摘要：为了研究爆破掘进过程中冻结岩壁的振动及损伤特性,模型试验是一种行之有效的方法。通过相似理论设计出物理模型试验方案,对低温模型进行爆破掘进,记录关键点振动速度及频率信息,进行回归分析,确定出质点速度和频率预测公式以及两者拟合关系,利用主频率预测值反推冻结岩壁指定点的速度,并与《爆破安全规程》(GB 6722—2014)中爆破质点安全允许振速比较得出冻结岩壁损伤范围,结果表明:冻结岩壁振动规律符合萨道夫斯基公式,振动频率符合其相似准数方程,得到冻结岩壁速度和频率衰减特性;结合现场损伤测试结果认为采用规程允许振动速度可以保守地对冻结岩壁损伤进行评价,解决了定量考虑频率影响后冻结岩壁的安全性评价问题,为类似地层冻结立井爆破开挖提供科学依据。

摘要：为了更清楚地认识含冰冻结壁力学特性、解决复杂冰岩耦合问题以及给冰工程设计和数值仿真分析提供参数,有必要对冰在三向受力条件下的力学特性进行深入研究.以内蒙古自治区东胜煤田石拉乌素矿立井井筒建设为背景,参考现场水文地质资料在室内制作相似冰样,利用TDW-200低温冻土试验机,进行了4组温度和7组围压的人工淡水柱状冰三轴压缩强度试验,加载速率为0.5 mm/min,加载方向垂直于冰的晶轴方向.结果表明:在恒定温度条件下,柱状冰随围压增大塑性增强,而恒定围压条件下,柱状冰随温度降低脆性增强;在试验温度范围内,淡水柱状冰和多晶冰强度均随围压、温度升高而增大,但同条件下柱状冰强度高于多晶冰;采用D-A模型、Teardrop模型解释了高压下偏应力与围压之间的非线性关系,从不同角度对拟合得到的破坏准则综合考虑,认为D-A准则更适合用于描述淡水冰的破坏特征.研究结果可为后期同条件冰-岩耦合、数值模拟研究提供参考.

摘要：采用自主设计的动静组合加载系统,实现了在模型试件中产生静态应力场和爆炸动应力场,并对动静组合应力场中爆生裂纹的扩展行为演化特征进行焦散线实验研究,探讨初始应力场对爆生裂纹扩展规律的影响效应。通过对四周施加均布载荷和不施加载荷的两组试件进行实验,对比分析两组试件中爆生裂纹的扩展长度、速度和裂纹尖端动态应力强度因子随时间的变化规律,发现在垂直于裂纹扩展方向的压应力降低了裂纹尖端的应力集中程度,阻碍了裂纹的扩展,而平行于裂纹扩展方向的压应力对裂纹的扩展基本没有影响。

摘要：针对富水砂卵石地层PBA车站施工止水的板梳冻结工法,采用基于物理模型试验建立的数值模型,分析研究了静水及渗流条件下多排管局部冻结的成形发展规律,揭示了此种冻结方式的“群孔效应”,认为群孔效应是指多排管冻结时,不同冻结管降温作用相互叠加加强的现象,并提出了富水砂卵石地层条件下整体均匀布置、边缘局部加密的多排管局部冻结的设计方法.同时分析了地下水渗流速度、冻结管间距、土体等效导热系数等对冻结整体交圈过程的影响规律.研究发现多因素中冻结管间距对冻结交圈时间影响最大,其次是渗流速度.

摘要：以北京典型饱水砂卵石地层为研究对象,基于损伤演化及元件模型理论,引入弹性体、黏壶体及损伤体,建立了Ⅰ、Ⅱ类蠕变损伤模型,并通过-10℃条件下饱和砂卵石的三轴蠕变试验对该模型进行了验证。研究表明:当应力差较小时,蠕变主要以瞬时弹性变形为主,均大于该阶段总变形量的57.62%,随着应力差的增大,蠕变以非线性变形为主;蠕变进入加速破坏阶段的应变均大于7.16%;围压为0~0.3 MPa时,冻结砂卵石的长期强度在2~3 MPa,围压为0.6~1 MPa时,长期强度在3~4 MPa,冻结砂卵石的长期强度为瞬时强度的0.23~0.42倍;引入损伤体建立的蠕变损伤模型可以较好地反映冻结砂卵石的Ⅰ、Ⅱ类蠕变规律,可为工程设计及数值模拟提供理论基础。

摘要：为了研究洞口边坡机械开挖过程中对既有隧道的稳定性影响,根据《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)确定监测方案,采用M20爆破振动测试仪监测各测点振动速度,并进行统计分析,研究各测点振动速度随施工进度的变化规律;通过数值模拟模拟洞口放坡机械开挖对既有隧道变形及围岩受力情况的影响。研究表明:与振源的距离越大,测点的振动速度越小,一般不超过0.71cm/s,振动速度主要在0.01cm/s至0.3cm/s之间,放坡机械开挖振动对既有隧道稳定性影响较小;由于放坡卸压作用,既有隧道整体有向开挖侧移动的趋势,但影响较小。

摘要：为研究人工负温早龄高强混凝土的动态力学特性,采用SHPB试验系统对-7℃不同龄期高强混凝土进行单轴冲击压缩实验,得到多组不同应变率作用下的动态应力应变曲线。研究发现:高强混凝土的强度具有明显的温度效应;标准及-7℃养护环境下,混凝土试块3d强度分别为单轴抗压强度的77. 4%、46. 7%;在低应变率作用下,负温混凝土脆性比较明显,中高应变率(大于30s^(-1))作用下,负温混凝土韧性增加,脆性降低;动态抗压强度、峰值应变具有明显的应变率相关性,三个龄期的峰值应变均在0. 002~0. 004;同一应变率及龄期的混凝土,其强度及弹性模量均随着受冲击次数的增加而减小,相反,其峰值应变变大。

摘要：为了保证抚顺东露天矿第四系边坡的稳定性,采取了锚索加固的护坡方案;研究了第四系边坡地质条件,基于力学平衡原理,给出了第四系边坡锚索加固设计参数,稳定性达到了安全储备系数要求;同时给出了锚索加固施工设计,监测方案,钢筋混凝土格构的综合边坡治理措施。结果表明:锚索加固护坡效果显著。

摘要：针对深厚软土地区影响重力式水泥土墙强度的敏感因素如水泥标号、水灰质量比、水泥掺量、养护龄期等,通过室内试验得到了多因素耦合的强度变化规律,并结合水泥土墙变形分析提出了重力式水泥土墙变形控制的有效方法,为进一步研究深厚软土地区此类支护结构的适用性和优化设计提供参考。

摘要：针对神华新街矿区盾构工法建设煤矿长距离斜井,研究了深部条件下保护煤柱的自身稳定性。研究发现,根据煤柱不同区域受力特征的差异性,可将其分成弹性核区和边缘塑性区,在此基础上建立了煤柱尖点突变模型,并经推导得到了煤柱的失稳判别公式。尖点突变模型可有效描述煤柱失稳演化的宏观过程。通过数值计算分析了深部盾构斜井保护煤柱在开采过程中的稳定状态。试验结果表明,随着煤层的开采能量缓慢释放,120 m煤柱自边缘向内部逐渐屈服,并在单侧出现4.5 m的塑性区。经公式判别,该工程中保护煤柱可以在深部开采条件下保持稳定,研究结果对相似工程中合理煤柱的留设提供了借鉴。