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深部采动巷道顶板稳定性分析与控制 被引量：198
1
作者 马念杰 赵希栋 +2 位作者 赵志强 李季 郭晓菲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2287-2295,共9页
深部采动巷道冒顶事故是当前煤炭资源开采中面临的重大难题。基于深部采动巷道围岩应力环境,分析了双向非等压条件下巷道围岩塑性区形成的力学机制及其形态特征,并对顶板稳定性影响因素进行了探讨。结果表明:1深部采动巷道围岩双向压力... 深部采动巷道冒顶事故是当前煤炭资源开采中面临的重大难题。基于深部采动巷道围岩应力环境,分析了双向非等压条件下巷道围岩塑性区形成的力学机制及其形态特征,并对顶板稳定性影响因素进行了探讨。结果表明:1深部采动巷道围岩双向压力比值λ(0<λ<1)较小时,围岩塑性区形态不再是圆形和类椭圆形,而呈现出蝶形分布的特征,当碟叶位于巷道顶板上方时,容易发生冒顶;2采动应力方向决定围岩最大破坏深度的位置,并控制潜在冒落区的范围,当围岩最大破坏深度与潜在冒落高度相同时,顶板稳定性最差。要保持顶板围岩稳定,支护体必须要有足够的长度和延伸性能,据此,提出了可接长锚杆支护技术,现场试验结果表明,可接长锚杆较好地适应了顶板围岩的剧烈下沉,取得了良好的支护效果。 展开更多
关键词 深部 采动巷道 塑性区 可接长锚杆
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木寨岭隧道大变形特征及机理分析 被引量：168
2
作者 刘高 张帆宇 +1 位作者 李新召 杨重存 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期5521-5526,共6页
木寨岭隧道是国道212线改建中的控制性工程,地处青藏高原东北缘,地质条件复杂。隧道埋深大且地应力高,地下水丰富,断层发育,有5条大断层(总厚度273 m,占全隧道长度的21.9%),岩体软弱破碎,隧道自稳能力差。隧道建设过程中,产生强烈变形... 木寨岭隧道是国道212线改建中的控制性工程,地处青藏高原东北缘,地质条件复杂。隧道埋深大且地应力高,地下水丰富,断层发育,有5条大断层(总厚度273 m,占全隧道长度的21.9%),岩体软弱破碎,隧道自稳能力差。隧道建设过程中,产生强烈变形和严重破坏。隧道最大累计下沉和水平收敛分别达1.712和1.081 m;围岩初期变形迅速,变形速率大,变形持续时间长,隧道破坏严重,主要表现为拱顶下沉、边墙内挤、喷混凝土剥落、钢拱架扭曲、底鼓及仰拱开裂翘起、衬砌开裂等;变形破坏具有重复性和相似性。从围岩的岩性条件、地下水条件、地应力条件以及隧道变形破坏特征等方面,探讨了该隧道大变形的原因和机制,认为它是围岩塑性流动与围岩膨胀变形综合作用的结果。基于对围岩动态演化机制的正确认识,从围岩控制角度,修正并制定新的返修方案,对大变形段实施返修并取得了成功,同时将研究成果用于指导相同地质条件的后洞段施工,确保了隧道安全顺利贯通。 展开更多
关键词 隧道工程 大变形 膨胀 塑性流动 软岩 断层带
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挤压性围岩隧道大变形机理及分级标准研究 被引量：118
3
作者 刘志春 朱永全 +1 位作者 李文江 刘泮兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期690-697,共8页
结合高地应力条件下挤压性大变形隧道——乌鞘岭隧道工程实例,通过变形的现场量测结果,分析了挤压性围岩隧道大变形的基本特征。采用室内试验及现场量测等手段,综合分析确定了围岩物理力学参数,定量分析了洞室周边产生塑性区的条件、塑... 结合高地应力条件下挤压性大变形隧道——乌鞘岭隧道工程实例,通过变形的现场量测结果,分析了挤压性围岩隧道大变形的基本特征。采用室内试验及现场量测等手段,综合分析确定了围岩物理力学参数,定量分析了洞室周边产生塑性区的条件、塑性区及洞壁位移的影响因素、塑性区半径与洞壁位移的关系。以现场量测数据为依托,结合理论计算,参考以往类似隧道经验,分别考虑了围岩的相对变形、强度应力比、原始地应力、弹性模量作为分级指标,并提出了综合系数α指标,采用综合指标判定法给出了大变形的分级标准,以及相应的防治措施。 展开更多
关键词 挤压性围岩隧道 大变形 强度应力比 塑性区 分级标准
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巷道蝶形破坏理论及其应用前景 被引量：91
4
作者 赵志强 马念杰 +1 位作者 刘洪涛 郭晓菲 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期969-978,共10页
以弹塑性力学中孔洞围岩破坏的平面应变模型为基础,研究了圆形巷道围岩塑性区形态和扩展规律.提出了巷道围岩蝶形破坏理论,该理论建立了巷道围岩破坏形态与非等压区域应力场的力学模型,阐明了巷道围岩破坏具有圆形、椭圆形和蝶形3种基... 以弹塑性力学中孔洞围岩破坏的平面应变模型为基础,研究了圆形巷道围岩塑性区形态和扩展规律.提出了巷道围岩蝶形破坏理论,该理论建立了巷道围岩破坏形态与非等压区域应力场的力学模型,阐明了巷道围岩破坏具有圆形、椭圆形和蝶形3种基本形态,给出了巷道围岩3种基本破坏形态的数学界定标准和应力围岩判别准则,从应力环境、围岩条件、支护阻力3个方面阐述了蝶形塑性区具有方向性、突变性、变异性、蝶叶缺失和跃透、支护微效性等基本特性.在论述蝶形塑性区工程意义的基础上,探讨了该理论在巷道围岩控制、动力灾害防治、煤与瓦斯共采等工程领域的应用前景,介绍了大变形巷道蝶叶型冒顶机理、蝶型冲击地压机理、蝶叶型煤与瓦斯突出机理、煤与瓦斯共采中钻孔蝶形卸压增透机制等新认识和新方法. 展开更多
关键词 巷道 塑性区 蝶形 冒顶 动力灾害 瓦斯抽采
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圆形巷道围岩塑性区的一般形态及其判定准则 被引量：88
5
作者 郭晓菲 马念杰 +2 位作者 赵希栋 赵志强 李永恩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1871-1877,共7页
巷道围岩塑性区形态决定了巷道围岩的破坏形式及破坏程度,以塑性区边界隐性方程为基础全面研究了圆形巷道围岩塑性区一般形态的变化规律。结果表明:在不同围压状态下均质围岩圆形巷道塑性区一般表现出圆形、椭圆形、蝶形3种形态。通过... 巷道围岩塑性区形态决定了巷道围岩的破坏形式及破坏程度,以塑性区边界隐性方程为基础全面研究了圆形巷道围岩塑性区一般形态的变化规律。结果表明:在不同围压状态下均质围岩圆形巷道塑性区一般表现出圆形、椭圆形、蝶形3种形态。通过理论分析找到了3种形态的数学力学含义,并推导出不同形态下的判定准则。提出了塑性区形态系数的概念,推导出了形态系数的计算公式,利用其大小可判别塑性区形态特征。通过FLAC3D数值模拟方法验证了理论计算的正确性。研究成果可作为巷道稳定性分析、支护设计、冒顶灾害防治、冲击地压预测与防治、煤与瓦斯突出预测与防治等工程实践的理论依据。 展开更多
关键词 圆形巷道 塑性区 形态系数 蝶形破坏
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大变形回采巷道蝶叶型冒顶机理与控制 被引量：73
6
作者 赵志强 马念杰 +2 位作者 郭晓菲 赵希栋 樊龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2932-2939,共8页
大变形回采巷道冒顶控制问题一直以来是制约煤矿安全高效回采的重大难题,根据巷道围岩蝶形塑性区理论,以保德矿大变形回采巷道围岩非均匀破坏为背景,分析了回采巷道采动应力场的非均匀演化规律及其作用下的塑性区形态特征。研究表明:1... 大变形回采巷道冒顶控制问题一直以来是制约煤矿安全高效回采的重大难题,根据巷道围岩蝶形塑性区理论,以保德矿大变形回采巷道围岩非均匀破坏为背景,分析了回采巷道采动应力场的非均匀演化规律及其作用下的塑性区形态特征。研究表明:1高偏应力环境下巷道围岩塑性区会呈现蝶形分布,蝶形塑性区具有方向性,蝶叶位置会随着主应力方向的变化而改变;2受采动影响后,回采巷道围岩中会产生较大偏应力,且最大主应力方向向回采工作面一侧发生倾斜偏转,使蝶叶位于巷道顶板;3顶板蝶叶内岩石遭到严重破坏,同时伴有巨大膨胀压力和强烈变形,当锚杆(索)不能承受蝶叶内围岩重量时,巷道便发生蝶叶型冒顶。提出采用接长锚杆控制大变形巷道蝶叶型冒顶的方法,现场应用效果良好,为大变形回采巷道冒顶控制提供了新手段。 展开更多
关键词 回采巷道 大变形 冒顶 塑性区 长锚杆
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深部矿井动压回采巷道围岩大变形破坏机理 被引量：73
7
作者 袁越 王卫军 +3 位作者 袁超 余伟健 吴海 彭文庆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2940-2950,共11页
针对深部动压回采巷道的大变形失稳破坏及其控制难题,建立了深部动压环境下圆形巷道力学模型,导出了塑性区边界隐性方程式。在此基础上,对深部动压巷道塑性区形态演化规律进行深入分析,阐明了第I类及第II类蝶形塑性区形成的力学条件,界... 针对深部动压回采巷道的大变形失稳破坏及其控制难题,建立了深部动压环境下圆形巷道力学模型,导出了塑性区边界隐性方程式。在此基础上,对深部动压巷道塑性区形态演化规律进行深入分析,阐明了第I类及第II类蝶形塑性区形成的力学条件,界定了塑性区恶性扩展及其临界的定义,揭示了深部动压回采巷道的变形破坏机理。结果表明,开采动压影响比常规条下围岩更易产生蝶形塑性区,且蝶叶发育尺寸、塑性破坏范围更大。随着动压影响的增强,巷道区域应力场成为超常规的超高应力场,巷道顶底、两帮的塑性破坏进一步向深部扩展,变形加剧,致使塑性区恶性扩展,最终造成围岩大变形破坏。对于深部动压回采巷道的设计、支护应充分考虑如何避免或降低动压的影响,改善围岩应力环境,减小蝶叶塑性破坏深度,以便更好地维护巷道。 展开更多
关键词 深部矿井 动压回采巷道 大变形 破坏机理 塑性区
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复杂边坡三维地质可视化和数值模型构建 被引量：70
8
作者 郑文棠 徐卫亚 +1 位作者 童富果 石安池 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1633-1644,共12页
复杂边坡三维地质可视化和数值模型的构建是岩土工程和水利水电工程中常常遇到的关键问题。三维地质可视化可以展示边坡结构面的空间组合,揭示边坡的宏观破坏模式;可视化模型与数值模型的结合和转换可以反映地质信息的仿真性和动态可修... 复杂边坡三维地质可视化和数值模型的构建是岩土工程和水利水电工程中常常遇到的关键问题。三维地质可视化可以展示边坡结构面的空间组合,揭示边坡的宏观破坏模式;可视化模型与数值模型的结合和转换可以反映地质信息的仿真性和动态可修改性。基于AutoCAD平台,借助AutoLisp语言,采用滑动最小二乘法插值拟合,构建三维可视化模型,同时讨论可视化模型与数值模型的转入。优点在于结合了AutoCAD优越的图形编辑功能和ITASCA公司数值软件(FLAC3D和3DEC)的计算功能,并可根据地质信息的变化更新可视化模型和数值模型。该技术与三维可变形离散元法相结合,在白鹤滩水电站进水口高边坡三维可视化和应力变形分析中进行了应用。同时针对3DEC软件前后处理的不足,结合3DEC内嵌的FISH语言和AutoCAD的AutoLISP语言进行编程,探讨3DEC加锚方法、三维合位移等值线云图和塑性区可视化实现。 展开更多
关键词 边坡工程 滑动最小二乘法 三维可视化模型 离散元法 数值模型 塑性区
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深井大采高工作面沿空掘巷窄煤柱宽度研究 被引量：71
9
作者 冯吉成 马念杰 +2 位作者 赵志强 张浩 余子明 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第4期580-586,共7页
为解决深井大采高工作面留设大煤柱导致回收率低的难题，运用理论计算、数值分析及现场工程实测的方法，研究了深井大采高工作面开采条件下不同煤柱宽度时煤柱两侧塑性区分布和采掘扰动对巷道变形的影响，得到窄煤柱的合理尺寸。结果表... 为解决深井大采高工作面留设大煤柱导致回收率低的难题，运用理论计算、数值分析及现场工程实测的方法，研究了深井大采高工作面开采条件下不同煤柱宽度时煤柱两侧塑性区分布和采掘扰动对巷道变形的影响，得到窄煤柱的合理尺寸。结果表明：确定合理煤柱尺寸时应充分考虑煤柱自身稳定性和采掘影响下巷道围岩变形量；掘进期间沿空掘5~6m宽煤柱时破碎严重，煤柱宽度至少7 m才能达到自身稳定要求，而回采期间煤柱宽度至少需8 m，此时巷道围岩变形量相对较小，综合确定煤柱宽度8 m为最优方案。现场监测表明：11030工作面进风平巷两帮最大变形量为1210 mm，顶底板最大变形量为620 mm，能够满足安全生产要求。 展开更多
关键词 深井 大采高 沿空掘巷 窄煤柱 塑性区 数值模拟
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无网格法在弹塑性问题中的应用 被引量：37
10
作者 李卧东 王元汉 谭国焕 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期361-367,共7页
在弹塑性问题中引入无网格法 ,得到了弹塑性无网格法的控制方程 ;计算了中心裂纹板的塑性区分布以及极限荷载 ;
关键词 无网格法 移动最小二乘 弹塑性问题 塑性区 应用 中心裂纹板 极限荷载
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均质圆形巷道蝶型冲击地压发生机理及其判定准则 被引量：62
11
作者 马念杰 郭晓菲 +2 位作者 赵志强 赵希栋 刘洪涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2679-2688,共10页
从均质圆形巷道围岩塑性破坏区的产生、发展和爆炸式破坏的力学机制入手,揭示了巷道蝶型冲击地压的发生机理:在一定的应力和围岩环境中,由于触发事件的诱导作用,使巷道区域应力场突然发生某种改变,导致围岩蝶形塑性区瞬间出现急剧、跳... 从均质圆形巷道围岩塑性破坏区的产生、发展和爆炸式破坏的力学机制入手,揭示了巷道蝶型冲击地压的发生机理:在一定的应力和围岩环境中,由于触发事件的诱导作用,使巷道区域应力场突然发生某种改变,导致围岩蝶形塑性区瞬间出现急剧、跳跃式扩展,并以震动、声响和煤岩体抛出的形式释放存储于体内和围岩系统中的大量弹性能,出现爆炸式破坏的动力现象。巷道蝶型冲击地压理论阐明了冲击地压的发生条件,给出了"蝶型冲击三准则",为巷道冲击地压的预测、预报及其防治提供了新的思路。 展开更多
关键词 巷道 冲击地压 蝶形 塑性区
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深部高应力巷道围岩预留变形控制技术 被引量：58
12
作者 王卫军 袁超 +5 位作者 余伟健 赵延林 彭文庆 吴海 彭刚 屈延嗣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2156-2164,共9页
采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形与塑性区的影响,提出了支护结构应满足围岩大变形的协调支护原则。研究结果表明:在现有支护条件下,支护阻力对深部高应力巷道围岩变形、塑性区影响十分... 采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形与塑性区的影响,提出了支护结构应满足围岩大变形的协调支护原则。研究结果表明:在现有支护条件下,支护阻力对深部高应力巷道围岩变形、塑性区影响十分有限,深部高应力巷道围岩总是存在一部分变形量依靠现有支护水平无法控制,将此部分围岩变形量称之为巷道围岩的"给定变形",并且这种"给定变形"随着开采深度的增加而增大;因此,对于深部高应力巷道围岩变形控制,可在巷道掘进时预留一定的变形空间,并要求支护结构应能够适应巷道围岩的大变形,以维持围岩的完整性,同时保障支护结构本身能够持续不断提供支护阻力而又不出现断裂失效。工程实践结果表明:考虑预留变形并采用"锚杆+自动让压桁架锚索"为主体,锚索加固为辅助的综合控制技术可较好的控制巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。 展开更多
关键词 高应力 给定变形 支护阻力 预留变形 塑性区
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宽厚煤柱的稳定性研究 被引量：48
13
作者 赵国旭 谢和平 马伟民 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第1期38-40,共3页
文章从理论上推导出了三维应力状态下估算煤柱塑性区宽度的理论公式。从系统论的角度提出改善煤柱稳定性的新思路,即从提高稳定性最差的煤柱来改善整个煤柱系统的稳定性,并从材料和结构两个方面给出评价煤柱稳定性的指标。通过正交设计... 文章从理论上推导出了三维应力状态下估算煤柱塑性区宽度的理论公式。从系统论的角度提出改善煤柱稳定性的新思路,即从提高稳定性最差的煤柱来改善整个煤柱系统的稳定性,并从材料和结构两个方面给出评价煤柱稳定性的指标。通过正交设计,利用FLAC软件模拟,给出煤柱稳定性最优的方案。 展开更多
关键词 宽厚煤柱 稳定性 特厚煤层 条带开采 塑性区 采空区
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双巷布置工作面留巷塑性区演化规律及稳定控制 被引量：54
14
作者 刘洪涛 吴祥业 +2 位作者 镐振 赵希栋 郭晓菲 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期689-697,共9页
为了揭示双巷布置工作面留巷塑性区演化特征,以石圪台矿为研究背景,应用理论分析和数值模拟方法,针对主应力大小、角度和塑性区分布特征展开研究,获取了留巷主应力变化规律、塑性区扩展特征,阐明了留巷发生非对称变形的原因。结果表明:1... 为了揭示双巷布置工作面留巷塑性区演化特征,以石圪台矿为研究背景,应用理论分析和数值模拟方法,针对主应力大小、角度和塑性区分布特征展开研究,获取了留巷主应力变化规律、塑性区扩展特征,阐明了留巷发生非对称变形的原因。结果表明:1)得出了留巷轴向主应力分布特征,并沿走向将其划分为7个阶段,主应力特征曲线左右大致对称,中部高且平缓、左右两侧较低但变化幅度大,其中主应力大小及角度急剧变化过程位于滞后影响阶段;2)主应力大小与塑性区扩展范围正相关,主应力角度决定了塑性区扩展方位,二者共同作用下塑性区产生非对称扩展,从而引起留巷围岩非对称变形;3)得出了石圪台矿31203工作面留巷非对称变形破坏特征,确定了隐患部位,提出了留巷非对称补强支护方案,现场应用取得良好效果。 展开更多
关键词 双巷布置 采动影响 塑性区 数值模拟
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非等压圆形巷道围岩塑性区边界方程及应用 被引量：54
15
作者 王卫军 董恩远 袁超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期105-114,共10页
由于双向非等压应力条件作用下的圆形巷道弹塑性问题求解难度较大,目前难以得到精确解析解。基于Mohr-Coulomb强度准则,将Kirsch解代入塑性条件中研究了非等压应力条件下圆形巷道围岩塑性区近似边界方程、分析了塑性区影响因素及形成力... 由于双向非等压应力条件作用下的圆形巷道弹塑性问题求解难度较大,目前难以得到精确解析解。基于Mohr-Coulomb强度准则,将Kirsch解代入塑性条件中研究了非等压应力条件下圆形巷道围岩塑性区近似边界方程、分析了塑性区影响因素及形成力学机制。结果表明:侧压系数影响塑性区形态,原岩应力方向影响蝶形塑性区蝶叶方位,巷道半径与围岩岩性对塑性区形态均没有影响,但对塑性区的发育深度起着决定作用;侧压系数不等于1时,最大主应力方向不再平行于巷道切向,最小主应力方向不再经过巷道中心位置,引起围岩剪切破坏方向发生变化,而塑性区的扩展受控于最大剪应力的分布,此时塑性区形态偏离圆形;剪应力峰值点曲线与塑性区边界均随侧压系数变化而发生变化,但塑性区边界总是位于剪应力云图中最大剪应力峰值位置,且侧压系数越小主应力方向变化越大,塑性区不规则形态越明显;该求解方法没有考虑塑性区对弹性区应力的影响,属于近似求解法,但塑性区形态、发育规律与数值模拟结果相一致,并对解决工程问题具有指导作用,说明该塑性区边界方程近似解法是可信的。通过该近似方程能够掌握巷道围岩塑性区发育扩展规律,依此提出的可接长锚杆支护技术能够有效解决深部巷道锚杆易随顶板整体下沉、锚索破断引发的冒顶问题,较好的消除了冒顶隐患。 展开更多
关键词 非等压 塑性区 边界方程 冒顶 可接长锚杆
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盾构隧道施工土体扰动范围研究 被引量：46
16
作者 黎春林 缪林昌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期759-766,共8页
盾构隧道施工,隧道周边土体应力场发生改变,临近隧道土体因应力扰动出现塑性区,塑性区的分布范围与注浆压力、注浆量等注浆参数密切相关。塑性区被认为是施工扰动比较严重的区域,为分析盾构施工扰动范围,基于小孔扩张理论研究了注浆压... 盾构隧道施工,隧道周边土体应力场发生改变,临近隧道土体因应力扰动出现塑性区,塑性区的分布范围与注浆压力、注浆量等注浆参数密切相关。塑性区被认为是施工扰动比较严重的区域,为分析盾构施工扰动范围,基于小孔扩张理论研究了注浆压力、注浆量对土体扰动塑性区的影响,推导了塑性区与注浆压力和注浆量之间的函数关系。在定义扰动评价标准基础上,提出应用有限元计算盾构施工塑性区和扰动范围的一种简捷实用的数值方法。最后采用静力触探现场测试盾构施工扰动范围,并与理论公式及有限元方法进行比较,理论公式、有限元及现场测试三者取得了较为一致的结果,验证了推荐方法的有效性。其研究结果可对盾构施工注浆参数的正确选择提供理论支持。 展开更多
关键词 盾构隧道 注浆参数 施工扰动 塑性区 有限元
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巷道顶板蝶叶塑性区穿透致冒机理与控制方法 被引量：45
17
作者 贾后省 马念杰 朱乾坤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1384-1392,共9页
针对高偏应力环境下层状顶板巷道冒顶事故频发、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟、现场探测和现场工程试验等综合研究方法,揭示了层状顶板巷道蝶叶塑性区的分布规律,阐明了蝶叶塑性区穿透分布致使巷道冒顶的力学机制,结果表明:... 针对高偏应力环境下层状顶板巷道冒顶事故频发、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟、现场探测和现场工程试验等综合研究方法,揭示了层状顶板巷道蝶叶塑性区的分布规律,阐明了蝶叶塑性区穿透分布致使巷道冒顶的力学机制,结果表明:蝶叶塑性区具有隔层穿透发育的特征,未发生塑性破坏岩层的存在不能阻断蝶叶塑性区在软弱岩层形成;顶板蝶叶塑性区穿透分布伴有强烈的变形压力,使软弱岩层塑性区下位未发生塑性破坏岩层受到持续巨大的"挤压"载荷,致使其发生断裂破坏,是巷道存在冒顶隐患的内在原因。据此提出了防止此类巷道冒顶的关键在于维护塑性区围岩稳定,需锚杆(索)长度大于塑性区边界,且具备可承受大变形而不破断的能力。基于以上研究,对神东保德矿81306二号回风巷进行了支护补强设计和试验,试验结果表明该支护对策能够有效维持巷道顶板稳定。 展开更多
关键词 层状顶板 塑性区 巷道冒顶 围岩控制
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跨采巷道的围岩稳定性预测与控制 被引量：36
18
作者 张学臣 李大勇 +2 位作者 陈士海 李德胜 范德伟 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第3期361-365,共5页
利用数值仿真的方法研究了在移动支承压力作用下,煤层底板巷道围岩的位移、应力和塑性区发展规律以及采煤工作面位置对其底板巷道围岩位移的影响.研究结果表明,在跨采过程中,跨采对底板巷道的影响范围为采煤工作面前65 m至工作面后25 m... 利用数值仿真的方法研究了在移动支承压力作用下,煤层底板巷道围岩的位移、应力和塑性区发展规律以及采煤工作面位置对其底板巷道围岩位移的影响.研究结果表明,在跨采过程中,跨采对底板巷道的影响范围为采煤工作面前65 m至工作面后25 m,同时在应力增高区范围内的巷道围岩位移最大,在应力降低区范围内的巷道围岩位移最小,巷道围岩位移最大值发生在采煤工作面前15 m处,最小值则发生在采煤工作面后5 m处;在采煤工作面的推进过程中其下部巷道顶板、底板和两帮均处在不稳定阶段,可采用锚杆、锚索与注浆联合加固技术措施,以保证底板巷道跨采期间的安全使用. 展开更多
关键词 跨采 稳定性 支承压力 底板巷道 塑性区
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地铁开挖对地基沉降影响的数值分析 被引量：28
19
作者 王善勇 唐春安 +1 位作者 王述红 陆培炎 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期887-890,共4页
根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ... 根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ,数值模拟结果再现了隧洞开挖引起的周围岩体的损伤破坏过程 ,得到了隧洞及地基周围岩土的应力变化图 ,塑性区破坏图 ,以及位移矢量图 ,预报了破碎带的未来发展趋势·数值计算结果与采用解析算法的结果进行了对比验证 ,结果与现场观测资料基本吻合· 展开更多
关键词 地铁开挖 地基沉降 数值模拟 建筑物稳定性 有限元法 塑性区 岩体损伤 地下铁道
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基于拟静力法的大岗山坝肩边坡地震工况稳定性分析 被引量：32
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作者 刘杰 李建林 +3 位作者 张玉灯 屈建军 李剑武 李映霞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1562-1570,共9页
以目前国内设计地震烈度最大的水电站工程——大岗山坝肩边坡工程为实例,根据规范,选用拟静力法对坝肩边坡地震工况下的稳定性进行分析,并对该方法进行相应改进。基于合理的边坡岩体参数、锚固参数和地震参数,对坡体在不同地震加速度下... 以目前国内设计地震烈度最大的水电站工程——大岗山坝肩边坡工程为实例,根据规范,选用拟静力法对坝肩边坡地震工况下的稳定性进行分析,并对该方法进行相应改进。基于合理的边坡岩体参数、锚固参数和地震参数,对坡体在不同地震加速度下的应力、应变、塑性区及锚索应力进行研究。指出不同剖面地质条件下,不同烈度下边坡关键点位移随边坡高度的变化规律,同时得到不同剖面地震作用的主要影响区域(敏感区域)和地震中塑性区随地震加速度的演化规律,提出相应滑移模式,为支护提供依据。分析认为,考虑50a超越概率5%的地震加速度时,边坡的V类岩体和表面坡积物及岩脉γL5,γL6,XL316–1,XL9–15,β6处有较大塑性区,并呈贯通趋势。分析指出V类岩体分层线及岩脉XL316–1,XL9–15对岩坡稳定性有着重要的影响,建议调整V类岩体参数并进一步查明岩脉XL316–1,XL9–15的分布情况及连通率。 展开更多
关键词 岩石力学:坝肩边坡 拟静力法 塑性区 演化规律
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