低地应力区地下洞室开挖围岩剪应力静态数值模拟研究

本文以西北某市大型水利地下洞室工程为例,采用弹塑性二维有限元法对低地应力区洞室开挖后围岩剪应力分布与围岩变形破坏进行了数值模拟,总结出了低地应力区地下洞室开挖后围岩剪应力大小、分布规律与围岩变形破坏的关系.该项研究它将有利于进一步研究低地应力区地下洞室开挖后围岩稳定性,同时对保障地下洞室工程的圆满进行具有重要的理论价值和现实意义.     

大型地下洞室不同开挖效应的动态仿真分析

针对云南锡业集团公司个旧锡矿地下采场洞室的开挖技术条件,采用非线性三维有限元法,对其动态开挖过程进行了仿真模拟分析,并优化选择了地下采场洞室的开挖顺序.结果表明,不同的开挖顺序,对围岩的稳定性具有显著的影响.     

Variation in DOC and trace metal concentration along the heavily urbanized basin in Kathmandu Valley,Nepal

Water samples were analyzed for DOC and trace metals from Bagmati River within Kathmandu valley, Nepal, to understand the variation trends of DOC and trace metals and their relationship along the drainage network. The variability in organic matter and wastewater input within the Bagmati drainage basin appeared to control DOC and most of the trace metal concentration. The large input of organic matter and wastewater creates anoxic condition by consuming dissolved oxygen and releasing higher concentrations of DOC, trace elements such as nickel, arsenic, barium, cadmium, and copper with downstream distance. Concentrations of DOC and trace metals like barium and zinc showed strong relationships with human population density and suggest that human activities have strong control on these parameters along the drainage network. The DOC and most of the trace metal concentration increased with downstream distance and appeared to be directly associated with human activities. The variation trends of most of the trace metals appeared to be the same; however, concentration varied widely. Inputs of organic matter and wastewater due to human activities appeared directly to be associated for the variation of DOC and trace metals along the Bagmati drainage network within Kathmandu valley.     

可视化人体的整体坐标系统

可视人数据集是人体解剖结构的基础信息数据集.为了确定人体结构在三维空间中的准确定位以及在不同个体之间便于比较,文中提出和建立了可视化人体的整体坐标系统.以通过耻骨联合上缘中点的水平横切面为标准原点平面,将人体分为上、下部:上部包括头,颈、胸、腹、上臂、前臂等重要部位;下部包括骨盆、下肢和手.人体的整体坐标系可以确定人体重要结构的每一个体元的空间绝对坐标及相对坐标,在图像的分割、匹配、重建中起重要作用.通过坐标系统的变换,人体整体坐标系统可以方便地应用于临床的定位定量诊断,手术导航,放射定位治疗以及人体运动功能等领域的研究.     

丹巴水电站引水隧洞高地应力软岩段三维开挖方案优化研究

采用摩尔-库仑弹塑性模型的有限元分析方法和岩体开挖卸荷理论, 并考虑地应力对隧洞的作用机制,建立丹巴水电站双洞四机引水隧洞软岩段三维开挖大型三维模型并进行岩体力学计算,分别以不同的掌子面推进深度进行开挖,从洞口开挖至一定深度。统计不同掌子面推进深度下各步开挖不同关键点处的位移变化情况,进行比选,建议工程实际应当选用的最佳掌子面推进深度;在该推进深度下,统计不同洞段不同位置的各向位移预留量,为超前支护的必要性提供依据和超前支护的施工提供数据支持,以保证工程施工的顺利进行,为后续类似工程设计提供参考。     

改进切线模量的非线性弹性模型

为了更好的反映基坑开挖后土体的变形非线性特性,采用幂函数描述土体剪切过程中切线模量随主应力差值增大而衰减的过程。积分得到主应力差值和应变的数学表达式,其反映的数学规律符合一般土力学模型的要求。对应于不同的幂指数,该表达式可以很好拟合三轴试验应力-应变曲线。基于Duncan-Chang模型参数确定的方法,提出了本文模型参数的确定方法。在通用有限元软件基础上二次开发了模型的计算程序。应用于某基坑变形的计算结果表明,本文提出的模型比Duncan-Chang模型能更好的预测围护结构的变形。      

Finite element analysis of steep excavation slope failure by CFS theory

The distribution of Coulomb failure stress (CFS) change in the steep excavation slope is calculated by finite element method in this paper, and the failure mechanics under different conditions have been investigated. Comparing the CFSs before and after the slope excavation (stress loading and unloading processes), the dangerous internal zone and the most likely failure external area are attained. Given the shear cracks on the top surface while tensile stress or cracks along the toe of the slope, we analyze the high cutting-angle steep slope in Kaixian county of the Three Gorges Reservoir region. We bring forward that the peak value of CFS after excavation can reach to the order of 0.1 MPa, which is greatly higher than that of before. Our preliminary results are useful for optimizing the reinforcement structure during the steep slope stabilization engineering.     

最近60年来气候变化和人类活动对山地河流入海径流、泥沙的影响——以胶东半岛南部五龙河为例

采用Mann-Kendall非参数检验法、累积距平法、有序聚类分析法及线性回归等数学方法,以胶东半岛五龙河流域为例,对最近60年来气候变化和人类活动对山地河流入海径流、泥沙的影响进行了研究。结果表明,20世纪50年代以来五龙河入海径流、泥沙量均呈现出显著的阶段性逐级减少趋势。最近60年来,五龙河年径流量和输沙量主要集中在6—9月;主要受年降水量变化影响,年径流量从1980年开始显著减少,并在1966年出现较大波动;受年降水和径流变化影响,年输沙量也分别在1966和1980年呈减少突变;总体来看,年输沙量减少的趋势性要强于径流量。除气候变化影响外,1966年以来流域内大面积坡耕地改梯田和园地、林地建设等人类活动,也是造成河流径流、泥沙减少的重要原因。整体而言,最近60年来,气候变化和人类活动因素对五龙河入海水沙总量减少的贡献率分别为70%—80%和20%—30%。     

PLAXIS2D模拟计算基坑开挖工程的适用性分析

岩土工程有限元分析软件PLAXIS2D已经被广泛应用于基坑开挖的数值模拟计算中,但关于其模拟计算基坑开挖工程的适用性问题,目前还未见有相关文献进行深入分析.鉴于此,利用PLAXIS2D对3个实际深基坑开挖工程进行了数值模拟计算,通过计算结果与实测结果的对比,分析了PLAXIS2D在基坑开挖工程中的适用性;在此基础上,对应用PLAXIS2D进行基坑开挖数值模拟计算的适用条件进行了探讨,研究结论对正确应用PLAXIS2D进行基坑开挖工程的模拟计算具有较好的参考价值.     

圆柱孔收缩的线弹性-完全塑性解及其应用

针对隧道开挖引起的地层损失现象,将开挖过程简化为圆柱孔收缩问题,借鉴文献[1]关于圆柱孔收缩的计算方法引入临界状态土力学理论,给出了圆柱孔收缩问题的线弹性-完全塑性解析解,并结合隧道开挖的工程特点给出了地层损失比以及地表土体最大沉降与隧道支护压力之间的关系式。将该方法的计算结果与Grant的离心机试验实测结果进行了对比,并通过国内外的工程实例对该方法的计算结果进行了验证,证明计算结果准确合理,可为隧道开挖引起的土体变形分析提供借鉴。