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切方边坡悬臂桩土拱效应形成与失效机制数值模拟被引量：1: 2015年; 为了分析切方边坡悬臂桩受力特征,运用二维颗粒流方法建立了相应的数值模型,研究了桩间土拱形成的过程及其破坏机制。依据桩后土体的荷载-位移曲线和变形特征,揭示了桩后土拱形成过程的3个阶段以及各阶段土体应力分布和变形的特征。研究结果表明:抗滑桩土拱的形成机制主要依赖于土体微元的荷载传递过程;土拱效应的形成过程受桩土相对位移的控制,且受桩间距的影响较大,而受土体参数的影响较小;抗滑桩土拱效应失效过程的数值模拟显示,土拱失效过程可分为3个阶段,且该过程受贴近桩体的土体的渐进破坏控制。土体强度和桩间距对桩后土体的荷载-位移曲线影响都较为显著。桩距相同时,随着土体强度的提高,桩后土体的极限荷载也越高,但对应的桩土相对位移量却较接近,同时软弱土体土拱效应的失效以'绕流'模式为主,而强度较高土体的土拱效应失效以'滑塌'模式为主;抗滑桩间距越小,桩后土体的峰值土压力越高,所对应的桩土相对位移越大。; 吕振利孙金山左昌群王梓懿; 关键词：岩土工程边坡抗滑桩土拱效应数值模拟

通省隧道变质软岩变形破坏灾变因子及其权重研究被引量：4: 2013年; 通省隧道主要穿越的地层为元古界武当群片岩,属于变质软岩,施工中多次出现围岩大变形与垮塌,严重影响了正常施工。本文从地质调查、室内试验、监控量测等方面,采用X射线粉晶衍射矿物成分分析、物理力学试验、现场测量等手段,分析了通省隧道变质软岩的变形破坏特征,重点研究了变质软岩变形破坏的孕灾环境及灾变因子,并通过AHP层次分析法确定了各灾变因子的权重,以为采取针对性的防治措施提供依据。; 刘富成蒋宗鑫陈建平

深基坑悬臂式围护结构地震响应分析被引量：3: 2013年; 悬臂式围护结构是深基坑最常采用的围护结构形式。应用有限单元法分析了深基坑悬臂式围护结构在地震波作用下的响应。计算结果表明,地震作用下悬臂式围护结构的弯矩出现波动,当地震强度较低时,其分布特征变化不大,但在强度较高地震作用下,上部结构的弯矩值显著增大。在地震波作用下,基坑内侧土体的塑性区明显向下发展,而上部的塑性区则朝着背向基坑的方向发展。基坑深度相同时,悬臂式围护结构的入土深度越大,结构本身受地震的不利影响越大,围护结构与土体的接触压力受地震影响的程度也增加,但此时地震荷载对土体塑性区的影响降低,对场地抗震稳定性有利。; 郭鸿俊李堰洲吕振利孙金山; 关键词：基坑地震响应抗震稳定性

大冶铁矿爆破开采巷道围岩累积损伤规律研究被引量：8: 2013年; 大冶铁矿东采场采用无底柱分段崩落法开采,频繁的中深孔爆破作业产生的爆破振动不可避免地对巷道围岩产生累积损伤,甚至诱发岩体的失稳破坏。结合大冶铁矿地下开采的生产实际,对其爆破开采所产生的爆破振动进行了监测,并对巷道围岩在爆破振动作用下的损伤累积规律进行了分析。试验数据表明,在单响药量和爆心距变化不大的情况下,随着爆破次数的增加,爆破振动的损伤逐步累积,损伤参数呈对数函数趋势增加。因此,尽管每次爆破诱发的爆破振动都低于《爆破安全规程》的控制标准,但爆破振动对围岩的损伤会不断的累积,不断使岩体的性能劣化,因而应视实际情况在爆破开采至一定次数后对巷道围岩进行检查和加固,以确保生产的安全。; 孙金山周传波郑晓硕卢文波陈明周创兵; 关键词：超声波检测巷道

动态卸荷作用下节理围岩损伤过程研究被引量：1: 2014年; 为了探明节理岩体中的巷道爆破开挖后的卸载机理,为实际工程提供理论依据,本文基于离散元数值模拟方法,分析了考虑爆破荷载深埋矩形巷道节理围岩的损伤过程。结果表明:高地应力条件下,爆破开挖会在节理围岩中诱发显著的松动效应,导致洞壁附近形成远大于静态塑性区的动态松动损伤区,使得最终屈服区以外的节理面强度和渗透性等力学参数发生劣化;受爆破荷载的影响,岩体的回弹将产生较大的振动速度,达到m/s量级,是洞壁附近节理面损伤的主要来源;节理的组合方式也会对节理松动产生较大的影响,当节理夹角接近60°时,围岩最容易破坏。; 路世伟孙金山周传波卢文波; 关键词：爆破开挖动态卸荷深埋巷道节理岩体围岩损伤

爆破应力波对邻近圆形隧道的动力扰动特征被引量：18: 2015年; 开挖爆破产生的地震波会诱发邻近隧道的动力响应,威胁邻近地下结构的稳定性。针对爆破应力波引起邻近隧道的质点振动和动应力集中效应,采用数值模拟方法,分析了爆破地震波中的P波对邻近圆形隧道的动力扰动特征。计算结果表明,应力波通过圆洞时,围岩中的主应力方向和动应力集中系数分布形态均与等效静态加载时相似,附加的动应力仅对圆洞洞壁附近围岩的主应力量值产生影响,而对洞壁以外围岩的主应力量值和主应力方向都将产生影响。其次,应力波通过圆洞时还将诱发振动速度集中现象,围岩质点的振动方向与波的传播方向总体一致,其振速集中系数与动应力集中系数的分布特征不同,且其最大值点位置相差约90°,这表明质点振动速度最大的位置并非动应力集中系数最大的位置。另外,圆洞洞壁最大振速集中系数随正则化波数的增加而增大,而最大动应力集中系数随正则化波数的增加而先增大后减小。; 孙金山左昌群周传波蒋楠; 关键词：爆破振动隧道 P波动应力集中数值模拟

通省隧道变质软岩变形破坏机理及减避措施研究被引量：9: 2012年; 通省隧道穿越地层主要为元古界武当群片岩,属于变质软岩。自施工以来多次出现围岩大变形与坍塌,严重影响了隧道的正常施工。本文分析了变质软岩变形破坏的特征,研究了通省隧道变质软岩的塑性流动变形、偏压、物化膨胀、流变、应力扩容等变形破坏机理,提出了提高围岩的整体性、加强支护的强度和刚度、增加体外支撑、加强监控量测等减避围岩变形破坏的措施,可用以指导隧道安全施工。; 陈建平蒋宗鑫陈志超孙金山

桩承式加筋路堤沉降的流固耦合分析: 2013年; 桩承式加筋路堤是一种应用于软土地区路堤工程的地基处理形式。为了研究路堤填筑及交通荷载对地基中超静孔隙水压力及路堤固结沉降的影响,结合某高速公路路堤地基处理工程实例,利用SIGAMA/W建立了桩承式加筋路堤沉降的流固耦合分析模型,分析在路堤填筑时的静水压力的变化规律,及其对固结沉降的影响,得出了相应的结论。; 杜金龙孙金山魏雨溪赵海丰; 关键词：流固耦合固结沉降超静孔隙水压力路堤

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国家自然科学基金(41102196)