巷道围岩动态工程分类技术研究

基于围岩质量计算、柱状图数字化和重组、结构面诊断、围岩结构装配、采动应力作用后围岩结构演化等研究成果,采用“工程要求、基本结构、演化结构”为一级指标,提出了围岩的动态工程分类技术、分类结果的表式表达技术,并指出了分类结果的应用方法。     

某大型地下洞室群围岩稳定性分类研究

根据地下洞室群的特点 ,选取岩体质量综合级别、块体状况、开挖位移及破坏区、岩爆烈度四因素为分类指标 ,建立了大型地下洞室群围岩稳定性分类体系。针对不同稳定性等级 ,提供了相应的开挖方式和支护处理建议。最后 ,运用该分类体系对某地下洞室群的主厂房进行了分析评价。     

模糊评判在露天转地下矿山的矿房结构参数优化中的应用

模糊评判法能较好地解决方案选择的问题。本文针对石人沟铁矿露天转地下矿山过渡期开采期间,矿山地下开采带来的露天边坡、地下采场稳定性问题,通过数值模拟,得到地下第一中段开采时地下采场和边坡的应力、应变数值,并结合矿块的采切比、矿块回采率经济指标,运用模糊数学的方法,建立了考虑经济效益的稳定性模糊评判模型。通过合理确定评价指标的隶属度函数和利用二元排序法构造判断矩阵确定各评价指标的权重,对9种方案进行了综合评判,确定了最优方案,选出了合理的矿房结构参数,既可保证矿山的安全生产,又可保证矿山经济效益。     

爆破作用下花岗岩坑道的模糊破坏分区

本文以实测数据和宏观调查资料为依据,用模糊数学方法研究了花岗岩坑道在爆炸作用下的破坏程度和多个地面运动物理量之间的关系,建立了破坏模糊集的隶属函数,提出了用模糊综合评定来预测坑道破坏分区的方法。     

偏压条件下大型地下厂房围岩变形稳定性分析

根据下坂地水库协力波斯电站工程建设实际,在现场调查和电站区勘探、测试资料基础上深入分析地下厂房地质条件,建立了能够反映厂区地形地貌、岩体结构和地应力状态的三维数值模型。根据地应力实测资料反演拟合初始地应力场背景值,采用三维弹塑性有限差分法模拟了在偏压条件下地下厂房、主变室开挖过程中围岩变形和稳定性状况,揭示了各开挖阶段应力的集中部位和围岩潜在破坏部位,这对于工程具有重要的指导意义。     

某大型地下厂房洞室开挖围岩稳定性研究

随着地下工程规模的不断扩大,洞室开挖后围岩稳定性出现了不少新的问题,开挖施工方案在技术方面面临新的挑战.本文以某水电站地下厂房开挖后围岩的稳定性为研究目标,采用三维弹塑性有限元分析方法,对有无支护和不同开挖顺序开挖后洞室围岩稳定性作了详细的研究分析和评价.对洞室拟采用的开挖方案、锚固参数和支护方案的可行性进行了分析论证.本文主要包括这几方面的内容:采用有限元方法反演某水电站地下厂房厂区初始地应力场.按不同方案对某水电站地下厂房洞室群的开挖过程进行了三维弹塑性有限元模拟,切实地反映了锚固支护对围岩的加固作用和地下厂房洞室群支护参数的合理性,对不同开挖方案作了仔细的分析评价.计算结果表明,该洞室群在洞室布局、开挖顺序和支护参数等方面是合理的,各主要洞室群的稳定性总体较好.     

分区参数对超声速湍流燃烧动态分区火焰面模拟的影响

文章基于动态分区火焰面模型(DZFM)和改进延迟分离涡(IDDES)湍流模型对DLR中心支板稳焰的超声速燃烧室进行数值模拟. 对无反应状态燃烧室的模拟准备复现了燃烧室内复杂的波系结构以及中心射流失稳发展过程, 燃烧状态下的模拟结果较好地捕捉了火焰推举、OH基团以及平均温度等火焰结构特征, 由此验证了所采用数值模拟方法的适用性. 此外, 由反应状态标量(OH基)在混合分数空间中的分布可知, 反应标量与混合分数在全场内不满足强相关性. 通过增加流向坐标、马赫数以及燃烧热释放速率作分区参数可显著抑制反应状态标量在混合分数空间内的条件脉动, 其中热释放速率的作用最显著. 进一步对比采用不同多参数分区的DZFM模型所得火焰结构, 发现对于处于预混燃烧状态的支板尾迹区以及高雷诺数剪切层区域火焰, 采用包含燃烧热释放速率、流向坐标以及混合分数作为分区指标的三参数分区DZFM模型可显著提高模型的准确性.     

工程场地的特征与工程地质分区

工程场地与城市在空间尺度上相去甚远 ,但工程场地所具备的与环境行为相近的共性 ,使其属性分析可以推广应用到城市建设所面对的整个工程地质环境。从这一意义上说 ,工程场地是整个城市宏观工程地质环境的微观单元 ,众多微观单元的组合构成了环境的宏观总体。为此 ,工程场地的三大属性———特性、适宜性、稳定性 ,可以作为城市工程地质环境分析中分析方法的基础。从工程场地分析推广到城市工程地质环境分析 ,还将有助于保证城市工程地质环境分析的定量化水平。     

基于单源模糊数的模糊随机动态有限元方程的解法

本文提出一种模糊随机动态有限元方程的解法,指出利用单源模糊数和它的运算法则,可以把一个不含阻尼项的模糊随机动态有限元平衡方程转化为两类不同集合下的方程组,一种是模糊数方程,另一种是普通的动态有限元平衡方程。前者可用模糊数运算法则求解。通常这类方程的表达式非常简单,故很容易求解,后者可利用现有的求解随机动态随机有限元平衡方程的方法计算,这时求解该方程的计算量几乎等同于求解相应的普通随机动态有限元平衡方程的计算量。最后的算例表明,本文提出的方法与通常所用的λ截集法计算结果基本相同,而且所用的计算量远远小于用λ截集法所用的计算量。     

开挖卸荷条件下深部圆形洞室各向同性围岩分区破裂化机理

论文提出了一种静水压力条件下动态开挖卸荷对深埋圆形洞室各向同性围岩分区破裂化影响的力学模型,获得了动态开挖卸荷条件下深埋圆形洞室围岩的弹性应力场,确定了卸荷速率和岩体动态力学参数对深埋洞室各向同性围岩分区破裂化现象的影响.利用动态Hoek-Brown准则,获得了围岩破裂区和非破裂区的数量和宽度.数值计算结果表明卸荷速率和岩体动态力学参数对破裂区与非破裂区的数量和宽度有较大影响.     

地下工程围岩分类模糊推理系统设计

将现场获取的影响地下工程围岩分类的几种主要因素视为判别围岩类别论域上的模糊子集,利用建立的地下工程围岩分类模糊逻辑推理系统对围岩类别进行模糊逻辑推理运算,获得与实际情况相一致的围岩类别的判定,直接为地下工程的信息化设计和施工提供依据。     

地下洞室动态开挖的三维数值分析及优化研究

针对云南锡业集团公司个旧锡矿地下采场洞室的开挖技术条件,采用非线性三维有限元法,对其动态开挖过程进行了数值模拟分析,并优化选择了地下采场洞室的开挖顺序和开挖跨距,从而得到一些有益的结论。     

土-地铁隧道动力相互作用模型试验分析

本文对土的动力特性本构模型以及土-结构的接触面模型进行了较详细的探讨,最后分别选用非线性等价粘弹性模型和Ramberg-Osgood模型。分析表明,在进行模型试验设计时,不仅材料要满足相似性原理,而且在设计边界条件和地震波输入时也应以上述模型为参照。通过对一圆形隧道的地震反应分析,表明拱顶处的最大动应力是圆形隧道出现裂痕的主要原因,进而分析了孔隙率对结构横向变形的影响,分析结果与实际工程情况较为吻合。本文的研究成果可为地铁隧道的抗震设计提供一定的参考意见。     

大跨度采空影响顺倾构造山体侧向变动的复合机理

采空区地表山体侧向变动,不同于一般天然山坡,也与采空区一般上覆岩层的变形破坏有异;它是二者复合机理的效应。本文在分析考察了毗邻电厂的横山顺倾构造山体,剖析了地下采空情况后认为,山体侧向变动中,软弱夹层有决定性作用;变动范围、速率与规模,与地下采空有关。从而又利用地质力学模型试验和数值模拟,探索了采动引起山体应力场及变动规律。结果表明,山体岩层的变形、位移、破坏,由直接顶板向地表发展;采空坍陷诱发了软弱夹层的蠕滑,则产生山体侧向滑移;电厂区地表隆起变形是山体侧向滑移挤压地基土的反映。通过现场实际调究、变形观测资料分析与数值模拟和模型试验的对比研究,提出了“坍落拱梁”的成生效应、挤压蠕滑效应、失稳效应;揭露了顺倾构造山体在采空影响下,具有地表、地下的“复合临空面”的“复合应力场”中“复合变动”的“复合机理”;并提出这种山体侧向变动机理的典型地质模式,借以论证山体稳定性。     

基于模糊相似优先比的湿陷性黄土强夯有效加固深度预测范例推理研究

在大量已有湿陷性黄土地区强夯资料的基础上,采用频数统计的方法,根据变权的概念确定权重,从而构建了一个基于模糊相似优先比的湿陷性黄土强夯有效加固深度预测范例推理模型。该模型是将已有强夯实例作为源范例,将待分析实例作为目标范例,选取相应的评价指标作为模糊因子,通过源范例与目标范例之间模糊因子的相似度计算,得到目标范例与源范例之间的相似性序列,找到与强夯有效加固深度目标范例最相似的源范例,实现有效加固深度的预测。实例分析表明,有效加固深度预测值与实测值误差在10%以内,预测精度较高,具有一定的推广价值。     

城市地下空间开发中的工程地质问题

本文在概述我国城市地下空间开发利用现状和发展趋势的基础上,评述了土体的稳定与变形,地下水的勘查与治理,开挖支护与地质条件关系,施工对已有工程的影响等问题,并提出了今后研究的方向。     

Characterisation of underground blast-induced ground motions from large-scale field tests

An in-situ large-scale underground blast test program was conducted to investigate stress wave characteristics inside the medium, at the soil-rock interface and on the soil ground surface. The stress wave measurements were made through a vertical borehole and a horizontal borehole inside the rock mass, and along several horizontal lines arranged at the rock-soil interface and on the soil surface. Three different charge weights of 0.5, 2.5 and 10 t with loading densities of 0.5, 2.5 and 10 kg/m³, respectively, were used in the detonation. The measured stress wave time histories and their characteristic parameters, such as peak particle velocity (PPV) and peak particle acceleration (PPA), as well as the principal frequency (PF) at different locations are presented and analyzed in this paper. The results are also compared with those recorded from small-scale tests in a previous study and those from some other researchers, and the pertinent scale effects are discussed by observing differences of the stress wave intensities between the small-scale and the large-scale tests.Received: 18 November 2002, Accepted: 8 July 2003, Published online: 8 October 2003     

隧道与地下工程风险评估方法研究进展

风险评估是隧道与地下工程风险管理的核心,是系统地识别工程风险和科学合理地管理风险之间重要的纽带,是决策分析的基础。本文介绍了隧道与地下工程风险评估的基本概念、国内外风险评估方法的研究和应用现状以及近年来主要应用的几种风险评估方法。探讨了目前风险评估方法需要解决的问题和今后的研究方向。     

高原多年冻土地区遥感图像工程地质分区的探讨

简要叙述了利用遥感图像进行高原多年冻土工程地质分区的优越性,将高原多年冻土工程地质分区分为 3个大区和 10个亚区,着重叙述高原多年冻土工程地质分区判释特征,对判释特征进行了较系统的归纳,并以实例说明遥感工程地质分区判释在青藏铁路线方案比选中的作用。     

云南公路滑坡稳定性分析中模糊信息分析法的应用

将模糊信息分析方法应用于公路滑坡稳定性分析。运用模糊信息分析中的模糊信息信息分配、信息集中等方法,在云南元磨高速公路滑坡的50组公路滑坡资料中选取了滑坡高度、坡度、组成物质的粘聚力、内摩擦角等重要影响因素,建立了其与滑坡稳定性之间的模糊关系,得到相应的滑坡稳定性分析数学模型。应用该模型对该区域其他滑坡进行验证,其效果良好,故该方法可较好的应用于实际。