Determining the Critical Depth of Excavation and Investigating the Effect of Fault on the Resistance of Tehran Alluvial

In this paper, the effect of the burden of neighboring buildings on the stability of holes in a part of coarse-grained alluvial deposits of northern Tehran has been investigated. For this purpose two numerical and partial equilibrium methods have been used with FLAC and SLIDE software. As, the holes in the study area to the depth of 20 m in the without load state of the neighboring building and the building load of the 5-floor building in a distance of 3 meters from the depth edge were analyzed, and the results were compared and finally using the SLIDE software the guardian structure for deep recessed excavations was suggested which with this proposed guardian structure a high reliability coefficient of 1.5 can be achieved.

基于荷载扰动深度的矿山采动场地稳定性分析

荷载扰动下的安全临界深度作为判别矿山采动场地稳定性的关键指标,对矿山地质安全与变形控制具有重要指导意义。采用极限平衡法分析壁式开采采空区破裂岩体自然平衡应力拱结构特征,利用角点法计算矩形均布荷载作用下地基中附加应力影响深度,推导了地下开采工作面与上方荷载扰动下的临界深度计算公式。以山东省济宁市某矿山采动场地稳定性评价为工程实例的研究结果表明:顾及上覆荷载附加应力的采空区活化的临界深度为159.5m,与采用开采条件判别法和地表移动变形判别法得到的场地稳定性评价结果一致。研究成果可为相似地质采矿条件下采空区破裂岩体结构特征分析与矿山安全地质危险性评价提供理论指导。

基于极限平衡法的小窑采空区地基稳定性评价方法研究

在煤矿采空区地表进行城镇建设开发利用已成为国内矿业城市解决建设用地指标不足的有效途径。为了给城镇建设规划提供依据和保证拟建建筑的安全,首先必须对采空区场地进行地基稳定性评价,然后根据评价结果有针对性地采取建筑、结构、地基基础及采空区处理等治理措施。其中,小窑采空区往往因其开采面积小、顶板垮落不充分而成为悬顶区,悬顶区在地表建筑荷载作用下,有可能发生突发性的采空塌陷地质灾害,从而危及地表建筑及人员安全。极限平衡法是小窑采空区地基稳定性评价常用的方法之一,该方法通过建立采空区顶板压力、建筑基底压力、上覆岩层自重及岩体摩阻力四者之间的平衡方程而得到临界埋藏深度。但对于小窑采空区临界埋藏深度计算公式中基底压力p和埋深H参数概念的理解尚存在分歧,从而造成在评价工作中计算结果和评价结论的不唯一。针对该公式存在的问题进行了剖析,建立了与不同概念理解相对应的两种修正计算模型。研究对比分析后,建议采用以适用性更强的第二种修正计算模型为准,并明确了参数p和参数H的基本概念,即参数p的意义为建筑物基底平均压力,参数H的意义为自建筑物基底起算的采空区埋藏深度。在此基础上,又分别针对裸露型基岩场地和覆盖型基岩场地的情况,对第二种修正计算模型的采空区临界埋藏深度计算公式进行了改进和扩展,从而为更好地指导小窑采空区地基稳定性评价工作提供了参考。

平衡深度法恢复鄂尔多斯盆地延长组过剩压力探讨

借鉴延长组长7段泥岩孔隙微观结构研究成果,应用核磁共振测井孔隙结构评价技术,结合岩相学观察,对欠压实段泥岩孔隙微观结构和孔隙度特征进行分析,探讨平衡深度法恢复鄂尔多斯盆地延长组地层异常压力的适用性。结果表明:核磁共振孔隙结构评价、孔隙结构观察及定量分析、孔隙度实测均不支持延长组长7欠压实段泥岩存在异常高原生粒间孔或孔隙度,其声波时差偏离正常压实趋势曲线,不能反映该段存在异常高原生粒间孔或孔隙度,平衡深度法计算最大埋深期异常压力不适用。

包山式古城墙土坡稳定性分析

南京古城墙文物价值非凡,滑坡是古城墙的典型损伤,对包山式城墙危害巨大。以狮子山段城墙历史滑坡勘察资料为背景,对砖砌体与土体的复合结构进行分析并适当简化。采用GEO-SLOPE软件中的瑞典法、简化Bishop法、Janbu法、Spencer四种极限平衡分析方法,对考虑自然情况、不同浸润深度、施加锚杆三种工况下的土坡稳定性进行分析。结果表明:各种方法对浸润深度的敏感程度很接近,评价土坡稳定性时以简化Bishop法得出的结果最安全;对于常见浸润深度2~4m,四种方法所得边坡安全系数为1.5~1.6;增加锚固长度比增加锚杆预加力对提高边坡安全系数效果更为明显。

水下管道局部冲刷平衡深度预测方法

为了更准确地预测水下管道局部冲刷平衡深度,提出了一种预测局部冲刷平衡深度的新方法,通过数值模拟手段,利用有限体积法来求解N-S方程和标准κ-ε方程,得到了冲刷平衡时的水下管道绕流场,进而分析了冲刷坑内过流量,通过数据拟合得到与冲刷坑深度有关的冲刷坑过流量经验公式,并应用基于该公式的冲刷平衡深度预测方法和已有方法对不同水流条件下冲刷坑深度进行了预测。结果表明,该方法预测结果与试验结果更接近,预测误差在20%以内,明显高于已有方法,为水下管道局部冲刷平衡深度预测提供了技术手段。

砂土地层盾构开挖面极限最小支护压力

盾构施工过程中开挖面支护压力控制不当有可能导致周边管线破裂、建筑物倾斜等严重的风险事故.基于Flac3D数值模型及极限平衡模型研究了砂土地层中不同埋深比(C/D)及土层内摩擦角对开挖面失稳模式和极限最小支护压力的影响机制.通过对比分析两种方法,得出现有极限平衡模型由于无法反映开挖面失稳过程中侧压力系数随开挖面位移和埋深动态变化过程,因而与实际极限支护压力存在较大差异.该研究为砂土地层工程实践提供重要的理论依据.

黏性土地基中竖向圆孔的极限稳定深度研究

工程中经常遇到打设竖向圆孔的问题,在黏性土地基中打设竖向圆孔,需要知道无护壁措施条件下竖向圆孔的极限稳定深度。首先进行坡面竖直边坡的极限平衡分析,假设破坏面为过坡趾的平面滑动面,建立滑动体极限平衡方程,得出边坡的极限稳定高度,结果与Taylor圆弧滑动面分析方法的结果比较吻合;然后将平面滑动面扩展到轴对称的含圆柱体竖向孔地基极限平衡分析,假定破坏面为通过圆柱体竖向孔底边缘的倒圆台侧表面,建立滑动体的极限平衡状态方程,得到和土坡极限平衡解答统一的c_u/yh(c_u为土体不排水抗剪强度,y为重度,h为竖向孔深度)和h/r(r为竖向孔半径)关系,利用该关系可以分析地基中竖向圆孔的稳定,为地基中竖向孔的设计提供依据;通过数值方法建立竖向孔不同几何参数的数值模型,计算含竖向孔地基能够维持稳定的c_u/yh下限值,和倒圆台滑动体极限平衡解答符合较好,进一步验证了所提极限平衡分析方法的合理性。

柴达木盆地大风山凸起地层压力预测及成因分析

地层超压预测对油气成藏的研究具有重要意义。通过测井曲线组合、声波速度-垂向有效应力交会图、声波速度-密度交会图和超压综合分析等方法,对柴达木盆地大风山凸起各层位的超压成因进行了分析,并对压力预测方法进行了改进。研究结果表明:(1)柴达木盆地大风山凸起下油砂山组地层超压成因为不均衡压实和构造挤压作用;上干柴沟组和下干柴沟组上段超压成因为不均衡压实、构造挤压和超压传递。(2)用单一方法如平衡深度法或伊顿法均无法有效预测研究区的地层压力,基于不同超压成因机制的差异,对下油砂山组地层压力采用平衡深度法计算,对上干柴沟组和下干柴沟组上段则使用伊顿法计算,结果更准确。研究区压力计算结果与实测地层压力的误差小于7.00%,平均误差为4.30%。(3)超压的预测可为油藏描述、储量估算、安全钻井作业提供数据支持。超压是油气运移的动力,可以指示油气运移的方向,估算油气运移距离,对油气成藏的研究具有重要指导意义。

连通节理岩质边坡稳定性分析

节理岩体的剪切强度由结构面和相邻完整岩块的剪切强度共同决定,当结构面完全连通时,岩体的剪切强度完全由结构面决定。蒙特卡罗法能够根据结构面几何参数模拟岩体结构面的空间分布,通过深度优先搜索算法可搜索到连通的结构面,相对岩体而言,连通的结构面的剪切强度最小,即为节理岩质边坡的潜在滑动面,通过极限平衡法可以对一系列滑面进行稳定性分析。该方法是对节理岩质边坡稳定分析的补充。

凤山县城区石灰岩矿山岩壁阴刻角优化设计

根据岩质边坡的岩体结构特点,概化出岩质高边坡阴刻角优化模型,建立基于极限平衡计算最优阴刻角的方法。将这种方法运用于广西凤山县城区石灰岩矿山高边坡治理的实践中,为其阴刻角设计提供依据。通过岩体类型和岩体结构对岩壁阴刻影响定性定量的分析;并采用三维数值模拟分析了阴刻深度对岩壁稳定性影响,给出了治理工程的理论阴刻深度为2 m,从而确定了阴刻角设计的影响因子,分别是发育节理的产状、黏聚力和摩擦角、块体的重度、边坡坡角和阴刻深度。根据极限平衡原理,建立了阴刻岩壁块体的极限平衡计算模型;并进行阴刻角的优化计算,最终确定最优阴刻角为53.8°,运用到治理设计中;同时该实例也充分证明了该计算模型作为一种计算最优阴刻角简便途径的有效性和实用性。

典型极限平衡法在贮灰坝坝坡稳定分析中的应用

我国目前主要采用修建贮灰坝来填贮灰渣,通过逐级加高子坝提升贮灰量,坝体稳定性校核则成为坝体安全运行的前提。以贵州某工程实例为基础,基于GEO-SLOPE软件编制计算程序,研究极限平衡法中3种典型的分析方法在计算坝坡稳定性当中的应用;探究安全系数随坝坡坡高、坡角增大的变化规律,以及滑弧深度随坝坡高度增大的变化规律。研究表明,安全系数随坝坡坡高、坡角增大而逐步减小,滑弧深度随坝坡高度增大而增大。

高强预应力技术在吴江宾馆工程中的应用

通过一设计实例较详细地介绍了设计、施工方面的技术措施,整个工程中使用预应力的其它几种结构形式的基本设计方法和主要技术措施都是一致的.

反倾岩质边坡多级破坏边界折断深度计算模型

目前对边坡多级破坏折断深度及演化过程的研究相对较少,针对这类问题,在已有破坏边界模型的基础上采用悬臂梁极限平衡理论,对边坡多级破坏边界折断深度进行理论推导,建立多级破坏边界折断深度的计算模型,并通过大型离心模拟试验及工程实例对模型的可靠性和适用性进行验证。结果表明:离心模拟试验展现的多级破坏边界演化过程与提出的岩质边坡破坏边界一致,经计算二级破坏边界的折断深度为215.35 mm,三级破坏边界的折断深度为87.39 mm,模型计算结果与离心机试验结果相吻合,验证了所建立模型的可靠性;利用计算模型对云南省澜沧江左岸一处反倾岩质边坡多级折断深度进行计算,其二级破坏边界折断深度为8.06 m,三级破坏边界折断深度为2.34 m,经现场测量其二级、三级破坏边界折断深度分别为6~10 m和0.5~2 m,计算结果与边坡实际相符。研究成果对反倾层状岩质边坡稳定性及破坏机制的分析具有理论指导意义。