基于正交试验原理和锚喷参数设计系统及其应用

基于正交试验原理,把正交设计方法与地下工程有限元数值模拟有机地结合应用于锚喷支护参数的优化,形成基于正交试验原理的洞室锚喷参数设计系统的基本思路。并以此为基础编制了相应的程序,应用于地下工程锚喷支护设计。     

地下工程中的正交有限元分析方法及其应用

介绍了正交有限元试验分析方法的基本思想,并将其应用到地下工程设计方案优化中,得到了许多对工程有意义的结论;用该方法分析了某矿大洞室的锚喷参数优化和地下采场回采方案选取两个实际问题,证明该方法可以应用于处理地下工程设计中的方案优化问题。     

基于强度折减法的隧道围岩稳定性研究

围岩的稳定是地下工程支护结构稳定的关键,本文围绕围岩稳定性分析开展了一系列研究。首先针对地下工程围岩的地质历史特征,使用能够反映开挖扰动影响的Hoek-Brown准则作为岩体力学参数的估算方法,并基于隧道围岩次生应力分布及其松动失稳机制,提出了基于隧道拱顶下沉变形位移突变的围岩失稳判据;然后,通过将强度折减法与失稳判据相结合,建立了围岩自支护结构稳定的安全系数分析方法;最后,通过采用正交试验设计,并采用FLAC软件,对影响隧道围岩结构稳定安全系数的基本因素进行了敏感性分析。计算结果表明,地质强度指标起到关键控制作用,其余依次是开挖扰动因子、岩块单轴抗压强度、隧道埋深及跨度。     

基于强度折减法的隧道围岩稳定性研究

围岩的稳定是地下工程支护结构稳定的关键,本文围绕围岩稳定性分析开展了一系列研究。首先针对地下工程围岩的地质历史特征,使用能够反映开挖扰动影响的Hoek-Brown准则作为岩体力学参数的估算方法,并基于隧道围岩次生应力分布及其松动失稳机制,提出了基于隧道拱顶下沉变形位移突变的围岩失稳判据;然后,通过将强度折减法与失稳判据相结合,建立了围岩自支护结构稳定的安全系数分析方法;最后,通过采用正交试验设计,并采用FLAC软件,对影响隧道围岩结构稳定安全系数的基本因素进行了敏感性分析。计算结果表明,地质强度指标起到关键控制作用,其余依次是开挖扰动因子、岩块单轴抗压强度、隧道埋深及跨度。     

测试地应力钻孔的钻进工艺

井巷锚喷支护作为一种经济、快速、安全的地下工程支护方法,在煤矿生产中早已被采用。但人们对于锚喷支护作用机理的认识却很不清楚,设计中常因缺乏充分的理论根据,无法广泛予以采用。为此,我院承担了这项课题的研究工作。研究工作中,地应力测试是一重要内容,而测试地应力,又要打出一系列可以放置各种测试探头的钻孔。      

基于正交多项式逼近法的岩土参数概率分布推断

针对岩上参数样本容量较大的情况,基于数值分析中的逼近原理,直接根据试验样本值,运用勒让德正交多项式来拟合岩土参数的概率密度函数,并用K-S检验法从理论上证明所求的密度函数的正确性和实用性。     

基于正交设计下SVM滑坡变形时序回归预测的超参数选择

超参数的选择直接影响着支持向量机（SVM）的泛化性能和回归效验,是确保SVM优秀性能的关键。针对超参数穷举搜索方法的难点,从试验设计的角度,提出了正交设计超参选择方法,并分析了基于混合核函数（比单一核函数具有更好的收敛性和模型适应性）SVM各个超参数的取值范围,选定了每个参数的试验水平。通过考虑参数间的正交性和交互性,选取最优超参数组合下的SVM模型。应用该方法,对两种典型滑坡位移时序的SVM建模进行了超参数组合正交优化设计,获得了精度高且泛化性能良好的滑坡预测模型,其试验结果验证了方法的可靠性。正交设计超参选择方法较之其他超参选择法简单实用,其高时效的特点更有助于SVM在实践工程中的良好应用。     

影响含硫化物的地下工程围岩中锚固体系侵蚀的主要因素研究(英文)

采用复合式衬砌的隧道及地下工程,锚喷支护系统的耐久性直接影响结构的稳定性和运营年限。锚杆主体属于钢构件,极易遭受侵蚀。从采用复合式衬砌的隧道及地下工程的结构特点可知,对于一定形式的锚杆,所遭受的侵蚀作用主要取决于锚杆与来自围岩的侵蚀性地下水的相互作用。本文探讨了含硫化物围岩中影响锚杆侵蚀的主要因素,描述了侵蚀性地下水的形成,以及锚杆侵蚀作用的物理化学机理,并提出了基于此机理的含硫化物围岩中锚杆使用年限的估算方法。     

北山预选区钻孔水文地质试验方法研究

应用双栓塞钻孔水文试验设备开展钻孔水文地质试验的技术方案包含试验设计、试验实施、试验数据解译与综合分析等环节,可获取钻孔内渗透性参数随深度变化的特征,评估钻孔揭露构造的连通性、导水性与贮水性,调查深部地下水化学特征,是水文地质条件复杂的低渗透性岩体场址的调查与评价的必要手段。该试验方法不仅适用于放射性废物场址评价,还可应用于石油储备与二氧化碳处置等地下工程选址,在其他领域水文地质调查中也有一定应用前景。     

地下工程开挖面空间效应特征研究及应用

地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上述经验公式,开展了洞室围岩稳定性控制研究,获得了不同预警等级条件下拱顶沉降值控制标准。研究发现,对某特定断面,空间效应最显著时并非开挖面透过该断面时;地下工程围岩稳定性越差,开挖面空间约束效应越不明显;若采用常规先开挖再监测的方法,不能监测到围岩全部位移,从而影响参数反分析的准确性;利用开挖面空间效应原理可以获得地围岩稳定性位移控制标准。研究结果为深入了解地下工程空间效应和开展地下工程稳定性控制提供了借鉴和参考。     

地层介质非均质性预测方法技术研究

本文详细地论述了预测地层南非匀质性的变差函数法和计算技术,通过某地区砂Ａ层非均质性预测研究表明,揭示了砂Ａ层展布连通程度的变化规律,为砂Ａ层的开发提供了可靠依据,它是一种有效的预测方法和有力的工具,具有广阔应用前景。     

特小流域洪水计算概论

根据特小流域的雨洪特性，分别概论了特小流域设计洪峰流量计算、设计洪水过程线确定、方法（公式）选用与成果合理性分析等。特别提出了不管采用哪种方法（公式）计算设计洪峰流量，均需对特小流域进行水文查勘，并尽量利用实测资料，对各项参数进行分析和检验，使计算成果更符合实际情况。     

地下隧洞开挖和支护的三维数值分析计算

根据地下工程锚固支护原理,采用隐含锚杆柱单元的三维有限元和混凝土喷锚支护的三维数值计算方法,对复杂的地下泄洪隧洞的开挖和支护进行了分析计算。该方法不仅能够有效地反映锚杆的长度、密度、倾角对洞室开挖的影响,而且能够较好地模拟钢拱架和锚杆的时间施加效应。由于隐含锚杆柱单元和喷层单元是隐含在岩体单元中的,所以锚杆和喷层单元不受岩体单元划分的影响,能够有效地模拟各种支护方案,加快计算速度,合理反映锚固支护所作用的位置和时间影响。通过对构皮滩泄洪洞施工开挖和锚固支护的模拟计算,论证了施工开挖的稳定性和锚杆、喷层、钢拱架的支护作用,提出了洞室结构的加固措施,为工程施工开挖提供了有效的设计依据。     

岩土混合边坡预应力锚杆支护数值模拟：以深圳金园路边坡为例

预应力锚杆支护是一种较新型的锚固技术,但实际工程设计都偏保守,造成经济浪费,因此实际设计过程中存在诸多预应力锚杆参数优化问题。使用有限元分析软件Abaqus模拟锚杆长度、锚固角度、预应力、直径诸因素的变化对边坡稳定性的影响趋势,通过正交试验优化设计得出最优组合方案,为预应力锚杆的相关设计提供科学参考,避免工程建设的安全隐患或不合理投资。     

增量位移反分析方法在拉西瓦地下厂房中的应用

由于位移量测具有方便、准确和经济的特点,因而位移反分析法在地下工程领域获得了广泛的应用。以拉西瓦地下厂房的开挖过程为实际工程背景,应用从奥地利引进的大型岩土工程数值仿真分析系统FINAL为平台,建立了模拟分层开挖的有限元模型。采用主厂房第3层开挖前后洞壁围岩关键点的增量位移对厂区初始地应力场及围岩弹性模量进行了反演,最后利用反演结果对后续开挖过程中围岩的稳定性进行了预测。反分析所得增量位移与实测值符合较好,表明了这种方法的可行性。     

定向钻进轨迹控制误差矢量分析方法及工程应用

[摘 要] 定向钻进中,实钻轨迹与设计控制目标之间往往存在误差,误差的定量分析对轨迹调整 与精度控制至关重要。论文依据定向钻进矢量控制原理,分析研究了造斜工具实钻矢量与设计轨迹控 制矢量之间的误差,根据实际钻进轨迹参数,得出了一种误差定量化分析、产生误差综合作用方向角度 和强度的简便计算方法。如果可以确知误差产生于地层自然造斜作用,该方法还可用于地层的各向异 性分析和自然造斜作用分析。该方法在地质勘探多回次、短钻程定向钻进工程实践中取得了很好的应 用效果,在随钻测量大钻程定向钻进轨迹的快速准确调整中也具有应用价值。     

测井曲线概率分布法识别四川盆地火山岩气水层

火山岩的矿物成分复杂,主要矿物有石英、正长石、斜长石、云母、角闪石、辉石和橄榄石.不同岩性的储层物性和孔隙结构类型各不相同,这给火山岩气水层判别造成很大困难.基于测井资料,首先采用中子-密度交会图的方法求取孔隙度,然后结合实验室的岩电参数以及测井的电阻率曲线,构建P1/2概率分布曲线,根据概率曲线的分布形态来识别火山岩...     

粉体喷射搅拌法在防渗工程中的应用研究

通过郑州航空大酒店工程实例，阐述了粉体喷射搅拌在深基开挖构建防渗止水围幕的设计原则，方法和主要的计算依据及其主要参数确定的试验方法和数据分析；介绍了施工中特殊的工艺技术措施和取得的效果，提出了该工法值得进一步探讨的几个问题。     

基于Weka的地震数据挖掘系统的设计与实现

基于开源的数据挖掘系统Weka,使用Java语言及面向对象的思想,设计并实现了地震数据挖掘系统。根据地震数据资料的特点,将数据挖掘的核心技术（聚类分析、关联规则分析等）引入到该系统中,其中聚类分析选用DBSCAN作为核心算法,关联规则分析选用Apriori作为核心算法。用户使用该系统只需在交互界面选择相关参数,即可实现调用数据挖掘算法来分析地震数据,发现探索其隐含规律。