一、小浪底水库粘土岩的物理化学力学特性的初步研究(论文文献综述)
王志浩[1](2021)在《水位升降及降雨联合作用下库岸边坡稳定性研究》文中进行了进一步梳理库岸失稳破坏常发生在库水位升降过程中,降雨也是库岸失稳的主要诱发因素,研究库水位升降、降雨条件下岸坡地下水位变化规律以及岸坡区域稳定性状态变化对岸坡稳定性预测、降低岸坡失稳带来的生命财产损失具有重要的意义。本文以山美水库为研究对象,在收集整理水库区域降雨、库水位变动、地质等资料基础上选取合适的岸坡地下水位计算方法,建立基于Scoops 3D模型的库岸区域稳定性计算模型,展开多工况下岸坡稳定性状态分析,对岸坡低稳定性区域进行细化研究并借助室内模型试验对模拟结果进行了对比验证。取得的主要结论如下:(1)使用Boussinesq非稳定渗流解析解计算岸坡地下水位分布规律,结果表明:库水位下降过程中,水位下降速率越快、库水位下降高度越大岸坡内浸润线滞后效应越明显,浸润线弯曲程度越大且指向坡外的渗透压力越大;水位上升过程中,库水位上升高度越大、上升速率越大坡内浸润线越滞后于坡外水位,浸润线越弯曲且指向坡内的渗透压力越大;渗透系数越大,浸润线滞后效应越不明显且浸润线弯曲程度越小。(2)采用区域斜坡稳定性分析模型Scoops 3D对多工况下岸坡稳定性状态进行分析得到:在无地下水和90m常水位状态下,岸坡大部分区域处于高稳定性状态,低稳定性区域面积较少并呈现零星分布;水位下降过程中,岸坡稳定性状态明显下降,且库水位下降速率越大,对岸坡稳定性越不利,低稳定性状态岸坡占比越大;库水位上升工况下,较大的库水位上升速率对岸坡稳定性有利;岩土体力学参数对岸坡稳定性的影响程度大小为:内摩擦角>土体重度>黏聚力。(3)使用Geo Studio对低稳定性区域进行细化研究得到:库水位下降过程中岸坡稳定性呈现先降低后增大的趋势,最危险水位大致出现在库水位总下降高度的1/3~1/2处,且越大的水位下降速率对岸坡稳定性越不利,而较大的库水位上升速率对岸坡稳定性有利;较小的降雨强度对岸坡稳定性的减弱作用不明显,而长时间的强降雨对岸坡稳定性影响较为明显;降雨联合库水位下降工况下对岸坡稳定性最为不利。(4)本文岸坡区域稳定性分析结果以及二维分析得到的一般结论和中国科学院大学江强强等所做物理模型试验结果吻合程度较好,故本文探究的从整体到局部、从三维到二维的区域岸坡稳定性系统研究方法具有较好的适用性,文中研究方法对岸坡稳定性分析具有一定的参考价值。
张家明[2](2020)在《软弱夹层工程地质特征研究进展》文中研究说明软弱夹层是控制岩体稳定性的重要薄层,研究软弱夹层的工程地质特征具有重要的科学意义和实际工程意义。在收集整理国内外相关资料的基础上,首先从定义和分类、形成机制和影响因素、分布特征和规律、工程地质特性和力学特性5个方面对国内软弱夹层和泥化夹层的研究进行总结和概述,然后分析当前研究存在的不足之处,讨论软弱夹层与泥化夹层的区别与联系。研究表明,与原生软弱夹层相比,泥化夹层更薄,工程地质性质更差。最后提出下一步重点研究方向:软弱夹层的泥化演化过程及泥化夹层的演化趋势;软弱夹层的三维空间分布及可视化;软弱夹层的剪切蠕变理论模型,细观损伤破坏动态演变规律,应力松弛特性和动力学特性;软弱夹层与围岩间的接触面及组合岩体的力学特性。
杨涛[3](2019)在《神府矿区隔水土层采动失稳突水机理研究》文中研究说明神府矿区薄基岩浅埋煤层上普遍覆盖有三趾马红土隔水层,隔水土层在采动应力场与渗流场共同作用下的微观裂隙损伤-弥合机理、宏观失稳-突水机理以及隔水土层孔隙水压与顶板突水之间的时空响应规律,对于神府矿区顶板突水机理研究有着关键性的作用,这些问题的解决能够有效揭示因隔水土层失稳引起的顶板突水灾害演化规律。论文采用理论分析、土工实验、两相物理及数值模拟与工程实践等方法,开展了基于于隔水土层破坏失稳的顶板突水机理研究,取得如下主要成果:(1)通过土工实验分析,发现矿区隔水土层极限抗剪强度随着液性指数的变化会发生区段跳跃变化的规律。分别从水理、物理及形变角度提出隔水土层三大特性:①水理特性:隔水土层陚存状态随埋深变化的形态异性,其液性指数随着埋深圼近似线性下降趋势,并会引起其形态变化:②物理特性;隔水土层强度指标随埋深变化的深度异性。③形变特性:薄基岩浅埋煤层开采后的地表沉陷的特殊性—隔水上层的沉陷异性,可以解释矿区地表下沉虽增大的原因。(2)基于理论推导与数值计算,分析了隔水土层纵向裂隙发育规律及弥合演化过程,通过构建土层孔隙-裂隙介质渗流耦合方程,对纵向裂隙发育机理进行分析,得到了纵向裂隙宽度解析解。提出了土体裂隙弥合度的概念,用来表示土体的自适应弥合能力。构建了裂隙弥合受力模型,得到了隔水土层裂隙弥合度的解析解。隔水土层裂隙在弥合后会产生咬合铰接区,造成土体单元相互挤压变形,使裂隙介质结合为致密的黏结结构,恢复土体渗透性及隔水性。咬合铰接区的渗透性弱于非咬合铰接区,即土层裂隙弥合压实后,土体隔水性能存在进一步增强的可能性。(3)建立了隔水土层孔隙水压与动态开采关系的粘弹性动力模型,得到了两者之间的解析关系式。分析发现当开采厚度较大时,采空区上覆隔水土层孔隙水压出现畸变漏斗,在工作面两端头处最为严重,当开采厚度较小时,采空区上覆隔水土层孔隙水压会发生周期性小幅波动,未发生积聚及快速消散现象。工作面上覆隔水土层孔隙水压与工作面顶板涌水量存在着紧密的时空响应关系。由于采动及渗流作用的影响,当隔水土层宏观纵向裂隙发育足够充分时.在微观上土层孔隙水压出现压力畸变,宏观上与之对应发生工作面顶板涌水量猛增现象。(4)通过突水案例数据收敛及理论模型判别分析了隔水土层不同破坏形式-失稳诱灾之间的关系,发现顶板突水的空间及时间范围与土采比有着密切关系:在开切眼附近位置的顶板突水事故,土采比相对较小,土体呈“铆钉式剪切破坏”,经过数次周期来压之后的顶板突水事故,土采比相对较大,土体呈“椭圆弧拉伸破坏”,两种破坏形式的临界土采比为7-8。判别时先进行“铆钉式剪切破坏”判别,若土层稳定则进行“椭圆弧拉伸破坏”判别,以此来进行初步的顶板突水预测。突水演化试验发现:当土采比超过1415时,隔水土层中部有强隔水作用,上下层位裂隙会在应力恢复及排水过程中自适应弥合,隔水土层的裂隙弥合度越大,则弥合后土体的渗透系数越小,并出现一定的排水现象,其隔水性能与破坏前相比反而增强,其渗透特性及变形特征进一步验证了裂隙弥合后的咬合铰接效应。(5)根据神府矿区浅埋煤层顶板突水的影响因素及特点,建立了基于隔水土层稳定性的浅埋煤层顶板突水预测模型。该模型能精确预测工作面的综合突水危险级别及突水危险点,减少了采前防突水工作的盲目性与工作量,为浅埋煤层顶板突水预测提供了一种新的途径。工程实测涌水量反馈证明了该模型不仅准确得到了综合突水级别,还预测了各突水危险点坐标位置,大大降低顶板突水事故的发生概率。基于AHP-GRA耦合预测模型并结合Arc-GIS及Matlab对井田范围进行了突水关联度数据可视化分析,得到了五个一级指标对应的突水关联度分布图,为矿井防突水措施的制定提供重要依据。论文以开采扰动及水体渗流的耦合作用为出发点,以隔水土层隔水稳定性为关键点,以顶板突水预测判别为目标点,对基于隔水土层破坏的顶板突水灾害机理及预测进行了研究,研究成果丰富了神府矿区顶板突水预测研究体系的内容,对于富水区下薄基岩浅埋煤层的安全开采具有重要的指导意义。
鞠兴华[4](2019)在《高速公路泥质软岩路堤沉降特性研究》文中进行了进一步梳理在我国的西南、西北地区广泛分布泥质软岩,为解决填料匮乏的问题,大量高速公路项目利用泥质软岩弃渣填筑路基,既可降低建设成本,又可减少对耕地的占用,取得了很好的环境和经济效益。但是,泥质软岩强度低、风化程度高、遇水软化崩解的不良工程特性,导致道路运营过程中易出现路基沉降、路面开裂等病害,增加养护费用,影响行车舒适度。因此,研究泥质软岩路堤在不同环境下的沉降特性对实际工程的设计和施工有重要意义。本文依托重庆合长高速公路项目,设计了四种泥质软岩路堤结构形式,采用现场调查、室内试验、离心模型试验、数值分析、理论计算以及现场试验等方法,对填料的工程特性、各种形式路堤的沉降特性进行系统研究,主要内容及成果如下:1.采用电镜扫描及X射线衍射试验,对崩解前后岩块的微观结构、矿物成分及衍射图谱进行研究,揭示泥质软岩遇水易崩解的机理。2.开展大量室内试验,研究泥质软岩的耐崩解性、点荷载强度等指标,以及作为填料的击实效果、CBR值、抗剪强度和压缩性等工程特性,结果表明泥质软岩具有强崩解((92)≤30、低强度的特点,但是作为填料的各项指标均满足《公路路基设计规范》的要求,为评价其路用性能提供可靠依据。3.通过离心模型试验和数值分析对四种结构形式(普通路堤、夹心式、包边式、3%水泥改良)泥质软岩路堤的沉降特性进行研究,结果表明:⑴正常工况下,泥质软岩路堤沉降主要发生在施工阶段,占总量的62.96%65.83%。从沉降量及变形趋势上来看,黏土夹心层和少量水泥掺加可有效提高路堤整体强度,降低沉降变形量。⑵连续降雨条件下,四种结构形式路堤沉降变形有较大差异。普通路堤和夹心式路堤沉降沿横断面方向呈“M”形分布,两侧路肩及边坡出现垮塌。包边式和3%水泥改良路堤受降雨影响相对较小。⑶正常工况下,路堤边坡处的侧向变形呈”弓”形分布,最大变形量发生在距基底2.0m处,变形量不大。连续降雨条件下,侧向变形趋势从基底到顶部递减,路堤的侧向变形量增大,特别是普通泥质软岩路堤。4.考虑路堤的单向及三向变形,对不同工况下泥质软岩路堤的沉降量进行计算。利用matlab软件的cftool工具箱实现理论计算结果与其他研究结论的线性拟合,基于填料的蠕变效应,确定泥质软岩路堤沉降计算的校正系数ψ。5.通过现场试验,确定泥质软岩路堤填筑工艺参数。结合路堤现场沉降监测试验结果,确定路面结构层施工时间以及路堤预留高度。
王鲁男[5](2017)在《不同含水率与剪切速率下滑带土残余强度特性研究》文中研究说明滑带土伴随着滑坡的孕育而形成,其工程地质性质对滑坡的变形发展与稳定性至关重要。因此,有关滑带土性质的研究历来是滑坡领域中的热点内容。即便如此,依然有诸多核心问题令人困扰、尚未完全掌握,尤其是滑带土的识别问题、成因分析及其强度对水、剪切速率等关键因素的响应规律等。亟需开展滑带土的相关基础性研究,为滑坡的早期识别、稳定性评价与预测预报打下坚实的基础。从区域灾害统计与地质学原理的角度来看,巴东组地层是典型的易滑地层,发育于该地层的滑坡,其滑带土形成之前一般为泥岩类夹层,通过对泥岩类夹层地质演化的研究可揭示滑带土孕育的地质过程。以此为切入点,开展反复直剪试验与微观试验,研究地下水主导下泥岩类夹层演化为滑带土过程中物质结构的变化及其宏观力学的响应规律,结合无序度理论,提出评价物质结构无序性的指标;利用环剪试验,开展关键因素下滑带土残余状态后期抗剪强度的变化规律研究;在此基础上,采用对比性的微观试验,研究关键因素对剪切面处细颗粒运移特性与定向性的影响,揭示滑带土残余强度速率效应的产生机制,并建立不同初始状态下滑带土残余强度速率效应的数学模型;最后,以典型滑坡为例,重点考虑其滑带土残余强度特性,利用数值模拟技术开展滑坡的变形破坏行为研究。论文主要取得如下研究结论与成果:(1)巴东组泥岩类夹层岩组在地壳表生地质作用(以物理化学风化作用为主)下,其物质结构特点与工程地质性质均存在向滑带土结构状态演化的趋势。在简化自然地质作用因素基础上,试验中单就考虑水的浸泡作用来测试该类夹层的演化特点。试验结果显示,泥岩类夹层的部分碎屑矿物演变为黏土矿物,颗粒级配也发生了轻微的变化,粒径小的颗粒含量增加。同时,泥岩类夹层的抗剪强度指标普遍降低,峰值黏聚力、残余黏聚力及峰值内摩擦角均显着地降低,残余内摩擦角变化较小,但整体依然呈降低趋势。(2)提出以无序度来定量评价地下水主导下泥岩类夹层演化为滑带土的过程中物质结构(矿物成分和颗粒级配)的变化规律。随着浸泡时间的增加,泥岩类夹层矿物成分的无序度减小,呈先快后慢的趋势;颗粒级配的无序度也减小,但呈先慢后快的趋势。综合表明,泥岩类夹层的物质结构与滑带土的偏离程度减小,表现出向滑带土演化的趋势。(3)滑带土的等效内摩擦角随着含水率的升高而减小;亦随着固结度的变化而改变,当速率较小时,固结度增加,等效内摩擦角增大,当速率较大时,固结度增加,等效内摩擦角先增大后减小。不同初始状态下滑带土的残余强度对剪切速率变化具有不同类型和程度的响应。完全固结状态下,滑带土的等效内摩擦角与剪切速率呈负相关;而未完全固结的滑带土等效内摩擦角与剪切速率呈正相关。(4)提出颗粒运移指标M以定量评价剪切面处细颗粒的运移程度。其中,颗粒竖直方向运移指标M随着含水率的升高而线性增大;随着固结度的升高而线性减小;随着剪切速率的增加而对数增大。含水率和剪切速率的增加有利于剪切面处土颗粒的定向排列,而固结度的增加不利于土颗粒的定向排列,各因素均通过改变细颗粒的含量和吸附水膜的厚度等物理性质来控制颗粒的定向程度。(5)滑带土残余强度的速率效应可表示为φe=A ln(v)+B,其中,系数A和B是具有一定物理意义的指标,速率效应系数A反映残余强度速率效应的类型与响应程度,当A>0时,滑带土残余强度呈正速率效应;A=0时,呈无速率效应;A<0时,呈负速率效应。细颗粒含量和吸附水膜厚度的改变是产生滑带土残余强度速率效应的主要原因。(6)滑带土的初始状态对残余强度的速率效应指标具有重要的影响,且随着土体塑性指数的增加,速率效应系数A的绝对值呈对数增大,而系数B呈对数减小。据此,建立了不同含水率与固结度下滑带土残余强度速率效应的数学模型。同时,滑带土残余强度速率效应类型与滑坡的变形破坏行为具有一定的对应关系。(7)滑带土的残余强度特性是控制滑坡变形破坏行为的内在因素之一。降雨通过入渗等方式改变滑体和滑带岩土体的均质性,为滑带土残余强度特性的发挥并控制滑坡的变形破坏行为提供基础。根据滑带土残余强度的速率效应类型,其对滑坡的变形破坏行为既可能发挥着“助推”效应,亦可能发挥着“刹车”效应。本文主要创新成果有:(1)巴东组泥岩类夹层岩组在地壳表生地质作用(以物理化学风化作用为主)下,其物质结构特点与工程地质性质均存在向滑带土结构状态演化的趋势。在简化自然地质作用因素基础上,试验中单就考虑水的浸泡作用来测试该类泥岩类夹层的演化特点。结果表明,随着浸泡时间的增加,泥岩类夹层的物质结构与滑带土的偏离程度减小,向滑带土结构状态演化趋势明显。引入无序度理论定量评价其演化为滑带土过程中的物质结构(矿物成分和颗粒级配)变化规律。后续试验揭示该类岩组物质结构的无序度与其抗剪强度指标间存在强关联性,据此可开展该类岩组的抗剪强度预测。(2)提出滑带土残余强度的速率效应公式:φe=A ln(v)+B,其中,系数A和B是具有一定物理意义的指标,皆与土体的塑性指数呈对数关系。速率效应系数A反映残余强度速率效应的类型与响应程度,当A>0时,滑带土残余强度呈正速率效应;A=0时,呈无速率效应;A<0时,呈负速率效应。细颗粒含量和吸附水膜厚度的改变是产生滑带土残余强度速率效应的主要原因,建立了不同初始状态下滑带土残余强度速率效应的数学模型,以丰富滑带土的抗剪强度理论。
薛凯喜,刘帅,刘晓东,胡艳香,BIOND Tiwari,魏永起,梁海安[6](2016)在《黏土岩物理、力学及其工程特性研究》文中提出较为系统地梳理了国内外学者在黏土岩研究领域所取得的成果,主要包括黏土岩的矿物组成、黏土矿物的微观结构、历史成因及其物理力学性质等四个方面。其中对其物理力学性质的综述涵盖了黏土岩的结构、构造和颜色、黏土岩的密度及可塑性、黏土岩的强度特征、黏土岩的膨胀特性、黏土岩的水理性质和黏土岩的流变性能等六个子项。因近年来将黏土岩作为高放废物地质处置库的潜在围岩,成为学术界研究的热点课题;还专门论述了国内外学者在该领域实施的开拓性工作。在此基础上,对部分研究成果进行了讨论;并提出了继续开展黏土岩区域性成因调查、多类型黏土岩物理力学性质对比研究和黏土岩作为地下工程构筑物潜在围岩的长期服役效能研究等三个前沿课题。
杨英明[7](2016)在《动力扰动下深部高应力煤体冲击失稳机理及防治技术研究》文中研究指明冲击地压是煤矿开采中因采动或动载诱发煤岩体变形能剧烈释放,并伴随地下采掘空间煤岩体突然、急剧和猛烈破坏的现象。随着煤矿开采深度和开采强度的持续增加,地下开采面临的构造地质条件日趋复杂,我国越来越多的煤矿开始出现冲击地压现象,破坏性冲击地压频繁发生且日益严重。对煤矿深部开采来说,尤其要关注高地应力和强烈扰动这两方面因素的影响。因此研究煤体在高应力环境下处于何种状态,不同状态下煤体受扰动产生的响应有何特征,对于开釆扰动动力灾害分析具有重要意义。本文采用现场调研、室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,深入研究动力扰动下深部高应力煤体冲击失稳机理及防治技术。首先,针对动力扰动诱发煤体冲击失稳问题,阅读了大量文献,总结了国内外的研究现状;并对甘肃华亭煤矿250103工作面、开滦赵各庄煤矿3237工作面、新汶华丰煤矿3406(1)、3407(1)工作面等典型冲击地压事故进行现场调查研究分析,总结分析冲击地压显现特征及诱发因素。调查发现几乎所有冲击地压发生的巷道或者采场周围煤岩体冲击倾向性都较强,且处于高应力集中状态,积蓄了大量的弹性应变能,在此基础之上,坚硬顶板断裂、断层活化、采掘活动、放炮、地震等会给储能煤体一个应力扰动,最终诱发冲击地压的产生。其次,对典型冲击地压矿井煤样进行物理性质测定,基于试验室岩石力学试验数据,运用RFPA数值模拟分析煤体力学参数及所处的应力状态对其力学性能及能量演化特征的影响;动静组合加载条件下,模拟分析不同静态应力水平、动态扰动波形下煤体的裂隙发育情况、声发射和应力波衰减状况等动态力学响应,探讨动力扰动对高应力储能煤体损伤机制的影响;基于损伤理论和突变理论,对静载、动静组合加载下煤的两体系统进行总结分析,建立了动静组合加载下煤两体系统冲击失稳的折叠突变模型,对煤在动力扰动下冲击失稳破坏机理进行理论分析。最后,以唐山矿T2193下孤岛工作面为工程依托,采用等多参量技术监测手段对孤岛工作面冲击危险性区域进行现场监测评估。基于FLAC3d模拟软件,进一步模拟分析孤岛工作面冲击危险性,并模拟分析不同程度的回采扰动荷载、顶板断裂冲击荷载对孤岛工作面、回采巷道冲击危险性的影响。通过对冲击地压综合防治原则总结,分析冲击地压防治现有体系,基于FLAC3d模拟软件具体分析孤岛工作面顺槽巷道钻孔的超前卸压效果。本文取得的创新性研究成果具体如下:1、基于典型冲击地压矿井煤样物理力学性质试验数据,利用RFPA2D-Basic模拟分析轴压、围压、初始弹性模量、泊松比、均质度、尺寸等参数对煤力学性能的影响,试图探讨煤体高应力环境下处于何种状态。(1)随着围压的增大,煤岩的变形表现为低围压下的脆性破坏向高围压下的塑性破坏转化的特征,抗压强度、峰值应变、残余强度随之增大,峰值强度与围压呈线性正相关性。随着围压的增大,煤样破坏所需损伤度阀值是不断增大的。(2)初始弹模对煤样抗压强度没有明显影响,初始弹模越大,峰值应变越小。初始弹模对破裂损伤度阀值没有明显影响,且初始弹模越大的煤样达到阀值时的应变越小。在相同应变条件下,初始弹模大的煤样试件损耗能越大,弹性能储能极限越低。(3)随着泊松比的增大,煤样的弹性能储能极限逐渐增大,煤样破坏时的损耗能比例逐渐减小。(4)随着均质度的增大,抗压强度随之增大。相同应变条件下,均质度大的煤样应变越小,且越容易达到损伤阀值,破坏时释放的能量越多。随着均质度的增大,煤样的弹性能储能极限逐渐增大,煤样试件破坏时的损耗能比例逐渐增大。(5)尺寸的改变对煤样试件的抗压强度没有明显影响,尺寸越小的煤样试件峰值应变越小。随着尺寸的增大,煤样残余强度增大。煤样等效弹模与试件体积呈负相关特性,随着煤样尺寸的增大,煤样弹性储能极限逐渐增大,尺寸大小对煤样损耗能密度影响不明显。2、利用RFPA2D-Dynamic Static模拟分析不同静态应力水平、动态扰动波形下煤体的裂隙发育情况、声发射和应力波衰减状况等动态力学响应,探讨动力扰动对高应力储能煤体损伤机制的影响。(1)煤体在较高轴向应力作用下积聚的弹性能越多,损伤程度越高。应力波穿过煤体时,能够激发更多的单元发生损伤破坏,裂隙越加发育,应力波穿过高水平轴力的试件时所损耗的能量较大,应力降低程度也越高。(2)扰动应力波作用下,煤样所受静载侧压系数越大(围压越大),试件更不容易破坏,即更加远离了临界平衡状态,损伤程度越低,裂隙发育越不明显,应力波衰减幅度越小,应力波穿过高围压试件时所损耗的能量较小。(3)入射波波峰越高,波长越大,对煤体的动态损伤越严重,多为拉伸破坏损伤,裂隙发育越明显,应力波衰减幅度越大,应力波穿过试件时所损耗的能量较大。(4)损伤程度大的煤样抗压强度较小,弹性模量与损伤度呈线性负相关特性,损伤度对煤样峰值应变影响不明显。损伤度越高的煤样弹性储能极限越低,煤样破坏时的损耗能越小。3、基于动静组合加载下煤体系统动态损伤本构方程,建立了动静组合加载下煤体系统冲击失稳的折叠突变模型,揭示动力扰动对深部高应力煤体冲击失稳机理。4、以唐山矿T2193下孤岛工作面为工程背景,采用多参量技术手段对孤岛工作面冲击危险性区域进行现场监测评估。基于FLAC3d模拟软件,分析不同程度的回采扰动荷载和顶板断裂冲击荷载对孤岛工作面、巷道围岩应力、位移、能量分布规律的影响,对动力扰动下孤岛工作面冲击危险性程度进行评估。(1)对T2193下孤岛工作面巷道进行电磁辐射和钻屑量监测,得到工作面超前1050范围为冲击危险区。(2)基于FLAC3d,T2193下孤岛工作面超前支承压力峰值距工作面约5m,应力峰值大小约70MPa,集中系数为4.67。上下顺槽与工作面交叉处垂直应力叠加,集中应力距工作面煤壁约4.5m,应力峰值约85MPa,弹性应变能约374.9KJ/m3,顺槽煤柱集中应力约80120MPa,弹性能约528.6KJ/m3。(3)随着回采扰动荷载、顶板断裂冲击荷载的增大,工作面前方煤体及煤柱应力集中程度越严重,应力集中区沿工作面横向扩散,范围不断增大,容易引发冲击地压的产生。煤柱拉伸破坏范围及垂直位移随扰动荷载增大而逐渐增大。(4)定义了冲击危险性系数:min/WWke(28),在孤岛工作面下顺槽与T2193下工作面交叉处及工作面超前20m范围内的煤柱内部应力集中程度较高(k>1),冲击危险性较高。5、通过对冲击地压综合防治原则总结,并对冲击地压防治现有体系进行分析,以开滦唐山煤矿为工程背景,对孤岛工作面卸压孔解危技术进行分析,得到了如下结论:(1)煤柱布置卸压孔后,支承压力向煤柱内部转移,随着卸压孔间距的增加,孤岛工作面前方支承压力随之降低,煤柱集中应力区距顺槽煤壁距离也渐行渐远。卸压孔布置越密集,卸压孔之间的煤体破碎越严重,当孔间距较大时,由于煤柱的卸压区没有连通,卸压孔之间还存在应力集中区,卸压效果不明显。(2)随着卸压孔孔深的增加,煤柱卸压范围逐渐增大,高应力区域也随之距顺槽煤壁越来越远,另外孔深的增加导致煤柱完整承担实体煤面积的减小,垂直应力会相应增大,在顶板压力作用下,煤柱垂直位移也逐渐增大。弹性能积聚范围逐渐减小,可见卸压孔深度越大,对煤柱的卸压效果越好,冲击地压危险性越弱。(3)动力扰动下孤岛工作面煤柱垂直应力为100MPa120MPa,煤柱积聚了大量的弹性能(约528.6KJ/m3),且弹性能积聚区域距顺槽煤壁较近(约1.02m)。在工作面前方煤柱侧布置卸压孔,煤柱垂直应力降为80MPa110MPa,卸压孔导致了煤柱破碎范围的增大,煤柱内部完整承载煤体面积减小,应力集中区域范围有所增大,应力峰值约110MPa,积聚在煤柱内部的弹性能耗散释放,弹性能减小为400KJ/m3,且弹性能积聚区域向煤柱内侧移动,靠近采空区侧,距顺槽煤壁距离较大,减弱了冲击地压发生的危险性。
吴浩[8](2014)在《三山岛金矿海下开采合理开采上限的确定》文中认为摘要:近几十年来,我国快速发展的经济消耗了大量的矿产资源,加之其开采利用较为粗放,目前陆地矿产资源极其匮乏,而海下矿产资源非常丰富。可见,海下开采势必成为矿业今后发展的重要方向。海下开采中一个重要的研究内容是确定矿山开采上限,开采上限的合理与否关系着矿山安全、企业效益和资源利用率。本文以在渤海下开采的三山岛金矿为工程背景,运用多种方法研究海下开采合理的开采上限,主要开展的研究工作如下:(1)对国内外海下及水体下开采确定开采上限相关研究进行了综述,为合理确定三山岛金矿海下开采上限提供了参考依据。(2)通过室内岩石力学试验和现场地应力测试等研究,获得了矿区矿岩力学参数和地应力分布规律,为后续的力学分析和数值模拟研究提供了基础数据。(3)给出了海下开采确定开采上限的基本理论,提出了计算导水裂隙带高度的修正经验公式并基于50组样本实测数据构建了导水裂隙带高度的未确知聚类预测模型,由此计算矿区的导水裂隙带高度分别为44.7m和31.6m。(4)运用5种传统理论方法对防水矿岩柱尺寸进行计算,在此基础上又分别采用材料力学和弹性力学从强度和刚度等方面对3种力学模型下的防水矿岩柱尺寸进行深入解析,得出了不同安全系数下需留设的防水矿岩柱尺寸(5)采用Midas/GTS-Flac3D耦合模拟技术对矿山不同中段开采采场导水裂隙带高度和海底粘土层的位移变化进行模拟,得出矿区合理的海下开采上限为-75m。为验证数值模拟方法的可靠性,运用瞬变电磁法对-200m中段已采盘区采场导高进行测量并与数值模拟结果进行对比分析。结果表明,数值模拟结果和实测值基本吻合。综合上述研究结果,考虑足够的安全系数,最终确定三山岛金矿新立矿区留设的防水矿岩柱高度为52.2m,即海下合理的开采上限为-87.2m。
张君伟[9](2014)在《西宁市湟水河“清水入城”工程设计研究》文中认为湟水河又名西宁河,既是流经青海省西宁市的重要河流,也是黄河上游最大一级支流。受地质条件和人为因素的影响,湟水河流域水土流失严重,水体泥沙含量高,水色浑浊,不仅没有起到对城市景观与文化的支撑作用,反而制约了城市的发展。为实现西宁城区湟水河“水清、流畅、岸绿、景美”的治理目标,建设山水西宁、打造宜居城市,促进城市旅游业发展,特开展西宁市湟水河“清水入城”工程的设计研究。针对湟水河的多泥沙特性,如何利用水沙调控技术,改善河道泥沙状况,是论文研究的出发点。论文在广泛收集整理国内外相关文献资料、系统掌握泥沙研究和水沙调控技术领域前沿的基础上,借鉴经典工程案例,结合现状湟水河治理的实际情况,提出清浑水分离的设计理念,并就“清水入城”工程的水质标准、水源、水量以及湟水河各段排沙廊道流量进行分析论证,科学确定工程规模。通过首次系统地对湟水河西宁河段床沙进行现场取样分析,填补了湟水河流域无床沙级配资料的空白。同时,结合水文站实测泥沙资料,研究湟水河西宁市河段的主要泥沙来源,计算分析河道悬移质、推移质泥沙特性和河道冲於特性,进而为“清水入城”工程设计提供翔实的泥沙技术支撑。其中,湟水河清、浑水的临界含沙量的定量分析,也为确定“清水入城”的水质标准奠定了基础。工程设计以“切合规划、因地制宜、科学计算、合理布局”为原则,通过主河槽推移质泥沙沉积利用工程、沉沙池悬移质泥沙调控工程、湿地细颗粒泥沙分离工程的组合形式实现小流量清水入河,保障河道生态和景观用水。再经由渠首分离工程将常流量高含沙水分离进入排沙廊道,结合北川河、南川河清浑水分离控制工程,实现湟水河清浑水分离、清水穿城的目标。而汛期来水时河道主槽、排沙廊道合二为一,共同行洪,确保西宁城区防洪安全。河流水沙过程具有永续流动性,其水沙过程调控需要充分利用自然规律。“清水入城”工程的水沙调节本质上是通过建立一定的泥沙调节库容,实现对河道输沙过程的调节与控制,和谐水沙关系,提升河道水质,发挥项目的生态、工程和社会效益。清水水源工程中的推移质泥沙调控构筑物主要实现对河道泥沙中较粗部分的水文年周期调控,悬移质泥沙调控构筑物则是针对河道泥沙中较细部分的水文年周期调控,而沉沙湿地利用湿地的水动力学、生物化学等手段对河流的细泥沙进行进一步处理,且兼顾河道生态功能恢复,三者功能独立明确,又相辅相成、互为一体,为多泥沙河流水质还清提供了一个综合的解决方案。
田帅[10](2014)在《小浪底排沙洞安全评价分析》文中研究表明水工隧洞安全评价是保证隧洞结构正常运行的重要内容,其目的是预测、找出和分析工程活动中潜在的风险以及可能发生的有害后果,确立可行的安全对策和方法,对危险源进行有效的控制,以减少事故发生率及事故损失,获得最优的安全保障。小浪底排沙洞是我国第一个应用无粘结环锚预应力混凝土衬砌技术的工程,在施工过程中排沙洞内安置了大量的安全监测仪器,运行十多年来在经历了各种不同设计预定运行水位的考验后,已累积了丰富的观测资料。本课题以小浪底排沙洞为研究对象,通过运用科学有效的方式归纳和处理排沙洞安全观测数据,应用水工隧洞安全评价技术理论,对环锚预应力混凝土衬砌结构的安全性进行评价分析,研究在不同影响因素下结构运行状态的安全性能,提出解决工程安全隐患的有效途径,验证安全评价方法在实际工程运用中的可行性,为以后类似工程的安全评价分析提供明确的理论指导和重要的参考资料。研究内容及结论主要有以下几方面:(1)全面描述和总结了小浪底排沙洞工程概况,主要包括工程地质水文条件、结构布置情况及观测仪器相关参数信息等。(2)对排沙洞工程中实际存在的锚具槽漏油现象进行安全评价分析,并进一步研究探讨衬砌预应力锚索失效的问题,采用有限元方法模拟计算,发现排沙洞衬砌预应力锚索失效的最不利情况为衬砌端部第一根锚索发生失效,当锚索失效区域出现的拉应力值过大时,很可能引发排沙洞混凝土开裂,从而导致衬砌渗漏等问题。(3)在整理分析实测资料的基础上对排沙洞运行状况进行分析,分别研究温度、水压及自生体积变形等因素对排沙洞应变的影响,并计算得出各因素影响下应变影响系数,总结相应的变形发展规律,判断出运行状况时排沙洞衬砌安全性能良好。
二、小浪底水库粘土岩的物理化学力学特性的初步研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小浪底水库粘土岩的物理化学力学特性的初步研究(论文提纲范文)
(1)水位升降及降雨联合作用下库岸边坡稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岸坡岩土体-水作用机理研究现状 |
1.2.2 库岸边坡浸润线计算研究现状 |
1.2.3 库岸滑坡模型试验研究现状 |
1.2.4 基于有限元法的数值模拟研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 存在问题 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
1.3.4 论文创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 山美水库概况 |
2.2 工程地质特征 |
2.2.1 区域地层 |
2.2.2 区域构造 |
2.3 气象水文 |
2.4 岩土体力学参数试验 |
第三章 库水位变化对岸坡地下水位的影响分析 |
3.1 库水位波动对滑坡形成的影响 |
3.2 渗流基本理论 |
3.2.1 Darcy定律 |
3.2.2 三维渗流方程 |
3.3 山美水库非稳定渗流岸坡浸润线计算 |
3.3.1 岸坡浸润线计算理论解 |
3.3.2 浸润线计算工况 |
3.3.3 岸坡浸润线计算结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 山美水库库岸区域稳定性研究 |
4.1 Scoops3D区域斜坡稳定性模型介绍 |
4.1.1 潜在滑体的确定 |
4.1.2 坡体滑动方向 |
4.1.3 滑体重量计算 |
4.1.4 滑面处抗剪强度 |
4.1.5 孔隙水压力 |
4.1.6 三维坡体稳定性计算方法 |
4.2 模型计算主要参数 |
4.2.1 DEM数据 |
4.2.2 岸坡地形 |
4.2.3 岸坡地下水位 |
4.2.4 岩土体参数 |
4.2.5 滑坡搜索主要参数 |
4.3 不同工况下岸坡稳定性分析 |
4.3.1 岸坡稳定性分级标准 |
4.3.2 不同水位升降速率下岸坡稳定性分析 |
4.3.3 不同库水位升降高度下岸坡稳定性分析 |
4.3.4 不同岩土体渗透系数下岸坡稳定性分析 |
4.3.5 岩土体力学参数对岸坡稳定性的影响分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 岸坡稳定性二维分析及模型试验验证 |
5.1 数值模型建立 |
5.1.1 Geo Studio简介 |
5.1.2 模型建立 |
5.1.3 模型材料参数 |
5.2 库水位升降速率对岸坡稳定性影响 |
5.2.1 水位波动工况设定 |
5.2.2 模型计算结果 |
5.2.3 库水位升降对岸坡稳定性影响原因分析 |
5.3 降雨和水位变化对岸坡稳定性影响 |
5.3.1 降雨和水位变化工况设计 |
5.3.2 降雨联合水位下降工况下岸坡稳定性分析 |
5.3.3 降雨对岸坡稳定性影响原因分析 |
5.4 物理模型试验验证 |
5.4.1 试验模型及试验工况 |
5.4.2 模型试验结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(2)软弱夹层工程地质特征研究进展(论文提纲范文)
1 引言 |
2 软弱夹层的研究概述 |
2.1 软弱夹层的定义和分类 |
2.2 分布特征和规律 |
2.3 工程地质特性 |
2.4 力学特性 |
3 泥化夹层的研究概述 |
3.1 泥化夹层的定义和分类 |
3.2 形成机制和影响因素 |
3.3 分布特征和规律 |
3.4 工程地质特性 |
3.5 力学特性 |
4 软弱夹层与泥化夹层的区别与联系 |
5 既有研究存在的不足之处 |
(1) 既有研究主要集中于当前状态下软弱夹层的工程地质特征。 |
(2) 软弱夹层的空间分布研究主要集中在定性描述和规律总结方面。 |
(3) 软弱夹层的力学性质研究以其静力学特性为主。 |
6 未来需深入研究的方向 |
7 结论 |
(3)神府矿区隔水土层采动失稳突水机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 顶板突水机理研究现状 |
1.2.2 覆岩导水裂隙带高度研究现状 |
1.2.3 “水-土”相互作用机理研究现状 |
1.2.4 突水预测方法研究现状 |
1.2.5 以往顶板突水研究存在的问题 |
1.3 论文的研究内容及方法 |
1.4 论文研究的技术路线 |
2 神府矿区隔水土层特性分析 |
2.1 神府矿区水文地质概况及煤层赋存特征 |
2.1.1 神府矿区水文地质特征 |
2.1.2 隔水土层赋存特征 |
2.1.3 神府矿区煤层赋存特征 |
2.2 隔水土层特征分析 |
2.2.1 隔水土层物理-水理-力学性质指标 |
2.2.2 隔水土层水理特性 |
2.2.3 隔水土层物理特性 |
2.2.4 隔水土层形变特性 |
2.3 本章小结 |
3 隔水土层裂隙损伤-弥合机理分析 |
3.1 隔水土层裂隙发育分析 |
3.1.1 土体孔隙-裂隙介质渗流耦合理论 |
3.1.2 土体裂隙发育机理 |
3.2 应力恢复对隔水土层纵向裂隙的弥合效应 |
3.2.1 土体纵向裂隙自适应弥合机理 |
3.2.2 土体纵向裂隙弥合度 |
3.3 土体纵向裂隙弥合演化分析 |
3.3.1 模拟试验方案设计 |
3.3.2 耦合作用下裂隙弥合过程 |
3.3.3 裂隙咬合铰接效应 |
3.4 本章小结 |
4 隔水土层孔隙水压畸变与顶板突水灾变的时空响应特征 |
4.1 隔水土层孔隙水压与开采关系解析解 |
4.2 不同开采厚度的孔隙水压动力反应模拟 |
4.2.1 流固耦合方程的建立 |
4.2.2 流固耦合模型建立 |
4.2.3 模拟结果分析 |
4.3 沟谷下的孔隙水压动力反应模拟 |
4.3.1 沟谷地质条件 |
4.3.2 多因素拟合修正公式突水判别 |
4.3.3 基于孔压动力反应的突水模拟预测 |
4.4 本章小结 |
5 采动及渗流作用下隔水土层失稳-突水机理 |
5.1 薄基岩浅埋煤层顶板突水特征分析 |
5.2 隔水土层破坏失稳准则 |
5.2.1 土层“铆钉式剪切破坏”判别准则 |
5.2.2 土层“椭圆弧拉伸破坏”判别准则 |
5.3 隔水土层失稳突水演化试验研究 |
5.3.1 固液耦合相似材料的研制 |
5.3.2 土层失稳诱灾演化试验 |
5.4 隔水土层裂隙自适应弥合演化试验 |
5.5 本章小结 |
6 基于隔水土层稳定性的突水预测模型 |
6.1 神府矿区顶板突水影响指标 |
6.2 耦合预测模型 |
6.2.1 模型理论基础 |
6.2.2 耦合预测模型的建立 |
6.3 基于隔水土层稳定性的层次结构模型 |
6.4 工作面突水预测实例分析 |
6.4.1 工作面概况及突水影响指标 |
6.4.2 突水判断矩阵构建 |
6.4.3 一级指标突水危险性等级 |
6.4.4 顶板突水危险性综合等级 |
6.4.5 突水危险点预测 |
6.4.6 现场涌水量实测反馈 |
6.5 矿井突水预测实例分析 |
6.5.1 矿井水文地质条件 |
6.5.2 南梁井田范围突水预测 |
6.6 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)高速公路泥质软岩路堤沉降特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景及研究意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 泥质软岩软化崩解性质研究 |
1.2.2 泥质软岩填料的力学特性研究 |
1.2.3 泥质软岩填料的工程应用研究 |
1.2.4 路堤沉降特性研究 |
1.3 国内外研究现状综评 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
第二章 泥质软岩填料的物理力学性质试验 |
2.1 依托工程的基本情况 |
2.1.1 依托工程概况 |
2.1.2 依托工程地质条件 |
2.2 泥质软岩的物理力学特性研究 |
2.2.1 泥质软岩微观结构及矿物成分试验 |
2.2.2 崩解试验及结果分析 |
2.2.3 点荷载试验及结果分析 |
2.3 泥质软岩填料的工程特性研究 |
2.3.1 击实试验及结果分析 |
2.3.2 承载比(CBR)试验及结果分析 |
2.3.3 大型直剪试验及结果分析 |
2.3.4 大型固结试验及结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 泥质软岩路堤沉降离心模型试验 |
3.1 泥质软岩路堤结构形式 |
3.2 离心模型试验 |
3.2.1 离心模型试验概述 |
3.2.2 离心模型试验中相似理论的应用 |
3.2.3 离心模型试验中存在的误差及分析 |
3.3 泥质软岩路堤离心模型试验方案 |
3.3.1 试验目的及方案设计 |
3.3.2 TLJ-3 离心模型试验系统 |
3.3.3 试验模型制作 |
3.3.4 测试仪器的标定及布置 |
3.3.5 离心模型试验时间确定 |
3.4 泥质软岩路堤离心模型试验结果分析 |
3.4.1 正常工况条件下路堤沉降结果分析 |
3.4.2 连续降雨条件下路堤沉降结果分析 |
3.4.3 路基底面土压力结果分析 |
3.4.4 泥质软岩填料试验前后强度指标变化 |
3.5 本章小结 |
第四章 泥质软岩路堤沉降数值分析 |
4.1 概述 |
4.2 泥质软岩路堤沉降分析有限元模型的建立与求解 |
4.2.1 路堤模型的建立 |
4.2.2 路堤模型的求解 |
4.3 不同工况条件下泥质软岩路堤沉降特性 |
4.3.1 稳定固结阶段路堤沉降变形 |
4.3.2 正常工况条件下路堤工后阶段变形 |
4.3.3 连续降雨条件下路堤工后阶段变形 |
4.4 路堤沉降数值分析与离心试验结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 泥质软岩路堤沉降量计算 |
5.1 基本理论研究 |
5.1.1 理论公式法 |
5.1.2 经验推算法 |
5.1.3 数值分析法 |
5.2 路堤竖向沉降变形计算 |
5.2.1 计算模型及工况 |
5.2.2 路堤沉降计算 |
5.2.3 泥质软岩路堤三向变形沉降的修正 |
5.3 路堤侧向变形计算 |
5.3.1 计算模型及工况 |
5.3.2 计算方法 |
5.3.3 侧向位移计算 |
5.3.4 泥质软岩路堤侧向变形量对比分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 泥质软岩路堤现场沉降监测 |
6.1 概述 |
6.2 泥质软岩路堤现场填筑试验 |
6.2.1 现场填筑试验方案 |
6.2.2 试验段路基质量检测及结果分析 |
6.3 泥质软岩路堤现场沉降监测 |
6.3.1 现场监测内容及方法 |
6.3.2 现场监测方案设计 |
6.4 泥质软岩路堤现场沉降监测结果分析 |
6.4.1 路堤沉降速率分析 |
6.4.2 路堤全断面沉降分析 |
6.5 泥质软岩路堤沉降结果类比分析 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
创新点 |
进一步研究建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)不同含水率与剪切速率下滑带土残余强度特性研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 泥岩类夹层工程地质特性研究 |
1.2.2 滑带土残余强度特性研究 |
1.2.3 滑带土微观结构特征研究 |
1.2.4 基于滑带土强度特性的滑坡变形破坏行为研究 |
1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 地下水主导下泥岩类夹层工程地质特性演化研究 |
2.1 引言 |
2.2 泥岩类夹层概况及其发育特征 |
2.2.1 泥岩类夹层概况 |
2.2.2 泥岩类夹层的发育特征 |
2.3 试验样品的赋存条件 |
2.3.1 地形地貌 |
2.3.2 地质构造 |
2.3.3 地层岩性 |
2.3.4 水文地质条件 |
2.4 样品采集与试验方案 |
2.4.1 样品采集 |
2.4.2 基本物理性质 |
2.4.3 试验方案 |
2.5 泥岩类夹层物理力学性质演化规律研究 |
2.5.1 研究方法 |
2.5.2 试验结果分析 |
2.6 泥岩类夹层物质结构的无序性评价 |
2.6.1 研究方法 |
2.6.2 泥岩类夹层物质结构的无序性评价 |
2.6.3 泥岩类夹层的力学性质与无序度的关联性分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 滑带土残余强度特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验原理与试验方案 |
3.2.1 室内残余强度测试方法 |
3.2.2 环剪仪原理与组成 |
3.2.3 试样制备 |
3.2.4 试验方案 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 剪切应力-剪切位移关系曲线特征 |
3.3.2 剪切过程中沉降变形曲线特征 |
3.4 初始状态与剪切速率对滑带土残余强度的控制规律 |
3.4.1 大剪切位移下滑带土残余强度的表征 |
3.4.2 含水率对滑带土残余强度的控制规律 |
3.4.3 固结度对滑带土残余强度的控制规律 |
3.4.4 剪切速率对滑带土残余强度的控制规律 |
3.5 大剪切位移、变速率条件下滑带土残余强度指标的选取 |
3.6 本章小结 |
第四章 滑带土残余强度特性的内在机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 滑带土残余强度特性的微观机制研究 |
4.2.1 研究方法 |
4.2.2 细颗粒的运移特性 |
4.2.3 细颗粒的定向性 |
4.2.4 水分迁移特性 |
4.3 滑带土残余强度的速率效应研究 |
4.3.1 滑带土残余强度的速率效应理论 |
4.3.2 初始状态对速率效应的影响 |
4.3.3 速率效应与滑坡变形破坏行为的关系 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于滑带土强度特性的滑坡变形破坏行为研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验场滑坡概况 |
5.2.1 滑坡基本特征 |
5.2.2 滑坡的形成条件与作用因素 |
5.2.3 滑带土残余强度特性对滑坡变形破坏行为的影响 |
5.3 数值模拟分析 |
5.3.1 数值模型 |
5.3.2 模拟方案与参数选取 |
5.3.3 不同降雨强度下滑坡稳定性分析 |
5.3.4 滑坡变形破坏行为研究 |
5.3.5 分析与讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)黏土岩物理、力学及其工程特性研究(论文提纲范文)
1 黏土岩的矿物组成及成因 |
1.1 黏土岩的矿物组成 |
1.2 黏土矿物的微观结构 |
1.3 黏土岩的成因 |
2 黏土岩的物理力学性质 |
2.1 黏土岩的结构、构造与颜色 |
2.2 黏土岩的密度及可塑性 |
2.3 黏土岩的强度特性 |
2.4 黏土岩的膨胀特性 |
2.5 黏土岩的水理性质 |
2.6 黏土岩的流变特性 |
3 作为核废物地质处置备选岩体 |
4 讨论与建议 |
5 结语 |
(7)动力扰动下深部高应力煤体冲击失稳机理及防治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及问题提出 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 典型深部冲击地压显现特征及其主控因素分析 |
2.1 甘肃华亭煤矿冲击地压形成原因及危险性分析 |
2.2 开滦赵各庄矿深部巷道冲击地压诱发因素分析 |
2.3 新汶华丰煤矿冲击地压诱发因素分析 |
2.4 典型深部冲击地压主控因素分析 |
2.5 本章小结 |
3 深部高应力煤体力学特征及影响因素分析 |
3.1 典型冲击地压矿井煤样的物理力学性质测定 |
3.2 RFPA数值分析软件介绍 |
3.3 静力加载作用下煤的力学性能研究 |
3.4 高应力储能煤体能量演化特征及影响因素分析 |
3.5 本章小结 |
4 动力扰动对高应力储能煤体损伤机制的影响 |
4.1 深部高应力岩体扰动状态分析 |
4.2 静态应力水平对煤体损伤机制的影响 |
4.3 动态扰动波形对煤体损伤机制的影响 |
4.4 动态扰动对煤体力学性能的影响 |
4.5 本章小结 |
5 动力扰动作用下高应力煤体的突变失稳机理 |
5.1 动静组合加载下煤的损伤本构模型 |
5.2 动静组合荷载下煤体系统冲击失稳破坏的突变模型 |
5.3 本章小结 |
6 动力扰动下孤岛工作面冲击危险性分析 |
6.1 孤岛工作面冲击危险区域现场监测评估 |
6.2 孤岛工作面冲击危险性数值模拟研究 |
6.3 扰动荷载对冲击危险性的影响 |
6.4 本章小结 |
7 孤岛工作面冲击地压防治体系研究 |
7.1 冲击地压综合防治原则及体系 |
7.2 唐山矿煤岩冲击动力灾害的预测预报与综合治理 |
7.3 动力扰动下孤岛工作面钻孔卸压技术模拟研究 |
7.4 孤岛工作面冲击地压综合防治体系 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间申请的专利 |
在学期间发表参与科研项目 |
(8)三山岛金矿海下开采合理开采上限的确定(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 工程背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 三山岛金矿海下开采特征与技术 |
2.1 矿山概况 |
2.2 矿区工程地质特征 |
2.2.1 地层和岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.2.3 矿体特征 |
2.3 矿区水文地质特征 |
2.3.1 地表水体 |
2.3.2 含水层 |
2.3.3 隔水层 |
2.4 矿岩物理力学参数和矿区地应力 |
2.4.1 矿岩物理力学参数测定 |
2.4.2 矿区地应力分布规律 |
2.5 矿山海下安全开采技术 |
2.5.1 矿山开拓 |
2.5.2 采矿方法 |
2.5.3 生产系统 |
3 海下开采确定开采上限理论 |
3.1 滨海基岩矿床海下开采概述 |
3.1.1 海下开采难点 |
3.1.2 海下安全高效开采原则 |
3.1.3 滨海基岩矿床开拓方法 |
3.2 海下开采覆岩破坏形态和矿井突水机理 |
3.2.1 采场覆岩移动和变形规律 |
3.2.2 海下开采矿井突水机理 |
3.3 海下合理开采上限的确定 |
3.3.1 开采上限与防水矿岩柱及导高的关系 |
3.3.2 开采上限的计算 |
3.4 导水裂隙带发育高度预测 |
3.4.1 导水裂隙带的形成 |
3.4.2 导水裂隙带高度影响因素 |
3.4.3 导水裂隙带高度确定方法 |
3.4.4 导水裂隙带高度的未确知聚类预测 |
3.5 开采上限的数学理论解 |
4 开采上限的力学分析与计算 |
4.1 防水矿岩柱高度理论计算法 |
4.1.1 荷载传递交汇线法 |
4.1.2 厚垮比法 |
4.1.3 普氏拱法 |
4.1.4 鲁佩涅伊特理论计算法 |
4.1.5 长宽比梁板法 |
4.2 防水矿岩柱高度的材料力学解析 |
4.2.1 双端嵌固梁力学模型 |
4.2.2 嵌固-简支梁力学模型 |
4.2.3 双端简支梁力学模型 |
4.2.4 基于刚度下防水矿岩柱高度的计算 |
4.3 防水矿岩柱高度的弹性力学解析 |
4.3.1 嵌固梁力学模型 |
4.3.2 嵌固-简支梁力学模型 |
4.3.3 简支梁力学模型 |
4.4 开采上限的力学解 |
5 开采上限的数值模拟研究 |
5.1 数值模拟方法简介 |
5.1.1 Flac~(3D)软件和Midas/GTS软件介绍 |
5.1.2 Midas/GTS-Flac~(3D)耦合模拟技术 |
5.2 计算模型和初始地应力场的生成 |
5.2.1 几何模型构建与网格划分 |
5.2.2 本构模型和材料参数的确定 |
5.2.3 初始地应力场的生成 |
5.3 不同开采上限的数值模拟分析 |
5.3.1 开采-165m中段模拟分析 |
5.3.2 开采-135m中段模拟分析 |
5.3.3 开采-105m中段模拟分析 |
5.3.4 -200m中段导高实测与验证分析 |
5.4 开采上限的数值模拟解 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
致谢 |
(9)西宁市湟水河“清水入城”工程设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 工程背景 |
1.2 河流泥沙技术研究现状 |
1.2.1 泥沙研究现状 |
1.2.2 水沙调度技术研究现状 |
1.2.3 都江堰工程借鉴 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法和技术路线 |
第2章 湟水河流域(西宁段)研究现状 |
2.1 流域概况 |
2.1.1 水文气象 |
2.1.2 水文过程与设计洪水 |
2.1.3 区域地质与工程地质 |
2.2 社会经济 |
2.2.1 城乡人口 |
2.2.2 资源禀赋 |
2.2.3 产业发展 |
第3章 湟水河流域(西宁段)泥沙特性研究 |
3.1 土壤侵蚀 |
3.2 悬移质泥沙 |
3.3 床沙级配 |
3.4 推移质泥沙 |
3.5 黑咀桥沙量 |
3.6 河道冲淤特性 |
3.7 小结 |
第4章 西宁市湟水河“清水入城”工程设计理念与布局 |
4.1 工程治理目标 |
4.2 清浑水分离的设计理念 |
4.3 工程总体布局 |
4.4 “清水入城”工程标准与规模分析 |
4.4.1 水质标准(清水临界含沙量分析) |
4.4.2 引水水源的确定 |
4.4.3 引水生态流量的确定 |
4.4.4 排沙廊道规模分析 |
4.5 清水水源工程的构成与组合 |
4.5.1 引水渠首工程 |
4.5.2 沉沙池工程 |
4.5.3 沉沙湿地工程 |
4.5.4 推移质河槽沉沙工程 |
第5章 清浑水分离与河道工程设计 |
5.1 工程等别和标准 |
5.1.1 防洪标准 |
5.1.2 建筑物标准 |
5.1.3 设计地震 |
5.2 清浑水分离工程 |
5.2.1 渠首分离工程 |
5.2.2 排沙廊道(分洪涵)工程 |
5.2.3 北川河、南川河清浑水分离控制工程 |
5.3 西川河治理工程 |
5.4 蓄水建筑物及管理用房 |
第6章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议与展望 |
6.2.1 工程效果展望 |
6.2.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)小浪底排沙洞安全评价分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 预应力混凝土衬砌技术的应用及发展概况 |
1.2 水工结构安全评价技术研究进展 |
1.3 本课题的研究意义 |
1.4 本文的主要工作 |
第二章 小浪底排沙洞工程概况及观测仪器资料 |
2.1 工程基本资料 |
2.1.1 地质条件 |
2.1.2 材料特性 |
2.2 结构布置 |
2.2.1 排沙洞布置 |
2.2.2 衬砌预应力锚索及锚具槽布置 |
2.3 观测仪器基本信息 |
2.3.1 仪器布置情况 |
2.3.2 变形监测仪器资料 |
2.3.3 渗压监测仪器资料 |
2.3.4 接缝监测仪器资料 |
2.3.5 应力应变监测仪器资料 |
第三章 水工隧洞安全评价方法 |
3.1 回归分析方法 |
3.2 有限元方法 |
3.3 变形能方法 |
3.4 尖点突变理论 |
3.5 引入熵概念的方法 |
第四章 安全评价案例分析——锚索失效 |
4.1 锚具槽漏油现象及原因分析 |
4.2 锚索失效原因分析 |
4.3 锚索失效后衬砌应力状态变化数值计算分析 |
4.3.1 有限元计算模型的建立 |
4.3.2 锚索预应力的施加 |
4.3.3 全部锚索张拉完成后衬砌的应力状态 |
4.3.4 假定锚索失效后衬砌的应力状态 |
第五章 基于实测资料的排沙洞运行状况分析 |
5.1 温度作用下混凝土衬砌应变变化规律 |
5.2 水 压作用下混凝土衬砌应变变化规律 |
5.3 混凝土衬砌自生体积变形发展变化规律 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
四、小浪底水库粘土岩的物理化学力学特性的初步研究(论文参考文献)
- [1]水位升降及降雨联合作用下库岸边坡稳定性研究[D]. 王志浩. 西北农林科技大学, 2021
- [2]软弱夹层工程地质特征研究进展[J]. 张家明. 地质灾害与环境保护, 2020(01)
- [3]神府矿区隔水土层采动失稳突水机理研究[D]. 杨涛. 西安科技大学, 2019(01)
- [4]高速公路泥质软岩路堤沉降特性研究[D]. 鞠兴华. 长安大学, 2019(01)
- [5]不同含水率与剪切速率下滑带土残余强度特性研究[D]. 王鲁男. 中国地质大学, 2017(01)
- [6]黏土岩物理、力学及其工程特性研究[J]. 薛凯喜,刘帅,刘晓东,胡艳香,BIOND Tiwari,魏永起,梁海安. 科学技术与工程, 2016(16)
- [7]动力扰动下深部高应力煤体冲击失稳机理及防治技术研究[D]. 杨英明. 中国矿业大学(北京), 2016(02)
- [8]三山岛金矿海下开采合理开采上限的确定[D]. 吴浩. 中南大学, 2014(03)
- [9]西宁市湟水河“清水入城”工程设计研究[D]. 张君伟. 清华大学, 2014(09)
- [10]小浪底排沙洞安全评价分析[D]. 田帅. 天津大学, 2014(05)