冻土地基桥涵基础热稳定性数值分析

公路建设过程中常遇到软土地基,而软土地基的稳定性直接决定了公路的安全性。结合实际工程,开展不同加载速率和地基处理方式对软土地基变形的影响的研究,结果表明:地基变形速率大不一定代表地基土体处于危险状态,地基变形速率小也不一定代表土体整体稳定安全,简单的通过地基变形速率对地基稳定性进行判断并不合理,需要综合考虑多种因素进行判断;不同的加载速率对软土地基的变形速率有着显著影响,等速加载和不等速加载方式不宜采用相同变形速率控制指标,在实际工程中应综合考虑土体特性及工程情况进行分析;不同的地基处理方式对软土地基的稳定性有重要影响,地基的排水性能好,能显著提升软土地基的稳定性;排水地基和不排水地基的稳定性也不宜采用单一的变形速率控制指标进行评定。研究成果可以为软土地基堆载工程监测提供科学依据。

渗流稳定是堤防工程安全的关键问题之一。介绍了渗流稳定分析的数值分析方法,并结合工程实例对堤防工程稳定流进行渗透稳定性数值分析,重点比较与评价桩基施工前后的渗流性状。计算结果表明,桩基础建设后土层最大渗透坡降均较建设前稍有所增大,但均未超过上层覆土层粉质黏土的临界渗透坡降(0.4～0.5),不会造成堤防渗透破坏。

随着我国社会经济发展的需要,地下工程项目越来越多,特别是隧道开挖工程。由于我国地形地质条件复杂多样,在开挖前必须对隧道周围地质条件进行分析和评估,减少安全隐患。文章以岩溶区隧道开挖为例,针对在岩溶区开挖隧道会产生的不良效果,通过运用国际上著名的大型岩土工程计算软件flac3d,快速分析出溶洞在隧道不同位置时会产生的应力和应变,通过讨论和计算最终得出当岩溶区存在于隧道周围时,应考虑偏压对隧道稳定性的影响,并加强隧道边墙的支护。

岩体隧道的侧压力系数是评价围岩拱顶稳定性的重要参数。该文结合工程实例,运用有限差分软件flac3d建立隧道数值模型,对11种侧压力系数作用下直墙圆拱隧道拱顶的稳定性进行数值模拟,分析围岩的侧压力系数λ∈[0,1]变化过程中拱顶岩体的应力场与位移场的变化规律。结果表明,当侧压力系数λ0.38时,拱顶围岩的最大主应力和最小主应力都是压应力。围岩的侧压力系数λ由0~1变化时,拱顶围岩分别经历了双向受拉,拉压共存和双向受压3种状态,拱顶最终沉降值随着围岩的侧压力系数λ的增大而减小。

土质边坡的稳定性数值分析——边坡土体的剪切破坏实质是土的结构损伤导致其力学性质变化的最终形式。针对两种损伤的定义，给出了损伤变量和损伤演化方程，同时可用损伤力学定义边坡的安全系数为极限损伤与最大损伤变量之比，结合概率分布可计算出安全系数，并给...

针对多年冻土区路基路面病害多发的现状,从路面材料入手,对水泥混凝土和沥青两种路面下路基温度场的变化规律进行研究。研究结果表明,在计算高度范围内,对于8.5m路面宽幅的路基来说,沥青路面下的最大融深大于混凝土路面下的最大融深,尤其在路基高度较低时两种路面下的融深差异更大。最大融化深度和最大融化深度发展速率均与路基高度和路面宽幅有紧密关系,通过研究可以提出有效的措施来保持路基热稳定性,从而减少路基路面病害的发生和公路的运营成本,为今后类似工程提供参考。

为研究复杂采空区的稳定性,在前期现场调查、现场原岩应力测定、室内力学试验及岩体力学参数工程处理的研究基础上,应用现代仿真技术与计算机数值模拟技术,采用flac3d方法对龙桥铁矿空区形成过程及采空区稳定性进行模拟计算和预测分析,研究表明:采空区形成后,空区四周各角隅处首先达到极限剪切破坏状态,随着采空区的增大,角隅处破坏区域逐步延深扩大,顶板中央拉应力分布逐渐明显,最终变为拉应力破坏;采场周边围岩位移最大,往外距离开挖边界越远,围岩位移就越小,且采场上盘围岩位移比下盘围岩要大得多,围岩移动方向均指向采空区;在采场顶板以上形成围岩移动位移等值拱;采空区顶顶中央点下沉量最大,向空区侧面急剧降低,空区以外点的下沉量变化较小,且距空区越远下沉量越小;采空区一半高度的水平断面上围岩以垂直向下位移为主.

顺层岩质边坡的稳定性受到多种因素影响.针对坡脚纵向开挖因素,采用有限差分软件flac3d对开挖过程边坡稳定性变化进行数值模拟分析.模拟结果表明,坡脚纵向开挖长度较小时,位移计算收敛;小幅度扩大纵向开挖长度时,由于边坡周围岩体的约束作用,不会发生沿层面的滑动;当开挖长度接近临界值时,边坡位移将由蠕变发展到滑移.计算结果与工程实际吻合较好,可为类似施工建设提供理论参考.

结合广乐高速公路长基岭隧道施工工程,利用有限差分软件flac3d对2条隧道之间岩体中含有溶洞情况下的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究。结果表明:隧道开挖后,隧道围岩分别向隧道内和溶洞内变形,且变形幅度随着溶洞尺寸的增大普遍变大;隧道围岩塑性区分布位置和范围随着溶洞尺寸的不同出现明显的变化;隧道底部围岩由于拉应力的出现可能使围岩产生过大的变形和岩体破坏,对其稳定性要给予特别的重视。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

主要对平底隧道和仰拱隧道二者的围岩受力和隧道周围位移进行对比分析,得到以下结论:开挖过程中两种隧道模型最大压应力值存在差别,且上台阶开挖要比下台阶开挖时最大压应力值要大；开挖过程中仰拱隧道的最大拉应力一直略小于平底隧道,说明施加仰拱对围岩整体受力较好；随着隧道开挖步的进行,两种隧道模型均呈现出拱顶沉降和拱底隆起位移增长的趋势,且仰拱隧道拱顶沉降值一直略大于平底隧道,而仰拱隧道拱底隆起值一直略小于平底隧道；两种隧道模型上拱墙竖向沉降基本一致,而仰拱隧道底部隆起位移均小于平底隧道,且仰拱隧道隆起位移最大值要比平底隧道小6.78%,这与仰拱隧道底部围岩和衬砌的\"拱作用\"有关。实际工程中应综合考虑各方面进行方案选取。

结合具体工程实例,采用flac3d建立某岩质高边坡模型,分析了卸荷裂隙对边坡稳定性的影响以及不同连通率条件下,卸荷裂隙对边坡位移、应力及塑性区的影响规律,并得出结论。

地下气库的围岩稳定性关系到地下气库的安全与使用。影响地下洞室稳定的因素很多,解析法虽然可以得到精确解,但是只能针对圆形洞室。而数值计算方法可以计算各种情况下围岩的应力、变形、塑性分布等情况。利用有限元分析软件分析了洞室形状对围岩稳定性的影响,确定了合理的洞形;讨论了围岩应力应变随深度的变化规律,以及不同的支护类型对围岩变形的影响,确定了经济合理的支护类型。最终为该地质条件下的洞室围岩稳定设计提供了依据。

采用有限元方法，讨论分析边坡开挖过程中的变形特征，以及边坡的稳定性。研究表明，开挖边坡坡肩转角点先上后下的变形特点，以及揭示了开挖底部的变形规律以及边坡稳定性与开挖深度的变化关系：潜在滑动面呈勺子状或贝壳状。对此类工程的建设具有一定的指导意义。

本文详细介绍了影响仿古砖热稳定性的主要因素,提出了提高坯、釉适应性的相应措施。

为判定矿山地下采矿巷道围岩稳定性,得出较为可靠的结果,文中运用flac3d有限差分软件对采矿巷道进行模拟计算,得出在有支护和无支护条件下的变形值;根据《采矿设计手册》中的变形量的上限值,判定采矿巷道围岩在没有支护的条件下是稳定的,不需要进行支护。

以唐山古冶分公司新建11#楼下伏采空区为例,采用离散元方法程序3dec对采空区上方建筑物的稳定性进行数值分析。根据勘查获得采空区分布范围和采空区岩层信息,运用由整体到个体的方法建立3d计算模型,分析不处理和处理情况下采空区的稳定性。通过模拟计算,在不处理的情况下,监测点沉降量约为20cm;在模拟注浆充填体的物理特征来处理采空区的情况下,监测点沉降量约为3.5cm。模拟结果表明,采空区处理后,沉降量在建筑物允许沉降范围之内,为施工采取相应措施提供了理论依据。

矿山开采时,不同的施工工艺会形成不同程度的采空区和崩落空区,可能引起地表开裂和下沉,导致地面建筑物陷落、倒塌及矿区地震等严重地质灾害。分别对岷县寨上金矿采场采用充填采矿法和空场采矿法,借助ansys有限元计算软件进行数值模拟,确定最佳的施工方案。计算结果表明:充填采矿法可以有效减少采场地压,支撑围岩,减缓采后空区围岩的移动和破坏。

介绍了广义gibson地基上的路堤稳定性数值计算方法,通过大型有限元软件abaqus对其进行了分析,提出了广义gib-son强度折减数值计算在abaqus中的实现途径,并对地基非均质性系数m取不同值进行数值计算分析,得到该地基上的路堤边坡稳定安全系数的变化规律,其分析结果对路堤边坡的设计具有指导意义。

镇江市蛋山堆山工程是在原蛋山废弃采石场地基上,采用建筑垃圾堆筑起一座具景观功能的新蛋山,堆土厚度最大达50m,该工程西侧地基中分布有厚度较大的软土层,勘察试验结果表明该软土层强度低,压缩性高,对新山体的变形和稳定性有很大的影响。本文以该工程为例,采用数值分析法对软土地基上人工堆山边坡的变形和稳定性进行了研究,计算时对堆土施工过程中4个阶段的岩土体变形和孔隙压力变化进行了模拟。分析结果表明:地基土层和地下水对人工边坡稳定性影响较大,随堆土高度增大,坡体内超孔隙压力值和增长幅度、土体位移均不断增大。潜在滑动面附近超孔隙压力增大最大可达150kpa,引起土体中有效应力降低,不利于边坡稳定,竣工1a后孔隙压力消散最大可达71%,消散速度较慢,土体固结变形稳定将至少需要1a以上时间。竣工时,原地表最大水平位移为91.2cm,最大垂直位移量为38.3cm,位于堆土厚度较大的8号监测点。工后边坡变形稳定后,堆土体内部自身压缩沉降量约为70cm。竣工后岩土体最大位移位置位于人工山体中部,岩土体中将发生一定的差异变形,不利于边坡稳定。最后采用有限元强度折减法计算得到边坡稳定性系数为1.28,与极限平衡法计算结果接近,表明本文计算结果可靠,可以作为工程设计和施工的依据。

利用flac~(3d)软件对张家湾铁矿地下选厂硐室开挖和支护过程进行了稳定性分析,得出硐室围岩松弛区范围、监测点的位移变化规律及支护结构的内力值。结合硐室稳定性经验判据,对硐室支护前和支护后进行了稳定性的量化判定,可为硐室开挖和支护参数设计提供参考。

通过对海栖热袍菌热稳定性木聚糖酶b的结构模拟,发现它有f/10木聚糖酶家族典型的(β/α)8折叠桶结构.分析其二级结构含量,发现α-螺旋中氨基酸含量最多,占总氨基酸量的43%,是酶稳定性的一个重要原因;折叠片结构含量占总氨基酸量的16.8%,这些成分构成了酶的活性中心位点和底物结合部位,为研究热稳定性木聚糖酶奠定了基础.同时将模拟结构同后来用x-射线测定结构进行了比较,对于结构模拟有重要参考价值.

通过rfpa方法考虑岩石材料的细观非均匀特性,对深埋硬岩隧洞全断面一次开挖和分断面多次开挖进行数值模拟分析,直观呈现隧道围岩破裂面位置与形态渐进破坏诱致失稳的演化全过程,并与现场破坏情况对比研究,旨在揭示两种不同施工过程中应力演化、位移扩展、能量释放多个特征方面对围岩稳定性的影响及其破坏机制。数值模拟结果表明,隧洞围岩稳定性采用分断面多次开挖优于全断面一次开挖方式,为应对1#引水隧洞tbm掘进到锦屏山核部强岩爆风险,排引2#横通道往西洞段采用钻爆法超前实施导洞方案为最佳。虽然分断面开挖可以显著地降低围岩破坏风险,但不能彻底排除多次扩挖过程中围岩大塌方的情况,则建议这些洞段直接钻爆扩挖到位,让tbm步进安全通过为宜。同时深埋硬岩\"城门型\"隧道的破坏机制是来自侧壁破坏为主而拱形部位不存在压力拱破坏,与浅埋隧道的破坏在拱顶的破坏机制有明显区别,对认识隧道破坏机制有重要意义。