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1.
通过平面装药加载试验,研究了平面装药爆炸荷载作用下不同高跨比结构的抗爆性能。结合历次强爆炸结构效应试验,分析了强爆炸作用下硬岩中支护结构不同破坏等级对应的破坏特征。详细描述了不同高跨比结构的宏观破坏形态,揭示了结构的破坏机制。试验表明：3种不同高跨比结构在荷载环境相同情况下,结构的破坏特征和破坏等级不同,高跨比为1.17的结构试验段,拱部产生挤压、压剪破坏,坑道内呈现中等堵塞,属于严重破坏;高跨比为1.50的结构试验段,拱脚产生贯穿压剪破坏带,直墙受拉伸剥离破坏,坑道内呈现中等剥离,剥落混凝土在底板形成大量堆积,属于中等破坏;高跨比为1.00的结构试验段,主要受劈裂剥离破坏,坑道内呈现轻微剥离,剥落混凝土在底板形成局部堆积,属于中等破坏。综合分析可知,高跨比为1.00的结构型式整体抗爆性能最佳。 相似文献
2.
以埋深为6～13 m的某浅埋人防隧洞为研究对象,应用快速拉格朗日有限差分程序（FLAC）对不同跨距、不同岩性的隧洞顶板在不同荷载作用下的破坏规律及破坏机制进行数值模拟研究,确定了隧洞围岩破坏域,并对拱顶敏感块体进行跟踪分析。研究结果表明：隧洞跨距为2 m且顶板岩层为泥岩时,隧洞顶板有一定的承载能力,当上部荷载达到0.7 MPa时隧洞才破坏;隧洞跨距为3 m且顶板岩层为泥岩时,当上部荷载达到0.33 MPa时,隧洞就已经破坏;隧洞顶板为卵石层时,即使上部不施加荷载,在自重应力的作用下,隧洞亦破坏。该研究对类似的浅埋地下工程围岩稳定性分析具有实际意义。 相似文献
3.
目前,对于结构面的研究主要包括对剪切曲线形态的描述及结构面粗糙度、组数、充填物等因素对结构面强度参数的影响,一般情况下,这类研究的基础是结构面经受静荷载的作用。实际上,结构面也很容易遭受地震、水位升降、爆破等动力荷载的反复剪切作用,但是,至今对反复剪切作用下结构面力学特性的研究较少或缺乏系统性。笔者在室内直剪试验的基础上,研究了重复剪切作用下充填物对结构面变形和强度的影响。采用钢制模具和混凝土材料预制4种起伏角度结构面,在1.56MPa法向应力和两种充填状态下进行多次直剪试验,分析每次剪切过程中的切向应力和法向位移随切向位移的变化。通过对切向应力和法向位移随切向位移变化曲线分析可知,初次剪切时,起伏角度越大,结构面剪切破坏方式容易从滑移破坏过渡为剪断破坏;第二次剪切开始,无论起伏角度如何,结构面的剪切破坏方式基本上都转变为滑移破坏;充填物的存在基本不会改变结构面的剪切破坏方式,但会使剪切过程中结构面的爬坡效应增强,使结构面被剪断或磨损的作用减弱,峰值法向位移增大。 相似文献
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分级循环荷载下低温冻结盐渍土动强度特性试验研究 总被引：4，自引：3，他引：1
为了探究寒区路基盐渍土在交通荷载作用下的强度破坏机理,采用室内GDS动三轴试验系统,对天然重塑盐渍土进行了不同冻结温度、围压及振动频率下一系列动荷载试验,从破坏动应力、动黏聚力和动内摩擦角方面分析各试验条件对盐渍土的影响机制。结果表明：冻结温度和围压对破坏动强度影响明显,动载频率对破坏动强度影响较弱;随着温度的降低,破坏动应力和动黏聚力明显增大,而动内摩擦角有先增大后减小趋势;随着动荷载频率的增大,破坏动应力和动黏聚力变化不明显,但内摩擦角有减小趋势;围压与破坏应力呈线性相关,温度分别与破坏动应力、动黏聚力呈良好指数关系。 相似文献
5.
临界滑动面一方面是与岩体结构面和坡面的组合关系有关,另一方面与荷载大小及位置有关。三维条件下,均质岩高边坡的破坏机理比较复杂,临界滑动面的判定较为繁琐。本文基于应力影响系数法对荷载作用下对均质岩高边坡三维临界滑动面形态及位置进行初步判别,研究各因素变化对临界滑动面分布形态的影响,结果表明:荷载作用下均质岩高边坡空间临界滑动面主要发生在基础前侧区域,约为一不规则楔体,楔体尺寸与桥基尺寸、坡度及桥基距离有关,其中桥基距离影响最大,荷载强度对滑动面形态无影响。桥基荷载作用下均质岩高边坡临界滑动线范围随桥基尺寸、桥基距离增加而增大,随坡度增加,临界滑动线长度减小,深度增大。本文提出桥基荷载作用下均质岩高边坡临界滑动面范围确定公式,即:均质岩高边坡破坏长度Pw=08444L-05098+05759S+693716,破坏深度Ph=01148L+0171B+11725+00733S-5719。 相似文献
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泡沫混凝土作为隧道减震材料在抵抗地震压剪荷载方面具有重要作用,为了研究减震层-衬砌接触面在地震压剪荷载作用下的破坏特征与剪应力演化规律,利用RMT-150C电液伺服试验机开展了二者接触面在不同法向应力下的直剪试验,获得了剪应力-剪切位移、峰值强度、残余强度、剪切刚度的变化规律及接触面的破坏特征和物态变化。根据有限元模拟结果,探究接触面上剪应力的分布及演化规律。研究表明：泡沫混凝土-衬砌接触面的破坏特征受法向应力与泡沫混凝土密度共同影响,其剪应力-剪切位移曲线形态可归结为3种类型,且随泡沫混凝土密度和法向应力的变化可以相互转化;泡沫混凝土密度及法向应力对接触面峰值强度、残余强度及剪切刚度的影响是相互的,且法向应力的影响权重较大。根据剪应力-剪切位移曲线的变化规律,提出了复合指数模型来反映泡沫混凝土-衬砌接触面在压剪作用下损伤演化及摩擦滑移过程,研究结果可以为更加有效的抗减震设计提供一定参考。 相似文献
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【内容简介】北方寒冷地区的混凝土的破坏多数与冻融作用有关,混凝土结构在冻融循环作用下的破坏,关系到建筑物使用寿命、工程质量、运营安全等方面的问题。本书基于混凝土冻融破坏机理研究分析,介绍了改善抗冻性能各种途径,对混凝土设计和施工中的防冻措施提出具体要求。全书包括六部分:混凝土冻融破坏机理、混凝土抗冻试验、混凝土防冻外加剂、掺合料改善混凝土防冻性能、抗冻混凝土设计、混凝土防冻施工。本书有助于混凝土冻融破坏理论研究工作,对在实际工程 相似文献
8.
基于混凝土塑性损伤本构模型,将可以表征材料和结构渐进破坏的损伤变量作为内变量,考虑了混凝土拉压异性的损伤变量,利用有限元软件ABAQUS,对丰满混凝土重力坝在经受地震作用下的结构损伤区域的发展变化进行安全性评价。在数值计算过程中,对于受地震荷载作用所引起的地面水平运动而导致大坝水位水平运动对坝体的影响,通过扩充后的广义Westergaard公式予以计算模拟。通过分析得到了丰满大坝在地震作用下的塑性损伤破坏情况,并评价了丰满大坝的安全性,亦说明利用损伤力学对大坝进行安全性评价是一个可行的方法。 相似文献
9.
管道衬砌内水外渗对边坡稳定影响的数值模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
根据钢筋混凝土受拉开裂特性，通过混凝土开裂后钢筋和混凝土联合承载原理，提出了在内水压作用下混凝土衬砌开裂的裂缝宽度估算公式。根据开裂衬砌内水外渗的规律，提出了高压管道内水外渗与混凝土衬砌裂缝宽度相互影响的有限元迭代计算分析方法。该方法将内水压荷载分解为起裂荷载和破坏荷载，对混凝土衬砌起裂荷载采用一次加载，对破坏荷载采用分级加载迭代，由此较好地反映衬砌开裂和渗流耦合作用效应。根据渗流荷载对边坡的破坏作用，提出了对边坡稳定判断的思路。通过对实际工程的分析计算，论证了高压管道内水外渗对边坡的稳定影响, 为内水外渗与应力场耦合分析提供了一种有效的计算方法。 相似文献
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辨识地下工程震害风险元素是工程抗震安全性评价与科学防治的基础。应用系统论方法进行地下工程地震灾害综合风险体系的结构化分解和元素集成,建立任务、事件、要素的地下工程地震灾害综合风险三元支持结构形式化描述,全面考量多重震害风险要素;从地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现等角度进行风险元素的解译,探究地下工程震害致灾元素和承灾元素之间的逻辑关联和作用机理,构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架,为探索地下工程震害风险的本质致因、地下工程震害系统分析与评估的综合集成提供了依据。 相似文献
11.
Investigations were carried out at three underground coal mines in India to study the response of surface structures to underground
blasting and the likelihood of damage to the structures. The structures in the vicinity of the underground blasting area were
single and multistoried residential houses. The amplitudes of vibration due to underground blasting were monitored simultaneously
on the ground surface near the foundation of the structures and on various floors of the structures. The vibrations were also
monitored near the important surface installations. It was observed that the magnitude of vibration in structures decreased
with the increase in the height of the structures. The frequency of blast vibration from underground blasting was higher than
the natural frequency of the structures. Little energy was transmitted into the structures, which caused reduction in the
vibration level in the structures. The reduction in the vibration levels was up to 45% in the houses. It indicates that the
dominant frequency of blast vibration plays an important role in persistence of vibration and its amplification or reduction
characteristics in the structures. This paper deals with the effect of the vibrations on structures/houses standing above
the blasting faces in underground workings and their potential to likely damage to the structures at different Indian geo-mining
conditions. 相似文献
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膨胀性软岩洞室支护效应三维有限元分析 总被引：2，自引：0，他引：2
基于湿度应力场理论 ,采用三维非线性有限元方法 ,有效地模拟了膨胀岩洞室开挖和支护过程中遇水膨胀现象。对多种支护方案进行分析比较表明 ,水的损伤软化作用和膨胀岩的本身膨胀性能对其洞室稳定性有重要的影响 ,并进一步了解了洞室发生膨胀的力学机制及其支护效应 ,对膨胀性围岩洞室的设计、施工具有实际指导意义。 相似文献
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Zilong Zhou Xibing Li Yang Zou Yihui Jiang Guonan Li 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2014,47(2):495-505
Rocks in underground projects at great depth, which are under high static stresses, may be subjected to dynamic disturbance at the same time. In our previous work (Li et al. Int J Rock Mech Min Sci 45(5):739–748, 2008), the dynamic compressive behaviour of pre-stressed rocks was investigated using coupled-load equipment. The current work is devoted to the investigation of the dynamic tensile behaviour of granite rocks under coupled loads using the Brazilian disc (BD) method with the aid of a high-speed camera. Through wave analyses, stress measurements and crack photography, the fundamental problems of BD tests, such as stress equilibrium and crack initiation, were investigated by the consideration of different loading stresses with abruptly or slowly rising stress waves. The specially shaped striker method was used for the coupled-load test; this generates a slowly rising stress wave, which allows gradual stress accumulation in the specimen, whilst maintaining the load at both ends of the specimen in an equilibrium state. The test results showed that the tensile strength of the granite under coupled loads decreases with increases in the static pre-stresses, which might lead to modifications of the blasting design or support design in deep underground projects. Furthermore, the failure patterns of specimens under coupled loads have been investigated. 相似文献
14.
Material transfer in underground mines often relies on ore and waste pass systems. In mines where ore pass systems transcend
multiple production levels, finger raises are used to funnel material into the system. Empirical evidence, from several mines,
suggests that the use of finger raises often results in damage in the immediate vicinity of finger raise-ore pass junctions.
Of particular concern is damage on the ore pass walls as a result of impact loads generated by material flowing through the
fingers on to the ore pass walls. The severity of damage is directly related to the rock mass quality of the excavation walls,
material properties of transiting ore and the ore pass-finger raise configuration. This paper examines the influence of different
configurations aiming to develop strategies to minimize ore pass wall damage. To these purposes the Particle Flow Code was
employed to undertake a series of numerical experiments. This involved dumping a batch of rock fragments, represented by a
uniform distribution of disc-shaped particles, into a finger raise and allowed to flow into an ore pass. It has been clearly
demonstrated that higher impact loads were generated when the angle of intersection between ore pass and finger raise was
140° to 145°. This configuration results in the most damage. The results of these numerical experiments were collaborated
by observations at an underground mine in Canada. 相似文献
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Marian Marschalko Isik Yilmaz Martin Bednárik Karel Kubečka Hynek Lahuta 《Environmental Earth Sciences》2014,72(9):3443-3456
Deep mining of mineral resources causes extensive changes in rock environment and ground morphology and must be considered in the land use planning. Subsidence as a result of underground mining activities in terrains is one of the serious geological hazards because they can effect slopes and damage engineering structures, settlement areas, natural lakes and allow infiltration of contaminant into the groundwater. The main aim of this article was implementation of the building site categories of underground mining regions into the land use plans. This case study area was selected from the region of Orlova town within the Ostrava-Karvina Coal district, and this region is one of the most affected areas by underground mining of black coal in the Czech Republic. Certain risk categories of land, where the individual categories express generalized influence of deep mining of coal in current and planned constructions were also represented in this article. Extensive variations caused by underground mining were identified within a wide variability of risk categories. An important finding was also the extensive variability over time, manifested by spatial variations in the stated categories in the studied time periods. Moreover, technical documentation of environmental impacts related to underground mining activities was provided; importance of existing and proposed underground mining projects that may significantly impact the land use was discussed and pointed out in this article, especially. 相似文献
16.
汪德云 《水文地质工程地质》2009,36(6):134-136
以南水北调中线北京段西四环暗涵工程为研究背景,通过详细分析在复杂工程环境下进行浅埋暗挖施工对既有工程环境产生的严重影响及关键控制因素,得到有效控制暗挖施工对既有环境影响的措施,如初期支护方案的勘测设计方法、施工控制监测措施、监测控制效果分析检验等。实践证明,既使是在复杂的工程环境下,地下岩土工程开挖影响也可以得到有效控制。 相似文献
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随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的运动方程、平衡方程和边界条件,提出相应的破坏判据,采用Runge-Kutta方法和Matlab数值软件求得不同卸载时刻围岩附加位移场、应力场和开挖后围岩总位移场、应力场,得到深部洞室围岩分区破裂的动态形成过程和发展规律。由理论计算值与地质力学模型试验实测值对比分析得知,围岩的径向位移、径向应力和切向应力出现波峰和波谷交替振荡的变化规律,理论计算得到的破裂区和非破裂区的宽度和数量与试验实测值有很好的一致性,证实了该模型分析分区破裂现象的适用性,对以后深部地下工程围岩变形破坏和支护设计提供理论支持。 相似文献
18.
考虑岩体劣化的大型地下厂房围岩变形动态监测预警方法研究 总被引：2，自引：1，他引：1
针对大型地下厂房洞室开挖后围岩力学参数发生劣化的事实,以及大型地下厂房允许变形无相关规范参考的缺陷,在分析地下厂房围岩失稳机制基础之上,基于强度折减法思想,提出大型地下厂房围岩劣化折减计算方法,建立围岩变形的动态预警路线体系。该体系应用屈服接近度指标确定围岩的劣化区域,折减劣化区域内的变形模量、凝聚力及抗拉强度值,在折减计算过程中依据围岩的变形、劣化区体积、释放能量三者之一发生突变作为围岩失稳判据,获得围岩失稳的变形预警值,并与现场变形监测值对比分析,从而实现围岩稳定状况的快速判别。地下厂房实例分析表明,该方法可为洞室稳定性判断提供定量依据,较好地满足了地下工程建设需要。 相似文献
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构造环境对煤矿区地表环境灾害的控制作用 总被引：5，自引：1，他引：4
在不同构造环境下,同样强度的地下采矿活动在地表所造成的环境灾害现象是有明显差异的。在不同构造条件的煤矿区,地质环境的抗扰动能力不同,因而对地下开采的承载能力也就不同。抗扰动能力强的煤矿区可以承受较大的开采强度,而抗扰动能力差的煤矿区,同样强度的地下开采,就会导致严重的地表损害甚至环境灾害。从这个意义上说,与地下采矿有关的煤矿区地表环境灾害,源于采动,但其形式与发展受控于构造环境。 相似文献
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砂质辫状河内部不同级次的构型模式,特别是心滩坝及其内部夹层的构型特征尤为重要,直接控制了油田开发中后期剩余油富集与分布。采取现代地质调查与地下地质解剖相结合的思路,以渤海海域P油田为例,分别从辫流带、心滩坝及心滩坝内部夹层三个级次,探讨了砂质辫状河构型特征及其对剩余油分布规律的影响。结果表明砂质辫状河道具有三种充填样式,且以砂质充填为主,心滩坝与辫状河道呈"宽坝窄河道"的分布样式;坝内落淤层具有穹窿式和水平式两种分布样式。此外,从5级至3级构型单元逐步细分,通过三种识别标志划分单一辫流带,平均宽厚比约178;心滩坝辫状河道宽度与心滩坝宽度比约为1:3.8,心滩坝宽度与长度比约为1:2.2;心滩坝内部单期落淤层近水平分布,多期之间互相平行,一般2~4个。不同级次储层构型要素对剩余油分布的控制存在差异性。对于辫流带级次,层间隔层直接控制剩余油分布;心滩坝级次泥质半充填河道底部砂体连通,侧翼上部水淹程度较低,剩余油富集;受落淤层和物性界面的影响,心滩坝内部剩余油主要呈"分段式"富集在落淤层下方垂积体的顶部和水驱较弱的边部。该成果在油田老区综合调整方案和新区开发方案设计上得到了应用,也在调整井部署,尤其是水平井挖潜剩余油等方面,提供了地质依据。 相似文献