先保持不变后快速降低,桩顶的水平位移最大,桩端位移最小;桩体弯矩随着桩深的增加先增加(0~6 m)、后降低(6~8 m)、再基本维持不变;桩体桩周土压力随着桩深的增加而不断增加。随着施工进度的不断推进,桩顶水平位移开始不断增加,但是桩端水平位移受到的影响不大;桩体的弯矩不断增加,桩周土的土压力不断降低。

明挖隧道深基坑支护施工及结构稳定性探析

随着城市地下空间的开发利用日益增多,明挖隧道和深基坑工程的施工技术成为工程领域的重要课题。本文首先对明挖隧道深基坑的测量放样和开挖进行分析,随后探讨不同的支护施工方法,并重点讨论施工过程中的风险控制策略。在结构稳定性分析中,不仅评估稳定性的评估方法,还分析了影响稳定性的主要因素,并通过案例研究展示出支护施工和稳定性分析在实际工程中的应用,以期为工程设计和施工提供指导,促进明挖隧道和深基坑工程的安全、高效进行。

高边坡治理中桩锚支护结构稳定性分析

文中利用数值模拟方法,对桩锚支护结构桩身弯矩、桩身剪力、桩身轴力、桩身水平位移与桩体埋深的关系进行模拟分析。结果表明,排桩桩顶的上边坡存在浅层滑移面与连通的塑性区,边坡最大位移位于边坡中下部,最大沉降量为31.5 mm,最大水平位移值为13.2 mm,边坡稳定性安全系数为1.8,满足GB 50330—2013《建筑边坡工程技术规范》要求,即本边坡工程处于稳定状态。随着桩身的增加,排桩桩身的弯矩、轴力、剪力及水平位移均表现为先增加后降低的变化规律,最大的排桩桩身弯矩为1300 kN·m;最大的排桩桩身轴力为3460 kN;最大的排桩桩身剪力为410 kN;最大的排桩桩身水平位移为3.15mm。

破碎软煤大变形回采巷道稳定性分析及支护技术研究

鸿兴煤业由于巷道煤层软弱、裂隙发育、围岩破裂变形不致密、支护参数不合理等问题,给矿井的安全开采带来了巨大的挑战。结合理论,分析了主动支护和被动支护对巷道稳定性的影响,提出了新的支护方案,并进行了现场试验。试验过程中,在29107巷道中实施了“螺栓、W钢带”+“锚索、锚索梁”+“工字钢棚”的主动式被动耦合支护方案,并对巷道两壁和顶板、底板位移收敛变形进行了实时监测,结果表明,该方案有效地控制了巷道围岩变形,保证了巷道的稳定性。

支护参数对软弱围岩隧道辅助坑道支护结构的稳定性影响分析

依托观音坪隧道辅助坑道施工实际,探究隧道结构在穿越软弱围岩时的稳定性问题,并探索最优支护参数。通过采用MIDAS GTS NX数值模拟软件,针对不同围岩等级、不同钢架间距以及不同初期支护材料建立模型,研究不同的围岩等级与支护组合,对初期支护变形及应力、锚杆轴向变形以及钢拱架最大变形等支护结构的稳定性影响。

地下水封洞库施工巷道支护结构稳定性分析

以“湛江国家石油储备地下水封洞库工程”为依托,对施工巷道局部支护方案进行分析并通过有限元数值模拟计算的手段对该处支护方案进行校核得出锚杆、喷层、钢拱架与围岩共同承担开挖荷载。边墙腰部位置的锚杆应力较大,最大数值为288.705 MPa;喷层则主要承受压应力,在喷层拱座位置压应力最大,数值为–7.638 MPa,为局部的应力集中区域,其余位置的喷层压应力约为–2.546~–0.850 MPa,计算结果均在材料的设计强度范围内。洞内开挖过程中由于洞内施工致使地下水位下降,出现地表土体开裂,在表面进行固表灌浆效果较好,现场施工中针对局部变形较大情况加强拱脚支撑,增加锁拱锚杆,或加水平横撑等措施均能达到控制变形的目标。

公路隧道在大变形条件下的土建设计与结构稳定性分析

本研究深入探讨了在大变形条件下的公路隧道土建设计与结构稳定性分析。通过详细研究土建设计原则、支护技术、结构稳定性评估方法等内容,提出了一系列针对大变形条件的实质性设计策略。关注隧道结构的整体稳定性、抗震性能、变形控制与监测技术以及排水系统设计等方面,以适应复杂地质条件和变形挑战。本研究不仅为提高隧道工程的设计水平提供了科学基础,还对未来类似工程提供了有益的经验和指导,促进了公路隧道工程的安全可持续发展。

大型航天器结构热稳定性试验系统设计与实现

结构形面热稳定性是航天器结构设计的重要指标之一,对航天器在轨真空低温环境下功能与性能的实现具有重要作用,为确保航天器结构热稳性设计的正确性,需在地面开展空间环境热稳定性测试试验;针对大尺寸结构高精度、高频率热变形测量需求开展研究,采用光学摄影原位变形测量技术,设计了多相机融合测量系统架构及测量方法,有效保证了大型结构最优变形测量场的构建,并通过系统机电、图像采集装置的智能化同步控制设计,实现了图像数据的空间位置属性的自动匹配;通过试验验证,结果表明该系统可满足真空低温环境下尺寸不小于4 m的瞬态、高精度结构变形测量,最小测量周期可达90 s,单向测量精度优于28μm,测试过程运行稳定可靠。

考虑水—岩劣化效应的深基坑开挖变形与支护结构稳定性研究

为研究水岩劣化效应对基坑开挖形变及支护稳定性的影响规律,该文以西南某基坑工程为背景,采用室内试验对不同干湿循环下岩土体物理性能演化规律进行研究,通过构建三维数值仿真模型,对不同工况下考虑了水岩劣化效应的基坑应力场、位移场及支护结构的受力形变规律进行模拟分析。结果表明:随着干湿循环次数的增加,岩土体抗剪强度受到不同程度的削弱,内摩擦角和粘聚力分别衰减了27%和59%。相较于常规基坑开挖,由于水岩劣化效应导致基坑开挖后的地表最大沉降增加到18.5 cm,基坑底部隆起幅度增加了116%。同时支护结构位移量最大增加了约1.5倍。在该类工程中应考虑水岩劣化效应的影响,并及时强化支护设计和加强监测。

高应力软岩隧洞稳定性及支护模拟研究

为分析高应力软岩隧洞的变形特征和支护效应,采用FLAC3D软件模拟滇中引水工程深埋输水隧洞软弱围岩稳定性与支护措施,对毛洞和支护条件下围岩的位移场、应力场和损伤破坏区的分布规律以及衬砌受力状态进行分析和围岩稳定性评价。结果表明:对深部软岩施加锚喷支护可以提高岩体的围压和承载能力,显著减小软弱围岩的变形和损伤破坏程度,但仅依靠锚喷支护时,围岩变形仍然较大。施加永久衬砌时的围岩位移释放率越大,衬砌的内力越小,但围岩的变形量越大。建议对高应力软岩洞室采用全断面锚喷支护,提高初期支护的刚度和强度。可根据不同围岩位移释放率条件下永久衬砌的内力和隧洞的变形特征,结合永久衬砌的承载能力和隧洞的净空要求,确定合适的永久衬砌支护时机。

基坑支护方案设计及稳定性评价

为确保基坑施工安全,文中结合基坑所处地质、环境条件,先进行基坑支护方案总体设计和防治措施计算,再以变形监测成果为基础,通过变形预测评价施工过程中的稳定性。结果表明,支护措施1适用于支护区1,采用“单排支护桩+三层锚杆”;支护措施2适用于支护区2,采用“单排支护桩+两层锚杆”。同时,通过变形预测,得到的监测点的后续变形速率均逐步趋于减小,即累计变形趋于稳定,加之累计变形范围为19.81~22.77 mm,均在变形控制值范围内,因此,说明基坑施工过程中的稳定性较好。

基坑支护方案设计及施工过程稳定性评价

基坑工程作为衔接建筑物(构筑物)与周围环境,保障建筑物安全及稳定的重要部分,其在施工过程中的稳定性对建筑物整体质量具有决定性影响。为进一步提高基坑工程的安全性和稳定性,本文从基坑支护结构土压力分布计算入手,深入分析并论述了基坑支护结构方案设计要点以及施工过程中支护结构稳定性评价方式等重点工作内容。通过本文的研究,对提高基坑工程在服役期间的稳定性和安全性,进而保障建筑物整体质量具有一定现实意义。

煤矿工作面回采围岩稳定性与支护研究

煤矿回采工作面指进行回采作业的区域,包括直接回采和综放回采两种类型。围岩,即在煤矿回采过程中包围煤层的岩石,其固体力学性质对稳定性评估很重要。在煤矿回采中,围岩的稳定性常遇巷道变形、冒顶和顶板下沉等情况。本文对煤矿工作面回采期间围岩稳定性分析与支护方案进行研究,阐述煤矿回采过程中围岩稳定性的重要性,探讨围岩稳定性与支护方案的综合应用。

滇中芹河隧洞软岩破碎段围岩大变形与支护结构相互作用研究

软岩大变形是滇中引水工程建设中较为突出的工程地质问题之一,以大楚段芹河隧洞4#支洞为研究对象开展软岩大变形特征及承载结构受力研究。4#支洞在施工过程中发生影响洞室稳定的问题,洞周围岩大变形不同程度侵限,导致钢拱架扭曲断裂、喷混凝土掉落现象时有发生。为了充分认识隧洞变形特征、破坏模式及成因机制,结合工程地质勘察、现场监控量测、数值反演及施工模拟分析等手段和方法对其进行综合研究。研究成果表明:破碎软岩洞段施工期围岩监测变形量大、变形速率较快,变形具有明显的时效性;围岩完整性差,洞周变形差异大;围岩以剪切破坏为主;围岩时效变形对支护结构受力影响大,部分承载结构受力超限,导致局部结构破坏。可见,针对破碎的软岩隧洞施工,需要采取超前注浆、减少减小施工扰动、及时跟进初期支护、尽快封闭成环,加强施工期围岩变形监测,选取合理的衬砌支护时机,实时指导和优化隧洞支护结构施工设计。

锚杆钻车运行中支护承载结构及围岩受力变形分析

目的针对单轨液压锚杆钻车运行过程中支护承载结构及围岩受力变形难以观测分析的问题。方法利用研发的CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车,结合长城五矿1902S回风巷巷道现场情况综合分析钻车在大断面大倾角巷道动态运行的支护、承载及围岩协同受力变形特征。结果研究表明,钻车运行过程中吊挂板的受力变形在悬吊点处均达到峰值,工字钢在悬吊点的部分位移最小,与钻车直接接触的部分受力最大;锚索中部主要受到拉应力,靠近巷道一侧主要受到剪应力,而巷道两帮的锚杆拉应力主要分布在靠近巷道内部一侧;巷道顶板悬吊点处位移最大,两帮靠近顶板位移高于底板处,而巷道偏向低帮处底板的位移大于高帮处;以单轨液压锚杆钻车为核心的新型配套工艺可以有效控制围岩变形,支护效果良好,比传统以掘锚一体机为中心的机器化工艺掘进效率更高。结论研究明确了CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车在实际应用的可行性,解决了现有掘锚一体机难以在复杂地质条件下大断面煤巷自动化掘进支护的问题,提升了煤巷支护效果掘进效率,为CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车的现场应用提供了理论依据。

长梁类整体结构件加工过程变形稳定性控制

加工变形一直是困扰航空制造业的一个严重问题。文章以航空长梁类零件为研究对象,分析了由材料内部初始残余应力引起的弯曲能量的演变,定义了加工变形稳定性和弯曲势能指标,提出了一种通过优化材料去除顺序来控制变形稳定性的方法。最后,采用实例进行理论分析、仿真分析和加工试验验证。结果表明,通过优化材料去除顺序,零件精加工阶段变形稳定性显著提高。