摘要：X射线背散射成像仪是一种基于康普顿散射效应,采用射线探测与成像技术的辐射成像检查仪器。在X射线背散射成像仪的研制中,一套可以准确获取散射射线信息的电信号采集电路是背散射成像仪获得高质量图像的关键。为了设计出更加适合X射线背散射成像仪使用的电信号采集电路,该文针对X射线背散射成像仪中康普顿散射射线特征,提出电信号采集电路的2种设计方案,一种是采用脉冲计数模式,另一种是采用电荷积分模式。根据设计方案,该文分析不同采集电路设计方案的影响因素,并将2种方案分别进行电路设计、硬件参数优化调整和电信号采集对比测试实验。对比测试实验表明,电荷积分模式信号采集方案可以有效提升采集电路辐射信号采集率,提升X射线背散射成像仪的关键指标和成像质量,更加适用于背散射成像仪,从而实现X射线背散射成像仪电信号采集电路优化设计与模块化应用。

摘要：将岩体破坏接近度指标(FAI)引入隧道支护设计,明确了围岩临界支护时机判别准则.基于有限差分数值计算程序,合理考虑岩体峰后应变软化特性,建立了一种隧道最优支护时机确定方法.通过算例分析,定量探讨了表征支护时机的重要参数,从工程角度阐释了支护时机的本质意义.结果表明:岩体地质强度指标GSI由75减小至25时,支护时机提前8.32 m;岩石材料常数mi由20减小至10时,支护时机提前5.85 m;岩石单轴抗压强度σci由80 MPa减小至40 MPa时,支护时机提前3.74 m;工程扰动参数D由0增加至0.8时,支护时机提前7.44 m.将建立方法在玉渡山隧道工程中进行应用,计算出研究区段的支护时机为3.3 m,经现场监测表明该方法有效、可行.该研究成果可为隧道支护体系的量化设计提供参考.

摘要：现行传统的冻结壁厚度初选方法是基于松散体假定推导而来的,在理论上并不适用于黏土地层,因而导致冻结壁厚度设计过于保守。由此,不仅造成了极大的时间和资源浪费,而且给实际施工带来诸多难题。针对上述问题,基于黏土地层剪切破坏理论,提出并构建了适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁的厚度初选方法。从数值计算和工程应用的角度均验证了其合理性与适用性,并进一步结合传统设计方法对改进方法的优越性进行比较与分析。研究表明:(1)传统设计方法因不能客观、真实地反映黏土地层围岩破坏模式及冻结壁支护压力,从而难以对冻结壁厚度进行合理初选;(2)基于黏土地层剪切破坏理论,提出并构建了一套适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁厚度初选的优化方法,经验证其计算结果作为初选方案有效、可行;(3)相较于传统方法,改进方法在理论上更加贴近工程实际,设计所得冻结壁厚度值均明显小于传统方法设计值,在确保安全性的同时,可有效地提高冻结法施工的经济性;(4)随着地层黏聚力和隧道埋置深度的增大,由改进方法得到的冻结壁厚度虽分别呈减小和增大的趋势,但均明显小于同等参数下传统方法设计值,且两者的增大对冻结壁厚度的优化程度呈正相关叠加关系;(5)推导并构建的一般公式和设计流程可为现有规范提供必要补充,同时可为同类型工程的冻结法设计与施工提供有益参考。

摘要：为探究边坡坡面多排斜向连接微型桩框架组合结构的抗滑效果和微型桩受力破坏规律,进行了相似模型试验。试验结果表明,多排斜向连接的微型桩框架梁结构可有效提高边坡的承载力,减小桩间距也能提高边坡的承载力;从坡顶到坡脚的各排微型桩破坏形式不同,抗滑段弯曲破坏依次减弱;各桩沿桩身的弯矩都呈S形分布,上半部分为正弯矩,下半部分为负弯矩,正负弯矩分界点位于滑面上方一定位置处,弯矩极大值点在滑面下方2~3倍桩径处;靠近坡顶和坡脚的微型桩所受土抗力相对较大,工程设计时应该重点关注这些微型桩的抗弯能力。

摘要：在露天矿山实际开采过程中,准确预测各阶段涌水量对矿山安全生产具有重要意义。以刚果(金)迪兹瓦露天矿为中心建立研究区,采用Visual Modflow数值模拟软件对研究区的边界条件和水文地质条件进行刻画,模拟矿区及周围环境的地下水流场分布。模型预测结果显示:所建模型可较好的模拟研究区地下水流场分布,矿区开采第3年、第6年、第10年的平均涌水量分别为12100、13400、14400 m 3/d。同时,地下涌水量随季节降雨量的变动而发生变化,丰水期涌水量约为平水期的1.5倍,约为枯水期的2倍。通过对矿区各阶段涌水量进行定量分析,可为矿区防排水设计提供了一定的科学依据。

摘要：基于正交试验设计、有限元分析与RBF神经网络理论建立露天边坡岩体力学参数反演模型,形成露天边坡岩体力学参数分析方法;基于MIDAS/GTS大型数值计算平台建立露天边坡三维稳定性分析模型,形成露天边坡稳定性分析方法。选择典型矿山,对露天矿山终了边坡的岩体力学参数和边坡的稳定性进行分析,提出可行的加固方案,并通过数值计算分析与经济效果评价提出合理的加固措施。研究结果表明:该研究方法对类似工程研究有借鉴意义。

摘要：基于相似模拟理论,通过试验台架设计、监测系统设计、加载系统设计和岩体模型制作等流程,完成了双孔并行隧道模型试验系统的研制工作;试验中实时监控模型各关键位置的位移变化、应力变化及隧道岩壁破坏情况.研究表明,试验观测结果与基于Mohr-Coulomb模型所得数值模拟结果相对误差较大,而基于Plastic-Hardening模型进行数值模拟计算时,所得岩土体屈服状态和变化规律与相似模型试验结果吻合度较高.综合各方面分析研究结果,认为Plastic-Hardening模型能够更为精确合理的反映实际工程及试验中岩土体状态的真实变化情况,可为相似地质条件下的双孔并行隧道施工及维护提供重要参考.

摘要：利用FLAC3D商业有限差分数值模拟软件,对北京站—北京西站地下直径线开挖可能引起的地表沉降进行研究。根据地质勘探资料,选取洞桩法施工段的典型断面,建立计算模型,计算条件考虑已有地铁荷载对该段开挖的影响,按照施工组织情况,设计相应的计算工况。根据计算结果,对既有环线地铁荷载影响下的隧道施工引起的地表变形进行分析,研究隧道、既有地铁、地表沉降变形三者之间的关系和变化规律,同时也验证直径线工法的可行性,为其后续施工及具体工法改进提供了数据支持和参考。

摘要：为解决腾龙铁矿富水砂卵石地层的止水固坡技术难题,针对边坡高水压–低强度的复杂条件,首次将大型地下连续墙技术引入露天矿治水领域,沿矿坑南帮39 m平台布设一道总长度1152 m、最大深度50 m的弧线型地下连续墙止水帷幕。通过数值实验分析地下连续墙结构参数:混凝土强度等级、墙体厚度、墙底嵌入基岩深度和布设位置对墙体侧向位移、应力状态和弯矩的影响规律,发现墙体弯矩对参数变化的敏感性更强,建立“抗弯安全度”试验指标,设计正交试验对地下连续墙结构参数进行优化,提出地下连续墙的最优参数组合:混凝土强度等级C25,墙体厚度800 mm,嵌入基岩深度2~3 m,布设位置距离平台外边缘10 m。通过计算与现场监测结果可知,施作地下连续墙后矿坑日涌水量减少约97%,墙体抗弯强度和抗剪强度均满足规范要求,各剖面边坡稳定性显著提高,地下连续墙兼具挡土和止水的双重作用。研究成果解决了富水砂卵石地层中开挖露天矿边坡的重大技术难题,可为类似矿山的防渗工程提供有益参考。

摘要：随着工程建设的发展,边坡尤其是高陡岩质边坡工程,落石灾害已成为仅次于边坡稳定性的研究课题之一。结合白云鄂博铁矿东矿边坡落石问题,对落石产生的影响因素、落石运动轨迹及落石与坡面的相互作用进行力学分析;采用基于正交试验的反分析方法,认为影响落石最大水平运动距离的主要因素为落石法向和切向恢复系数,并确定相关的落石分析参数;采用概率方法对工程实例的深部开采边坡落石问题进行预测,并按照落石落点空间位置及其动能分布,设计拦截网防护措施的高度及强度。落石参数的正交试验确定方法及基于概率分析的落石预测分析思路等,对于高陡岩质边坡落石灾害分析及防护措施确定具有推广和应用价值。