巨厚黄土层地表采动变形特点

论述了地下开采引起厚黄土层地表变形同其它地区与之具有相同或类似的地质采矿条件且地表有较厚冲积层情况的变形相比所具有的不同特点。     

西部黄土山区开采沉陷变形数值模拟研究

西部黄土山区开采沉陷变形规律远比平原地区复杂多变。以陕西铜川厚黄土山区采矿地质条件构建不同斜坡组合与平地条件的计算模型,通过FLAC-3D数值模拟分析了单一斜坡、凸形和凹形组合斜坡条件下地表侧向滑移引起的水平移动和下沉分布特征,并绘出了地表开采沉陷与斜坡侧向滑移分布曲线。进一步分析表明,当开采沉陷引起的水平位移及其变形与斜坡向下坡方向的滑移变形方向一致时,在地表形成两者的叠加,增大了斜坡体的变形;当两者方向相反时则导致2种变形部分"抵消"。上述采动斜坡中开采沉陷与坡体侧向滑移的"叠加"效应,导致了黄土山区地表沉陷变形规律的复杂性。     

黄土山区公路改建平均纵坡超标路段安全风险论证

受黄土山区地形地质条件的限制,山区越岭线的改建显得比较困难,尤其是相对高差较大,旧路纵坡超标的路段,很难有地形条件进行自然展线来改善纵坡使之满足规范要求.本文以某黄土山区公路改建项目为背景,利用现有旧路的线形与纵坡并增加必要的安防设施对其进行改建,对全线任意三公里平均纵坡轻微超标路段,从行车安全与技术经济两方面对本段路...     

荷载作用下老采空区上方地表移动变形规律的数值模拟研究

利用数值模拟方法,分析了开采深度和松散层厚度对采空区地表移动及变形量的影响,系统地讨论了地表移动变形规律.试验结果表明:地表残余下沉量和变形量随着开采深度的增大而减小,随着松散层厚度的增大而增大.     

下沉速度法研究地表移动变形分布规律

在地质采矿条件变化不大时，从地表点的下沉速度出发，取随开采工作面一起移动的动坐标建立动坐标系，研究地表点下沉速度的分布规律，得到地表下沉速度分布曲线，并对地表点在整个下沉时间过程的速度曲线进行积分，得到动态地表主断面上的地表下沉分布公式，并在此基础上经过一系列转换，得到地表任意点下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形公式。公式简单，便于应用。     

城市地下隧道开挖引起地表移动变形分析

用Laplace函数导出了城市地下隧道开挖引起地表移动变形分析的数学模型,并用该模型对具体的工程实例进行了计算分析.用Matlab语言绘制了地下开挖引起地表移动变形曲线图.把理论分析结果和现场实测资料相比较,二者吻合,证明导出的数学模型可用于预测分析城市隧道开挖地表移动,计算结果对城市隧道施工具有一定的指导意义.     

地表移动观测站数据处理

为研究开采沉陷区地表移动规律,建立了变形分析模型,计算移动变形量,进而绘制下沉曲线和水平移动变形图.在研究移动变形值分布规律的基础上,求解变形参数,实时预报地表下沉情况,为完成该技术项目提供了理论依据.     

厚冲积层矿区地表移动参数的特点及数值模拟

我国的厚冲积层区分布广泛，通过大量的观测站数据分析及大量厚冲积层矿区地表移动特性研究，系统提出了厚冲积层矿区地表移动参数、规律的特点,并给出了相应的数学计算公式。在分析地表产生在非连续 变形机理的同时，提出了地表移动与变形的力学分析法。研究成果对于厚冲积矿区“三下”压煤开采具有一定的指导意义。     

采动区地表变形作用的随机有限元实现

讨论如何将地表变形的随机性转化为对建筑物的随机作用，从而为利用随机有限元法研究对建筑物附加应力的影响创造条件。     

复合采动影响下地表变形预测与危险区划分方法

矿山岩体工程开挖将改变原岩应力状态,由此引起岩体本身及周围一定区域的移动和变形,地下与露天复合开采的矿山更是如此,其变形速率之大、范围之广、时间之长已严重地影响周边环境的安全。通过对地下与露天复合采动影响下地表变形规律进行研究,建立了相应的移动模型。在此基础上,对移动参数的计算方法及地面变形区的划分方法等问题进行了研究。然后,依据当前形量和后续变形量大小,对矿山继续开采可能产生的破坏范围进行了划分     

亭南煤矿综放开采矿山压力数值模拟

为了分析综放工作面顶板断裂、垮落形式,以及工作面支承压力分布及影响区域范围,对亭南煤矿101综放面,分别应用UDEC与FLAC3D软件进行了数值模拟对比分析.结果表明随工作面的推进,直接项出现离层、破断,并在采空区前后煤壁上方基岩出现拉裂缝.当工作面推进到60m左右,老顶出现初次破断,形成初次来压,之后工作面每推进30 m,老项出现周期来压.模拟结果再现了顶板冒落、离层、破断,综放面初次、周期来压及围岩应力集中、重新分布等现象,这些结果与现场矿山压力观测结果基本吻合,为矿压观测提供了直观、准确的数值分析方法.     

深部复杂应力环境下巷道破坏固-流耦合数值模拟分析

石嘴山一矿38区 600m轨道巷的稳定情况是影响矿井下组煤正常生产的潜在问题,本文基于岩石力学实验与现场工程调查的结果,对该巷道变形机理与破坏过程及规律进行固-流耦合数值模拟分析,得出注浆锚杆(索)与喷射混凝土联合支护方式是可行的,为巷道支护设计提供了理论依据。     

爆破振动对地质遗迹影响的数值模拟分析

根据对奇梁洞洞穴实地测绘,选取典型断面进行分析,应用有限元程序FLAC3D分析爆破振动对奇粱洞地质遗迹可能产生的影响.模拟计算静力作用和动力爆破振动速度,按照古迹振动标准0.2～0.4 cm/s,推算安全爆破控制总炸药量557.6 kg,确保奇梁洞地质遗迹的安全.     

根式沉井基础竖向承载特性数值模拟分析

根式沉井基础,是采用沉井预留顶推孔,待沉井下沉到设计标高后,在土层中顶推预制的根键,在保证根键与沉井固结后形成的一种仿生的基础形式,使其承载力得以提高,通过FLAC3D数值模拟研究根式沉井基础Q-S曲线和井身变形情况,并与试验结果进行对比分析,总结其竖向承载特性.结果表明:根式沉井基础的竖向承载力比同等长度和直径的普通沉井基础大幅提高,根键作用效果明显;竖向荷载作用下井身自上而下竖向位移相差不大,随荷载增大根式沉井基础井身始终处于弹性状态,根键周围部分土体出现塑性变形破坏.     

厚黄土覆盖层采动破坏数值模拟研究

蒲白矿务局西固镇下煤层开采是复杂条件的建筑物下厚黄土覆盖层开采。针对矿区开采的复杂地质、采矿条件和建筑群受采空区影响的问题,运用FLAC3D数值模拟预计、影响函数仿真模拟和相似材料模拟进行分析,确定了开采方案及相关参数。结果表明,运用变条带协调开采方案可以有效地控制地表移动和变形,从而保证了地表建筑物的正常使用和矿区的安全生产,为同类厚黄土覆盖层矿区控制开采沉陷灾害提供了可靠科学依据。     

FLAC3D在分析露天矿滑坡机理中的应用

针对得出滑坡机理,阐明了FLAC3D程序在露天矿边坡稳定性分析中的特点,结合宝日希勒露天矿边坡的实际问题,利于有限元强度折减法,对边坡稳定性进行分析计算,得出了滑坡机理,确定边坡变形破坏形式,为滑坡治理提供科学依据.     

土的直接剪切试验三维数值模拟研究

土的直接剪切试验,在土力学试验教学中有重要的地位.同时,试验所得到的土体物理参数,可以直接应用到工程实践中.考虑计算机仿真在教学过程中有重要辅助作用,因此,采用国际流行的有限差分数值软件FLAC3D对土的直接剪切试验进行三维数值模拟,对土样在剪切过程中的应力和应变状态进行了分析,并将所得到数值解与理论解进行了比较,结果比较吻合.研究表明,计算机仿真能较好反映直接剪切试验结果,有利于学生通过使用数值仿真软件达到学习掌握土力学直剪实验的方法步骤和进行试验结果分析,对土力学试验教学是一个补充手段.     

互层状岩体的粘弹性流变模型及数值分析

以绿片岩和大理岩互层的层状岩体为研究对象,分别建立单轴轴向压缩荷载垂直和平行于层理时的两种互层状岩体粘弹性流变模型,采用有限差分程序FLAC3D对互层状岩体进行了单轴压缩蠕变试验的数值分析,将轴向应变的数值解与理论解进行对比,验证这两种模型的正确性.在数值分析中考虑大理岩夹层的体积分数、深度、条数和间距等对数值计算结果的影响.研究结果表明,轴向应变的数值解与理论解比较接近,说明提出的两种互层状岩体粘弹性流变模型是正确的.当进行单轴压缩蠕变试验的数值分析时,轴向应变理论解与数值解的误差随着大理岩夹层的深度、条数和间距等的改变呈规律性的增加或者减小.     

厚煤层软煤巷道围岩活动规律及支护数值分析

利用模糊综合评判法对软煤厚煤层全煤巷道围岩稳定性进行预测分类,介绍了分类指标原始数据的预处理方法及其对聚类中心隶属度的确定方法;根据分类结果,通过工程类比确定了锚杆、锚索支护参数;采用FLAC3D软件,针对巷道沿煤层顶板、底板掘进,在锚杆(索)支护条件下,对围岩活动规律进行了分析与对比。结果表明:无论沿顶布置还是沿底布置,巷道两帮底部的变形量均大;当巷道沿煤层顶板布置时,煤底的底鼓突出;当巷道沿煤层底板布置时,巷道煤顶是支护控制的重点。通过顶围岩变形的对比,巷道沿煤层底板布置,加强顶部中间部位和两帮底部的支护是维护巷道围岩稳定的有效措施。     

盾构隧道近接下穿既有地铁车站的数值模拟

以北京某盾构法施工的区间隧道下穿附近既有地铁车站工程为背景,在确定了合理的应力释放率并充分考虑了分步开挖及注浆加固区影响的基础上,采用三维有限差分计算软件FLAC3D进行了数值模拟.模型采用地层-结构模型,土体采用摩尔-库仑弹塑性模型.此外,隧道和车站结构采用结构单元模拟,既有车站变形缝采用连接单元模拟.预测盾构隧道施工后既有地铁车站的变形,为邻近既有车站的安全评估工作提供了依据.