UDEC

摘要： 为解决喷射混凝土在隧道新奥法施工中易开裂、强度低、支护作用不清晰等问题,研制一种新型无碱液体速凝剂,测定净浆凝结时间和砂浆强度。在喷射混凝土中掺入聚丙烯粗纤维和无碱液体速凝剂,进行喷射混凝土力学性能试验研究;考虑纤维喷射混凝土硬化规律,采用离散单元程序法(universal distinct element code,UDEC)分析纤维喷层对隧道围岩的支护作用。研究结果表明:此无碱液体速凝剂能有效加快混凝土凝结时间,减少喷射混凝土后期强度损失;聚丙烯粗纤维可有效提高喷射混凝土的强度和韧性;纤维喷射混凝土随时间硬化,喷层有让压卸载作用,有利于稳定支护结构。掺入聚丙烯粗纤维和研制的无碱液体速凝剂有效提高了喷射混凝土的强度和韧性,能更好地发挥喷射混凝土衬砌结构对隧道围岩的支护作用。在高地应力、大变形隧道施工中,聚丙烯粗纤维喷射混凝土具有广泛的应用前景。

摘要： 为了合理评价不稳定斜坡的危险性,在现场调研的基础上,采用UDEC离散元软件对贵州尖山营不稳定斜坡在不同工况下的稳定性系数及影响范围进行了计算.结果表明:该斜坡区域内采空区分布较广,在煤层采动作用下,山顶形成了多条地裂缝.得到该斜坡在天然工况下最大滑移距离为3.15 m,影响范围为4512.3 m^(2);在暴雨工况下最大滑移距离为6.36 m,影响范围为9345.8 m^(2);在暴雨+地震工况下最大滑移距离为243.4 m,影响范围为444969.2 m^(2);主要威胁对象包括居民241人、建筑物131栋、公路、耕地及林地.在地质灾害危险性评价中,尖山营不稳定斜坡危险性较大.

摘要： 典型国有大型煤矿开采过程中形成一定规模的地下水存储空间,在重庆市关闭煤矿的大环境下,研究煤矿关闭后地下水的分布范围对矿区生态环境具有现实意义。为分析煤矿关闭后可能形成富水区域,对鱼田堡煤矿进行数值模拟分析,研究结果表明在矿井闭坑后形成三个富水区域:煤层覆岩P_(3)c灰岩区域富水性好,排水系统撤掉后,该区域地下水位逐渐上升;采动范围内T_(1)j^(1)段灰岩浅部富水区域可储存大量地下水;采动范围内T_(1)f^(1+5)水性不如前面两者,但是由于表层地表裂缝增大储水空间,具有一定的富水性。

摘要： 采场覆岩会随着工作面的推进发生移动、变形和破断等运动,在纵向上形成“竖三带”,即垮落带,裂隙带及弯曲下沉带。其中准确的裂隙带分布范围将会对矿井安全生产,支护参数优化等方面提供有效的保障,文章通过采用UDEC模拟软件,分析确定了三元福达煤矿15号煤层上覆岩层裂隙带高度。

摘要： 为研究开滦集团东欢坨矿2314工作面近距离煤层采动压力规律,采用理论计算、UDEC数值模拟相结合的方法,对东欢坨矿南一采区2314运道、风道围岩矿压活动规律进行研究,结果表明:南一采区8煤底板破区超出8煤与9煤层间距,最大破碎深度6~10 m,峰值应力线距煤壁外错22~33 m;2314运道回采后高于原岩应力,边界煤柱的应力值为26 MPa,2394开采没有诱发下位的2314和2324顶底岩层塑性损伤和结构面破坏;风道模拟表明,2322回采造成2314边界煤柱应力集中,2314回采后损伤破坏区在竖向扩展较少,主要在边界5~15 m扩展,局部岩块内有铰接点高应力核区的存在。

摘要： 为了研究多组煤层开采采动规律,借助于UDEC数值软件进行不同工作面长度的对应数值计算,分析结果表明,顶部采空区往往出现岩块体运移速度较快、垂直位移YDISP较大的情况;中部采空区易于出现较大空隙带,底部采空区易于压实;应力集中带逐步向采空区两端部转移,而顶部采空区出现卸压带;随着顶部工作面倾向长度的增大,卸压范围越大。

摘要： 钻爆法隧道施工所引发的振动效应会对周边建构筑物和人居环境造成不利影响,研究其传播规律对隧道安全施工具有重要意义。以深圳白芒河引排水隧道为研究对象,采用二维通用离散元软件UDEC建立数值模型,探究钻爆法隧道爆破施工过程中振动传播规律,并结合现场爆破振动监测对周围环境受影响程度进行评估。研究结果表明,质点峰值振动速度主要与爆心距有关,并受地层交界面及地表散射作用的影响;地层内部不同方向爆破振动的衰减规律差异明显;质点主振动方向受质点–爆心连线与爆破荷载施加方向夹角的影响。最后,结合模拟结果及监测数据给出地表、掌子面前方及洞室内壁爆破振动衰减系数、衰减指数及安全距离建议值。

摘要： 小窑头煤业51304工作面上覆12#煤层采空区,采空区积水或将威胁工作面的安全生产。为解决该问题,对上覆采空区积水情况进行分析计算,针对突水危险区域设计疏放方案,结果表明:51304工作面上覆采空区积水量约83 281.2 m^(3),工作面回采将导通上覆采空区积水,设计施工22个顶板疏放钻孔累计放水量86 675 m^(3),成功解除了近距离煤层上覆采空区积水的威胁。

摘要： 为了研究煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响,以四明山煤矿工程地质条件为背景,运用UDEC软件分别建立了0、15°、30°、60°煤层倾角条件下的煤层开挖模型,通过分析不同煤层倾角条件下上覆岩层的离层和塑性破坏情况,确定煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响规律。结果表明,煤层倾角越大,顶板离层现象最明显区域越靠近采空区倾向高处的边界;在倾斜岩层中,煤层开挖后其上覆岩层塑性破坏区呈现非对称特征,采空区倾向高处的边界附近塑性破坏区高度明显大于另一侧。而且煤层倾角越大,上覆岩层塑性破坏区扩展高度越高;煤层倾角越大,导水裂隙带最发育的区域越靠近采空区倾向高处的边界,导水裂隙带高度也越大。

摘要： 针对中部地区村庄压煤量巨大的问题,以常村煤矿2107综放工作面为研究背景,通过数值模拟和工程实践的方法研究了切顶卸压对村庄保护煤柱留设距离的影响。数值模拟研究结果表明:保护煤柱宽度为200 m正常开采时,停采线位置对应的地表下沉量为1.09 m,采动对地表的超前影响范围大约为80 m;采用切顶卸压措施后,停采线位置对应的地表下沉量为0.88 m,采动对地表的超前影响范围大约为60 m.工程实践表明,采取切顶卸压措施后,村庄保护煤柱宽度为180 m,正常开采保护煤柱宽度为200 m,两者的地表下沉数据类似,切顶卸压技术减少了20 m的保护煤柱宽度。研究和实践提高了煤炭资源的采出率,具有显著的经济效益与社会效益。

摘要： 以某水电站反倾层状岩质边坡为实例模型,综合分析了倾倒变形的主要影响因素.运用UDEC数值分析软件对倾倒变形的相关影响因素的分析结果表明：岩层倾角、水平地应力、风化程度、地下水及地震作用是边坡倾倒变形的主要影响因素,而边坡坡角和岩层厚度是倾倒变形的次要影响因素;并且表明,岩层倾角在65°左右,或者边坡坡角大于70°时,即为倾倒优势角.

摘要： 以某水电站反倾层状岩质边坡为实例模型,综合分析了倾倒变形的主要影响因素.运用UDEC数值分析软件对倾倒变形的相关影响因素的分析结果表明：岩层倾角、水平地应力、风化程度、地下水及地震作用是边坡倾倒变形的主要影响因素,而边坡坡角和岩层厚度是倾倒变形的次要影响因素;并且表明,岩层倾角在65°左右,或者边坡坡角大于70°时,即为倾倒优势角.

摘要： 以某水电站反倾层状岩质边坡为实例模型,综合分析了倾倒变形的主要影响因素.运用UDEC数值分析软件对倾倒变形的相关影响因素的分析结果表明：岩层倾角、水平地应力、风化程度、地下水及地震作用是边坡倾倒变形的主要影响因素,而边坡坡角和岩层厚度是倾倒变形的次要影响因素;并且表明,岩层倾角在65°左右,或者边坡坡角大于70°时,即为倾倒优势角.

摘要： 以某水电站反倾层状岩质边坡为实例模型,综合分析了倾倒变形的主要影响因素.运用UDEC数值分析软件对倾倒变形的相关影响因素的分析结果表明：岩层倾角、水平地应力、风化程度、地下水及地震作用是边坡倾倒变形的主要影响因素,而边坡坡角和岩层厚度是倾倒变形的次要影响因素;并且表明,岩层倾角在65°左右,或者边坡坡角大于70°时,即为倾倒优势角.

摘要： 针对深部地下施工过程引起结构围岩损伤的现象,提出了可模拟裂隙开裂的新方法.根据断裂力学Griffith理论和经典的强度理论Mohr-Coulomb准则,得出材料在剪切和拉伸条件下裂隙开裂的判据;并且以离散元程序UDEC3.1为基础,应用其内嵌的FISH语言对软件进行二次开发,将该判据耦合到计算过程中.数值计算中,在UDEC块体(BLOCK)内部预设潜在节理面,根据潜在节理面的受力状态,依据判断准则判断节理面的开裂与否,节理开裂后利用其内嵌的节理模型(库伦滑动模型)模拟岩体中节理面的变形性质.把上述计算方法应用于某地下洞室群稳定性分析中,模拟在洞室开挖过程中,洞室围岩的裂隙扩展过程及其扩展状态,根据裂隙扩展情况来分析地下洞室围岩和结构的稳定性,有效的进行围岩支护,以确保洞室结构的稳定性;并将最终计算的位移结果与现场多点位移计的监测结果进行对比,二者吻合良好,验证了该计算方法的有效性.

摘要： 针对深部地下施工过程引起结构围岩损伤的现象,提出了可模拟裂隙开裂的新方法.根据断裂力学Griffith理论和经典的强度理论Mohr-Coulomb准则,得出材料在剪切和拉伸条件下裂隙开裂的判据;并且以离散元程序UDEC3.1为基础,应用其内嵌的FISH语言对软件进行二次开发,将该判据耦合到计算过程中.数值计算中,在UDEC块体(BLOCK)内部预设潜在节理面,根据潜在节理面的受力状态,依据判断准则判断节理面的开裂与否,节理开裂后利用其内嵌的节理模型(库伦滑动模型)模拟岩体中节理面的变形性质.把上述计算方法应用于某地下洞室群稳定性分析中,模拟在洞室开挖过程中,洞室围岩的裂隙扩展过程及其扩展状态,根据裂隙扩展情况来分析地下洞室围岩和结构的稳定性,有效的进行围岩支护,以确保洞室结构的稳定性;并将最终计算的位移结果与现场多点位移计的监测结果进行对比,二者吻合良好,验证了该计算方法的有效性.

摘要： 针对深部地下施工过程引起结构围岩损伤的现象,提出了可模拟裂隙开裂的新方法.根据断裂力学Griffith理论和经典的强度理论Mohr-Coulomb准则,得出材料在剪切和拉伸条件下裂隙开裂的判据;并且以离散元程序UDEC3.1为基础,应用其内嵌的FISH语言对软件进行二次开发,将该判据耦合到计算过程中.数值计算中,在UDEC块体(BLOCK)内部预设潜在节理面,根据潜在节理面的受力状态,依据判断准则判断节理面的开裂与否,节理开裂后利用其内嵌的节理模型(库伦滑动模型)模拟岩体中节理面的变形性质.把上述计算方法应用于某地下洞室群稳定性分析中,模拟在洞室开挖过程中,洞室围岩的裂隙扩展过程及其扩展状态,根据裂隙扩展情况来分析地下洞室围岩和结构的稳定性,有效的进行围岩支护,以确保洞室结构的稳定性;并将最终计算的位移结果与现场多点位移计的监测结果进行对比,二者吻合良好,验证了该计算方法的有效性.

摘要： 针对深部地下施工过程引起结构围岩损伤的现象,提出了可模拟裂隙开裂的新方法.根据断裂力学Griffith理论和经典的强度理论Mohr-Coulomb准则,得出材料在剪切和拉伸条件下裂隙开裂的判据;并且以离散元程序UDEC3.1为基础,应用其内嵌的FISH语言对软件进行二次开发,将该判据耦合到计算过程中.数值计算中,在UDEC块体(BLOCK)内部预设潜在节理面,根据潜在节理面的受力状态,依据判断准则判断节理面的开裂与否,节理开裂后利用其内嵌的节理模型(库伦滑动模型)模拟岩体中节理面的变形性质.把上述计算方法应用于某地下洞室群稳定性分析中,模拟在洞室开挖过程中,洞室围岩的裂隙扩展过程及其扩展状态,根据裂隙扩展情况来分析地下洞室围岩和结构的稳定性,有效的进行围岩支护,以确保洞室结构的稳定性;并将最终计算的位移结果与现场多点位移计的监测结果进行对比,二者吻合良好,验证了该计算方法的有效性.

摘要： 针对深部地下施工过程引起结构围岩损伤的现象,提出了可模拟裂隙开裂的新方法.根据断裂力学Griffith理论和经典的强度理论Mohr-Coulomb准则,得出材料在剪切和拉伸条件下裂隙开裂的判据;并且以离散元程序UDEC3.1为基础,应用其内嵌的FISH语言对软件进行二次开发,将该判据耦合到计算过程中.数值计算中,在UDEC块体(BLOCK)内部预设潜在节理面,根据潜在节理面的受力状态,依据判断准则判断节理面的开裂与否,节理开裂后利用其内嵌的节理模型(库伦滑动模型)模拟岩体中节理面的变形性质.把上述计算方法应用于某地下洞室群稳定性分析中,模拟在洞室开挖过程中,洞室围岩的裂隙扩展过程及其扩展状态,根据裂隙扩展情况来分析地下洞室围岩和结构的稳定性,有效的进行围岩支护,以确保洞室结构的稳定性;并将最终计算的位移结果与现场多点位移计的监测结果进行对比,二者吻合良好,验证了该计算方法的有效性.

摘要： 针对深部地下施工过程引起结构围岩损伤的现象,提出了可模拟裂隙开裂的新方法.根据断裂力学Griffith理论和经典的强度理论Mohr-Coulomb准则,得出材料在剪切和拉伸条件下裂隙开裂的判据;并且以离散元程序UDEC3.1为基础,应用其内嵌的FISH语言对软件进行二次开发,将该判据耦合到计算过程中.数值计算中,在UDEC块体(BLOCK)内部预设潜在节理面,根据潜在节理面的受力状态,依据判断准则判断节理面的开裂与否,节理开裂后利用其内嵌的节理模型(库伦滑动模型)模拟岩体中节理面的变形性质.把上述计算方法应用于某地下洞室群稳定性分析中,模拟在洞室开挖过程中,洞室围岩的裂隙扩展过程及其扩展状态,根据裂隙扩展情况来分析地下洞室围岩和结构的稳定性,有效的进行围岩支护,以确保洞室结构的稳定性;并将最终计算的位移结果与现场多点位移计的监测结果进行对比,二者吻合良好,验证了该计算方法的有效性.

摘要： 一种基于地质剖面信息生成UDEC计算模型的方法，包括：对UDEC命令流文件分段设计与模板编制；对地质剖面图地质对象分类与赋值；利用地质剖面图的几何和剖面线分类信息、二维线的切割封闭技术，生成UDEC几何分区模型及相应命令流；基于几何分区模型，使用剖面地层线二次切割封闭，生成UDEC地层基本模型和相应命令流；基于地层基本模型，使用剖面断裂线二次切割封闭，生成UDEC断裂基本模型和相应命令流；基于UDEC断裂基本模型，使用随机节理进行二次切割封闭，生成节理块体模型及相应的UDEC命令流；对地层和断裂基本模型命令流文件进行网格剖分编辑，对块体和接触面进行本构定义和参数赋值、设置边界条件及计算控制操作，生成地层和断裂计算模型和相应的UDEC命令流。