横向穿越滑坡段埋地管道应变响应特性研究*

为准确描述横向滑坡作用下管道非线性响应特征,采用非线性自适应网格技术建立横向穿越滑坡段埋地管道三维有限元模型,利用非线性接触模型表征管土之间、滑坡体与非滑坡体之间的相互作用,探究滑坡位移、埋深及壁厚对管道应变响应特性的影响规律。研究结果表明:随着滑坡位移增大,滑坡体与非滑坡体交界区域和管道位移最大区域两侧管道应变显著增大,易发生失效;结合应变失效判定准则分析,管道不发生失效的最大滑坡位移、最小管道壁厚及最大埋深,在本文算例中分别是0.36 m、9.50 mm、0.97 m。因此管道经过滑坡区时,可适当增大壁厚、减小埋深;滑坡发生后,应重点关注滑坡体与非滑坡体交界区域及管道位移最大区域两侧的变形情况。研究结果可为穿越横向滑坡管道的设计及安全运营提供一定参考。     

基于力学机制的滑坡安全性分析

通过分析某矿山滑坡体综合条件,从力学机制出发,全面分析滑坡体所受各方面影响因素并融入假设滑坡力学模型,探讨形成滑坡的原因,从几何学和运动学角度对滑坡的形成进行了一定的说明,最后根据研究所得的结论提出相应的防治措施。探讨的内容可以为相关生产单位提供一种看待滑坡的思路并据此制定合理的安全防范措施,将滑坡的影响降到最低程度,实现安全生产。     

地下开采沉陷对滑坡灾害的影响分析

我国西部矿区大部分位于山区及丘岭地区,这种条件下开采往往会导致滑坡灾害的发生。利用FLAC3D模拟地下开采地表沉陷规律,分析开采沉陷对滑坡稳定性的影响。通过GeoStu-dio软件模拟降雨入渗下滑坡暂态渗流场,将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析,并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨渗透系数、裂缝位置和深度对滑坡稳定性的影响。研究表明:降雨是诱发黄土层采动滑坡的主要因素,开采沉陷对采动滑坡稳定性的影响受控于采动区滑坡体结构形态、入渗能力、裂缝位置和深度。     

陕西旬阳小河口——两河关段瓦缸寨滑坡地质概况及其稳定性分析

为确保西安—安康二级公路路基质量,运用地质和地球物理(地震)两种勘探方法对滑坡区作地表和深部作地质勘探,查清滑坡对路基的影响程度。通过对该区的地质情况、滑坡体的成因及其稳定性等方面的分析和综合研究后认为:勘查区内新、老构造运动特征显著,是诱发滑坡的重要因素;滑脱面主要取决于断层面或层间千枚岩层等构造软弱带;区内该类滑坡体(或可疑滑坡体)是比较稳定的,相比之下,WT1和WT3勘探线南端滑坡体处较为稳定。     

河道型水库滑坡涌浪漫坝特性*

为探究山区河道型水库中,滑坡涌浪产生的冲击波对重力坝漫坝的影响,运用三维物理模型试验方法,探究近坝库区滑坡涌浪冲击波到达坝前时,坝前首浪最大振幅与涌浪漫坝体积的关系。结果显示,坝前首浪振幅沿坝体两岸向中间减小,坝段中心容易出现最小值;漫坝体积随首浪振幅的增加而增大。研究结果表明:坝前首浪最大振幅与涌浪漫坝体积两者呈正相关关系,漫坝体积受滑坡体角度与滑坡体积影响显著,进而构建漫坝体积计算方法。研究结果能够为大坝安全评估提供一定参考依据。     

个旧贾沙乡滑坡成因及防治措施研究

贾沙滑坡属大型牵引式滑坡,处于蠕变阶段.滑坡体为第4系粉砂夹粘土层.研究其形成原因对滑坡防护与治理有重要的意义.从贾沙滑坡的成因角度出发,提出贾沙滑坡的防治措施应全面做好各种词查(勘察)工作,尽早防止,科学施工,尤其是产生滑坡的主要成因--水的防治措施必须尽快解决,以防止不必要的损失.     

改进剩余推力法及其在三板溪滑坡稳定研究中的应用

基于传统剩余推力法和Sarma法,提出改进剩余推力法,以位于三板溪电站进水口上游的滑坡体为例,说明了对水利水电工程诱发的滑坡灾害的评价和治理方法.采用剩余推力法和改进剩余推力法对三板溪滑坡的天然状态、水库蓄水、地震、库水位骤降等工况进行了稳定分析.结果显示,在水库蓄水、地震、库水位骤降工况下,该滑坡的稳定性低于设计标准,因此,须采取相应的加固措施.推荐了抗滑桩设计方案,已经在三板溪滑坡工程中成功实施.     

高陡边坡三维实体变形预测的研究

从高陡边坡变形预测的机理出发,综合考虑三维点变形之间的相互影响以及变形的时间效应。根据三维实体变形预测理论,利用Matlab编制变形预测程序,建立了高陡边坡三维实体变形模型。结合实际工程监测资料,回归出相应的参数,并进行后续变形预测。结果表明,预测值与实际监测值相接近,相对误差在4%以内,由此为滑坡预警和安全生产提供了依据。     

露天矿含弱层边坡三维危险滑面构建及稳定性计算

露天矿含弱层边坡稳定性分析是露天开采领域中的一个重要研究内容,实际工程问题复杂多样,基于二维计算会导致结果偏于保守,有时无法满足复杂工程的需要,因此,开展含弱层边坡三维稳定性分析的研究是很有必要的。基于标准椭球,对其进行空间几何变换,与边坡插值生成一种由x_a等6个参数控制的椭球危险滑面,将椭球滑面与弱层结构面进行组合插值,构建含弱层边坡三维危险滑面;使用三维剩余推力法和遗传算法计算边坡稳定性系数并进行最危险滑面搜索,使用经典算例对方法进行验证,发现含弱层边坡随着滑体宽度增加稳定性系数逐渐降低。以锡林浩特某露天矿为应用实例,对东北帮含弱层边坡进行三维稳定性计算,验证了方法在实际工程中的适应性。     

数字矿山巷道三维管理的研究与设计

数字矿山是近年来的一个研究热点,而井下三维巷道的可视化是该研究领域的关键问题之一.详细阐述了如何利用C++和OpenGL技术来进行三维巷道建模与显示,并结合实例进行了分析,有效解决了井下三维巷道的设计与现实问题.     

A disaster scene simulation system in 3D for oil transmission stations: Design and implementation

The disaster scene in three-dimensional (3D) plays a crucial role in disaster emergency management and risk communication of oil transmission stations. However, existing research for the disaster scene mainly focuses on reproducing the disaster environment and rarely predicts the damage state of the disaster-affected object. This paper proposes an object-oriented modeling method that utilizes a multilevel decomposition pattern for disaster scenes. This method combines earthquake vulnerability assessment with 3D visualization technology to predict and characterize the damage state of critical infrastructure in oil transmission stations. To enhance earthquake risk perception, a simulation system is designed and developed, which allows for the construction of virtual scenes and quick simulation of disaster scenes in 3D. The case application shows that the system improves the 3D modeling efficiency of disaster scenes and enhances public awareness of earthquake risks. The simulation system can provide technical support for seismic mitigation planning and emergency management decision-making at oil transmission stations and has good application prospects.     

Stability analysis and comprehensive treatment methods of landslides under complex mining environment—A case study of Dahu landslide from Linbao Henan in China

A case study of Dahu landslide from Linbao Henan in China was discussed in this paper. Based on various kinds of basic data, the 3D numerical model of a geological structure which possesses all kinds of information including the mechanical characteristics and the geometrical parameters of geological discontinuities were known from previous works. Thus, both the whole geological structure and all kinds of geological components involved in a slope can be visualized on computer, the complicated analysis and calculation can be then carried out easily and effectively. Firstly, the combination of 3D numerical model with the limit equilibrium analysis theory in slope stabilization can easily provide the present stability factor. Then according to monitoring data of the total station, the potential sliding trends are analyzed if landslides do not occur. Secondly, there are a number of uncertainties on the factors of multi-forms of disaster, such as, rainfall, earthquake, and mined-out area. The unascertained mathematics theory is applied to the stability comprehensive evaluation. It shows four landslide bodies get to be at unstable state if there are some inducements. Thirdly, sliding distance and movement scope were predicted if landslides occur. On the basis of the analysis above, the treatment of the landslide body called isolated method of culvert was proposed. It has solved the contradiction of landslide and mining radically, and provides important technical assurance for safety and sustainable development of mine.     

基于Mapgis技术的地质灾害气象预警系统研究

我国处于特殊的地质构造部位,地质灾害分布广、类型多、频度高、强度大,特别是临近汛期,集中降雨诱发多起崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,造成了严重的人员伤亡及经济损失。在对汛期地质灾害的防灾减灾研究中,发现基于MapGis技术的地质灾害预警系统是重要的防灾措施之一。根据区域地质灾害的空间属性特征和同期常规气象资料,分析了河南省西部山区地质构造特征及地质灾害发育规律,讨论了气象与地质灾害之间的内在联系,在此基础上引入并优化"α～β"建模理论方法,建立了汛期地质灾害气象预警判据,并且基于Mapgis技术开发出河南省汛期地质灾害气象预警系统。通过2004年汛期的初步测试,证明该系统具有较好的地质灾害预警预报功能。     

基于Vega的灭火救援视景仿真研究

Vega是目前流行的虚拟现实应用程序开发环境,与Vega环境相关的应用程序还有三维建模工具Creator和人物仿真软件DI-GUY.在基于虚拟现实技术的灭火救援模拟训练系统中,救援场景的视景仿真是其重要组成部分.本文分析了基于Vega的软件平台开发灭火救援视景仿真系统的可行性,论述了在开发仿真系统过程中的一些关键技术,包括数据处理流程、三维建模、Vega软件的二次开发等.结论表明,利用Vega技术开发灭火救援视景仿真系统的方法是切实可行的.     

露天矿采空区爆破合理孔底填塞长度与起爆位置确定

为研究孔底填塞长度与起爆位置对露天矿采空区上覆岩石台阶爆破的影响,进行了数值模拟和工业试验。运用ANSYS/LS-DYNA软件构建了爆破模型,分析了存在采空区时台阶的爆破机理,通过对比分析不同孔底填塞长度、不同起爆位置下爆破时岩石拉应力及动能变化,揭示其对采空区爆破效果的影响,确定了采空区上覆岩石台阶的合理爆破方法,并通过工业试验进行了验证。结果表明:采空区的存在导致爆破能量的利用效率降低;中间起爆技术适合采空区上覆岩石爆破;孔底填塞长度在一定临界范围内时,爆破能量的利用效率是最佳的;确定了武家塔露天煤矿采空区上覆岩石台阶爆破采用中间起爆技术且孔底填塞长度为2 m。     

FLAC3D中复杂模型的三维建模技巧

在数值模拟中,模型是实体的简化而不失真的摹体.数值分析的合理性很大程度上取决于模型建立的正确性.解释了FLAC3D模型建模过程的一些问题.介绍了前期工作,及在FLAC3D中建模的特点,并进行了实例模拟.     

多软件联合的煤矿三维数值建模方法及其应用

为了解决复杂三维地质模型构建耗时费力、难度大的问题,提出了一种联合多个软件的复杂三维地质模型快速构建的方法,以钻孔信息为基础资料,利用3DMINE建立岩（煤）层等高线,以dxf文件形式导入GOCAD生成岩（煤）层点阵数据文件,利用SURFER对点阵数据进行网格化处理,导入RHIRO软件之中生成ANSYS可读取的iegs文件,经过ANSYS划分网格后导入FLAC3D中进行数值计算。以山东郓城煤矿的地质模型构建为例进行介绍,给出了以该方法进行地应力反演后得到的区域应力场分布云图。通过多个煤矿应用表明:该方法建模速度快,摒弃了繁杂命令流式建模方法,通过数据的逐步对接,减少了中间过程的人为干扰和误差,兼顾了ANSYS优良的网格划分功能和FLAC3D数值计算能力,且效果较好,可在其他领域和行业复杂地质模型构建中推广使用。     

铸造起重机多单元装配与耦合建模分析

结构建模分析是工程应用领域中应用较为普遍的一种分析设计方法,对于简单的几何模型实体单元不仅能够得到较高的精度而且能够很好地再现结构受力特性,应力云图具有较高的展示度,而对于复杂的几何模型,实体模型不仅消耗大量的建模时间,而且求解时间也相对较长.文中分析了Solid-Shell-Beam(S-S-B)多单元建模及耦合技术原理,建立了铸造起重机S-S-B多单元装配模型,通过S-S-B多单元模型与实体模型的对比分析,验证了S-S-B单元装配模型计算准确性,最后利用S-S-B单元耦合分析方法计算了铸造起重机在空载、满载、偏载等典型工况下的结构受力情况,为铸造起重机的设计、校核及使用维护提供技术支撑.     

动态瓦斯地质预测算法研究与可视化应用

为实现煤矿瓦斯地质动态精准预测与可视化,基于煤层埋深、厚度、倾角、地质构造等多种因素,通过将相似的地质模块定义为同一微单元,在此基础上将反距离权重插值算法和递归邻域搜索策略与数据优化处理算法相结合,应用于瓦斯地质动态预测可视化系统开发。研究结果表明:根据递归邻域搜索算法模型开发的多级瓦斯地质图动态分析系统利用瓦斯地质基础数据可对矿井瓦斯含量、压力、涌出量等瓦斯赋存参数进行实时分析和计算,动态绘制散点图、等值线和区域预测图,使瓦斯区域预测图过渡更加平缓,显著提高预测的精准性及整体的显示效果,同时其制图耗时也无明显增加,可为高瓦斯矿井安全生产提供决策依据。     

多组节理边坡稳定性FLAC3D数值分析

边坡稳定性对工程安全构成直接的威胁,对多组节理且较发育的岩体边坡稳定性安全评价,利用赤平投影方法能比较好地反映不稳定结面与边坡的几何空间关系、不稳定结构体的可能变形位移方向,为FLAC3D数值计算模型的建立提供依据。以某公路段岩体节理边坡稳定性安全评价为研究对象,通过赤平投影和FLAC3D数值计算模型稳定性分析表明,A1,J1节理组对边坡稳定性影响极大;A3,J1,A3,J2与A1,J1组节理构成贯通结构面,边坡不稳定体为两组结构面切割形成的滑体,边坡安全系数为0.67,需要支护加固。该方法对复杂节理边坡稳定性安全评价比较好地避免了采用工程经验建立数值计算模型的盲目性。