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关键词： 小型水库   土石坝   填筑施工技术  

摘要： 小型水库在农业灌溉、乡村供水和防洪减灾中扮演着越来越重要的角色。综合运用水力学、岩土力学、施工组织管理等学科知识,以大量小型水库土石坝为研究对象,从施工准备、料场地规划、坝基处理、填筑材料选择和制备、填筑施工技术、压实质量控制和施工质量检测等方面对其各个环节的技术要点、质量控制标准和常见问题的应对对策进行了详细的阐述,旨在保证小型水库土石坝工程质量,提高施工效率,保证水库安全稳定运行,促进小型水利工程建设技术进步。

关键词： 级间分离   跨声速   非定常   数值模拟   轨迹预测   姿态  

摘要： 针对导弹与助推级间冷分离中初始分离速度对分离轨迹及气动力特性的影响问题,采用基于耦合六自由度运动方程的非定常流动数值模拟方法,模拟不同初始分离速度下导弹与助推的分离过程。模拟结果显示,分离过程可以分解为级间填充阶段和尾流冲击阶段,分离过程的气动力变化与流场特性相互耦合,提出初始分离速度影响导弹运动轨迹的拟合公式,得到分离后俯仰姿态受初始分离速度影响的运动学规律。初始分离速度对分离气动特性的影响研究能够为分离策略设计提供理论基础,为分离轨迹预测提供数学手段。

关键词： 巷道围岩   数值模拟   断层影响   变形控制  

摘要： 在煤矿生产作业过程中,巷道布置不可避免地会经过断层等地质构造复杂岩层,这些断层对巷道围岩及其支护结构的影响长期困扰着煤矿的安全高效生产。综合采用现场调查、数值模拟、监测分析等方法,以顾北矿的南翼轨道大巷过断层区域为背景,针对断层影响巷道围岩的变形,以及巷道围岩与支护结构稳定性等方面开展研究。研究结果表明:南翼轨道大巷在F93和F104断层影响区域的应力集中显著,过断层处的变形相对于巷道其他位置变形较大,断层处的应力与位移发生突变,巷道围岩破坏;两处断层的顶底板塑性区分布较为集中,两帮塑性区发育不明显。基于巷道原有的支护方式进行优化补强支护,在U型棚支护的基础上采用锚杆锚索加强支护,巷道的变形与破坏得到有效控制,并使得巷道围岩在断层区域的变形量接近一般区域。

关键词： 拉森钢板桩   顶管工程   深基坑支护   数值模拟  

摘要： 深基坑项目安全问题是相关领域关注的重点,为此,本文依托顶管工程深基坑开挖项目,开展了现场监测与数值模拟研究,对深基坑开挖引起的支护结构和邻近地表变形进行了分析。结果表明:基坑开挖过程中钢板桩桩体水平位移最大值为22.5 mm,随着深度的增加,钢板桩桩周土压力曲线呈非线性分布,与经典朗肯土压力分布曲线相比存在一定差异。桩底土压力峰值达到了164.1 kPa,在基坑开挖面以上实际监测数据略小于朗肯土压力,而在基坑开挖面以下朗肯土压力略大于监测数据。邻近地表沉降峰值出现在距基坑6 m附近,在距离基坑较近的位置处地表出现了小幅度隆起。桩体水平位移数值模拟结果与现场实测结果数值和沿深度变化趋势基本一致,体现了数值模型良好的仿真能力。

关键词： 缓波形立管   涡激振动   均匀流   段塞流   单向流固耦合   数值模拟  

摘要： 针对段塞流持续的压力波动导致缓波形立管振动这一问题,运用单向流固耦合方法对内部含段塞流作用的缓波形立管的振动特性进行研究。结果表明:混合流速为1.5 m/s、气液比为1的段塞流对立管振幅影响较大,特别是横流向振幅;此外顺流向振动频率稍有减小,但横流向振动频率大幅提高,激发高阶模态并产生共振。所得结果可为缓波形立管振动特性研究提供参考。

关键词： 首次蓄水期   安全监测   设计控制指标   工作性态  

摘要： 基于某水电站拱坝工程的监测结果,分析该拱坝在首次蓄水期初期的变形、渗流及应力应变等的变化规律和分布特征,进而评判拱坝的运行工作性态。监测结果分析表明,该工程坝体及坝基的变形量较小且正常,应力分布合理且蓄水后变化符合拱坝低水位运行特征,基础渗压分布合理,渗流量总体较小。变形、渗流及应力应变实测值均在设计控制指标范围内,因此可判断该工程拱坝在首次蓄水期初期的工作性态正常,基本满足设计要求。

关键词： 露天转地下   地压分布特征   FLAC^(3D)   数值模拟  

摘要： 永平铜矿露天转地下开采后,地下矿体回采将影响西部露天边坡、南部排土场、Ⅱ号矿体北段露采与地采之间隔离矿柱、地下断层附近采场的稳定性。本文结合矿山工程地质条件、采矿设计规划等资料,采用FLAC^(3D)软件建立了永平铜矿地下开采过程的数值模拟计算三维模型,研究了地下开采过程地压分布特征以及地下开采对上述区域稳定性的影响。研究表明:Ⅱ号矿体北部回采过程中可能会引起上盘围岩与隔离矿柱发生错动,Ⅱ号矿体南部回采过程中潜在的破坏区域集中在采场周边,Ⅳ号矿体上部回采过程中露天坡脚处应力变化明显,Ⅳ号矿体下部受F2断层控制在回采过程中采场端部易出现应力集中,二步骤回采矿柱导致的围岩位移约占总位移量的60%~80%。总体来说,上述区域在开采过程中均出现了不同程度的应力集中与变形等潜在地压风险,在后续开采过程中应加强对地压风险区域的监测,同时研究结果也为地压监测方案设计提供了技术支撑。

关键词： 软弱地质   地铁深基坑   数值模拟  

摘要： 通过有限元数值模拟的方法建立基坑三维模型对砂、靠近水域淤泥地质的基坑在开挖过程中的变形规律进行分析,分析结果表明:距离基坑边缘>18 m时,区域内地表沉降相对减少、随着距离基坑边缘的位置不断增大,基坑的坑外地表沉降影响不断扩大,但对应的地表沉降值在减小,影响在减弱;此基坑在前两个步骤开挖中,基坑底部均匀隆起,随着开挖深度的加深,隆起现象会越来越严重;在靠近水域的基坑,由于地下水的影响,墙体变形相对严重;延长连墙嵌固深度可以改善坑外地表的沉降和减小墙体位移。

关键词： 缓坡海床   土工格栅   波浪荷载   数值模拟   冲刷试验  

摘要： 在“海洋强国”建设和“双碳”战略目标下,绿色环保低碳的土工格栅可用于保护海洋土地资源,从而提出易于施工的格栅片式插入和笼式嵌入两种加固方式.首先,通过ABAQUS软件建立海床模型,以二阶Stokes波理论为基础,研究波浪作用下缓坡海床的动力响应和海床失稳后的破坏区域,与解析解对比,验证了数值模型的可靠性;其次,考虑格栅顺坡平铺、片式插入与笼式嵌入3种铺设方式,缓坡倾角、海床土的渗透性与强度等因素,建立嵌入格栅后的海床模型,研究嵌入格栅后的海床动力响应特征.最后,建立砂质缓坡海床的物理模型冲刷试验,分析海床在格栅不同方式加固后的泥沙流失和海床截面的变化,揭示格栅不同铺设方式对海床的加固机理.

关键词： 碎屑冰冻体   融化   直剪试验   剪切力学行为   有限-离散元  

摘要： 冰川碎屑冰冻体的冰水赋存状态对温度的变化非常敏感。近年受到气候变暖影响,由碎屑冰冻升温融化而引发的冰崩灾害被广泛报道。为了研究温升条件下碎屑冰冻体的抗剪强度劣化行为,提出了正融碎屑冰冻体的有限-离散元数值模型(F-DEM)。模型将碎屑冰冻体概化为冻土、碎石实体单元以及黏聚力单元,将根据试验所得的碎屑冰冻体抗剪强度升温劣化描述为黏聚力单元的黏结强度的升温劣化过程。首先,在冻土内预置使用“牵引-分离”准则的黏聚力单元来代表孔隙冰。然后,在Abaqus软件中使用用户自定义子程序VUSDFLD,通过温度场变量对黏聚力单元的黏结强度劣化规律进行控制。将数值结果与试验进行对比,发现峰值抗剪强度、变形模式、破坏模式等宏观响应特征和强度劣化规律与试验结果吻合较好。对融冰率、碎石率和载荷水平等条件对碎屑冰冻体剪切力学行为的影响进行了研究,结果表明:当融冰率≤2%,剪切破坏模式为粗糙的“锯齿状”;随着融冰率增加(> 2%),剪切破裂面逐渐向较为平滑的“圆弧状”转变。在冻土-碎石界面,由于强度差异较大容易形成应力集中,导致裂缝沿该界面形成渐进式贯通。含石率的增加会导致碎屑冰冻体抗剪强度的降低。随融冰率增加,碎屑冰冻体抗剪强度对含石率的敏感性降低。对于维持着较高剪切负荷的碎屑冰冻体来说,环境温度的轻微上升可能导致剪切应变的突变。恒载下的变形可分为3个阶段:初始阶段、发育阶段以及快速变形阶段。在初始阶段,剪切应变先增加后稳定;在发育阶段,剪切应变出现拐点;在快速变形阶段,剪切应变快速增加。拐点的温度随着初始剪切应力的增加而降低,两者近似为线性关系。较高的应力水平下,碎屑冰冻体的剪切应变对温度的改变十分敏感。未来应就模型简化方法、参数取值规律、冰水相变和尺寸效应等问题进行进一步研究,以适应实际冰川案例中剪切强度劣化行为的模拟。