据悉第一台样机将于2013年5月在荷兰安装万博lol竞猜

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  粘性土断裂灌舅的地表裂缝深度计算张玉峰( 福建东辰综合勘察院福建福州350005)摘要基于断裂力学理论对基坑开采引起的地表裂缝发育规律进行研究:在分析已有的多种粘性土断裂准则的基础上,对土体的G ri ffi thM ohr联合断裂准则进行简化.并提出了开采地表裂缝最大深度的计算公式。关键词断裂准则粘性土基坑开挖裂缝深度中图分类号:P642.162文献标识码:A文章编号:16729064(2013)03--09702基础坑开挖会导致基坑周围地表沉陷、内部隔水层的拉张变形等.在局部地区会出现拉裂缝。直接关系着地表水体、上部松散含水层的水力联系,并对地表建( 构) 筑物产生破坏作用.这就要求考虑水体下及地表有重要建筑物或构筑物( 如房屋、道路、大坝等) 情况下开采可能产生的影响。因此,必须对地表土体及深部土体隔水层的抗拉特性、断裂发育特点及影响因素等予以研究。断裂准则1概括地说.这一理论是以G ri 伍山理论为基础,采用M c.Cl i ntock提出的闭合压力的概念.将G ri 伍th强度理论和M ohr-Coul om b的直线强度理论相结合.建立起联合抗裂理论数学模型( 图1) 。该强度曲线由一段直线者在点B光滑连接。点B为关联点。也是闭合压力盯。作用点。盯。的物理意义为使裂隙闭合的垂直于裂隙面的正压力.在此压力作用下裂纹闭合。B点右侧直线段满足M ol ar-Coul om b强度公式,万博lol竞猜左侧曲线段满足修正后的Gri gi tIl 强度公式.即(orl 盯3)L2(orl w -o s)si n6(orl +盯3)一2(orl 『叮雏)si n4灯I-0-2, ---o(1)式中:盯l B、仃孤为盯B在orl 仃3坐标系中的对应值。/磊彳o,名蟮区圈1。\rl剪切断裂区Gri 侬thM ohr联合准则数学模型利用微体力平衡条件可得⋯ :orl庐鼍譬旦唑,叮妒号兰旦唑l - si nOl +si nO将以上2式与式( 1) 以及M oh卜Coul om b强度公式联立。可解得:叮n=』竖专嚣窖高专{::!!{凳;坠一c sin中c。s牛可见,闭合应力盯。的值完全取决于土的力学性质指标(2)C、 P、u c、utO图1中,A点为抛物线的最低点,在A点左侧,属于拉张断裂;在A、B点之间,为过渡型断裂;B点右侧为剪切断裂。在A点,芈生=0,将式(1)对or。求导,可得:a叮2(orl ^-or3^)一2(盯1.-or强)si n6--0,即盯l ^盯弘=(叮1B-仃强)si nq)。故可将断裂准则分成以下3段:(1)若(orI仃3)2(orm or强)si nq),或orl 一or3.丁1(orcort),二如取or3仃t,则叽下1(ore一30rt),并且(orl --O 3)2-2(orl B-叮弼)二(orl +or3+ort)si nq)一0-2:0,则出现拉张断裂,断裂倾角0=0。。(2)若(叮l B一叮蛐)si nq)+or3orl O rl B,且(orl 一盯3)22(盯m 一盯3B)(盯。+叮r阿。)si nq)一一0,则此阶段为从拉张断裂到剪切断裂的过渡段.属于具有张拉性质和剪切性质的混合型断裂,断裂倾角可由下式计算得到:cos20=旦咝堡。sin pO t- O 3(3)或cos20=导殳咀sin P二ol - - O r3(4)(3)若仃l 仃l B,而且cr3盯ltan2(45。一睾)-2c tan(45。一孚)二(5)则为剪切断裂,断裂倾角0=45。一譬。二2简化的Gri £fi thM ol l r联合断裂准则Gm thM ol ar联合准则能够比较全面地反映粘性土的断裂行为。然而其曲线部分函数较为复杂。因此,不少研究人员对其进行了相应的简化,主:要是将曲线.引,使其更加简单实用.同时也能满足工程精度要求。本文将Gri ttl thM ol ar联合准则简化成如下形式( 图2) :咿orlOr%lD,,:仃,0:3----。--一Or詈103式中ⅣlD=itan孑4.5ten(45卜2.c.tan(45。一号,)一吼+2c tan(45。一睾)盯I吼D ,=仃l20-詈)一。一詈)I。(。一÷ )(6)作者简介:张玉峰( 1980~) ,男,河北满城人,2005年毕业于中国矿业大学资源学院,现在福建东辰综合勘察院从事岩土工程( 工程勘察) 、工程物探、地质灾害评估与施工等工作。2013.N0.3.o万方数据 缝临界水平变形值,也即极限拉应变值。他在模型试验的基础上.根据弹性力学和M ohrCoul om b理论建立了地表裂缝发育的极限深度公式:h:一1.竿鱼(12)1I十斗或h=÷ (1+斗) c tg(45。一詈)式中,E一土层弹性模量;斗一泊松比;7一土的重(13)一v上度;C一粘聚力; p一内摩擦角;h一地表裂缝发育的极限深度。但文献4没有就土的相似材料进行论述.也没有对试样的物理力学性质及粒度成分等加以说明.仅仅按照几何相似来进行试验,得出的结论参考价值有限。在建立地表裂缝发育极限深度公式时.将土体假设为线弹性体.并依据M ohrCoul om b破坏准则判断拉断破坏还值得商榷。一般在裂缝较小的情况下.水平受拉土体的最大主应力矾可认为是上覆土体荷载产生的。根据G ri fti thM ohr联合断裂准则,盯l 叮3i 1.(O c一仉),并g(cr广仍)2-2(crl B-仃)(叮l +盯3+o t)sinq)q0时,出现拉张断裂,断裂倾角0=0。。若深部粘土隔水层最大水平拉应力达到土体的抗拉强度,即盯,=一crl ,则出现拉张断裂的必要条件是仃l _1hi 1(cro-3cr。),即hOci-30t(14)二一y式中:h一拉裂缝深度( m ) ;-/一上覆土体的重度( 各土层重度的加权平均值) 。上式只能解释纯拉断的情况.由于Gri ffi thM ohr联合断裂准则也定义了过渡型断裂区.在此区间土体仍有可能发生拉断,但随着最大主应力的增加,剪切的影响更加明显。只有深入了解极限拉应变与围压的关系才能做出正确的判断。另外,也可根据式( 6) 估算拉裂缝深度。盯,盯m 时出现拉裂缝,即叽=讪上,处理可得:tan2(45。一譬)h地带铲周鸿逵、朱安龙等人[5.e]对土样进行了三轴拉伸试验,结果表明.当周围压力o 1200kPa时的应力圆全部在M ohrCoul om b强度包线以下.说明在这种情况下,土样中的剪应力较低,不足以发生剪切破坏,破坏由拉伸引起。当盯。一吼+2c tan(450导)(15)200kPa时.断裂应力圆已与强度包线相割.将发生剪切破坏。据此拉裂缝的范围可由下式确定:h垒! 堡( 16)14结语开采过程中地表土体会有局部的拉伸变形.当土体单元应变超过土体的极限拉应变时.就会出现裂缝。( 1) 从断裂力学角度分析了粘性土的破坏机理,综述比( 下转第102页)2013.N o.3.国万方数据 速回转时频繁地敲击套管.使得套管更容易断脱.所以套管连接处应用环氧树脂等粘接剂粘牢,或缠棉纱扭接严紧.以免套管脱扣.( 3) 尽量配备泥浆净化设备.清除冲洗液中的无用固相.维持冲洗液性能,减少排放,节约成本。( 4) 进一步加大“ 适岩” 钻头的研究力度,提高钻效。6结论( 1) 厚黄土覆盖层地区。采用跨级下套管,可以有效防止套管事故的发生。( 2) 扩大钻头外径。加大钻孔环状间隙,有效降低了泵压和冲洗液激动压力.同时有效减小了强渗透性地层冲洗液的渗漏。( 3) 通过扩大钻头外径,使用润滑型无固相冲洗液,更改钻进参数等措施形成的预防粘附卡钻事故综合措施.有效降低了强渗透性地层粗砂岩、砾岩层粘附卡钻事故发生的概率。万博lol竞猜( 4) 应用塑料套管,万博lol竞猜有效降低了技术套管损失,节约了生产成本。参考文献1韩广德,金宝昌,丁祥发.中国煤炭工业钻探工程学.北京:煤炭工业出版社.20002赵鸿生.伊犁吉伦台一塘坝矿区压差粘附卡钻事故分析与预防.中国煤炭地质,2012,24( 11)3卢予北.刘志国.等.钻井过程中钻具吸附卡钻事故成因与处理技术.探矿工程,2004(12)4福建省煤田地质局.绳索取心金刚石钻进工艺技术在煤田钻探中的推开和应用.福州:福建省煤田地质局.20005福建省121地质大队.绳索取心煤田深孔( 1200m ) 施工工艺技术总结.福建龙岩:福建省121地质大队。2010( 上接第98页)较几种常见的断裂准则.将G ri tti thM ohr断裂准则简化成2段直线) 将断裂准则应用于开采地表最大裂缝深度的估计。提出了相应的计算公式。参考文献1李晓军.张登良.任钰芳.路基填土抗拉强度测定的实验研究.西安公路交通大学学报,2004,20( 2)朱安龙.粘性土抗拉强度试验研究及数值模拟.成都:四川大学出版2社.20053严驰,刘润,刘晓立.将断裂理论引进基坑开挖的有限元分析中.中国港湾建设,2000( 1)4吴侃,周呜,胡振琪.开采引起的地表裂缝深度与宽度预计.阜新矿业学院学报:自然科学版,1997,16( 6)5周鸿逵.三轴拉伸试验中试样的断裂机理.岩土工程学报。1984.6( 3)6朱安龙.粘性土抗拉强度试验研究及数值模拟.成都:四川大学出版社.2005十部门出台新规促粉煤灰高附加值利用日前,国家发改委等10个部门联合发布新修订的《粉煤灰综合利用管理办法》,鼓励对粉煤灰进行高附加值和大掺量利用,用灰单位可申请享受资源综合利用相关优惠政策,支持对粉煤灰大掺量、高附加值关键共性技术的自主创新研究,并制定相应的鼓励和扶持措施。一一Ⅶ..一岫 一。Ⅶr Ⅶl-一“ Ill -一Ⅶ 一Ⅶ 一Ⅶ。Ⅶ 一H 一 Ⅶ 一Ⅶ 一Ⅶ_ 一帅 一ⅦP。Ⅶ一。%● 一岫 卅 一Ⅶ 一Ⅶ● 一 一Ⅶ 一。1.11_-,。Ⅶ 一 Ill s 一。Ih一 Iht一Ⅶ∥ 。岫 。 -“ 。 l-2012年我风电新增装机容量1400万kW中国可再生能源学会风能专业委员会初步的统计数字显示.2012年,中国风电新增装机容量达到1400万kW 左右,总装机容量达到6083万kW ,发电量达到1004亿kW h,风电已成为我国主力电源之一。福建平潭青峰风电场启动运作据平潭时报报道.三个风力涡轮发电机今年2月27日在青峰风电场开始运行.青峰风电场位于长江澳西北部的一个斜坡地区的田野上.是平潭综合试验区一个非常关键的省级项目。G E推出世界首台智能风机近日,G E宣布推出目前全球最高效,拥有最高电力输出的2.5120型风机.这也是世界首台智能风机。据悉第一台样机将于2013年5月在荷兰安装。2013.N0.3.@万方数据

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