检索结果-内蒙古大学图书馆

岩石力学与工程学报 2021年第4期40卷 864-864页

作者：潘锐安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

深部巷道实际返修率高达90%以上,尤其软弱破碎围岩巷道控制一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难题之一,在诸如构造应力、强采动影响、断层破碎带等因素影响下,巷道围岩破碎程度高,出现大变形、大松动圈,造成支护失效、冒顶、剧烈底鼓... 详细信息

深部巷道实际返修率高达90%以上,尤其软弱破碎围岩巷道控制一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难题之一,在诸如构造应力、强采动影响、断层破碎带等因素影响下,巷道围岩破碎程度高,出现大变形、大松动圈,造成支护失效、冒顶、剧烈底鼓、严重片帮等变形破坏现象,增加了巷道的返修强度与次数,费用远超成巷费用。锚注支护可以从原位上提高围岩自承能力,改善支护构件锚固性能,有效控制围岩变形,越来越多的被深部巷道支护所采用。但是目前锚注支护多以工程类比为主,虽然众多学者针对锚注支护开展大量的研究,但是对破碎岩体的锚注机制研究较少。因此,开展破碎岩体锚注试验及控制效果研究,明确破碎岩体锚注支护机制,可为深部巷道破碎围岩锚注支护设计提供指导,对煤矿安全高效运营具有重要意义,同时也可为交通隧道、水利水电等地下工程破碎岩体支护提供借鉴与参考。本文以巨野矿区千米深井—赵楼煤矿为工程背景,针对高应力、软弱岩层等条件下,开挖后岩体破碎,锚注后岩体的参数获取以及承载特性等研究明显欠缺等问题,以室内和现场试验为主,理论与数值分析为辅的手段,研究深部巷道破碎围岩锚注机制以及控制方法,主要研究工作及成果如下:(1)随钻参数与破碎围岩锚注体力学参数关系研究:研发多功能岩体数字钻探测试系统,由钻进系统、加载系统以及监测控制系统等组成,可施加最大扭矩400 N·m,最大转速为400 r/min,最大推进力50 k N。定义岩石单位切削能ηc,基于SVM建立数字钻探过程中钻进速率V、转速N、扭矩M、推进力F和岩石单位切削能ηc等5个物理参量与岩体UCS的定量关系。系统开展不同水灰比、岩体粒径影响下破碎围岩锚注体数字钻探试验,验证了基于SVM的随钻参数与UCS关系模型,结果表明水灰比对破碎岩体锚注后的强度影响较大,水灰比为0.5和0.6的破碎岩体锚注后强度相近;不同粒径对破碎岩体锚注加固后强度影响较小。(2)破碎围岩锚注体承载特性试验研究:针对破碎岩体锚注工况,制作不同岩体粒径、不同水灰比以及不同锚杆数量的锚注体试件,开展锚注体承载特性系列对比试验,定义锚杆承载贡献率指标,对比分析有无锚杆条件下锚注体裂纹发展规律,明确不同因素影响下锚注体承载机制。(3)不同条件下锚注支护构件锚固性能系列对比试验研究:建立基于剪胀效应的软弱破碎围岩锚固体界面力学模型,推导注浆前后锚固体界面剪应力计算公式,分析注浆前后围岩弹性模量、黏聚力、内摩擦角、剪胀角等力学参数变化对锚固体界面抗剪能力的影响规律。定义注浆锚杆有效加固范围,系统开展注浆前后普通锚杆和高强锚索等支护构件锚固性能系列对比试验,验证理论模型的正确性,明确锚注浆液扩散加固机制。浆液在岩体中的扩散效果不是等距均匀的,整体呈现"下方>边侧>上方"的趋势;浆液扩散效果随着注浆锚杆长度增加存在一个合理长度;高强锚索锚固性能的改善要综合考虑注浆加固以及稳定岩层的贡献大小。适用于赵楼煤矿类似巷道的注浆锚杆长度为2.5 m左右,注浆锚杆间排距为1 200 mm×1 600 mm;高强锚索长度为5~6 m。(4)深部巷道锚注系列对比数值试验研究:考虑支护方案、应力等级、岩体参数等级以及锚注加固强度等因素,设计四大类51种数值对比方案,对比分析围岩位移、塑性区、应力等变化规律,揭示不同因素影响下围岩锚注控制机制。随着注浆加固范围的增加,各部位最大位移量、最大塑性区呈降低趋势,围岩应力峰值呈双线性变化特征;随着注浆加固参数等级的提高,各部位最大位移量、最大塑性区呈近似指数形式降低;围岩应力峰值距离巷道周边整体呈缩短趋势,应力峰值整体呈上升趋势。(5)深部巷道破碎围岩锚注控制现场对比试验研究:研发新型高强锚注支护材料,设计锚注联合支护方案,选择典型破碎围岩巷道开展现场对比试验,结果表明煤巷沿空侧试验段平均收敛量比原方案降低了63.2%,实体侧降低了54.9%,岩巷试验段比原方案降低了81%~83%,高应力破碎围岩的变形得到了有效控制。将研究成果向极软弱破碎煤层巷道中进行了推广应用,设计并开展4种锚注支护对比方案,结果表明注浆锚杆+注浆锚索联合支护、注浆锚杆+高强锚索联合支护等锚注方案可以代替传统的U型棚支护。

关键词：采矿工程深部巷道破碎围岩锚注机制随钻测试水灰比岩体粒径锚注体承载特性剪胀效应抗剪能力拉拔试验间排距控制技术

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土仓压力对盾构下穿公路引起地表变形的影响分析

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皖西学院学报 2017年第2期33卷 138-141页

作者：梁伟席培胜安徽建筑大学安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽合肥230022 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230022

为了研究土仓压力对土压平衡盾构施工引起地表沉降的影响,以合肥轨道交通2号线青阳路站到西园路站区间盾构施工为背景,基于Midas/GTS软件,建立了盾构下穿南一环道路的三维数值模型。通过模拟结果与现场监测结果的对比分析,得出以下结论... 详细信息

为了研究土仓压力对土压平衡盾构施工引起地表沉降的影响,以合肥轨道交通2号线青阳路站到西园路站区间盾构施工为背景,基于Midas/GTS软件,建立了盾构下穿南一环道路的三维数值模型。通过模拟结果与现场监测结果的对比分析,得出以下结论:盾构施工对隧道纵向上地表变形的影响主要发生在监测点前后20m范围,且地表沉降速率随着开挖面的接近而增大,远离而减小,直至沉降量趋于稳定;土仓压力的大小与地表变形具有一定的线性关系,既地表沉降量随着土仓压力的增大而减小,地表隆起量随着土仓压力的增大而增大;数值模拟结果与实测结果的沉降规律较吻合,模拟效果较好,这对合肥地区以后的类似工程具有一定的借鉴意义。

关键词：土仓压力数值模拟地表沉降

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砂土地基上新型房屋建筑模型优化设计

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城市建筑 2019年第5期16卷 19-22页

作者：郝英奇廖志良陈志汉马雪燕梅立峰安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

本文立足于2017年安徽省大学生结构模型设计竞赛赛题,利用midas Gen等软件对砂土地基上房屋建筑的抗冲击进行模拟分析,制作出初步的结构模型,再对模型进行静荷载与冲击荷载试验,将实际数据与软件模拟结果进行对比分析,并进一步对模型进... 详细信息

本文立足于2017年安徽省大学生结构模型设计竞赛赛题,利用midas Gen等软件对砂土地基上房屋建筑的抗冲击进行模拟分析,制作出初步的结构模型,再对模型进行静荷载与冲击荷载试验,将实际数据与软件模拟结果进行对比分析,并进一步对模型进行优化设计,制作出最适合在砂土地基上抗冲击的新型房屋建筑模型,从而为在砂土地基上建造房屋提供一定的理论依据。

关键词：砂土地基结构设计有限元 MIDAS

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新工科视角下“地基处理”课程模块化教学模式探究

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中国地质教育 2023年第3期32卷 91-95页

作者：彭世龙安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

新工科建设对土木工程类专业人才培养和课程改革提出了新的机遇与挑战,“地基处理”是土木工程类专业的专业选修课,具有实践性强、处理方法繁多、知识体系复杂和内容枯燥的特点,存在教学目标脱离应用型创新人才培养要求、教学内容片面... 详细信息

新工科建设对土木工程类专业人才培养和课程改革提出了新的机遇与挑战,“地基处理”是土木工程类专业的专业选修课,具有实践性强、处理方法繁多、知识体系复杂和内容枯燥的特点,存在教学目标脱离应用型创新人才培养要求、教学内容片面以及教学方法单一的问题。为提升教学效果,以“地基处理”课程为对象,在新工科视角下,结合“地基处理”课程特点,通过问题总结与分析,探究以学生为中心的“地基处理”课程模块化教学模式,对“地基处理”课程模块化教学目标、教学内容、教学方式和考核方式等进行改革,形成一整套的模块构建总体思路,以期对本课程教学改革及应用型创新复合人才培养有所裨益。

关键词：新工科地基处理模块化教学教学模式

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浅谈典型案例在地下工程教学中的作用

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安庆师范大学学报（自然科学版） 2021年第1期27卷 118-120页

作者：潘锐安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

地下工程是理论性、实践性很强的学科,涉及的专业较多,如何掌握相关专业的核心知识是一个主要难题。本文通过选择典型案例,涉及隧道工程和采矿工程,以发散教学和聚集教学为核心,辅以知识拓展,培养学生构建专业知识体系,以及理论联系实... 详细信息

地下工程是理论性、实践性很强的学科,涉及的专业较多,如何掌握相关专业的核心知识是一个主要难题。本文通过选择典型案例,涉及隧道工程和采矿工程,以发散教学和聚集教学为核心,辅以知识拓展,培养学生构建专业知识体系,以及理论联系实际解决问题的能力,取得了良好的效果。

关键词：地下工程典型案例发散教学聚集教学

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基坑开挖对既有隧道影响分析

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安徽建筑大学学报 2018年第4期26卷 40-44页

作者：朱荣军席培胜安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

基坑开挖势必导致下部隧道发生变形,威胁地铁隧道的安全。通过Midas/GTS有限元软件,对合肥地铁1号线上部基坑开挖过程中隧道的位移进行了数值模拟,分析了不同工况下隧道横向和纵向变形。结果表明:基坑中心下方的隧道拱顶产生最大竖向位... 详细信息

基坑开挖势必导致下部隧道发生变形,威胁地铁隧道的安全。通过Midas/GTS有限元软件,对合肥地铁1号线上部基坑开挖过程中隧道的位移进行了数值模拟,分析了不同工况下隧道横向和纵向变形。结果表明:基坑中心下方的隧道拱顶产生最大竖向位移,且在基坑开挖范围内隧道竖向位移变化最大。隧道横向水平位移最大值发生在距离基坑中心8 m下的拱腰处,并不是在基坑中心位置。数值计算结果和隧道原位测试结果比较接近,说明数值模拟的边界和参数的选取是符合实际工况的,本文的方法可以为今后类似工程提供参考。

关键词：基坑开挖地铁隧道数值模拟

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差异化工程案例在隧道工程教学中的应用

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洛阳师范学院学报 2024年第5期43卷 91-94页

作者：潘锐刘洋安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

隧道工程课是一门理论性和实践性都很强的专业基础课,但是现有课程的理论知识与具体的工程实践存在差距,特别是随着隧道工程施工条件的复杂化、工程建设的专业化程度越来越高,现有隧道工程课程教学内容明显落后于工程实践,且教学方法单... 详细信息

隧道工程课是一门理论性和实践性都很强的专业基础课,但是现有课程的理论知识与具体的工程实践存在差距,特别是随着隧道工程施工条件的复杂化、工程建设的专业化程度越来越高,现有隧道工程课程教学内容明显落后于工程实践,且教学方法单一.因此在课堂教学中引入差异化工程案例进行教学,对加深和提高学生对相关知识的理解、激发学生学习兴趣、培养高素质隧道工程应用型人才具有重要意义.文章阐述了差异化工程案例教学的教学思路和实施过程,并对教学效果进行了评价.

关键词：差异化工程案例隧道工程教学评价

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盾构下穿群桩引起的地表沉降和桩身受力规律研究

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安徽建筑大学学报 2017年第2期25卷 11-14,20页

作者：严凯席培胜刘洋安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

地铁建设中,盾构隧道下穿群桩时引起的地表沉降和桩身受力不可小觑。本文采用FLAC^(3D)软件模拟了合肥地铁2号线下穿五里墩立交桥的工况,研究了下穿群桩引起的地表沉降和桩身受力规律。研究表明:地表最大沉降量偏向桥墩荷载较大的一侧,... 详细信息

地铁建设中,盾构隧道下穿群桩时引起的地表沉降和桩身受力不可小觑。本文采用FLAC^(3D)软件模拟了合肥地铁2号线下穿五里墩立交桥的工况,研究了下穿群桩引起的地表沉降和桩身受力规律。研究表明:地表最大沉降量偏向桥墩荷载较大的一侧,其值为-1.31 mm;地表沉降曲线较明显的转折点均产生在桩与土的临界面处,且承台上方的地表沉降趋于直线;桩的水平位移和弯矩沿桩身分布曲线呈弓形,且上半部分变形较明显,两者的最大值均发生在桩基上部的1/3处,在以后工程实践中,可在此处加以钢套以提高桩基承载力。

关键词：盾构隧道地表沉降桩基

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粉质黏土冻结状态下的单轴压缩能量演化规律

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佳木斯大学学报（自然科学版） 2021年第5期39卷 1-5页

作者：陈旭林键杨溢樊华殷健超马茂艳安徽建筑大学建筑与土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

为研究不同负温条件下粉质黏土的能量变化规律,以粉质黏土为研究对象,开展负温单轴压缩试验,并基于能量分析原理对不同冻结温度下粉质黏土能量演化规律进行研究。研究结果表明:冻结粉质黏土的单轴抗压强度、弹性模量以及外界吸收的总能... 详细信息

为研究不同负温条件下粉质黏土的能量变化规律,以粉质黏土为研究对象,开展负温单轴压缩试验,并基于能量分析原理对不同冻结温度下粉质黏土能量演化规律进行研究。研究结果表明:冻结粉质黏土的单轴抗压强度、弹性模量以及外界吸收的总能量均与负温绝对值基本呈线性关系;总能量、弹性应变能及耗散能在同一应变下均随着负温绝对值的增大而增大,弹性应变能与轴向应变呈上凸曲线并与轴向应力同时达到峰值,在峰后跌落阶段迅速释放且保留一定残余值;由于不同冻结温度下粉质黏土内未冻水含量不同,单位温差下同一轴向应变值吸收总能量增长值与最终冻结温度绝对值成正比关系,且最终冻结温度绝对值对不同轴向应变条件下吸收总能量的贡献基本相同。

关键词：温度总能量弹性应变能耗散能

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大跨度屋盖模型的数值模拟与优化设计

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四川水泥 2018年第2期 89-90页

作者：程保全侯荣程陈鑫郝英奇安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽合肥230601

全国大学生结构设计大赛过程中结构计算书要求的结构模型数值模拟与优化设计一直是竞赛的难点。本文以第十届全国大学生结构设计竞赛赛题中的大跨度屋盖模型为例,详细阐述了Midas GEN等有限元计算软件在结构设计竞赛中的应用,主要涉及... 详细信息

全国大学生结构设计大赛过程中结构计算书要求的结构模型数值模拟与优化设计一直是竞赛的难点。本文以第十届全国大学生结构设计竞赛赛题中的大跨度屋盖模型为例,详细阐述了Midas GEN等有限元计算软件在结构设计竞赛中的应用,主要涉及模型内力位移计算,构件细部优化等。多组实际模型的破坏性试验表明:虽因模型材料性能差异、加载方式变化、制作工艺稳定性等因素导致计算结果和实际模型的极限承载力存在一定误差,但均控制在15%以内。结果证明数值模拟与优化设计在结构设计竞赛中具有极高的参考价值。

关键词：结构工程大跨度屋盖模型有限元 MIDAS

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