史小萌
- 作品数：14 被引量：131H指数：4
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程矿业工程更多>>
- 煤层开采对盾构斜井管片结构安全性影响规律研究
- 我国煤炭资源经过长期大规模开采,浅部煤炭资源逐渐面临枯竭,开采深度不断增大,目前平均开采深度已经接近600m。由于煤炭主运输、辅助运输连续化的要求,采用缓坡斜井开发的井筒越来越多,对煤矿斜井掘进施工设备、工艺技术和运营安...
- 史小萌
- 关键词：煤矿斜井盾构隧道采动影响
- 文献传递
- 尺寸效应在岩体相似材料模型试验中的应用被引量：4
- 2014年
- 定义了相似材料模型试验中原型和模型的概念,更合理的解释了模型试验中的相似关系,并在原型岩体和模型体中,分别引入了尺寸效应理论,提出一套修正的模型材料参数确定方法.运用准岩体强度和相似材料尺寸效应理论,对工程中相似材料模型试验中的力学参数进行了修正,结果说明了所提出修正方法的合理性.
- 杜彬史小萌张新
- 关键词：岩土工程模型参数尺寸效应
- 煤矿盾构斜井衬砌管片外荷载分析方法
- 2016年
- 参考现有的地铁和水工隧道盾构管片结构设计规范,研究煤矿深部岩体中衬砌管片的外荷载作用规律。根据矿山压力和岩层移动理论,探讨煤层采动对衬砌管片外荷载的影响。初步构建了深部岩体煤矿盾构斜井衬砌管片外荷载分析方法。分析表明:盾构斜井衬砌管片外荷载主要包括围岩压力和水压力,围岩压力可通过围岩支护相互作用原理估算,水压力可通过折减系数法确定;煤层采动引起的矿山压力通过应力增高系数K影响管片围岩压力,岩层移动会对管片产生位移应力,含水层疏排水会影响水头作用高度和水压折减系数。通过煤层开采3DEC离散元数值分析,验证了煤层开采引起的矿山压力与地层移动规律。
- 杜彬史小萌
- 关键词：盾构斜井外荷载采动影响
- 岩体隧道围岩弹塑性变形条件下管片衬砌支护机理研究被引量：3
- 2020年
- 基于D-P屈服准则的围岩支护作用理论,以隧道掘进机(TBM)施工过程中支护位置与掌子面的距离作为动态参数,综合考虑注浆圈的应力变形特征,构建岩体隧道围岩弹塑性变形条件下围岩、注浆圈和管片衬砌三者动态变形协调方程,提出三者的变形计算方法和管片衬砌围岩压力计算方法,明确管片衬砌对采用TBM开挖的岩体隧道的支护机理。针对新街台格庙岩体隧道工程实例,计算不同支护条件下围岩变形及管片衬砌围岩压力,并通过数值模拟验证理论方法的合理性和有效性。结果表明:如果在掌子面开挖处开始进行支护,管片衬砌围岩压力将达到1.91 MPa,管片安全系数仅为0.76;如果在掌子面后4 m开始进行支护,安全系数将提升至1.25。建议距离掌子面12 m处开始进行支护,可将围岩压力降至0.24 MPa,管片衬砌具有较高的安全系数。
- 史小萌史小萌段云岭刘保国冯金铭
- 关键词：岩体隧道管片衬砌注浆圈围岩压力支护机理
- 孔隙砂岩三轴压缩排水试验及地层失水沉降计算被引量：2
- 2017年
- 针对在深厚白垩系和侏罗系孔隙砂岩含水层底部开采煤层是否引起上部含水层失水沉降问题,利用轴压恒定、变围压和孔隙水压的三轴压缩排水试验,研究不同粒径孔隙砂岩的轴向应变随孔隙水压降低的变化规律,以推导出一定厚度含水层的底部失水沉降计算公式。研究结果表明,(1)随着砂岩内的孔隙水压u降低,岩样会产生轴向压缩变形,并呈非线性增大,且砂岩粒径越大变形越大;(2)砂岩轴向排水变形ε_z与孔隙水压降△u以及初始孔隙水压u0有关,与围压σ3关系不大,且当u0不变、△u越大以及△u不变、u0越小时,所产生的轴向应变ε_z越大;(3)利用ε_z、△u、u0三者间的拟合函数所推导出的砂岩含水层失水沉降计算公式,在一定范围内能够进行多含水层失水沉降计算,为含水孔隙砂岩地层失水沉降计算提供一种新方法。
- 储昭飞刘保国张磊张磊
- 关键词：孔隙水压轴向变形
- 一种实验用简易小型盾构机
- 一种土工实验中用于模拟盾构开挖的实验用简易小型盾构机。它是通过钻机、连接杆、开孔器顺序机械连接，并与工业吸尘器相组合，实现对模型岩土体实验时的连续掘进和及时出渣。另外钻机外部有用于固定管片的卡扣，用于外套符合实验要求的管...
- 史小萌刘保国亓轶王键沈铭龙
- 文献传递
- 深部煤层开采对盾构斜井的稳定性影响研究被引量：5
- 2018年
- 新街台格庙矿区在国内首次采用盾构法施工建设煤矿斜井,不同于传统的煤矿巷道,盾构斜井采用厚度仅为350 mm预制钢筋混凝土管片进行支护。为研究深部高地应力开采时管片结构的稳定性,本次试验采用自主研制的多功能模型试验台架,对煤层开采全过程进行相似模拟,测量整个过程中管片结构的内力变化与位移变化,并采用安全系数的方法对斜井的结构安全性进行评价,最终确定在深部高地应力条件下能保证斜井安全稳定的最适煤柱宽度。同时,本次试验记录了煤层开采过程中上覆岩体坍塌对管片结构造成的震动作用,分析深部采动作用对斜井管片结构稳定性的影响规律。研究发现:模拟截面的最适保护煤柱宽度为108.5 m,管片的最不利位置出现在靠近煤层开挖一侧的拱腰位置。深部采动作用下,随着煤层的开挖管片测点的最大微应变逐渐增大,管片测点所受应力超过其承载能力而产生裂缝。
- 亓轶刘保国史小萌王
- 关键词：采矿工程稳定性安全系数法
- 水泥和石膏胶结相似材料配比的确定方法被引量：85
- 2015年
- 对以水泥和石膏为胶结材料、石英砂和重晶石粉为骨料的相似材料,规范了其制作原料与工艺,以砂胶比(骨料与胶结材料质量比)、水膏比(水泥与石膏质量之比)和重晶石含量(重晶石质量占骨料百分比)为控制因素,设计了一个正交试验,开展了称重、单轴压缩试验,获得了不同配比相似材料的密度、单轴抗压强度和弹性模量等物理力学性质指标。采用极差分析法分析了各因素的敏感性,研究了各因素对相似材料参数的影响规律。研究表明:重晶石含量对相似材料密度有明显的控制作用,而砂胶比和水膏比对密度也有明显的影响;砂胶比对相似材料单轴抗压强度和弹性模量影响最大,水膏比和重晶石含量的影响次之。相似材料密度随砂胶比的增大而降低,随水膏比和重晶石含量的增大而增大;抗压强度随砂胶比的增大而显著降低,但随着水膏比和重晶石含量的增大而缓慢增大;弹性模量随砂胶比的增大而显著降低,随重晶石含量增大而增大,随水膏比增大而缓慢升高。采用MATLAB程序对试验数据进行多元线性回归分析,得到确定相似材料配比的经验方程。工程应用证明,采用经验方程计算得到相似材料配比,并按规范的制作工艺,可以得到满足试验要求的相似材料。
- 史小萌刘保国肖杰
- 关键词：相似材料
- 水泥石膏胶结相似材料在固-流耦合试验中的适用性被引量：27
- 2015年
- 通过不同配比下相似材料试件的水理性质正交试验,分析了以水泥和石膏作为胶结剂,石英砂作为骨料的相似材料吸水率、软化系数和渗透系数随砂胶比(骨料与胶结材料质量比)、水膏比(水泥占胶结材料百分比)、石英砂粒径的变化规律。通过对比分析,证明此种相似材料在一定配比情况下遇水不会发生崩解,而是产生类似岩石的软化现象,适用于原型岩体为孔隙较发育的石灰岩和砂岩,并且不以吸水特性为研究对象的相似材料固-流耦合模型试验研究。通过对样本数据进行多元回归分析,得到了吸水率、软化系数和渗透系数与砂胶比、水膏比和石英砂粒径之间的经验方程。通过神华新街台格庙矿区白垩系志丹群巨厚层砂岩含水层固-流耦合相似材料模型试验,证明水泥石膏胶结相似材料可以应用于固-流耦合试验中,并且经验方程可用于对相似材料的水理性质进行验算。
- 史小萌刘保国亓轶
- 关键词：相似材料固流耦合水理性质
- 相似材料力学性质影响因素试验研究被引量：9
- 2016年
- 选取地下工程物理模型试验中常用的石膏作为胶结剂,石英砂作为骨料制成相似材料试件.将相似材料试件置于不同尺寸、温度、含水率及加载速度条件下进行单轴压缩试验,得到单轴抗压强度和弹性模量,分析不同因素对相似材料力学性质的影响规律.研究发现,相似材料力学性质受尺寸、含水率及加载速度影响大,受温度影响小,且相似材料力学性质受不同因素影响原因与岩石的影响原因相同.为避免这些因素的影响,大型相似材料模型铺设时要严格控制用水量、充分搅拌原料、合理控制密实度及养护已经铺设的材料,同时精确控制荷载施加速度.
- 任大瑞刘保国史小萌
- 关键词：岩土工程相似材料弹性模量尺寸温度含水率
