摘要：为确保上海某防汛墙结构安全工作,保障社会生产、生活和经济可持续的发展。在现场勘测防汛墙工程的表面裂缝情况基础上,采用力学分析与有限元数值模拟分析相结合的方法,选取防汛墙最不利断面,针对防汛墙所受沉船拉拽集中荷载作用进行了受力分析,运用有限元软件PLAXIS,对墙体结构的安全性进行分析。结果表明:虽然墙体发生较明显的水平位移,但实际地坪标高和设计地坪标高处防汛墙墙顶水平位移和控制截面内力计算值均小于理论容许位移和内力容许值,表明防汛墙结构仍然完整,墙体结构安全。

摘要：[目的]为了在冻结法施工前预先判断冻结壁的发展情况,验证设计的合理性,从而科学地指导工程施工,需要研究上海地铁联络通道在软土地层中冻结法施工的温度场发展规律,并提出检验指标及经济指标。[方法]以上海轨道交通15号线某区间联络通道为背景,对冻结壁厚度、土层温度、盐水温度及冻结过程进行分析,通过ABAQUS有限元软件建立全地层三维数值模型,预测冻结温度场发展特性,并与现场实测温度数据进行验证。[结果及结论]黏土层冻结帷幕平均发展速度为54.535 mm/d,粉质黏土层冻结帷幕平均发展速度为52.450 mm/d,黏土层比粉质黏土层冻结效果好;由于冻结管端头截面冻结效果较弱,以该截面处弱侧冻结壁厚度和平均温度作为冻结效果的检验指标,降低强度破坏可能性;盐水温度对冻结壁厚度发展的影响随温度的降低而减弱,其中-35~-30℃时经济效益最高;模拟结果与实测数据总体降温趋势一致,可较为真实地反映实际工程。

摘要：为探究极软煤岩的长期蠕变力学特性,利用自主开发的长期三轴岩石蠕变试验系统,开展单级荷载下极软煤岩单轴和三轴蠕变特性试验。结果表明:(1)单轴蠕变下极软煤岩历时232 h发生了衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变,累积蠕变量高达3.45%,是瞬时变形量的10.5倍;稳态蠕变速率高达8×10^(–5)~10×10^(–5)/h且长时保持不变;加速蠕变阶段最大速率高达0.043/h;蠕变全程速率变化呈现出典型的U形曲线分布特征。(2)相同轴压下,随着围压由0增大至0.6 MPa,极软煤岩抵抗长期变形的能力不断增强,表现为蠕变量显著减小、稳态蠕变速率呈数量级式大幅减小、蠕变破坏前的持续时间显著增长、蠕变与瞬时应变量的比值明显降低、加速蠕变破坏的强烈程度显著减弱。蠕变速度和蠕变量尤其对0~0.2MPa范围内的围压变化更加敏感。(3)极软煤岩的加速蠕变阶段表现为渐进式加速变形失稳,具有显著的时间过程,与普通岩石加速蠕变阶段突变式加速破裂失稳的特征不同。(4)引入关于加速蠕变启动时间的新型非线性黏塑性元件,与Burgers模型串联,建立了能描述单级荷载下极软煤岩衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变全程的非线性黏弹塑性蠕变模型;基于Levenberg-Marquardt优化算法对试验曲线进行了非线性拟合,辨识了模型参数,试验曲线与拟合曲线吻合度极高,验证了模型的正确性。该研究成果可为极软岩长期非线性大变形理论分析和支护设计提供参考。

摘要：为研究滑动构造区极松软煤层巷道围岩大变形控制机制,综合运用现场调研、理论分析、数值模拟和物理模拟试验等方法,分析极松软煤层巷道支护–围岩系统失稳机制,自主设计大比例尺真三维锚固模型试验系统,并对比研究巷道在低预应力锚杆配合钢塑网护表、高预应力锚杆配合钢塑网与钢筋编织网联合护表2种围岩控制条件下,经受掘进、采动影响过程中围岩应力、锚杆锚固力、围岩体变形的演化规律。结果表明:(1)巷道围岩失稳模式为:锚杆之间松软煤体是锚固作用薄弱区,在围岩载荷作用下首先发生破坏,逐渐产生极不均匀大变形,继而引起锚固围岩系统整体渐进失稳。(2)掘进影响阶段,巷道围岩变形量较小,在较差的围岩控制条件下,巷道浅部0~1.64 m范围围岩径向应力、切向应力出现不同程度降低;而支护初期施加较高的锚杆预紧力和护表强度,可以直接有效地提高巷道浅部围岩的应力水平,使得锚固体具有较强承载能力,巷道浅部围岩应力降低程度相对减小,且围岩径向应力出现降低的范围由0~1.64 m减小到0~1.24 m。经受采动影响后,锚固围岩应力增加量相对提升25.0%~51.8%。(3)采动影响作用下巷道围岩迅速产生强烈变形,尤其锚杆之间围岩产生类似"锥形"的极不均匀大变形区域。在较差锚固作用条件下,浅部围岩不断破碎、局部流失,锚杆轴力急剧升高之后缓慢下降;但在较好的锚固条件下,巷道围岩完整性良好,锚杆之间围岩出现极不均衡大变形的范围明显减小,锚杆轴力急剧升高后继续稳步增加,巷道围岩整体位移量也相对减少31.9%。

摘要：针对回采等造成的非均称变形巷道支护难题,采用实验室实验、数值模拟、理论分析和现场工业试验的综合方法,研究了非均称变形巷道围岩位移、应力和塑性区等围岩稳定性指标变化规律,以及高强度分区锚网索支护作用,提出了非均称变形巷道高强度分区锚网索支护技术。研究结果表明:煤层回采等造成巷道周围应力非均称分布,导致围岩变形以顶板非均称下沉和两帮不对称位移为主;靠近采空区侧煤帮强度弱化,促使巷帮及顶板深部岩体向塑性破坏状态转变,围岩稳定性急剧劣化;同时,巷道帮部稳定性与顶板稳定性呈非线性正比关系,随着帮部变形量增加,顶板下沉量急剧增加,而顶板急剧下沉加速帮部煤体破坏。对顶板和两帮分区设计支护参数,增大采空区侧煤帮承载能力,减小顶板及实体煤帮围岩破坏范围,提高顶板以及作为顶板基础的两帮强度和抗变形能力,有效控制巷道非均称变形。

摘要：为解决下石节煤矿214煤仓装载硐室底板遇水强烈膨胀而多次失稳破坏的难题,设计了新型壁挂式煤仓。该煤仓采用工字钢托梁、工字钢仓体托架及其固定锚索、自锁承重锚索等构建煤仓自承载系统,利用煤仓围岩承担煤仓的全部重量,去掉了煤仓下口给煤硐室承载结构。同时,采用了电渣压力焊、高强抗冲击耐磨材料等先进工艺和新材料,提高了壁挂式煤仓整体工艺水平,缩短了煤仓的建设时间,减少了给煤硐室的建设与维护费用。现场实践表明,新型煤仓稳定可靠,技术经济效益良好,在类似的地质条件下具有很好的推广应用价值。