滨海软土地层人工冻土力学特性试验研究

以福州地铁2号线各地铁车站典型地层为研究对象,根据人工冻土强度-温度曲线获得:随着冻结温度的降低,冻土的单轴抗压强度增高,其中砂土状强风化强度呈线性增大为0.233 MPa/℃;典型地层冻土的弹性模量平均增大为6.412~17.905 MPa/℃,且砂土弹性模型增长速度快。     

安徽淮北市青东煤矿8-2煤层顶板冲击倾向性鉴定条件分析

安徽省淮北市青东煤矿是华东腹地最重要的矿集区之一, 其煤种具有良好的结焦性能。通过现场勘查、地表填图和物探测量等工作手段, 以及运用Surfer、AutoCAD等软件作图分析, 赋值叠加计算并制作煤层真厚度的等值线图、坚硬岩层钻孔分布图和需开展冲击倾向性鉴定区域图。青东矿8-2煤层埋深超过400 m的煤层约占总体的80%, 单层厚度超过10 m的坚硬岩层主要分布在矿井的西南、东北和中部偏南方向;西十采区的南部、西八采区的中部以及8725工作面整体和Ⅱ872工作面东部等地需要做冲击倾向性鉴定。冲击倾向性鉴定条件的分析, 为青东矿的安全开采提供理论支持和有力保障。     

滨海软土地层人工冻土蠕变试验研究

天然岩土通过人工冻结,其各项力学性能都会发生变化,为了更好地研究滨海软土地层人工冻土的蠕变性能,本文对福州地铁2号线各车站典型地层做了系统针对性试验研究。针对原状土样,在尽量减小扰动情况下,进行室内冻结试验,根据试验可得:相同温度下含水量较小的冻结土单轴抗压强度更大;当仅考虑非稳定蠕变阶段和稳定蠕变阶段时,蠕变可以用方程ε=Aσ~Bt~C描述。     

水泥砂浆在钻井井壁壁后充填中的应用试验研究

钻井井壁壁后充填固井需要充填浆液,传统的充填方式为水泥浆充填。但水泥浆充填,水泥消耗量大,成本高。信湖煤矿中央风井采用钻井法凿井,井筒第2段高壁后充填采用水泥浆和水泥砂浆2种材料,即用水泥砂浆替代部分水泥浆,达到了预期效果。简要介绍了水泥砂浆地面水平泵送试验及其与水泥浆性能对比试验和水泥砂浆壁后充填情况。     

地铁联络通道冻结帷幕力学性能研究

为研究地铁联络通道施工安全性,结合地铁联络通道的实际受力特点,采用结构力学和ANSYS有限元软件对冻结帷幕进行计算,得到2种冻结帷幕的安全系数。结果表明,通道弯拉应力最大值为0.721 MPa,压应力最大值为0.779 MPa,剪应力最大值为0.617 MPa,最大位移为31.1 mm;泵站弯拉应力最大值为0.07 MPa,压应力最大值为0.78 MPa,剪应力最大值为0.192 MPa,最大位移为16.4 mm。结构力学与数值模拟计算得出的结果互为补充,互为验证,计算结果均满足要求,安全系数较高。     

人工冻结淤泥质粉质黏土三轴剪切强度及本构模型研究

通过三轴剪切试验,研究不同围压和不同温度对福州地铁冻结淤泥质粉质黏土力学特性的影响,基于邓肯-张模型建立考虑围压和温度影响的冻结淤泥质粉质黏土本构模型,分析模型参数与围压和温度的关系,并对冻结淤泥质粉质黏土的破坏比进行测算。结果表明,不同围压和不同温度条件下,冻结淤泥质粉质黏土的应力-应变曲线均呈应变硬化型,主应力差最大值与围压呈正相关,与温度呈负相关;模型参数与围压呈负相关,与温度呈正相关,且线性关系在95%的水平下显著成立;冻结淤泥质粉质黏土的破坏比在0.83~0.91之间,均值为0.86。     

模型试验及数值模拟下尾矿库溃坝尾砂流演变预测

尾矿库溃坝所产生的尾砂流类似于地质灾害中的泥石流,具有发展迅速、破坏性强、影响范围广和预警时间不足等特点,研究溃坝尾砂流的演变规律及其影响范围对防灾减灾具有重要的意义。该研究利用RAMMS碎屑流软件建立了数值三维模型进行数值仿真溃坝模拟,通过物理模型(1∶150)试验研究了溃坝的尾砂流对下游的演变进程和影响范围,并将其试验数据与数值计算结果对比分析,验证了数值模拟在溃坝仿真上的可靠性和有效性。结果表明:以漫顶水流到达拦砂坝底开始计时,尾矿坝溃坝9 min尾砂流开始冲击距尾矿坝0.7 km处的下游村庄;随着溃坝的持续,溃坝泥砂淤积逐步加深,水位继续升高,并在18 min对下游造成全面淹没,影响范围达0.558 km ²,库内尾砂的溃泄总量可达1.3×10⁷ m ³。建议在尾矿库的设计、管理和风险评估过程中,结合潜在的危险范围,合理的增加防灾减灾的措施。     

模型试验及数值模拟下尾矿库溃坝尾砂流演变预测

尾矿库溃坝所产生的尾砂流类似于地质灾害中的泥石流,具有发展迅速、破坏性强、影响范围广和预警时间不足等特点,研究溃坝尾砂流的演变规律及其影响范围对防灾减灾具有重要的意义。该研究利用RAMMS碎屑流软件建立了数值三维模型进行数值仿真溃坝模拟,通过物理模型(1∶150)试验研究了溃坝的尾砂流对下游的演变进程和影响范围,并将其试验数据与数值计算结果对比分析,验证了数值模拟在溃坝仿真上的可靠性和有效性。结果表明:以漫顶水流到达拦砂坝底开始计时,尾矿坝溃坝9 min尾砂流开始冲击距尾矿坝0.7 km处的下游村庄;随着溃坝的持续,溃坝泥砂淤积逐步加深,水位继续升高,并在18 min对下游造成全面淹没,影响范围达0.558 km ²,库内尾砂的溃泄总量可达1.3×10⁷ m ³。建议在尾矿库的设计、管理和风险评估过程中,结合潜在的危险范围,合理的增加防灾减灾的措施。