安全厚度

摘要： 以某矿山开采为工程背景,充分考虑地下水因素对矿山围岩稳定性的影响,采用FLAC^(3D)软件建立矿山数值计算模型,结合岩石力学试验及工程地质调查结果获得围岩体力学参数,模拟矿区回采时围岩的地下水渗流场、位移场、应力场、塑性区分布等特征,获得矿坑顶板最小安全厚度。数值模拟计算结果表明,矿坑疏干排水作用以及第四系、强风化带黏性土固结压密、渗流固结,使计算范围内出现地面位移大于开挖面位移的情况;对采空区进行高质量充填并充分接顶,能有效控制顶板及上覆岩土体的变形;当计算区域顶板安全厚度≥35 m时,地下开采对地面的危害较小,可以满足保护第四系含水层与地面建筑物的要求。

摘要： 为解决隐伏充填溶洞探测难、失稳具有突发性等给隧道工程建设带来的安全风险,以南白花隧道岩溶治理工程为背景,结合工程地质条件,基于两端固结梁理论建立力学分析模型,推导了隐伏充填溶洞失稳的最小安全厚度和分析了其影响敏感参数,并根据分析结果提出相应的施工治理措施。研究表明,隐伏充填岩溶失稳的最小安全厚度受围岩的弹性模量、岩溶的大小、围岩及溶洞充填荷载、结构支撑荷载的影响显著;根据以上因素对隐伏充填岩溶失稳的最小安全厚度影响规律,提出了相应的预测预报方法和针对不同岩溶大小的治理措施,监测结果表明加固措施有效,保障了隧道的顺利贯通。

摘要： 岩溶地区进行桩基础施工时,常因溶洞上方岩层厚度不够而被压碎,引起工程安全问题。为保证桩基-岩层-溶洞的整体稳定性,以泰康(南京)国际医学中心项目为背景,开展基于岩体质量的溶洞顶板安全厚度确定方法研究。引入岩体质量等级参数,并结合极限分析法、弹性力学薄板理论,得出以下结论:溶洞顶板冲切或剪切破坏模式下,当岩体质量较差时,各桩基不同直径条件下的厚径比结果基本满足规范要求;当岩体质量较好时,厚径比取值有一定降低;顶板弯拉破坏模式下,溶洞顶板安全厚度取值变化情况并不明显;给出了3种不同破坏模式下的溶洞顶板安全厚度建议值。

摘要： 为了探究高炉炉缸的内衬侵蚀状态及侵蚀边界的形成规律,通过对炉缸内衬的传热特性分析,提出计算内衬侵蚀边界的移动边界搜索方法,并分析该方法的原理和求解过程,结合实例验证移动边界法的可行性。从冷却壁安全热负荷和内衬应力强度角度确定炉缸内衬安全厚度计算式。采用该方法对炉缸内衬的侵蚀边界进行计算,可综合评估炉缸的安全风险。

摘要： 为分析隐伏岩溶水压致裂对隔水岩体安全厚度和破裂演化规律的影响,采用基于连续-非连续数值计算方法的高性能软件GDEM-DAS开展三维数值模拟研究,通过分析掌子面的位移演化规律获得不同水压下隔水岩体的安全厚度,同时引入无量纲指标破裂度来定量化描述隔水岩体随开挖进程的破裂演化规律.通过计算,获得水压分别为1、2、3 MPa时掌子面监测点的位移和研究区域破裂度的变化曲线.计算结果表明:1)不同水压下隔水岩体的安全厚度均为7 m;2)掌子面位移和破裂度均存在突变点,且破裂度突变点早于6 m,说明岩体内部损伤到灾变状态时才会引起位移突变;3)在同一计算工况下,不同溶洞水压下的位移和破裂度突变点具有一致性,说明水压非影响隔水岩体稳定性的首要因素.

摘要： 为分析隐伏岩溶水压致裂对隔水岩体安全厚度和破裂演化规律的影响,采用基于连续-非连续数值计算方法的高性能软件GDEM-DAS开展三维数值模拟研究,通过分析掌子面的位移演化规律获得不同水压下隔水岩体的安全厚度,同时引入无量纲指标破裂度来定量化描述隔水岩体随开挖进程的破裂演化规律。通过计算,获得水压分别为1、2、3 MPa时掌子面监测点的位移和研究区域破裂度的变化曲线。计算结果表明:1)不同水压下隔水岩体的安全厚度均为7 m;2)掌子面位移和破裂度均存在突变点,且破裂度突变点早于6 m,说明岩体内部损伤到灾变状态时才会引起位移突变;3)在同一计算工况下,不同溶洞水压下的位移和破裂度突变点具有一致性,说明水压非影响隔水岩体稳定性的首要因素。

摘要： 针对深埋隧道掌子面前方承压溶洞突水问题,采用COMSOL数值模拟分析方法,模拟深埋岩溶隧道开挖和突水过程.研究隧道开挖过程中围岩渗流场信息变化规律和塑性区分布特征,结合掌子面主应力差和最大水平位移的变化,提出隔水岩体最小安全厚度确定方法,并通过与模型试验对比,验证数值模拟结果的有效性.分析溶洞直径、溶洞水压、隧道埋深和隧道跨度对隔水岩体最小安全厚度影响规律.基于多元线性回归理论,建立深埋岩溶隧道隔水岩体最小安全厚度预测模型.研究结果表明:对隔水岩体最小安全厚度HS影响程度最大的是溶洞水压P,其次是隧道埋深h,再次是溶洞直径D,影响最小的是隧道跨度L,并且HS与e0.0937P,lnL,D和h之间存在极其显著的线性关系.

摘要： 突水突泥是隧道穿越岩溶、风化花岗岩等软弱地层常面临的地质灾害之一.在隧道开挖过程中,预留必要的安全厚度是保障岩土体不被高水压击穿,遏制突水突泥灾害的重要措施.为了确定合适的安全厚度,首先基于溶质运移和多孔介质渗流理论,导出可以考虑软弱地层颗粒物迁移的多场耦合突水突泥理论模型;其次依托实际隧道工程,采用Comsol多场耦合系统开展不同安全厚度下的隧道渗流侵蚀特性数值研究.通过分析地层孔隙率、渗透率、涌水及涌泥量发展规律,评定发生潜在突水突泥灾害风险,进而确定合理的安全厚度.结果表明:防突厚度小于4m时,短时间内掌子面前方颗粒即发生显著流失,极易形成突水通道,涌水涌泥量大大超过开挖设计的标准.当防突厚度大于5 m,地层围岩孔隙率、渗流通道得到有效遏制,掌子面的涌水涌泥均得到有效控制.从安全、经济、技术角度分析,防突厚度建议取4m～5m.

摘要： 为解决岩溶地区隧道安全施工的问题,在突变理论基础上,对岩溶隧道顶板安全厚度及稳定性问题进行研究.基于弹性梁模型,综合考虑围岩自重和隧道坡度等因素,建立隧道拱顶突变失稳的判别方程,得到岩溶隧道顶板安全厚度的计算公式,并分析相关因素对顶板安全厚度的影响规律.在此基础上,进一步提出隧道拱顶失稳预测方法,并结合工程实例进行验证.研究结果表明:溶腔水压力、溶腔大小、围岩弹模对拱顶安全有着重要影响;基于突变理论得到的岩溶隧道顶板安全厚度计算方法在实际工程应用中具备可行性与较高的准确性,建立的顶板失稳预测模型能有效预测岩溶隧道拱顶失稳时间.

摘要： 桩基支撑于溶洞顶板的情况时有发生,研究地震作用下桩端溶洞顶板的稳定性具有重要意义.根据相似定理和分离相似设计方法,基于振动台模型试验对顶板厚度及溶洞直径变化下桩端顶板的动力响应特征进行了研究.结果表明,1)桩端溶洞顶板在地震作用下的破坏模式与顶板厚度及溶洞尺寸大小密切相关,一定顶板厚度情况下溶洞尺寸较小时(洞径1≤ 2d)表现为剪切破坏,而洞径较大时(如1≥4d)为显著的冲剪破坏,洞径越大冲切块体积所占比例越大.2)基于振动台试验得到的岩溶顶板破坏模式,结合拟静力法构建了可考虑岩体特性、地震烈度及桩径大小影响的最小顶板安全厚度理论计算模型,通过算例分析表明,最小安全厚度相比静力条件下要大,且随地震烈度的增强而增大,相同条件下冲-剪破坏的计算值均大于剪切破坏情况,说明地震环境下溶洞尺寸越大所需顶板厚度越大.成果可为实际工程中岩溶顶板安全厚度的计算提供理论基础.

摘要： 岩溶隧道掌子面不采取支护措施,极易成为突水灾害的常发部位,其又为隧道施工的工作面,突水灾害势必会带来严重后果.在岩溶隧道掘进过程中,掌子面与前方含水构造间的隔水岩盘厚度留设问题非常关键,决定着突水灾害的发生与否.对掌子面前方隔水岩盘安全厚度的影响因素进行分析,认为岩盘质量与岩溶水压是主导因子.利用三维有限元方法模拟岩溶隧道开挖过程,研究隔水岩盘安全厚度与其主导因子的相关变化规律.基于非线性回归方法,提出了能简单快速预测掌子面前方隔水岩盘安全厚度的数学模型,并为工程实例所验证.该预测模型具有简易、快捷、实用等特点,为岩溶隧道隔水岩盘安全厚度的预测提供了一个为现场工程师所接受的强有力工具.

摘要： 矿山地下采空区或其它地下空区严重威胁矿山生产安全,是造成人员、财产损失的重要致因,对于地下露天联合开采安全的影响更甚。根据当前采空区探测的常用方法、适用范围及选用原则,提出以高密度电法和地震映像法对洛钼集团栾川三道庄矿的采空区进行综合物探。重点分析研究了影响采空区探测结果精度的关键因素,指出了确保采空区探测精度的有效控制方法。根据结构力学和材料力学的相关理论,结合岩体工程特点,从理论上确定了采空区隔离层最小安全厚度与采空区跨度之间的相互关系,给出了不同跨度下安全厚度的推荐值。

摘要： 根据岩溶区桩端溶洞顶板的工程特点,建立符合其工程特点的岩溶区桥梁基桩下伏溶洞顶板的固支梁力学模型;引进突变理论,通过建立岩溶区桥梁基桩下伏溶洞顶板系统的能量势函数和分叉集方程,建立岩溶区桥梁基桩下伏溶洞顶板安全厚度确定的尖点突变模型。通过研究岩溶区桥梁基桩下伏溶洞顶板失稳破坏条件,建立了岩溶区桥梁基桩下伏溶洞顶板安全厚度的确定方法。工程实例分析表明该方法能满足工程要求,具有一定的理论与工程实用价值。

摘要： 采用二维弹塑性有限元方法对隧道开挖进行数值模拟计算,分析隧道与其侧部溶洞间岩柱安全厚度的影响因素,研究各影响因素与安全厚度的相关变化规律,并用多元回归和支持向量机方法得出了能综合体现各影响因素的岩柱安全厚度预测模型,从而为岩溶隧道设计施工提供一定的科学依据和指导.

摘要： 在使用多种方法估算并经实践验证采空区上部生产活动安全厚度的基础上,黑岱沟露天煤矿选用高密度电阻率法及直流电法为主、钻探为辅的探测方法和爆破垮落的处理方法,并对煤层自燃火区进行灌浆降温处理.该套方法已推广应用到哈尔乌素露天煤矿,取得了良好的效果,为国内同类矿山采空区处理提供了有益的借鉴.

摘要： 型静储量或具有一定动储量补给的岩溶水体突出已成为我国深埋长大硬岩隧道建设中最常见的地质灾害之一,尤其以上覆巨型岩溶水体突出为甚,当岩溶水体发育于硬岩结构中,附近通常不存在明显的地质缺陷,防突结构表现为具有一定厚度的隔水岩层。从宏观力学判据和微观作用机制两方面研究特大体量岩溶含水构造的的失稳灾变机理,首先,考虑巨型岩溶水体与隧道走向的位置关系,建立隧道拱顶破断突水的尖点突变模型,导出隔水岩层总势能函数的表达式,通过系统稳定的主控参数灾变演化路径的控制分析,得出隧道拱顶隔水岩层破断突水的力学判据和最小安全厚度计算公式。同时,结合深埋硬岩隧道突水实例,验证了最小安全厚度计算公式的有效性,并采用可考虑应力-渗流-损伤机制的计算程序,分析了拱顶隔水岩层突水通道形成的灾变演化过程。研究表明,隔水层失稳突水实质上是开挖条件下持续的应力-渗流-损伤的微观耦合作用诱发岩体强度降低,最终导致隔水岩层整体宏观失稳的结果。研究结论对岩溶隧道突水预测与防治基础理论研究具有重要的学术价值和工程意义。

摘要： 本文通过对岩溶地区岩体进行钻探取样和室内试验,分析了灰岩岩体的各项特性,并对现场溶洞大小分布规律进行了统计分析,同时介绍了岩溶地区各种桩基处理方法,并结合岩溶地区桩基工程的大量实例,对桩基的嵌岩深度和溶洞顶板的安全厚度进行了分析与讨论.

摘要： 本发明公开厚度测定装置。所述厚度测定装置可包括接收根据反射模式及透过模式中至少一个模式的太赫兹波的太赫兹波信号处理部、考虑所述第一反射太赫兹波与所述第二反射太赫兹波之间的第二时间差信息获取所述厚度测定对象体的折射率信息的折射率信息获取部及考虑所述折射率信息获取所述厚度测定对象体的厚度信息的厚度信息获取部。本发明利用向所述厚度测定对象体照射的太赫兹波获取所述厚度测定对象体的折射率，可利用获取的所述折射率获取所述厚度测定对象体的厚度，因此，能够在短时间内测定所有所述厚度测定对象体的折射率及厚度。

摘要： 提供了一种成型壁厚度识别装置、成型壁厚度识别系统、和成型壁厚度识别方法，所述成型壁厚度识别装置包括：计算部，其基于示出具有不同壁厚度的成型品的形状的三维形状信息，计算以每个壁厚度构成成型品的每个表面的表面积；以及确定部，其通过比较由计算部计算的每个壁厚度的每个表面积，确定满足预设条件的表面积的壁厚度作为基本壁厚度。

摘要： 血管壁厚度推测方法包括：取得工序(S101)，取得基于运动图像的行为信息，运动图像是使用四维血管摄影法得到的包含血管壁的运动图像，行为信息是与血管壁的多个规定点的位置的时间变化有关的数值信息；生成工序(S102)，基于由取得工序(S101)取得的行为信息，生成用于推测血管壁的厚度的推测信息；以及输出工序(S103)，输出由生成工序(S102)生成的推测信息；推测信息是将从位移的时间变化、速度的时间变化、加速度的时间变化、动能的时间变化、根据位移和加速度得到的弹簧常数、以及根据位移的时间变化得到的傅里叶系数中选择的至少1个进行可视化而得到的信息。

摘要： 公开厚度测定装置。所述厚度测定装置可包括接收根据反射模式及透过模式中至少一个模式的太赫兹波的太赫兹波信号处理部、考虑所述第一反射太赫兹波与所述第二反射太赫兹波之间的第二时间差信息获取所述厚度测定对象体的折射率信息的折射率信息获取部及考虑所述折射率信息获取所述厚度测定对象体的厚度信息的厚度信息获取部。

摘要： 提供了一种成型壁厚度识别装置、成型壁厚度识别系统、和成型壁厚度识别方法，所述成型壁厚度识别装置包括：计算部，其基于示出具有不同壁厚度的成型品的形状的三维形状信息，计算以每个壁厚度构成成型品的每个表面的表面积；以及确定部，其通过比较由计算部计算的每个壁厚度的每个表面积，确定满足预设条件的表面积的壁厚度作为基本壁厚度。

摘要： 本发明提供了一种安全岩柱厚度上下限范围确定方法，包括：S1，确定安全岩柱厚度上限：隧道开挖过程中，沿掌子面向溶洞推进方向，掌子面围岩塑性区逐渐靠近溶洞周围塑性区，当掌子面围岩塑性区与溶洞周围塑性区贯通时，将此时的安全岩柱厚度确定为上限；S2，确定安全岩柱厚度下限：隧道掌子面距前方溶洞越近，掌子面沿隧道方向位移逐渐增大，当此位移发生较大突变时，将此时掌子面的位置作为最小安全岩柱的临界面，此平面到溶洞的距离即为安全岩柱厚度的下限。本发明提供的安全岩柱厚度上下限范围确定方法可有效确定安全岩柱上下限范围，且理论性强，实用性高，实施方便，可为岩溶隧道施工安全及岩溶治理提供技术支持。

摘要： 本发明提供了一种基于掌子面位移突变理论的安全岩柱厚度确定方法，应用于隧道开挖掌子面至掌子面前方溶洞之间，包括以下步骤：隧道掌子面距前方溶洞越近，掌子面沿隧道开挖方向位移逐渐增大，当此位移发生较大突变时，将此时掌子面的位置作为最小安全岩柱的临界面，此平面到溶洞的距离即为安全岩柱最小厚度。本发明提供的基于掌子面位移突变理论的安全岩柱厚度确定方法可有效确定安全岩柱最小厚度范围，理论性强，简单易行，可行性高，能为岩溶地区隧道工程安全施工提供必要的参考。

摘要： 一种确定石膏自流平安全施工厚度的方法。该方法包括：基材板准备；测试板制作；测试板养护；测试；抗冲击测试通过，测试板对应的石膏自流平初始施工厚度为其安全施工厚度；测试未通过，在初始施工厚度基础上增加石膏自流平施工厚度，直至测试通过。本申请提供的方法，能够科学有效确定石膏自流平安全施工厚度，提高工程质量，并且具有良好经济效益。

摘要： 本发明公开了一种桩端下伏多溶洞地基的安全顶板厚度计算方法，首先将溶洞截面简化为规则的矩形，引入溶洞间隔，对冲切角进行修正，采用板理论进行求解，做出一定参数假设，然后计算考虑侧溶洞的冲切角，利用修正后的冲切角分别计算法向拉应力和切应力情况下安全顶板厚度，最后选取最大厚度作为最终的安全顶板厚度。相比传统计算方法，本发明考虑了岩溶区地基中多溶洞对冲切角所造成的影响，所构建的破坏模型更符合实际情况，求得的溶洞安全顶板厚度更为精确，与现存理论相比能更能符合实际情况的需要，达到为实际工程提供理论指导的目的。

摘要： 本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及基于能量法的非煤地层隧道岩石突出安全厚度处理方法，该系统包括S1、对掘进的隧道进行基本假设限定；S2、根据能量守恒原理建立气体压力与岩体最小防突厚度的关系式；S3、根据能量法计算实际案例中的突出前气体压力大小；S4、通过FLAC3D软件验证计算结果的正确性。本发明解决了现有技术中无法有效实现对非煤地层的气体与岩石突出进行计算的问题。