一、下红溪1~#、2~#桥梁曲线布置(论文文献综述)
刘浚基[1](2021)在《干湿循环作用下非饱和红砂岩土土水特性及边坡稳定性分析》文中研究表明红砂岩土在我国分布广泛,江西赣南尤为发育,其地区特性明显,具有胀缩性、多裂隙性,遇水强度弱化明显。处于自然环境中的红砂岩土受降雨入渗、蒸发过程、地下水位变化等因素的影响,因而含水率常常处于动态变化状态。反复的降雨-蒸发和地下水位升降使得土体处于干湿循环过程,对土体的强度、持水性能、渗透性都有非常大的影响,会导致边坡失稳、滑坡等工程灾害。故本文以赣南地区非饱和红砂岩土为研究对象,开展了干湿循环作用下红砂岩土持水性能、渗透性、强度试验研究,并将试验结果运用到干湿循环作用下红砂岩边坡的渗流和稳定性分析中。主要研究内容及成果如下:(1)开展了干湿循环作用下非饱和红砂岩土土水特征曲线试验,分析了干湿循环次数、压实度对红砂岩土土-水特征曲线(SWCC)的影响,得到了不同干湿循环次数和压实度下非饱和红砂岩土SWCC的变化规律。结果表明,红砂岩土SWCC具有明显的双峰特性;干湿循环对其SWCC有显着影响,且第一次循环的影响最大;增大压实度可以改善干湿循环对其持水性能的影响。红砂岩土脱湿过程与吸湿过程SWCC之间存在明显的滞回效应,并通过滞回圈面积和衰减率定量分析了干湿循环对滞回效应的影响。(2)考虑了现有的F-X单峰叠加模型存在的缺点基础上,基于双峰随机堆积几何模型和孔隙中排水过程理论及其单峰SWCC模型,并引入相关参数,建立了一个能将SWCC1和SWCC2两种排水过程联系在一起且适用性强具有良好表征精度的双峰SWCC模型。研究结果表明,该模型能很好地表征非饱和红砂岩土双峰SWCC。(3)开展了不同干湿循环次数、压实度下的红砂岩饱和渗透系数试验,并结合测得的红砂岩土土-水特征曲线,采用等基质吸力区间划分的方法对不同循环次数和不同压实度红砂岩非饱和渗透系数进行计算。得到了干湿循环作用下不同压实度的非饱和红砂岩土渗透系数曲线,分析了干湿循环、压实度对非饱和渗透系数的影响,并建立了基于双峰土-水特征曲线的非饱和渗透系数计算模型,数据拟合结果表明,该模型拟精度很高,试验数据与拟合曲线基本重合,拟合相关系数均大于0.99。(4)基于测得的干湿循环作用下红砂岩土土-水特征曲线、非饱和渗透系数曲线及强度参数,在Geo-studio数值模拟软件中建立了干湿循环作用下红砂岩土边坡计算模型。根据赣州本地气候情况设定不同降雨-蒸发工况来模拟红砂岩土边坡干湿循环过程,得到了干湿循环作用下综合考虑其持水性能、渗透性、强度的衰减对边坡渗流及稳定性的影响规律,可为实际天然边坡的加固、支护和路基边坡的设计提供理论参考。结果表明,干湿循环对红砂岩土边坡渗流和稳定性有显着影响,每个干湿循环周期内,安全系数随时间变化均表现出先降后增的趋势,且都在经历第1次循环后边坡稳定性大幅度降低,在经历多次干湿循环后边坡稳定性趋于稳定。
胡宏坤[2](2021)在《广西地区高液限土性能改良与路基分层填筑研究》文中研究指明本文以广西荔玉高速公路第一合同段第四标段高液限土弃方改良为工程背景,研究符合路基填筑规范要求的高液限土改良方式。通过室内土工试验,确定弃方土的工程分类、隧道洞渣的力学性质以及不同改良方式试件的压实度和加州承载比(CBR)等指标。根据经济性和现场施工的特点,提出了适宜于广西荔玉高速公路高液限土改良的分层填筑施工方法。采用数值模拟手段,结合路基沉降稳定时间和施工进度确定了现场路基分层填筑施工参数。本文的研究成果如下:(1)进行物理、化学方式改良高液限土的室内试验研究。室内土工试验表明弃方土属中等压缩性高液限黏土。高液限土的击实曲线与加州承载比(CBR)曲线峰值并不重合,两者峰值对应含水率相差5.89%,表明高液限土具有水稳定性。同时,在高含水率时,增加击实功并不能提高高液限土压实度。低掺量的隧道洞渣并不会对改良试件的加州承载比(CBR)产生影响。仅当洞渣掺量高于65%时,改良试件的CBR值会发生显着性改变。因此,随着隧道洞渣掺量的增加,改良试件的CBR值呈指数形式上升。采用生石灰进行化学改良时,高液限土会发生“团聚”现象,造成试件强度增长缓慢且不便于现场施工。(2)采用FLAC3D数值模拟软件,研究了隧道洞渣改良高液限土分层填筑沉降规律。基于蠕变理论,对不同层填料分别采用粘塑性和弹塑性本构模型,分析了隧道洞渣层数、位置对路基填筑过程及工后长期沉降变形的影响。此外,由于高液限土具有较高的含水率,考虑了基于渗流作用对路基沉降的影响。根据路基施工进度以及沉降达到稳定的时间,确定现场施工分层厚度为隧道洞渣层0.5 m,高液限土层1.0 m。(3)提出分层填筑高液限土路基施工工艺参数与施工流程。根据路基压实度、孔隙率、弯沉值等指标,确定了不同分层路基施工参数和压实机具组合。基于现场试验路基沉降监测数据,对比分析路基沉降的模拟曲线以及现场断面监测点的监测数据的差异性。考虑渗流作用的蠕变沉降量高于仅考虑蠕变作用和现场监测路基沉降量,结果表明对于高液限土路基,考虑渗流作用的影响是必要的。改良后的高液限土的力学性质优良,可以满足6 m以下路基的填筑要求。
赵坤[3](2021)在《不同含水状态红砂岩蠕变破坏声发射特征》文中研究说明岩石蠕变破坏是诱发金属矿矿柱破坏、采场冒顶主要因素,而水的存在加剧了岩石蠕变破坏的复杂性。因此,探索不同含水状态下岩石蠕变破坏过程响应特征及预测方法具有重要的工程意义。本文对干燥、自然与饱和条件下的红砂岩开展了分级加载蠕变声发射试验,以震源定位、矩张量反演与分形理论为主要研究方法,分析了不同蠕变应力条件下蠕变特征、宏观破坏形式及其与含水状态的关系,研究了蠕变应力大小与含水状态对声发射活动性的影响。在此基础上,分析了在沿试件加载方向震源Zi值与垂直加载方向震源iR值的时空演化规律,及其与蠕变应力、含水状态的关系,提出了基于震源Zi值和震源iR值分形维数特征的微裂纹成核、扩展与贯通的辨识方法,探讨了基于震源能量特征的长期强度估测方法,主要得到以下结论:(1)随着含水量的增加,蠕变破坏时轴向应变和横向应变均呈减小趋势,干燥、自然和饱水试件的长期强度分别为44.08MPa、40.41MPa和31.8MPa。(2)当蠕变应力小于长期强度时,声发射活动性较弱,声发射主频范围小且频段数目少。当蠕变应力大于长期强度时,声发射活动性随着蠕变应力的增大而增强,主频范围增大且频段数量变多。在加速蠕变阶段高频震源开始出现,震源主频范围继续增大且频段数目明显增多。随着试件含水量的增加,在加速蠕变阶段主频范围和振铃计数越大,但能率却相对较小。(3)当蠕变应力小于长期强度时,震源数量随着蠕变应力的增大而减小,震源时空演化特征在一定程度上体现的是原生微裂纹被压密的过程。当蠕变应力大于长期强度时,震源数量随着蠕变应力的增大而增加,且震源数量随着含水量的增大而减小。震源时空演化特征在一定程度上体现的是新生裂纹的萌生、成核、扩展与贯通的过程。微裂纹萌生主要产生于减速蠕变阶段,成核主要产生于等速蠕变阶段,微裂纹扩展与贯通形成于加速蠕变阶段。各试件蠕变破坏时,剪切型震源占比约70%,张拉型震源占比约20%,混合型震源占比约10%。(4)不同含水状态试件,在最后一级蠕变应力下震源的时空演化趋势各不相同,在沿试件加载方向上,干燥组试件震源由两端向中间汇集,自然组试件震源由一端逐渐向另一端扩展,饱水组试件震源自试件上部到下部扩展的趋势。在垂直于试件加载方向上,各组试件震源均表现为由试件外环区或中环区域向核心区汇集。(5)在减速蠕变阶段沿加载方向震源坐标iZ值和垂直于加载方向震源半径iR值分形维数逐渐减小,并在等速蠕变阶段趋于稳定。在一定程度上可将震源iZ值与iR值分形维数曲线趋于稳定时,作为微裂纹已经汇聚成核的标志。在加速蠕变阶段震源坐标iZ值和震源iR值分形维数持续增大。在一定程度上,可将震源空间分形维数开始增大作为微裂纹扩展、贯通的标志,该标志可作为红砂岩蠕变破坏的前兆特征。(6)随着试件含水量的增大,各蠕变应力下声发射震源能量越小。声发射震源能量整体上随着蠕变应力的增大呈现先下降后上升的趋势,在某种程度上可将平均震源能量或平均剪切能最小时所对应蠕变应力作为试件的长期强度值。
胡卓[4](2021)在《干湿循环条件下红砂岩地区栈道安全性能研究》文中指出水—岩相互作用作为工程岩土体稳定重要研究内容,是岩土工程相关学科研究的前沿领域。干湿循环过程是水—岩相互作用的重要组成部分。以湖南万佛山景区典型的微风化-中风化红砂岩为研究对象,以自然条件下干湿循环作用导致岩性劣化对栈道安全的影响为研究目的。通过室内试验得到不同干湿循环条件下景区红砂岩劣化后的物理参数,用最小二乘法进行数据拟合,并按规范对拟合后的数据进行修正。利用数值模拟技术对干湿循环条件下景区典型地段红砂岩栈道工程中的锚杆力学性质、岩石锚杆基础竖向位移沉降、栈道结构安全性进行系统研究,以期为景区栈道的设计、施工及评估与维护提供参考。主要研究成果如下:1、通过室内试验对景区红砂岩物理力学性质进行了研究(1)建立了不同干湿循环条件下红砂岩吸水率拟合曲线关系。结果表明干湿循环红砂岩早期的劣化影响较为显着,红砂岩吸水率和干湿循环次数呈正相关关系。(2)获取了不同干湿循环条件下红砂岩抗压强度、应力-应变全过程曲线。并采用最小二乘法建立了不同干湿循环条件下弹性模量拟合曲线关系。发现红砂岩抗压强度、弹性模量与干湿循环次数增长呈负相关性。(3)通过直剪试验,采用最小二乘法建立红砂岩粘聚力、内摩擦角拟合曲线关系。发现红砂岩抗剪强度与干湿循环次数增长呈负相关性,干湿循环次数增长对红砂岩粘聚力的影响大于对红砂岩内摩擦角的影响。研究发现景区研究区域红砂岩介于二类~三类之间,经历20次干湿循环后其单轴抗压强度达到12MPa。2、研究发现,随着红砂岩干湿循环次数的增加,栈道锚杆在相同锚固深度的条件下其轴力、应力均呈增长趋势。干湿循环影响范围主要在锚固深度0-1.4m深度区间,在0.4m附近影响达到最大,在栈道锚杆设计以及健康监测过程中应该加以关注。3、景区栈道排水条件的差异导致不同地段岩体干湿循环次数不同,由此引起不同地段栈道锚杆轴力及剪力发生差异性变化。因此,景区栈道排水系统的设计与施工直接影响红砂岩劣化进程,影响栈道结构安全性能。4、悬臂式三层栈道结构的上、中、下3个竖向岩石锚杆基础(嵌固段)的竖向位移沉降不同,其顺序为:上部>下部>中部。在岩体干湿循环20次后,嵌固段最大变形量为0.170mm<1.33mm。5、随着红砂岩岩体干湿循环次数的增加,栈道结构产生的挠度增大。干湿循环20次后,最大挠度为2.02mm。按梁桥设计规范主梁跨中挠度限值为L梁/600=5mm内标准,景区栈道仍能满足安全性能要求。
张骏[5](2021)在《皖南红层工程地质特性及边坡稳定性研究》文中研究指明红层作为一种特殊性岩土体,遇水具有易崩解、软化的致灾特性,并在皖南地区广泛出露,研究不同埋藏深度下红层的工程地质特性以及红层路堑边坡的稳定性,对该地区的工程建设尤其是深基础工程及高速公路建设有着极为重要的影响。本文依托于中国地质调查局南京地质调查中心的“城市地质调查工程”项目,通过室内试验与数值模拟相结合的方法,开展了不同埋藏深度下红层物质组成、微观结构特征、物理力学性质、水理性质的研究,同时,通过数值模拟,对不同降雨强度下的红层路堑边坡稳定性进行计算,并结合红层不同埋藏深度下的工程性质差异性对边坡失稳机制进行分析,最后确定合理的加固方案,结果表明:(1)齐云山组为紫红色泥质胶结粉粒长石岩屑砂岩(粉砂岩),沉积环境为河流相沉积环境,徽州组为紫红色铁质胶结含泥质粉粒长石砂岩(铁质粉砂岩)。沉积环境为浊流相沉积环境。随着埋藏深度的增加,两组试样中的长石类矿物含量、密度、比重及单轴抗压强度呈现增大的趋势,黏土类矿物含量、天然含水率、饱和吸水率、孔隙率呈现减小的趋势。(2)皖南红层崩解是由外向内,裂隙由端部向中心逐渐扩张,残留崩解物粒径逐渐减小,且崩解中伴随泥质崩解物掉落的过程。随埋藏深度的增加,两组岩石的崩解程度降低,且徽州组整体崩解程度较低;软化系数均呈现线性增大的趋势,且均属于软化岩石。耐崩解性指数徽州组较高。两组试样按耐久性划分,属于中等-高耐久性岩石。(3)降雨主要影响红层边坡的全风化层,对强风化、中风化层影响不大。中雨和暴雨均对其安全系数造成一定折减,但未失稳;特大暴雨对其安全系数造成较大折减,边坡失稳。降雨、开挖和风化是该边坡失稳的诱发原因,边坡岩性、坡体结构及水理性质是其失稳的决定因素。结合该边坡特性,选择锚喷挡土墙作为皖南红层路堑边坡加固方案。
左天宇[6](2021)在《寒区砂岩隧道围岩冻融损伤特性试验研究》文中研究表明近年来,随着我国交通运输业和基础设施建设的高速发展,大量隧道工程需要在高海拔、高寒地区修建,受冻融循环作用,隧道冻害问题日益严峻,特别是穿越富含地下水、孔隙发育的红砂岩地区的隧道,围岩在反复冻融下产生损伤,影响隧道稳定性。本文以徽州3#红砂岩隧道为依托工程,采用室内冻融试验、岩石常规三轴试验、SEM电镜扫描及数值模拟等方法,探究不同冻融条件和不同围压下红砂岩物理力学特性变化规律及隧道围岩稳定性受冻融作用的影响,为寒区红砂岩隧道的冻害防治提供参考,主要结论如下:(1)冻融条件下红砂岩的物理特性及微观孔隙变化规律:①随着冻融次数增加,平均质量、纵波波速和导热系数等均减少;②由SEM扫描电镜图可知,随着冻融次数的增加,岩样内部出现交叉型微裂纹,裂纹数量增多,宽度和长度明显增加,裂纹扩展区域增大,断面棱角明显,出现边界清晰的块状断口,微裂隙损伤加剧。(2)冻融条件下红砂岩的表观劣化模式及三轴试验破坏模式分析:①反复冻融后,岩样表面裂纹从萌生到扩展,裂纹宽度逐渐增大,有矿物颗粒剥落,裂纹沿轴向有贯通趋势,表观劣化模式为裂纹模式;②三轴试验破坏模式:围压2、4MPa时为轴向张拉破坏,围压6MPa时为“X”型裂纹剪切破坏,围压8MPa时为斜剪破坏。(3)冻融条件下红砂岩的力学特性规律:①围压相同时,冻融次数增加,红砂岩的抗压强度、弹性模量降低,泊松比增大,内聚力和内摩擦角降低,红砂岩的抗剪能力降低;②冻融次数相同时,围压增大,红砂岩的抗压强度、弹性模量均增大,泊松比降低;围压从0MPa增加至2MPa时,各力学参数变化明显,随着围压增大,各力学参数的变化速率降低。(4)冻融条件下红砂岩隧道稳定性数值模拟结果:①总位移随冻融次数的增加而增大,经80次室内冻融试验后,拱顶累计沉降值为52.66mm,超出允许下沉量2.66mm,拱脚处的位移变化率大于其他监测点,隧道稳定性降低;②各监测点的水平和竖直方向应力随冻融次数的增加而增大,经80次室内冻融试验后,各监测点的水平应力最大值为0.506MPa,在V级围岩的允许支护力范围内;经60次室内冻融试验后,左、右拱脚处的竖直应力分别为1.33MPa、1.29MPa,分别超出允许支护力上限0.18MPa、0.14MPa,支护结构处于不稳定状态,应力集中现象明显;③隧道拱肩和拱脚处塑性区变化明显,冻融次数增加,塑性区扩展范围增大,经80次室内冻融试验后,塑性区最大深度与洞跨的比值为0.27,小于失稳临界值0.75,隧道未发生失稳破坏,但拱肩和拱脚处塑性区扩展迅速。综合以上三方面,经60次室内冻融试验后,隧道处于不稳定状态,为避免局部变形过大导致隧道失稳,需要控制围岩变形,提高拱顶和拱脚处支护强度。
吴晓辉[7](2020)在《红黏土地层大断面隧道仰拱优化研究》文中研究说明随着十三五规划的实施,高速铁路的建设已经向我国西部地区快速覆盖,各类隧道、桥梁数量显着增多。尤其是西部省区复杂的地质条件给高速铁路隧道的建设和运营带来新的挑战。不良地质条件下大断面深埋隧道仰拱结构的选取对隧道建设及后期运营的安全至关重要。因此,以穿越上新统红黏土地层银西高铁庆阳隧道为工程背景,以庆阳隧道围岩及其仰拱结构为研究对象,通过室内试验、现场监测、数值模拟计算等方法,对庆阳隧道仰拱结构进行优化,并对不同的仰拱结构的受力及变形情况进行研究,得出以下研究成果:(1)通过对庆阳隧道的现场调研,发现隧道斜井底板出现了不同程度的开裂以及明显的底鼓现象,对红黏土进行现场试验研究,发现红黏土具有一定的膨胀性;进而对红黏土进行室内试验,得出红黏土膨胀性受初始含水率的影响较大,初始含水率越小,红黏土的膨胀潜势越大;结合现场调研及室内试验的结果,提出了对隧道仰拱进行优化的建议。(2)通过正交试验对影响隧道仰拱变形的影响因子进行研究,得出对仰拱变形影响程度的大小依次为:围岩性质、混凝土厚度、仰拱曲率半径、仰拱混凝土强度、隧道洞径,结合工程实际,提出了隧道仰拱矢跨比优化和仰拱厚度优化两种方案;采用荷载-结构法,对不同矢跨比条件下隧道衬砌结构的受力及变形情况进行对比分析研究,得出增大仰拱矢跨比能有效改善衬砌结构的受力状态,减小仰拱底鼓变形,在隧道仰拱矢跨比为0.10时为最优矢跨比;对不同厚度仰拱衬砌结构位移及安全系数进行分析,得出增大仰拱厚度可有效抑制仰拱底鼓变形,同时仰拱结构安全系数呈中间小两边大的分布规律,因此可考虑将仰拱设置为变截面形式,并提出了新型仰拱结构。(3)通过FLAC3D数值模拟,运用温度比拟法对不同初始含水率下原设计衬砌结构进行三维数值研究,发现衬砌结构及围岩的变形及受力情况与初始含水率的大小密切相关,初始含水率越大,衬砌及围岩变形量越小,受力越优,反之亦然,通过对比分析,将初始含水率为6%的围岩作为最不利工况;在初始含水率为6%的条件下,对矢跨比优化后的衬砌结构及围岩进行分析,得出矢跨比优化后可以有效抑制隧道拱顶沉降量,改善衬砌结构的受力状态,但同时增加了拱脚位移量,对隧道拱脚不利;通过对新型仰拱结构的衬砌及围岩进行分析,新型仰拱结构可以有效抑制隧道衬砌变形,同时可以改善衬砌结构的受力状态。(4)通过现场监测,对仰拱结构受力特征进行研究,并实时监测仰拱及衬砌的受力情况,对新型仰拱结构进行实际的验证,为类似工程的设计与施工提供借鉴。
陈世官[8](2020)在《梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力响应及损伤效应研究》文中进行了进一步梳理目前,在西部矿区冻结法立井建设过程中,常遇到侏罗系煤层上覆巨厚白垩系富水弱胶结软岩,而对于这类地层的冻结凿井设计缺乏完善的理论依据和可靠工程经验,使得在实际工程中因施工爆破、机械破岩等不同梯度冲击荷载引起的冻结壁失稳出水事故频发,造成工期延误及重大经济损失。因此,开展梯度冲击作用下冻结饱水红砂岩的动力学特性和损伤效应试验研究具有重要意义。本文以甘肃省五举煤矿冻结凿井穿越的白垩系富水软岩为研究对象,通过现场取样进行室内SHPB梯度冲击和核磁共振试验,同时结合理论分析和数值模拟技术进行综合分析研究,主要研究内容和结论如下:(1)通过室内静力学试验、矿物成分分析以及电镜扫描,对西部地区富水弱胶结红砂岩的基本物理参数指标、矿物成分及细观结构进行了测定,得出西部矿区红砂岩为高孔隙度(孔隙度高达25.8%)弱胶结砂岩,饱水状态下静力学参数弱化现象突出。(2)利用φ50mm霍普金森压杆(SHPB)系统对冻结红砂岩进行冲击压缩试验,依据试验结果,研究了在不同梯度冲击作用下冻结红砂岩的应力-应变曲线特征、峰值强度、峰值应变及动态弹性模量与应变率的关系。发现梯度冲击与低温耦合作用下的红砂岩动态应力应变曲线特征,可分为3个阶段:线弹性上升段、较长屈服阶段和卸载破坏段。随着冻结温度降低,正梯度冲击试样的各项动力学参数均小幅弱于负梯度冲击,表明冻结红砂岩在正梯度冲击下抵抗变形能力弱于负梯度冲击。同时在高应变率冲击下,正、负梯度冲击均在-5℃~-10℃区间内存在冻结不稳定减弱区。(3)结合SHPB冲击压缩试验和核磁共振试验结果,分析了冻结红砂岩的累积损伤演化过程,揭示了冻结红砂岩在梯度动荷载作用下的损伤机理。得出正梯度冲击下的损伤度及扩展演化速率均高于负梯度冲击;正梯度冲击的拐点温度出现在-10℃,而负梯度冲击的拐点温度较正梯度提前出现在-5℃;正、负梯度冲击下,在拐点温度之前,冻结温度的降低对试样损伤演化起劣化作用,而在拐点温度之后,则起到强化作用。(4)依据动力学试验结果,对梯度冲击下冻结红砂岩的HJC本构模型参数进行识别,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对不同梯度冲击压缩试验数据进行数值模拟,研究了应力波在试样内部的传播过程以及试样的损伤演化过程。结果表明:HJC本构模型可以反映冻结红砂岩在SHPB冲击试验中的动力学行为及损伤演化规律。
刘光程[9](2020)在《垂向动压影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究》文中进行了进一步梳理动压影响下临近巷道特别是垂向近距离动压影响下巷道围岩稳定控制的难度显得愈发突出。垂向近距离大动压影响下,深部巷道围岩常表现出软弱流变特性,加剧了围岩变形、断面收缩、支护结构失效等现象的发展。反复强烈的采动应力引起近距离巷道围岩塑性区范围内应力集中,岩体应力场将发生甚至多次发生应力重新分布,致使围岩变形破坏机理更为复杂。本文以对垂向近距离动压影响下底板巷道变形有效控制、最大限度降低维护成本、保障动压巷道安全使用等为研究出发点,以顾北煤矿上覆垂距68m工作面回采动压影响下-575m底板轨道大巷为工程背景,在充分现场探测调研的基础上,深入研究垂向近距离大动压影响下围岩的变形机理,采用现场测试、实验室检测、理论分析、数值计算、模型实验和工业现场试验等方法,对垂向动压影响巷道变形力学支护机理进行深入研究,揭示了垂向近距离大动压巷道变形破坏的局部弱支护影响,提出局部加强支护思想。研究的主要内容和成果如下:(1)收集工作面回采动压影响下-575m底板轨道大巷围岩所处工程背景,通过对测站对巷道围岩应力及变形规律进行监测分析,同时开展地应力测试,采用地质雷达和钻孔窥视技术对动压岩体的损伤演化进行探测分析;依据测试判定巷道所处地应力水平、巷道围岩松动圈及采动影响范围。(2)通过现场取样对动压巷道岩样的静态力学参数和冲击力学性能进行了室内试验,同时对岩样的微观结构、内在成分进行了测试;根据测试结果判定岩石成分、内部构造情况及围岩受力后破碎损伤参数。(3)将取样砂岩进行水干湿循环处理,进行一系列单轴抗压试验和多级加载蠕变试验,研究其单轴力学强度变化规律。开展单轴蠕变试验,研究轴向蠕变应变及瞬时蠕变速率规律,对破坏阶段试件的蠕变参数和破坏形态进行探讨,借助SEM对不同干湿循环次数下的红砂岩微观结构演变进行了观察和分析,探寻动压影响砂岩在干湿条件的强度损伤演化规律。(4)基于垂向近距离动压巷道力学模型,给出基本方程和采场底板应力解析表达式,并结合工程现场,研究垂向近距离大动压影响下巷道变形的内在机理,分析了垂向动压影响下围岩软弱流变、围岩塑性区发展变化、支护欠缺、动压力学环境等对巷道变形的影响。(5)基于动压巷道均匀支护力学效应,结合三维应力分析,提出动压巷道弱支护效应下底板弱支护区域弹塑性半径变大,是底臌及围岩变形的诱因。巷道局部加强支护力学效应分析发现,对巷道弱支护部位进行局部加强支护,强支护抗力及作用范围越大,巷道底板和两帮处的切向应力减小就越明显,有助于保证巷道的稳定,但也要考虑经济可行性。(6)构建空间网架计算理论模型,简化为铰支短柱薄壳体结构,推导出理论壳体的应力解析解表达式。(7)基于正交试验设计,应用弧长法计算16组空间网架模型,并通过极差分析、灰色关联度分析,得出钢筋网架的最优模型设计参数。(8)开展空间网架模型试验研究,得出承载力极限荷载为1388KN,破坏形式为剪压破坏。试验发现,模型结构径向位移较小,极限荷载下空间网架的主次弧筋均进入屈服状态,混凝土达到极限强度,表明了网架结构受力良好并能将荷载分解到空间布置的短钢筋单元,材料强度得到充分发挥。(9)数值模拟计算表明,空间网架锚喷支护垂向近距离动压影响巷道,围岩收敛变形和应力都较小,网架结构受力均匀且处于安全状态,能够消减动压巷道围岩应力集中,改善围岩应力分布,减小围岩变形。(10)在总结模型试验、数值计算、理论分析结论的基础上,对垂向近距离动压巷道空间网架锚喷支护结构进行优化,开展工业性试验,表明该结构具有主动支护的优点,为围岩提供较大支护阻力并具有较好的径向可缩性,符合软岩动压巷道支护的基本要求。跟踪监测表明,空间网架锚喷结构与围岩相互作用协调工作,充分发挥了材料的力学性能,深部垂向近距离动压巷道围岩变形量较小、钢筋受力均匀处于安全状态,工业性试验段效果良好。本文深入分析了深部垂向近距离大动压影响下巷道围岩变形力学演化机理,基于动压巷道弱支护力学效应分析,提出针对弱支护部位进行局部加强支护的思想。通过优化空间网架参数,开展模型试验和数值模拟研究,设计出适用于深部垂向动压巷道的空间网架锚喷支护结构。该研究成果具有一定的学术意义,而且对于类似工程还具有一定的借鉴意义。图[128]表[34]参[158]
罗璟[10](2020)在《“8.3”鲁甸地震斜坡动力响应及巨型岩质滑坡堵江机制研究》文中提出地震是地球释放能量最大,破坏力最强的自然灾害,在直接造成人员财产损失的同时,还可能诱发大量的崩滑地质灾害。地震诱发的崩滑地质灾害,因其巨大的致灾力而广泛引起人们的关注,特别是在高山峡谷区,其危害往往超过地震本身。此外,一些大型崩滑地质灾害还可能堵塞河道,形成滑坡堰塞坝,进而引发区域性的灾害链效应。然而,迄今为止,仍然严重缺乏对滑坡堰塞坝应急除险成功案例的详尽记录和分析,更谈不上系统全面地开展应急除险方案设计、以及后续进一步的合理开发利用等综合整治工作。2014年8月3日云南省昭通市鲁甸县爆发了Ms6.5级地震,由于其发震构造和破裂过程的复杂性,该地震表现出丰富且独特的动力地质现象,在产生明显的同震地表破裂带的同时,还诱发了大量崩滑地质灾害。特别值得一提的是,该中强震还罕见地诱发了红石岩巨型岩质滑坡;该滑坡启动后,受对岸斜坡的阻挡,快速堆积于对岸古滑坡堆积体上,形成了滑坡堰塞坝,堵塞了牛栏江;湖水位在堰塞湖形成后便急剧上涨,极易引发区域性的灾害链效应。在充分利用既有水利水电资源的基础上,该堰塞湖的险情得以有效控制,并经多方论证,其将被改造成综合性的水利枢纽工程。为确保后期工程运营的安全,堰塞坝的形态、物质组成、地质结构、以及渗流特征成为众人关注的焦点。灾害在带给我们惨痛教训的同时,也为我们提供了宝贵的研究机会。鲁甸地震红石岩滑坡堰塞坝囊括了震源机制、地震诱发滑坡、滑坡堆积制动、堰塞坝渗透特性、险情处置和后期整治等一系列问题,为众多地震滑坡-堰塞堵江事件中极为珍贵的科研素材。故本文基于鲁甸地震丰富且独特的动力地质现象和具有开拓意义的堰塞湖综合治理手段,围绕着红石岩巨型滑坡-堰塞堵江事件,以传统的地质调查手段、与先进的三维空间影像技术和卫星遥感技术相结合,在精确、快捷、完整地收集基础资料的前提下,通过丰富的遥感、影像、数值分析方法,揭示了共轭破裂型地震地震动的强度特征及其同震滑坡的空间分布规律、软弱基座型红石岩高速短程滑坡的动力启动和堆积制动机制,并有助于提升对地震滑坡堰塞坝的风险管控能力。主要研究内容及成果如下:(1)基于理想的里德尔剪切模型,由王家坡村北NNW向Y剪切断裂和NWW向R剪切断裂可知,鲁甸地震震区主压应力场的优势方向为近NWW-SEE向。在该区域构造应力场背景下,龙头山镇附近发生错断的NNW向包谷垴-小河断裂的阶内发育了NEE向右旋走滑断裂。(2)通过同震滑坡的空间分布规律及其影响因素敏感性分析,论证了鲁甸地震是由包谷垴-小河断裂中NNW向左旋走滑断裂和NEE向右旋走滑断裂共同破裂而产生的,并揭示了该地震同震滑坡的发育密度与发震断裂距离的相关性远高于与震中距的相关性,表现出明显的“断层效应”。此外,通过数学模型和力学模型的地震滑坡危险性反演分析,揭示了鲁甸地震地震动强度在EW和SN向上的差异性对其同震滑坡空间分布规律存在较大的影响。(3)结合现场岩体变形特征调查、斜坡稳定性运动学分析,构建了红石岩滑坡的地质原型,并辅以区域历史地震活动性和光学卫星影像分析,揭示了在内外动力地质作用下,软弱基座型反倾斜坡渐进破坏的演化过程。红石岩斜坡上硬下软的坡体结构,其中上覆硬岩为可溶的碳酸盐岩,是红石岩滑坡发生的地质基础。在该地质背景下,地震前原本就相对脆弱的地质体,经历了历史上对其稳定性影响最严重的一次地震,是中等强度的鲁甸地震诱发红石岩巨型岩质滑坡的地质内因和动力外因。(4)基于鲁甸地震发震构造及其地震动强度特征的研究成果,选取相关性最高的地震动参数,使用离散元数值模拟分析了红石岩滑坡动力启动的力学机制,结果表明:在水平地震力作用下,下伏软弱的粉砂质泥岩发生剪切破坏,形成近圆弧形的底部滑动面,破裂面在上覆硬质灰岩中由表层往深部追踪陡倾节理面扩展的同时,由于下伏软岩的牵引作用,从软硬接触部位往斜坡浅表层扩展,表现出典型“剪切-张拉”的力学破坏特征。(5)通过连续介质模型,再现了红石岩高速短程滑坡的堆积制动过程,揭示了地震作用下含水率较低的滑体沿底部滑动面抛出,撞击干枯河床,然后呈大角度与对岸表层为松散大块石的古滑坡堆积体发生碰撞,为红石岩滑坡快速制动而堆积形成坝高95m巨型滑坡堰塞坝的主要原因。(6)基于现场勘查、震前SRTM-DEM数据、以及震后三维空间影像技术获取的高精度地形数据,提取了红石岩滑坡-堰塞堵江事件的几何参数,并揭示了滑坡堰塞坝内部的地质结构特征;综合考虑红石岩堰塞湖的规模、危险性以及溃决损失的严重性,将其风险等级划分为I级的极高危险亚类。(7)全面回顾了红石岩堰塞坝在充分利用既有水利水电资源基础上成功的险情处置过程;使用有限元数值模拟方法,揭示了较缓的坝坡形态特征,级配基本连续、密实度较高、渗透性较低的下部堆积体(Qdel-2),是红石岩滑坡堰塞坝保持稳定的根本原因;而坝体内部的古滑坡堆积体(Qdel-1)进一步确保了红石岩滑坡堰塞坝在险情处置过程中保持稳定;若防渗墙能有效隔断由于上下游水头差产生的坝体内部流场,则可大幅提升堰塞坝坝坡的渗流稳定性,使其满足改造成综合性水利枢纽工程的基本条件。
二、下红溪1~#、2~#桥梁曲线布置(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、下红溪1~#、2~#桥梁曲线布置(论文提纲范文)
(1)干湿循环作用下非饱和红砂岩土土水特性及边坡稳定性分析(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 单峰和双峰土水特征曲线 |
1.2.2 干湿循环作用下土-水特征曲线研究现状 |
1.2.3 干湿循环作用下非饱和土的渗透特性研究现状 |
1.2.4 干湿循环作用下边坡稳定性研究现状 |
1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 基本物理力学性质 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料 |
2.3 基本物理力学性质试验 |
2.3.1 天然含水率试验 |
2.3.2 土体筛分试验 |
2.3.3 液限、塑限试验 |
2.3.4 击实试验 |
2.4 本章小结 |
第三章 干湿循环作用下非饱和红砂岩土土-水特征曲线试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 压力板仪试验 |
3.2.1 试验装置 |
3.2.2 试验方法 |
3.2.3 土-水特征曲线试验方案 |
3.2.4 干湿循环过程的模拟 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 土-水特征曲线分析 |
3.3.2 F-X模型分段叠加双峰SWCC模型 |
3.3.3 双峰SWCC模型的建立 |
3.3.4 双峰SWCC模型拟合 |
3.3.5 滞回效应分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 干湿循环作用下非饱和红砂岩土的渗透特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 变水头渗透试验 |
4.2.1 试验装置 |
4.2.2 试验方法 |
4.2.3 试验方案 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 红砂岩土饱和渗透系数 |
4.3.2 红砂岩土非饱和渗透系数 |
4.4 本章小结 |
第五章 干湿循环作用下非饱和红砂岩土边坡数值分析 |
5.1 引言 |
5.2 Geo-studio软件介绍 |
5.3 干湿循环计算模型的建立 |
5.3.1 几何模型建立 |
5.3.2 干湿循环计算参数 |
5.3.3 边界及初始条件 |
5.4 干湿循环作用下边坡稳定性计算 |
5.5 数值模拟结果及分析 |
5.5.1 干湿循环作用下的渗流结果及分析 |
5.5.2 干湿循环作用下的边坡稳定性结果及分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)广西地区高液限土性能改良与路基分层填筑研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 高液限土国内外研究现状 |
1.2.1 高液限土物理力学特性研究现状 |
1.2.2 高液限土改良方法研究现状 |
1.2.3 高液限土水稳定性研究现状 |
1.2.4 高液限土路用性质研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 路基填料的物理力学性质试验 |
2.1 高液限土的物理力学性质试验 |
2.1.1 土的工程分类 |
2.1.2 高液限土的击实特性试验 |
2.1.3 高液限土的加州承载比(CBR)试验 |
2.1.4 高液限土的抗剪强度试验 |
2.1.5 高液限土的固结蠕变试验 |
2.1.6 高液限土的渗透特性试验 |
2.2 隧道洞渣的物理力学性质 |
2.2.1 隧道洞渣吸水率试验 |
2.2.2 隧道洞渣饱水单轴抗压强度试验 |
2.2.3 隧道洞渣压碎值试验 |
2.3 本章小结 |
3 不同改良方法对高液限土力学特性影响研究 |
3.1 高液限土的改良方案设计 |
3.2 分层填筑方式高液限土的强度分析 |
3.3 混合填筑方式高液限土的强度分析 |
3.4 石灰改良高液限土强度分析 |
3.5 改良效果对比 |
3.6 本章小结 |
4 基于固结与流变理论的分层路基沉降规律研究 |
4.1 土的固结与流变理论 |
4.2 数值模拟 |
4.2.1 有限差分原理 |
4.2.2 模型分析与选择 |
4.3 分层填筑路基沉降模拟分析 |
4.3.1 考虑自重作用的高液限土路基蠕变沉降分析 |
4.3.2 流固耦合作用下高液限土路基蠕变沉降分析 |
4.3.3 两种模拟方式沉降结果分析 |
4.4 分层填筑过程路基沉降分析 |
4.5 本章小结 |
5 高液限土路基分层填筑现场试验 |
5.1 路基施工准备 |
5.2 路基分层填筑施工工艺 |
5.2.1 分层摊铺工艺 |
5.2.2 碾压施工工艺 |
5.3 分层填筑路基质量检查 |
5.3.1 分层填筑路基质量检查内容 |
5.3.2 路基沉降监测点布设与监测 |
5.4 分层填筑路基沉降分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 硕士研究生期间科研项目及论文发表 |
(3)不同含水状态红砂岩蠕变破坏声发射特征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩石蠕变变形特征 |
1.2.2 水对岩石蠕变性质的影响 |
1.2.3 岩石破坏过程声发射特征 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 不同含水状态红砂岩基础力学参数测试 |
2.1 引言 |
2.2 试验设备 |
2.3 试验过程 |
2.3.1 试样制备 |
2.3.2 波速测试及试件筛选 |
2.3.3 含水率测试 |
2.3.4 主要试验步骤 |
2.4 试验结果分析 |
2.4.1 基本物理力学参数 |
2.4.2 宏观破坏形式 |
2.5 本章小结 |
第三章 红砂岩蠕变特征与含水状态关系 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计与实施 |
3.2.1 试验设备 |
3.2.2 试验方案设计 |
3.2.3 试验步骤 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 蠕变特征 |
3.3.2 宏观破坏形式 |
3.3.3 蠕变速率与蠕变应力的关系 |
3.3.4 长期强度估测 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同含水状态下红砂岩蠕变声发射特征 |
4.1 引言 |
4.2 声发射活动特征 |
4.2.1 干燥试件蠕变振铃计数和能率 |
4.2.2 自然状态试件蠕变振铃计数和能率 |
4.2.3 饱水试件蠕变振铃计数和能率 |
4.2.4 蠕变应力对声发射活动性的影响 |
4.2.5 水对声发射活动性的影响 |
4.3 声发射主频特征 |
4.3.1 干燥试件蠕变声发射主频 |
4.3.2 自然状态试件蠕变声发射主频 |
4.3.3 饱水试件蠕变声发射主频 |
4.3.4 水对声发射主频特征的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 声发射震源定位与类型辨识方法 |
5.1 引言 |
5.2 声发射震源定位 |
5.2.1 单纯形定位原理 |
5.2.2 P波到时和初动振幅拾取 |
5.3 基于矩张量理论的震源识别方法 |
5.3.1 矩张量求解过程 |
5.3.2 等效力学模型 |
5.3.3 震源类型辨识 |
5.4 声发射震源类型辨识与实现 |
5.5 本章小结 |
第六章 蠕变声发射震源类型识别及时空演化规律 |
6.1 引言 |
6.2 蠕变声发射震源类型与宏观破裂形式关系 |
6.3 蠕变声发射震源时空演化规律 |
6.3.1 震源沿试件加载方向的时空演化特征 |
6.3.2 震源垂直于试件加载方向的时空演化特征 |
6.3.3 震源时空演化规律与蠕变应力的关系 |
6.3.4 震源时空演化规律与含水量的关系 |
6.4 声发射震源时空分形维数特征 |
6.5 基于震源能量特征的岩石长期强度估测探讨 |
6.5.1 蠕变声发射震源总能量 |
6.5.2 蠕变声发射震源平均能量 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)干湿循环条件下红砂岩地区栈道安全性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.1.1 背景 |
1.1.2 意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水—岩相互作用下物理特性的研究现状 |
1.2.2 干湿循环对岩石力学特性影响的研究现状 |
1.2.3 栈道研究现状 |
1.3 本课题研究内容及方法与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线图 |
2 不同干湿循环条件下红砂岩物理性及力学性试验方案 |
2.1 引言 |
2.2 红砂岩特征及成分分析 |
2.2.1 红砂岩特征 |
2.2.2 红砂岩组成及矿物成分 |
2.3 试验设备及方案 |
2.3.1 岩样的选取 |
2.3.2 岩样制备 |
2.3.3 试验设备 |
2.3.4 试验方案 |
2.3.5 试验设计流程 |
3 不同干湿循环条件下红砂岩力学特性分析 |
3.1 不同干湿循环条件下红砂岩吸水率变化试验研究 |
3.2 不同干湿循环条件下红砂岩单轴压缩试验研究 |
3.2.1 红砂岩力学特性分析 |
3.2.2 不同干湿循环条件下红砂岩单轴压缩试验数据处理分析 |
3.2.3 不同干湿循环条件下红砂岩变形特性分析 |
3.2.4 不同干湿循环条件下红砂岩强度特性分析 |
3.2.5 不同干湿循环条件下红砂岩破坏特征分析 |
3.3 不同干湿循环条件下红砂岩直剪试验研究 |
3.3.1 红砂岩直剪试验试验参数 |
3.3.2 不同干湿循环条件下红砂岩直剪试验试验数据处理分析 |
3.4 本章小结 |
4 不同干湿循环条件下红砂岩地区栈道数值模拟分析 |
4.1 模型建立 |
4.2 不同干湿循环条件下红砂岩栈道锚杆受力分析 |
4.2.1 干湿循环条件下红砂岩栈道锚杆轴力分析 |
4.2.2 干湿循环条件下红砂岩栈道锚杆应力分析 |
4.3 不同干湿循环条件下红砂岩栈道嵌固段变形分析 |
4.3.1 不同干湿循环条件下红砂岩栈道嵌固段变形 |
4.3.2 不同干湿循环条件下红砂岩栈道嵌固段位移分析 |
4.4 不同干湿循环条件下红砂岩栈道结构分析 |
4.4.1 不同干湿循环条件下红砂岩栈道结构应力分析 |
4.4.2 不同干湿循环条件下红砂岩栈道结构应变分析 |
4.4.3 不同干湿循环条件下红砂岩栈道结构竖向支撑挠度变化 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(5)皖南红层工程地质特性及边坡稳定性研究(论文提纲范文)
致谢 |
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 红层物理力学特性研究现状 |
1.2.2 红层水理特性研究现状 |
1.2.3 红层边坡稳定性研究现状 |
1.2.4 安徽地区红层研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 皖南区域地质背景及红层分布情况 |
2.1 区域地质背景 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象水文 |
2.2 皖南红层分布特征及沉积构造背景 |
2.2.1 皖南红层分布特征 |
2.2.2 研究区红层分布情况及沉积构造背景 |
第三章 皖南红层的物质组成及微观结构特性 |
3.1 红层的物质组成 |
3.1.1 岩石命名 |
3.1.2 沉积环境分析 |
3.1.3 矿物成分分析 |
3.2 红层的微观结构 |
3.3 本章小结 |
第四章 皖南红层的物理力学特性 |
4.1 物理性质 |
4.1.1 密度 |
4.1.2 天然含水率与饱和吸水率 |
4.1.3 比重及孔隙率 |
4.2 力学性质 |
4.2.1 单轴抗压强度 |
4.2.2 抗剪强度 |
4.3 本章小结 |
第五章 皖南红层的水理特性 |
5.1 崩解性试验 |
5.1.1 静态崩解试验 |
5.1.2 耐崩解性试验 |
5.2 软化性试验 |
5.3 本章小结 |
第六章 皖南红层的边坡稳定性及治理措施研究 |
6.1 研究对象及方法 |
6.2 边坡模型参数选取及建立 |
6.3 边坡稳定性分析 |
6.3.1 自然状态 |
6.3.2 不同降雨强度 |
6.4 失稳机制分析 |
6.4.1 岩性 |
6.4.2 坡体结构 |
6.4.3 水理性质 |
6.4.4 降雨 |
6.4.5 风化 |
6.4.6 人为因素 |
6.5 治理措施 |
6.5.1 锚喷挡土墙加固 |
6.5.2 锚喷抗滑桩加固 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(6)寒区砂岩隧道围岩冻融损伤特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩石损伤机理研究现状 |
1.2.2 岩石微裂隙损伤特性研究现状 |
1.2.3 冻融条件下岩石物理力学特性变化规律研究现状 |
1.3 研究内容及路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究路线 |
第2章 徽州3#隧道工程概况及冻融循环试验方案设计 |
2.1 徽州3#隧道工程概况 |
2.2 试样制备及分组 |
2.2.1 试样的制备及筛选 |
2.2.2 试验仪器和设备 |
2.3 试验方案设计 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 冻融循环试验方案 |
2.3.3 常规三轴试验方案 |
2.4 小结 |
第3章 冻融条件下红砂岩物理特性及微观孔隙损伤特征研究 |
3.1 冻融条件下红砂岩物理特性分析 |
3.1.1 质量变化分析 |
3.1.2 波速变化分析 |
3.1.3 导热系数变化分析 |
3.2 红砂岩试样破坏特征分析 |
3.2.1 不同冻融条件下岩样表面裂纹扩展情况 |
3.2.2 三轴试验后岩样的破坏形态 |
3.3 红砂岩微观孔隙冻融特征分析 |
3.3.1 岩样的加工与扫描电镜试验 |
3.3.2 扫描电镜试验及图像处理分析 |
3.4 小结 |
第4章 冻融条件下红砂岩力学特性损伤劣化研究 |
4.1 红砂岩常规三轴试验结果 |
4.2 红砂岩变形破坏过程规律研究 |
4.3 试验结果分析 |
4.3.1 岩石抗压强度与冻融循环次数及围压的关系 |
4.3.2 岩石峰值强度对应的应变与冻融循环次数及围压的关系 |
4.3.3 岩石弹性模量、泊松比与冻融循环次数及围压的关系 |
4.3.4 岩石内聚力、内摩擦角与冻融循环次数的关系 |
4.4 小结 |
第5章 冻融循环作用下红砂岩隧道稳定性研究 |
5.1 砂岩隧道数值模型建立及参数选取 |
5.1.1 建立数值模型 |
5.1.2 模型材料参数选取 |
5.2 数值模拟结果分析 |
5.2.1 位移场分布特征 |
5.2.2 应力场分布特征 |
5.2.3 塑性区分布特征 |
5.3 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士期间科研成果 |
致谢 |
(7)红黏土地层大断面隧道仰拱优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究的背景 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 红黏土研究现状 |
1.2.2 膨胀土隧道的研究现状 |
1.2.3 隧道仰拱研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 红黏土基本物理力学特性试验研究 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 工程地质概况 |
2.1.2 隧道结构设计概况 |
2.1.3 工程施工概况 |
2.2 红黏土的基本物理力学试验 |
2.2.1 天然含水率及密度试验 |
2.2.2 界限含水率试验 |
2.2.3 直接剪切试验 |
2.3 红黏土膨胀性试验 |
2.3.1 红黏土的自由膨胀率试验 |
2.3.2 不同含水率下红黏土膨胀率试验 |
2.3.3 不同初始含水率下膨胀力试验 |
2.4 本章小结 |
3 隧道仰拱结构分析与优化研究 |
3.1 仰拱变形影响因素分析 |
3.1.1 影响仰拱变形的影响因子 |
3.1.2 试验模型建立 |
3.1.3 正交试验结果分析 |
3.2 隧道仰拱受力及合理拱线分析 |
3.2.1 围岩基底反力的计算 |
3.2.2 仅受基底反力合理拱轴线分析 |
3.2.3 膨胀力作用下合理拱线分析 |
3.3 隧道仰拱矢跨比优化 |
3.3.1 隧道仰拱优化方案 |
3.3.2 模型建立 |
3.3.3 位移分析 |
3.3.4 轴力分析 |
3.3.5 弯矩分析 |
3.3.6 安全系数分析 |
3.4 隧道仰拱厚度优化 |
3.4.1 隧道仰拱厚度优化方案 |
3.4.2 数值结果分析 |
3.4.3 新型仰拱结构形式的提出 |
3.5 本章小结 |
4 红黏土地层大断面隧道仰拱结构方案的比选 |
4.1 隧道模型建立 |
4.1.1 温度比拟法及线膨胀系数计算 |
4.1.2 材料物理力学参数 |
4.1.3 原设计隧道计算模型 |
4.2 数值计算结果分析 |
4.2.1 不同含水率下围岩变形规律分析 |
4.2.2 不同初始含水率下围岩受力分析 |
4.2.3 衬砌结构位移分析 |
4.2.4 衬砌结构受力分析 |
4.3 矢跨比优化后三维数值结果分析 |
4.3.1 矢跨比优化后围岩位移分析 |
4.3.2 矢跨比优化后围岩受力分析 |
4.3.3 矢跨比优化后衬砌结构位移分析 |
4.3.4 矢跨比优化后衬砌结构受力分析 |
4.4 新型仰拱结构形式 |
4.4.1 新型仰拱结构围岩位移分析 |
4.4.2 新型仰拱结构围岩受力分析 |
4.4.3 新型仰拱结构衬砌位移分析 |
4.4.4 新型仰拱结构衬砌受力分析 |
4.5 本章小结 |
5 红黏土地层大断面隧道仰拱现场应用监测分析 |
5.1 监测内容及方法 |
5.1.1 监测断面 |
5.1.2 测点布置及监测设备 |
5.1.3 监测频率 |
5.2 隧道仰拱结构受力特征 |
5.2.1 围岩压力监测结果分析 |
5.2.2 初期支护混凝土内力 |
5.2.3 初期支护钢拱架内力 |
5.2.4 初期支护与二次衬砌之间接触压力 |
5.2.5 二次衬砌混凝土内力 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(8)梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力响应及损伤效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻结软岩研究现状 |
1.2.2 动荷载作用下岩石力学特性试验研究现状 |
1.2.3 循环冲击荷载作用下岩石力学特性试验研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 SHPB实验系统及试样制备 |
2.1 SHPB实验装置及工作原理 |
2.1.1 SHPB实验装置 |
2.1.2 SHPB工作原理 |
2.2 试样制备及基本物理参数测定 |
2.2.1 试样制备 |
2.2.2 红砂岩基本物理参数的测定 |
2.3 弱胶结红砂岩矿物成分及其细观结构 |
2.3.1 弱胶结红砂岩矿物成分 |
2.3.2 弱胶结红砂岩细观结构 |
2.4 试验方案 |
2.5 本章小结 |
3 梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力学特性 |
3.1 SHPB试验波形控制与系统标定 |
3.1.1 入射波形控制 |
3.1.2 SHPB测量系统标定 |
3.2 冻结红砂岩的SHPB试验 |
3.2.1 冲击试验过程 |
3.2.2 数据采集与处理系统 |
3.2.3 恒应变率加载 |
3.3 正梯度冲击作用下红砂岩动力学特性 |
3.3.1 正梯度冲击下应力-应变曲线特征 |
3.3.2 正梯度冲击下红砂岩峰值应力与应变率关系 |
3.3.3 正梯度冲击下红砂岩峰值应变与应变率关系 |
3.3.4 正梯度冲击下动态弹性模量与应变率关系 |
3.4 负梯度冲击作用下红砂岩动力学特性 |
3.4.1 负梯度冲击下应力-应变曲线特征 |
3.4.2 负梯度冲击下红砂岩峰值应力与应变率关系 |
3.4.3 负梯度冲击下红砂岩峰值应变与应变率关系 |
3.4.4 负梯度冲击下动态弹性模量与应变率关系 |
3.4.5 冻结温度与应变率的关系 |
3.5 本章小结 |
4 梯度冲击作用下冻结红砂岩损伤效应研究 |
4.1 NMR技术的发展 |
4.2 NMR基本原理 |
4.2.1 原子核的磁性 |
4.2.2 单自旋核在外磁场中的表现 |
4.2.3 宏观磁化矢量 |
4.2.4 脉冲翻转和自由感应衰减 |
4.2.5 自旋回波和CPMG序列及弛豫现象 |
4.3 NMR试验 |
4.3.1 NMR试验设备与方法 |
4.3.2 NMR试验T2分布 |
4.3.3 孔隙尺寸分布 |
4.4 试验现象及结果分析 |
4.4.1 核磁共振T2谱分布 |
4.4.2 T2谱面积分析 |
4.5 基于NMR试验梯度冲击作用下的损伤研究 |
4.5.1 梯度冲击作用下孔隙度的分析 |
4.5.2 梯度冲击下冻结红砂岩的损伤演化规律 |
4.6 基于Weibull分布的梯度冲击下冻结红砂岩损伤演化规律研究 |
4.6.1 基本假设 |
4.6.2 构建损伤演化方程 |
4.6.3 损伤演化特性分析 |
4.7 本章小结 |
5 梯度冲击作用下冻结红砂岩损伤模拟分析 |
5.1 ANSYS/LS-DYNA软件简介 |
5.1.1 模拟分析步骤 |
5.1.2 单元类型的选取与沙漏控制 |
5.1.3 接触控制 |
5.2 岩石本构模型及其参数选取 |
5.2.1 HJC模型简介 |
5.2.2 模型参数分类 |
5.2.3 极限面参数的确定 |
5.2.4 不同冻结温度红砂岩极限面参数的变化 |
5.2.5 状态方程参数的确定 |
5.3 数值模型的建立 |
5.3.1 建模过程 |
5.3.2 连续应力波输入 |
5.4 模拟结果分析 |
5.4.1 应力应变曲线分析 |
5.4.2 冻结红砂岩的损伤演化模拟 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)垂向动压影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 动压巷道变形机理研究 |
1.2.2 动压巷道围岩控制理论研究 |
1.2.3 动压巷道围岩控制技术研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 动压巷道围岩力学性质及变形破坏特征研究 |
2.1 顾北矿动压巷道概况 |
2.2 动压巷道围岩性质实验室测试 |
2.2.1 动静态力学性能实验 |
2.2.2 干湿循环作用后单轴蠕变试验 |
2.2.3 电镜扫描 |
2.2.4 岩石成分X射线衍射 |
2.3 动压巷道现场探测 |
2.3.1 地应力测试 |
2.3.2 地质雷达探测 |
2.3.3 围岩裂隙演化窥视 |
2.4 动压巷道围岩变形规律研究 |
2.4.1 动压巷道应力动态监测 |
2.4.2 动压巷道围岩变形规律研究 |
2.5 本章小结 |
3 动压影响巷道支护力学效应分析 |
3.1 动压巷道基本理论 |
3.1.1 巷道力学模型 |
3.1.2 采场底板应力 |
3.1.3 顾北垂向近距离动压巷道变形机理 |
3.2 动压巷道均匀支护力学效应 |
3.2.1 动压巷道弹性应力场 |
3.2.2 弹性区的应变与位移 |
3.2.3 塑性区位移 |
3.3 动压巷道弱支护力学效应 |
3.3.1 三维应力的危害 |
3.3.2 局部弱支护弹性解 |
3.3.3 应力三维度分析 |
3.3.4 主应力旋转角度分析 |
3.4 动压巷道局部加强支护力学效应 |
3.4.1 强支护围岩应力弹性解 |
3.4.2 围岩塑性区 |
3.4.3 围岩流变变形 |
3.5 本章小结 |
4 空间网架复合衬砌模型试验研究 |
4.1 支护分析 |
4.1.1 空间网架结构支护机理 |
4.1.2 巷道围岩塑性区解析 |
4.1.3 内力计算 |
4.2 空间网架模型试验 |
4.2.1 相似模型的建立 |
4.2.2 钢筋网架优化 |
4.2.3 模型制作与加载测试 |
4.3 试验过程及结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 垂向近距离动压巷道网架锚喷支护数值计算 |
5.1 模型建立 |
5.2 计算步骤及测点设置 |
5.3 垂向近距离动压影响巷道网架支护效果分析 |
5.3.1 动压影响下巷道位移变化 |
5.3.2 动压影响下巷道应力变化 |
5.3.3 动压影响下空间网架应力变化 |
5.3.4 动压影响下空间网架位移变化 |
5.4 本章小结 |
6 空间网架锚喷支护结构工程应用 |
6.1 工程背景 |
6.2 钢筋网架设计加工 |
6.3 空间网架锚喷支护施工 |
6.3.1 钢筋网架施工 |
6.3.2 喷射混凝土施工 |
6.4 现场监测分析 |
6.4.1 监测内容及测站布置 |
6.4.2 现场监测及结果分析 |
6.5 效果评价 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(10)“8.3”鲁甸地震斜坡动力响应及巨型岩质滑坡堵江机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 同震滑坡空间分布规律研究现状 |
1.2.2 软弱基座型斜坡失稳机制研究现状 |
1.2.3 高速滑坡运动机制研究现状 |
1.2.4 滑坡堰塞坝稳定性及综合治理研究现状 |
1.3 主要研究内容及创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 论文特色与创新 |
1.4 技术路线 |
第2章 鲁甸地震同震地表破裂及其构造指示意义 |
2.1 区域地震构造环境 |
2.2 鲁甸地震基本参数与震源机制解 |
2.2.1 震源机制解 |
2.2.2 地震烈度长轴方位及PGA空间分布 |
2.2.3 余震序列重定位 |
2.2.4 震源破裂过程 |
2.3 鲁甸地震同震地表破裂空间分布特征概述 |
2.4 王家坡村北地表破裂带里德尔剪切类型及构造组合形式 |
2.4.1 里德尔剪切模式简介 |
2.4.2 王家坡村北地表破裂带里德尔剪切类型 |
2.4.3 王家坡村北地表破裂带构造平面组合形式 |
2.4.4 王家坡村北地表破裂带构造剖面组合形式 |
2.5 走滑双重构造中同震滑坡发育特征及构造启示 |
2.6 鲁甸地震震源性质及破裂过程探讨 |
第3章 鲁甸地震同震滑坡空间分布规律及其影响因素敏感性分析 |
3.1 鲁甸地震同震滑坡详细编目建立 |
3.1.1 同震滑坡详细编目建立准则 |
3.1.2 遥感解译标志建立 |
3.1.3 同震滑坡编目概况 |
3.1.4 与前人研究成果对比 |
3.2 鲁甸地震同震滑坡空间分布规律研究 |
3.2.1 影响因子选择与数据准备 |
3.2.2 同震滑坡空间分布规律 |
3.3 基于数学模型的同震滑坡影响因子敏感性分析 |
3.3.1 证据权模型 |
3.3.2 影响因子敏感性分析步骤 |
3.3.3 影响因子权重计算及结果分析 |
3.3.4 基于ROC曲线的影响因子敏感性分析 |
3.4 基于力学模型的同震滑坡地震动强度影响因子研究 |
3.4.1 基于力学原理的简化NEWMARK模型介绍 |
3.4.2 斜坡静态稳定系数和临界加速度 |
3.4.3 鲁甸地震同震滑坡危险性评价结果 |
3.5 鲁甸地震同震滑坡的构造指示意义 |
第4章 红石岩斜坡失稳机制及动力响应特征研究 |
4.1 红石岩斜坡工程地质条件 |
4.1.1 地形地貌 |
4.1.2 地质构造 |
4.1.3 地层岩性 |
4.2 红石岩斜坡失稳机制研究 |
4.2.1 上硬下软坡体结构 |
4.2.2 地震累积损伤作用 |
4.3 红石岩斜坡动力失稳力学机制研究 |
4.3.1 UDEC离散元法基本原理 |
4.3.2 模型概化 |
4.3.3 物理力学参数选取 |
4.3.4 动力输入 |
4.3.5 阻尼及边界条件选择 |
4.3.6 动力失稳准则及结果分析 |
4.4 小结 |
第5章 红石岩高速短程滑坡-碎屑流制动机制研究 |
5.1 红石岩滑坡-碎屑流运动学特征 |
5.1.1 滑坡运动速度和距离特征 |
5.1.2 滑坡制动机制研究 |
5.2 红石岩高速短程滑坡-碎屑流运动全过程分析 |
5.2.1 DAN3D-FLEX动力学分析软件 |
5.2.2 红石岩滑坡DAN3D-FLEX动力学分析模型建立 |
5.2.3 流通区和堆积区不同流变参数对滑坡运动性的影响 |
5.2.4 运动全过程模拟 |
5.2.5 堆积体分布特征 |
5.2.6 速度分布特征 |
5.3 小结 |
第6章 红石岩滑坡-堰塞堵江事件风险评估与控制 |
6.1 滑坡-堰塞堵江事件基本特征及风险评估 |
6.1.1 堰塞坝几何形态及地质结构特征 |
6.1.2 堰塞湖流域水文要素特征 |
6.1.3 基于形态学的堰塞坝稳定性快速评价 |
6.1.4 堰塞湖风险评估 |
6.2 堰塞湖溃决险情处置过程 |
6.3 险情处置过程中坝坡渗流稳定性研究 |
6.3.1 二维渗流有限元模型建立 |
6.3.2 渗流稳定性结果分析 |
6.4 堰塞湖后期整治的必要性和适宜性分析 |
6.5 小结 |
结论与展望 |
研究结论 |
问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
四、下红溪1~#、2~#桥梁曲线布置(论文参考文献)
- [1]干湿循环作用下非饱和红砂岩土土水特性及边坡稳定性分析[D]. 刘浚基. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]广西地区高液限土性能改良与路基分层填筑研究[D]. 胡宏坤. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]不同含水状态红砂岩蠕变破坏声发射特征[D]. 赵坤. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]干湿循环条件下红砂岩地区栈道安全性能研究[D]. 胡卓. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [5]皖南红层工程地质特性及边坡稳定性研究[D]. 张骏. 合肥工业大学, 2021(02)
- [6]寒区砂岩隧道围岩冻融损伤特性试验研究[D]. 左天宇. 吉林大学, 2021(02)
- [7]红黏土地层大断面隧道仰拱优化研究[D]. 吴晓辉. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]梯度冲击作用下冻结红砂岩的动力响应及损伤效应研究[D]. 陈世官. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]垂向动压影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究[D]. 刘光程. 安徽理工大学, 2020(07)
- [10]“8.3”鲁甸地震斜坡动力响应及巨型岩质滑坡堵江机制研究[D]. 罗璟. 成都理工大学, 2020