张波
- 作品数：32 被引量：286H指数：11
- 供职机构：山东大学土建与水利学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金山东大学自主创新基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学交通运输工程更多>>
- 岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水治理技术
- 2024年
- 我国岩溶地质分布广泛,岩溶突涌水已成为石灰石矿山安全生产的巨大灾害与挑战。以广西某岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水为研究对象,针对该矿山地质条件复杂、集中涌水量大、流速高等特点,利用岩溶发育特征、资料分析与地球物理探查等方法初步圈定矿山径流带区域;进一步通过钻探、跨孔CT和示踪联通试验等精准查找到矿山Y01特大涌水点岩溶管道的具体位置,在此基础上研究并实施了矿山涌水治理技术与工艺。研究表明:(1)针对复杂岩溶凹陷式露天矿山大流量、高流速的涌水特征,提出并实施了“非连续帷幕截流+关键通道探查与封堵+止浆垫控流降速”的岩溶矿山涌水综合治理体系。依据岩溶发育的不均匀性,提出了非连续帷幕封堵裂隙型涌水区域的思想;对大流量岩溶管道型集中涌水设计采用止浆垫控流装置,通过控流能有效降低关键过水通道内水流速度,为注浆材料的有效留存沉积和工程的成功封堵提供了重要条件。(2)关键孔联合注浆工艺是岩溶管道型涌水成功封堵的保证,关键孔是指直接揭露岩溶涌水管道或与涌水管道联通性极强并对注浆堵水起主要作用的钻孔。针对矿山Y01岩溶管道型特大涌水精准查找到2个关键孔,均在矿坑南部:一个是距涌水点直线距离约50 m的近距离钻孔(以下简称“近孔”),另一个是距涌水点直线距离约150 m的远距离钻孔(以下简称“远孔”)。现场采用近孔、远孔2个关键孔联合注浆工艺:近孔以粗骨料和自主研发的可控凝结新型材料进行注浆,远孔仅注水泥浆液;近孔粗骨料和新型材料既能降低管道内的水流速度为远孔浆液起到更好的留存沉积作用,又能作为封堵材料起到增强的功能,远孔因其离涌水点距离长、辐射范围广、浆液扩散充分而能确保封堵长度和效果。近孔、远孔协同配合同步注浆是封堵管道型大流�
- 李海燕夏茂哲张锟张波孙怀凤赵国东韩俊飞刘功杰贺恩磊
- 关键词：岩溶地区涌水治理
- 拉力型锚杆锚固界面剪应力分布偶应力理论分析
- 锚杆锚固段界面剪应力分布规律是锚杆设计研究的重点，直接影响锚固效果。锚固段界面上的剪应力会引起界面附近的岩土体较大的应变梯度，而用经典弹性理论分析锚固段剪应力时没有考虑应变梯度。偶应力理论引进弯曲曲率，考虑弯曲效应对介质...
- 吴延峰张敦福张波朱维申
- 关键词：拉力型锚杆偶应力有限元法剪应力
- 水力耦合作用下岩体3维裂隙的起裂扩展模式研究被引量：10
- 2018年
- 岩体裂隙在高地应力、强渗透压作用下极易发生扩展、贯通,导致岩体破裂失稳。为研究水力耦合作用下3维裂隙的起裂扩展模式,采用3维断裂分析软件FRANC3D建立水力耦合数值模型,进行数值模拟研究,并开展相应的含裂隙透明树脂类岩石材料室内破裂试验。通过对比模拟与试验结果,分析了不同断裂准则的适用性,验证了数值模型的可靠性。基于数值模拟调查了不同加载条件下裂隙前缘断裂参数的分布特征,获得了水压、侧压等关键因素对裂隙起裂角及扩展长度的影响规律。结果表明:采用优化的能量释放率准则模拟的3维裂隙空间起裂扩展模式与试验现象具有良好的一致性;裂隙长轴端点处的翼裂纹为Ⅰ-Ⅱ(张拉-滑移)型复合裂纹,短轴端点处的平面扩展为Ⅰ-Ⅲ(张拉-撕裂)型复合裂纹,除长、短轴端点外的其余位置发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合断裂;水压的存在显著改变了裂隙前缘的应力分布状态,水压增大可提高拉应力水平,明显促进张拉断裂的发生,使裂隙倾向于沿原裂隙面方向起裂,并导致裂隙前缘各处扩展速率趋于均衡;侧向压应力增大可显著促进张拉断裂,抑制滑移与撕裂断裂,并使裂隙前缘能量释放率呈降低趋势,从而抑制裂隙扩展,而侧向拉应力起相反作用,由此认为岩体在双向受压状态比拉压受力状态更为安全;侧向压应力与水压共同导致翼裂纹偏转角度明显减小,改变了3维裂隙的空间起裂扩展模式及岩体的宏观破裂形态。
- 杨磊梅洁李术才李邦翔郭孔灵张波杨为民张强勇
- 关键词：应力强度因子能量释放率
- 地铁列车引起的振动对城市敏感建筑结构的影响被引量：1
- 2013年
- 以某相对地铁线路水平距离较近的市级文物保护敏感建筑为研究对象,设线路时速70 km/h,分析地铁列车运行时产生的振动对该建筑结构的动力影响。针对整体道床和橡胶减振垫浮置板道床,建立车辆-轨道耦合模型,采用Newmark方法计算列车载荷;建立轨道-土层耦合模型,利用有限元方法分析地铁列车引起的振动在地表面的传播特性,并计算地铁列车振动对敏感建筑结构及周围环境的影响。研究结果表明:采用整体道床时,敏感点的垂向Z振级和敏感建筑结构的水平速度都大于标准值;采用橡胶减振垫浮置板道床时,敏感点的垂向Z振级和敏感建筑结构的水平速度都低于标准值;同时说明橡胶减振垫浮置板道床具有很好的减振效果。
- 匡健王明斌张波张敦福
- 关键词：整体道床有限元法
- 一种用于水压致裂试验的水压供给装置研制及应用被引量：1
- 2019年
- 为研究水压致裂过程中水力裂缝的起裂、扩展规律及机制,研制了一种新型水压供给控制装置。该装置由水泵、增压泵、空气压缩机和导水钢垫板等组成。该装置的主要特点是易于与目前广泛存在的压力伺服机相配合,共同完成水压致裂试验,具有操作简便、效率高、成本低、组装方便等优点,使水压致裂试验更易大面积推广。利用该试验装置对类岩石试块进行了水压致裂试验,研究了不同围压下含预置裂隙试件的水力裂缝扩展规律,并与无预置裂隙试件水力裂缝扩展规律进行了对比。试验结果表明,对于含预置裂隙试块,当水平应力差较小时,预置裂隙裂尖对水力裂缝扩展影响较大,水力裂缝起裂后向预置裂隙裂尖方向扩展;随着水平应力差的增大,水力裂缝向最大水平应力方向偏转。试验证明该装置可靠性高,试验过程稳定。该研究对水压致裂试验具有促进意义。
- 张波李垚杨学英朱飘扬朱春帝刘子豪刘文杰罗志恒
- 关键词：水压致裂
- 单向轴压条件下内置椭圆三维裂纹扩展无网格方法的研究被引量：7
- 2016年
- 根据三维裂纹前沿局部坐标系中主法平面内的周向应力计算公式,可以确定主法平面内的最大周向应力σθ,并由最大周向拉应力裂纹破裂准则确定裂隙岩体的破裂载荷和裂纹的破裂方向以及破裂步长。在三维无网格方法的节点的影响域中,选择合适的节点密度,以确保计算精度,并对单向轴压条件下内置三维裂纹扩展进行了数值模拟研究。根据数值计算结果,分析了破裂载荷、裂纹扩展角和扩展步长,揭示了内置三维裂纹的破裂过程,结合插值法清楚地展示了三维裂纹的破裂曲面形态。研究结果表明,针对三维裂纹破裂过程和破裂曲面形态无网格方法数值计算结果与FLAC-3D计算结果和试验结果吻合较好。
- 张敦福张波王卫东黄盛华李术才朱维申
- 关键词：数值模拟
- 煤矿巷道二次支护锚固参数研究被引量：7
- 2017年
- 研究了锚杆长度及初锚力在煤矿巷道二次支护中所起作用。以有限元程序ABAQUS为分析工具,以锚杆长度及初锚力为变化参数,建立了18个计算工况,定性研究了各参数在煤矿巷道二次支护中所起的作用,并用煤矿巷道现场实验进行了验证。研究表明,巷道二次支护相对于一次完成全部支护,能降低巷道围岩环向拉应力,降低围岩开裂趋势;增大锚杆长度及增大初锚力对二次支护锚固效果有增强作用,从性价比角度考虑,增大初锚力比增大锚杆长度对增强锚固效果更有效。
- 李海燕张波张波李术才李术才王新
- 关键词：煤矿巷道锚固二次支护
- 三维黏弹性介质人工边界研究被引量：8
- 2009年
- 为了得到适于分析非线性结构-地基相互作用问题的人工边界,结合弹性波理论与黏弹性理论,推导出了适于模拟三维黏弹性远场介质辐射阻尼的人工边界,并对其模拟远场地基辐射阻尼的性能及相应地震波动输入方法进行了研究。结果表明:在结构-地基动力相互作用问题中,得到的黏弹性人工边界模拟计算域外远场黏弹性介质的辐射阻尼具有理想精度;不论是简谐波还是非简谐波,地震波动输入都取得了理想结果;在黏弹性介质条件下自由地表处的总场位移幅值n是输入波幅值的2e-αx倍。
- 张波张波李术才杨学英孙国富
- 关键词：结构-地基动力相互作用黏弹性介质
- 含交叉多裂隙类岩石材料单轴压缩力学性能研究被引量：58
- 2015年
- 以类岩石材料模拟岩体,考虑主次多裂隙、等长多裂隙2类交叉多裂隙形式,制作含交叉多裂隙试件,对试件进行单轴压缩试验,研究含交叉多裂隙岩体在单轴压缩下的力学性能。研究表明:含2条交叉裂隙试件强度高于含单一裂隙试件,当裂隙数量超过2条(不含)时,含主次多裂隙试件峰值强度与含单一裂隙试件接近,含等长多裂隙试件的峰值强度及试件破坏所需外力功都低于含单一裂隙试件;次裂隙数量增加对含主次多裂隙试件强度影响不明显,裂隙数量增加对含等长多裂隙试件的强度降低作用非常明显;绝大部分含交叉多裂隙试件峰值强度对应的应变低于含单一裂隙试件;含主次多裂隙试件起裂应力高于含单一裂隙试件,大部分含等长多裂隙试件起裂应力低于含单一裂隙试件;含单一裂隙试件破坏面为剪切裂隙,含交叉多裂隙试件破坏面以张拉裂隙为主。
- 张波张波张波李术才杨学英张敦福王琦邓振全
- 关键词：岩石力学岩体单轴压缩力学性能类岩石材料
- 偶应力理论下拉力型锚固体的受力特性
- 2015年
- 锚固体的受力特征及其影响因素是锚固体设计的重要依据,直接影响锚固效果。传统的经典弹性理论没有考虑应变梯度的影响。偶应力理论引进弯曲曲率,考虑了弯曲效应对介质变形特性的影响。基于偶应力理论,建立了平面应变问题的有限元计算模型,研究锚固体锚固段界面上的剪应力分布、锚固体轴力分布、偶应力的尺度效应以及弹性模量和围压对锚固力的影响,并将偶应力理论的计算结果和经典弹性理论的计算结果进行了比较。结果表明,在偶应力理论下,锚固体锚固段界面的剪应力有所减小,特别是峰值处的剪应力减小明显;岩土的弹性模量越大,锚固界面局部剪应力越大;锚固力随着围压的增大而增大,偶应力尺度效应明显。
- 张敦福吴延峰王卫东朱维申张波
- 关键词：偶应力有限元法
