摘要：为揭示围压及应变速率对页岩力学特性的影响规律,对志留统龙马溪组页岩试样开展了不同围压及不同应变率下的三轴压缩力学试验研究。结果表明,围压和应变率对页岩的弹性模量、峰值强度及破裂形态等均具有显著影响,弹性模量和峰值强度均随围压的升高而增加,峰值强度增加的幅度明显大于弹性模量,峰值强度呈线性增加趋势,低围压时应变率从低到高,弹性模量和峰值强度都呈逐渐升高的趋势,两者与应变率对数的关系可用二次多项式描述;随着围压增大,页岩的应变率效应逐渐减弱,在较高高围压(50 MPa)下峰值强度和弹性模量随应变速率增加而增加现象均变得极不显著。对试验后岩样的破坏模式进行分析可知,页岩在低围压高应变率状态下主要是劈裂–剪切破坏,随着围压的增加和应变率的减小,试样的破坏由脆性劈裂–剪切破坏向单一剪切破坏转变,再逐渐向延性破坏过渡。研究结果对于合理确立页岩力学参数及设计压裂方案具有较好的参考。

摘要：为了预测不同端部条件及不同煤层倾角下巷旁支护体的变形和破坏规律,利用FLAC3D构建巷旁支护体模型,通过试算法,获得模型内聚力和内摩擦角随塑性剪切应变的折减函数关系,使数值模型与充填材料在物理压缩试验中获得的应力-应变关系和破坏规律一致。基于该种赋值条件,对巷旁支护体在不同端部条件下的变形破坏规律进行研究,获得以下结论：无端部约束下,峰前支护体内的应力分布近似均匀,可自由侧向变形,且倾角对支护体进入塑性时的峰值载荷大小没有明显影响;存在端部效应时,支护体的峰值承载能力有所提高,并将在侧向产生非均匀变形。在端部约束条件下,随着倾角的变化,支护体的破坏形式不同：当倾角为0°-10°时,呈现多重剪切破坏;10°-25°时,呈现双裂隙的剪切破坏;〉25°时,边界单元呈现摩擦剪切破坏。此外,在倾角作用下,存在端部约束时,在支护体的锐角处应力集中程度最高,在进行支护设计时应补强支护。

摘要：为提高隧道设计阶段未开挖区域的岩爆预测准确性,提出了一种多源数据融合的隧道岩爆预测方法.综合隧道勘察和施工阶段的不同地质信息,采用基于证据关联系数的加权融合技术,构建了隧道精细化三维动态地质模型.建立了基于强度理论的岩爆可能性判定方法和基于能量理论的岩爆烈度预测方法,通过Hoek-Brown强度准则判断围岩是否发生岩爆,利用储能极限阈值和能量释放指数划分岩爆烈度,并将其应用于四川某隧道工程中.结果表明,所提方法可以实现隧道掌子面前方30 m范围内的岩爆精准预测,预测结果与隧道开挖实际岩爆的吻合率为95.8%.因此,该预测方法能够在隧道施工前预判岩爆烈度,为隧道岩爆防治提供指导.

摘要：众所周知,在声发射测试中,如何准确定位源位置意义重大。传统的声发射定位方法存在波速模型和到时拾取不准等问题,导致其定位精度不高。因此提出一种将频谱分析与卷积神经网络相结合,无需波速模型与到时拾取的声发射定位方法。具体而言,基于主动源声发射试验收集的声发射全波形信号,首先通过小波分析得到正方体花岗岩试样各面声发射信号的频谱分布情况,根据声发射信号的频谱差异性对声发射信号进行面源定位,将复杂的三维空间定位转化为二维平面定位;继而设计一个卷积神经网络,对各面断铅点的声发射信号进行短时傅里叶变换,将得到的同时包含时域与频域信息的信号频谱图作为卷积神经网络的输入特征,各断铅点的二维空间坐标作为输出特征,进行训练、测试和验证,对各面断铅点的声发射源进行二维定位。结果表明,布设传感器的XOZ-面平均定位误差为0.5 cm,试样两侧面YOZ^(+),YOZ^(-)的平均定位误差为0.7 cm,对立面XOZ^(+)的定位误差为1.0 cm。综上所述,研究有效提升了声发射定位精度,且规避了传统定位方法存在的不足,为岩石声发射定位提供一种新思路。

摘要：针对太原市漫滩地层地铁隧道工程,运用正交分析方法,以小导管长度、小导管环向布置间距和小导管直径作为要考虑的因素,每个因素选取3个水平设计正交试验,以每次试验的隧道拱顶沉降量为指标,采用FLAC3D数值计算软件模拟不同因素水平下的小导管参数对隧道拱顶沉降的影响。比较每个因素的极差大小,分析得出对拱顶沉降量影响最大的因素是小导管环向间距。再以小导管环向间距为变量,模拟在不同间距的条件下,隧道开挖引起的地表沉降和拱顶沉降,对小导管间距进行优化,从而分析得出小导管合理的布置参数,为太原地铁隧道后续设计方案与施工方案的优化和改进作参考。

摘要：建立了多层软弱夹层条件下巷道坚硬层状复合顶板的力学模型,分析了其结构特征、离层破坏机理及判据,基于关键层理论、组合梁理论和悬吊理论的基本原理提出了巷道顶板锚固支护参数的计算方法。研究表明:含多个软弱夹层的坚硬复合顶板由于顶板岩层的离层导致顶板刚度降低从而致使顶板下沉、破裂、冒落;顶板岩层的离层状况主要由各层的弯曲挠度的差异性所决定;通过锚杆形成的顶板组合梁需要具备足够的组合强度,否则很容易和老顶发生离层并造成岩梁两端发生弯曲断裂或剪切破坏而形成简支梁结构,最终使岩梁失稳冒落;合理的顶板锚固参数尤其是预紧力设计对于控制巷道顶板岩层的失稳作用明显。

摘要：论文主要通过ABAQUS对鱼祖乍尾矿坝目前标高+1922m(高98m)以及设计最终高度+1934m(高110m)进行二维数值计算及稳定性分析.针对尾矿坝在不同工况下的渗流和地震响应等做了一些尝试性的探究.主要内容有:(1)在通过测量获得相应尾矿材料的物理、力学性质的条件下,对坝体在不同降雨量情况下的渗流分析,得出尾矿坝水渗流情况;(2)分别对两种标高下的坝体在7级地震下的动力分析,得出坝体危险区域分布,并对坝体进行稳定性评价;(3)通过强度折减法对目前标高下的坝体进行稳定性计算,分析坝体可能出现的软弱带(滑移面),提出相应的加固措施,为对该坝的加高扩容提供参考.

摘要：运用FLAC3D数值模拟方法,研究了太原地铁2号线双塔西街—大南门区间隧道盾构施工扰动效应;以桩长、桩径、桩间距为因素,以建筑物沉降和倾斜程度为指标,采用正交试验方法对隧道近距离通过某高层建筑时隔离桩的作用规律进行了研究,并对隔离桩参数进行了优化分析。结果表明,合理选取参数有利于控制建筑物的变形,隔离桩参数对建筑物变形影响显著程度由高到低依次为桩间距、桩长、桩径;兼顾建筑物变形控制和施工成本控制的综合效果,根据九次正交试验的结果,本隔离桩工程的最优参数为:桩间距1.2m,桩长30m,桩径800mm。

摘要：以山东省兖州煤田邹城市太平采煤塌陷区为例,在多年调查研究基础上,分析太平采煤塌陷区新生湿地生物多样性特征及变化趋势,结合动态塌陷特点,重点针对生物多样性保护,探索基于自然的解决方案、以塌陷区新生湿地生物多样性保育为核心的生态修复技术。从生态系统整体设计与修复的角度,提出了6种基于生物多样性保育的采煤塌陷区生态修复模式,包括顺应塌陷时间节律的动态设计、以生境单元为基础的空间结构设计、地形–底质复合设计、水上–水下一体化设计、动物–植物协同设计、多功能生境设计模式,并进行了相关生态修复实践。结果表明,基于生物多样性保育的采煤塌陷区生态修复综合效益明显,修复后的采煤塌陷区成为多样性丰富、多物种协同的共生系统及林–水一体化的动态景观系统,并提供了丰富多样的生态产品。研究结果可为采煤塌陷区生物多样性保护和生态系统修复设计提供科学依据和技术参照。