不同开采条件下采空区地表变形机理的数值模拟研究

通过建立数值模型,模拟不同采深、采宽、采厚及不同开采倾角下采空区地表的变形,通过数值模拟及计算得出各开采条件下地表的下沉曲线及水平移动曲线,进而分析地表变形规律及变形机理,为研究开采引起的地表变形提供一种便捷的方法。     

某山区城市商业街建筑物变形破坏成因分析

通过对西部某县城商业街建筑物变形破坏特征的调查研究,结合建筑物场地地质结构条件,分析了建筑物开裂破坏的原因,并用数值模拟方法对其变形机制做了模拟分析。分析表明,该建筑物的开裂破坏与地基基础条件和临空条件密切相关,临空条件决定了结构松散的地基基础在建筑物荷载作用下,临空侧发生无侧限压缩,基础整体产生不均匀沉降,导致建筑物倾倒变形。FLAC3D数值模拟所得结果与地质分析取得了良好一致性。     

采空塌陷区地表建筑物变形特征分析及破坏机理研究

采空区建筑物的变形特性研究,一直是采空塌陷灾害的一个重要方向。本文以北京市房山区史家营乡大村涧村采空塌陷为背景,在充分分析采空区上方建筑物砖墙上裂缝形态及分布规律的基础上,从建筑物受力方面探讨了裂缝产生的原因,并采用数值模拟方法对采矿影响下建筑物的变形破坏机理进行浅析,研究结果不仅可为建筑物加固和维修提供依据,还可为采空塌陷区治理提供参考。     

基坑开挖引起围岩变形破坏过程的数值模拟分析

应用自行开发的岩石破坏过程分析软件F-RFPA2D对澳门某基坑开挖引起围岩及地表变形破坏进行了数值模拟分析,认清了围岩破坏模式及发展全过程,得到了和实际情况基本一致的结果,说明了F-RFPA2D程序做为一种新的数值模拟方法,可以用来研究基坑、边坡开挖引起的围岩破坏过程.     

河北隆尧跨地裂缝建筑物破坏特征分析

根据野外调查,隆尧地裂缝具有正断拉张,左旋错动的特征,且造成跨地裂缝建筑物的严重破坏。本文基于非线性有限元法建立三维数值模型,在总结墙体破坏力学机理的基础上,探究地裂缝以不同角度穿越建筑物时墙体的变形特征以及破坏方式。结果表明:当地裂缝以不同角度穿越建筑物时,建筑物"前后"墙体的破坏方式与特征有所不同,具体表现为后墙的破坏范围大于前墙,但其变形破坏滞后于前墙;伴随地裂缝的持续活动,侧墙墙趾处也会出现不同程度的变形影响破坏,且滞后于主墙。随着地裂缝与建筑物夹角的增大,侧墙的变形破坏程度逐渐减小,而主墙的变形破坏越来越集中于二者相交位置。 更多还原     

辽宁灯塔西马煤矿充填式开采地表变形预测

针对建筑物保护煤柱的煤炭资源回收问题,根据西马煤矿具体地质采矿条件,选择概率积分法对西马峰村保护煤柱开采后引起地表移动变形进行预计;并以1326工作面似膏体充填开采结果为基础,计算出充填采区工作面的等效采高;预计结果表明,如按设计开采方案布置工作面,西马峰村建筑物损害等级为Ⅱ级,不符合预先制定的标准;将开采方案进行一定的调整后再进行预计,结果表明,西马峰村建筑物所处地表的移动变形值均在建筑物损坏等级I级所规定的范围内,即建筑物在不用维修或简单维修的情况下可以正常使用,则西马峰村保护煤柱似膏体充填开采是可行的。     

湖南醴潭公路土质滑坡变形破坏特征分析

公路土质滑坡在其滑动变形破坏的过程中,具有一定的潜伏性,不易被识别。对于该类滑坡稳定性的评价与治理,应结合其滑动变形破坏机理及规律,查明滑坡滑动的关键影响因素,以便因地制宜地进行防治。结合醴潭公路K53+960—K54+020段的具体工程边坡实例,分别运用传统的剩余推力法和数值模拟技术,分析了该边坡在自然状态、降雨及地震条件下的稳定性及变形机理,深入分析了导致该边坡变形破坏的成因,认为降雨及地震对公路土质滑坡均具有较大的诱发作用。通过对比分析,传统计算方法和数值模拟结果相符合,印证了数值模拟技术在工程应用中的可视性和实用性。     

西宁市主要地质灾害成因及变形破坏模式分析

西宁市位于黄土高原西端与青藏高原的过渡地带,特定的地貌条件、气候条件及环境地质条件与人类工程活动的加剧,使得西宁市地质灾害频发。依托《西宁市区地质灾害调查与防治区划》和《青海省西宁市地质灾害详细调查》项目,在野外实际调查的基础上,结合岩土体力学实验结果,阐述了西宁市主要地质灾害类型、成因等特点,着重分析主要地质灾害变形破坏模式进行分析,对今后西宁市城市防灾减灾具有重大的意义。     

斜向坡变形破坏机制的数值模拟研究

本文讨论了斜向坡的旋转式变形和破坏机制，用有限元法计算了此种斜坡中的剩余下滑力的分布方式，并以此来解释在滑动过程中发生一定旋转的原因；论文还运用离散元法，模拟了此种滑坡的滑动过程。     

运用ANSYS分析开采倾斜煤层引起的地表变形

针对倾斜煤层的开采特点,应用有限元基本原理,建立了倾斜煤层开采的有限元分析模型。利用大型有限元分析软件ANSYS对开采倾斜煤层引起的岩体移动、地表沉陷及应力分布情况进行了数值模拟,总结出倾斜煤层开采时岩体移动的基本特征及地表沉陷的相关参数。利用ANSYS软件作出地表基准点的水平、下沉移动分布曲线、应力分布曲线以及计算模型的应力等值线图、水平移动等值线图和下沉等值线图。上述分布图直观地显示了顶板、煤层及底板的变形以及应力分布情况。阐明了倾斜煤层开采引起地表沉陷的变形机理。为矿区建筑物下倾斜煤层的开采提供了参考依据。     

顺向岩质高边坡分级开挖的变形破坏特征研究

以岩质高边坡的野外调查成果为基础,分析了边坡的岩体结构特征和控制边坡稳定性的主要地质要素,依据自然边坡的变形破坏现状定性分析,预测边坡开挖过程中可能出现的宏观变形破坏模式和特征.利用基于有限差分原理的FLAC3D建立坝肩边坡的地质模型,对工程边坡开挖支护过程进行数值法定量研究,得出了工程边坡开挖过程中的应力、位移变化规律和边坡岩体破坏特征.研究成果为苗家坝水电站左坝肩的分级开挖施工提供了依据.     

辽宁省抚顺矿区宏观地质结构及其工程效应分析

抚顺采煤已有百余年历史,由于各种原因造成了一系列地质灾害:滑坡、矿震、地表沉陷和地裂缝等。矿区的中部和西部的形成带状的地表拉裂和建筑物破坏;软岩区形成大面积的地表沉陷,硬岩区形成脆性和线性拉裂,这些现象与矿区地质结构是分不开的。通过对矿区地质结构和矿区地层构造演化研究,认为抚顺矿区地质灾害是发生在花岗岩与火山岩之间的"凹槽"内,是有限的。根据矿区主断层F1、F1A交汇点位置,将矿区地质结构类型划分为三种类型,并通过FLAC二维数值计算对三种类型的典型剖面进行了数值模拟和验证,合理地解释了矿区地质灾害的产生机理和发展趋势,为抚顺矿区地质灾害综合治理和采煤规划提供了科学依据。采用地质结构控制论来研究城市地质灾害提供了新的思路和方法。     

降雨因子对湖北省山地灾害影响的分析

根据湖北省1950～2003年726个山洪地质灾害样本,分析了其时空分布特征。滑动t-检验显示,逐年灾害数在1974年、1988年前后出现两次显著性突变增多（其中山洪、滑坡增多最明显）,逐年降雨量也相应有两次增加,二者相关系数可达0.3。表明我省年降雨量趋势性增加是灾害增多的主要诱因。进一步分析表明,暴雨以上强降雨是山洪、滑坡、泥石流、塌陷的主要诱因,连阴雨是崩塌的主要诱因,同时对滑坡、泥石流、塌陷有重要影响,对山洪灾害影响则较小。     

开挖型黄土边坡剥落侵蚀作用及变形破坏研究

人工开挖是黄土地质灾害最积极的诱发因素之一。为揭示非大型工程未经支护的开挖型黄土边坡在卸荷、剥落、侵蚀作用下边坡的变形破坏特征及其对边坡稳定性的影响,通过野外调查、原位微型贯入测试、室内试验等方法,对陕西省延安地区23处开挖型黄土边坡进行研究。结果表明,边坡卸荷剥落层厚度与边坡开挖年龄呈线性正相关关系,现场贯入阻力值与边坡开挖年龄呈负幂相关关系,浅层土体化学侵蚀现象较深层土体强烈。开挖型黄土边坡的变形破坏模式主要为滑移式崩塌和蠕滑-拉裂式浅层滑坡,崩塌的破坏演化过程主要为"侵蚀剥落-内凹-张裂-滑移",滑坡的破坏演化过程主要为"蠕滑-拉裂-贯通-滑脱"。     

黄土地区抗拔单桩的受力及变形特性研究

在黄土地区抗拔桩现场试验的基础上,通过数值模拟,分析了等截面抗拔单桩在竖向上拔荷载作用下的变形特性,并探讨了桩长和桩身混凝土强度对抗拔单桩Q-s曲线、桩身轴力及桩侧摩阻力的影响,力图为黄土地区抗拔桩的设计及施工提供一定的参考.     

咸阳北部煤矿采空区地质灾害成因分析

陕西省咸阳地区北部五县（长武县、彬县、旬邑、永寿、淳化）现有煤矿20余个,随着煤矿的开采和地下采空区的扩大,带来一系列次生地质灾害,严重威胁着当地居民生命财产安全。主要的地质灾害类型为：地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌4种。分析了该地区地质灾害成因,在Jacob假定条件下推导出该地区计算灾害的数学模型,得出咸阳北五县煤矿地质灾害的3个控制要素为骨架弹性释水率、含水层厚度和地下水头降深,且其中地下水头降深是唯一可变因素,也是地质灾害控制的主要因素;另外可通过地下水位利用数学模型预测该地区地质灾害的发生与发展。     

粤西封开地区花岗岩斜坡变形破坏与降雨响应关系研究

本文在2017~2019年地质灾害调查的基础上,结合降雨监测数据,系统分析了粤西封开地区斜坡变形破坏与降雨的响应关系。结果表明,斜坡变形破坏多发生在汛期（5~8月）,且变形破坏模式为“滑移”、“崩落（坠落）”和“倾倒”三种类型,规模均为小型。“软化崩解”、“渐进性破坏”和“刚性破坏”是花岗岩斜坡主要的变形破坏机理。斜坡变形破坏与单日降雨量和累积降雨量密切相关。斜坡变形破坏多发生在单日降雨量为30 ~ 90 mm区间内,其中与50 ~ 60 mm降雨量响应关系最为显著。斜坡变形破坏与累积降雨量具有明显的相关性;在累积降雨量150 ~ 250 mm区间内响应关系最为显著。相对于降雨,部分斜坡变形破坏有一定的滞后性,滞后期为5~7天。因此,在上述降雨阈值区间,区内花岗岩斜坡隐患点应进入应急预警状态。