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Centrifuge and numerical modeling of h-type anti-slide pile reinforced soil-rock mixture slope

Journal of Mountain Science 2023年第5期20卷 1441-1457页

作者： ZHANG Hao XING Hao-feng XUE Dao-rui tannant dwayne Department of Geotechnical Engineering College of Civil EngineeringTongji UniversityShanghai 200092China School of Urban Construction and Transportation Hefei UniversityHefei 230601China School of Engineering University of British ColumbiaKelowna BC V1V 1V7Canada Guangdong Communication Planning and Design Institute Group Co. Ltd.Guangzhou 510507China

Due to the loose structure,high porosity and high permeability of soil-rock mixture slope,the slope is unstable and may cause huge economic losses and *** h-type anti-slide pile is regarded as an effective means to prevent the instability of soilrock mixture *** this paper,a centrifuge model test was conducted to investigate the stress distribution of the h-type anti-slide pile and the evolution process of soil arching during the loading.A numerical simulation model was built based on the similar relationship between the centrifuge model and the prototype to investigate the influence factors of the pile spacing,anchored depth,and crossbeam stiffness,and some recommendations were proposed for its *** results show that the bending moment distribution of the rear pile exhibits Wshaped,while for the front pile,its distribution resembles *** soil arching evolution process during loading is gradually dissipated from bottom to top and from far to *** the loading,the change of bending moment can be divided into three stages,namely,the stabilization stage,the slow growth stage,and the rapid growth *** engineering projects,the recommended values of the pile spacing,anchored depth,and crossbeam stiffness are 4.0d,2.0d,and 2.0EI,where d and EI are the diameter and bending stiffness of the h-type anti-slide pile respectively.

关键词： Centrifugemodel test Numerical simulation h-type anti-slide pile Soil-rock mixture slop Soil arching

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基于连续-非连续方法的裂隙破坏与相互作用研究

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工程地质学报 2019年第5期27卷 933-945页

作者：赵海军 dwayne tannant 郭捷冯雪磊马凤山中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 不列颠哥伦比亚大学加拿大V1V1V7 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

岩体内裂隙等非连续结构面对岩体的强度及变形等力学特性有着显著的影响,研究岩体裂隙起裂、扩展、相互作用和贯通机制,对工程岩体力学行为的表征和工程性能的评价十分重要。本文基于连续介质力学模型的离散元方法,通过考虑裂隙分布、... 详细信息

岩体内裂隙等非连续结构面对岩体的强度及变形等力学特性有着显著的影响,研究岩体裂隙起裂、扩展、相互作用和贯通机制,对工程岩体力学行为的表征和工程性能的评价十分重要。本文基于连续介质力学模型的离散元方法,通过考虑裂隙分布、模型加载条件及其与裂隙产状的关系,建立了一系列裂隙力学计算模型,研究了不同模型裂隙扩展演化特征和岩体破裂机制,分析了岩体裂隙扩展规律及其对岩体破坏路径和强度的影响,研究结果表明:(1)裂隙岩体模型加载条件下的破坏起裂点、最终贯通破坏特征及损伤分布受控于裂隙的产状及其与最大主压应力取向角度大小及围压大小。(2)裂隙弱面走向与最大主压应力取向斜交时,裂隙弱面在加载条件下其端部裂隙扩展、贯通破坏表现比较明显,反之,当裂隙弱面走向与最大主压应力取向一致时,裂隙弱面被动影响裂隙模型内新生裂隙的萌生、扩展和贯通模式,自身未出现新的扩展破坏。(3)裂隙数目的增多和围压的增大会显著增加模型内部剪切裂缝的数量和模型破坏后的破碎程度,模型内部的损伤区域主要围绕破裂面呈滑移线型交叉分布,非破裂面区域损伤呈条带状X型分布。(4)裂隙弱面走向与最大主压应力取向斜交时,裂隙对岩体模型强度的弱化程度高于裂隙弱面走向与最大主压应力取向一致的情况,而裂隙模型破坏后的残余强度则正好相反。

关键词：裂隙岩体连续-非连续裂隙形状裂隙起裂裂隙扩展损伤断裂

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A multi-step approach for block-cave production scheduling optimization

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International Journal of Mining Science and Technology 2013年第5期23卷 739-750页

作者： Yashar Pourrahimian Hooman Askari-Nasab dwayne D.tannant Department of Civil and Environmental Engineering School of Mining and Petroleum EngineeringUniversity of Alberta School of Engineering University of British Columbia

Production schedules that provide optimal operating strategies while meeting practical,technical,and environmental constraints are an inseparable part of mining *** only on manual planning methods or computer software based on heuristic algorithms will lead to mine schedules that are not the optimal global *** mine planning models have been proved to be very effective in supporting decisions on sequencing the extraction of material in *** objective of this paper is to develop a practical optimization framework for caving operations’production *** overcome the size problem of mathematical programming models and to generate a robust practical near-optimal schedule,a multi-step method for long-term production scheduling of block caving is presented.A mixed-integer linear programming(MILP)formulation is used for each *** formulations are developed,implemented,and verifed in the TOMLAB/CPLEX *** production scheduler aims to maximize the net present value of the mining operation while the mine planner has control over defned *** and comparison of the models for production scheduling using 298 drawpoints over 15 periods are presented.

关键词： Block caving Aggregation Production scheduling MILP CPLEX

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Large-Scale Model of a Landslide with Flexible Anti-Slide Piles

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Journal of Earth Science 2020年

作者： Chang Zhou Xinli Hu dwayne D.tannant Chu Xu Qiang Wang Faculty of Engineering China University of Geosciences School of Engineering University of British Columbia

A large-scale physical model was constructed to study the effect that flexible, anti-slide piles would have on the Majiagou landslide, and how their performance would compare with the no pile or rigid pile cases. A large-scale physical model was constructed to study the behavior of the Majiagou landslide. The landslide model contained six 0.57 m long piles made of polyurethane. A load was applied in a stepwise increasing manner to the rear of the landslide model to simulate a thrust force. Instrumentation included soil pressure cells, strain gauges, a 3D laser scanner, and digital photography. The bending moment in the pile exhibits a triangular distribution, peaking at the base of the sliding zone. The pile initially moved in unison with the landslide deformations. The coordinated deformation of the pile and the landslide created a more uniform distribution of soil pressures in the landslide compared to another model that used rigid piles. The modeling results suggest that landslides stabilized with flexible piles can sustain higher thrust loads and larger landslide displacements before shear surfaces develop through the landslide. Thus, our results suggest that a landslide stabilized with flexible piles would fail less catastrophically than would an otherwise identical one stabilized with rigid piles.

关键词： Landslide physical model test flexible anti-slide piles pile stiffness

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深凹露天转地下开采高陡边坡变形与破坏规律

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北京科技大学学报 2010年第2期32卷 145-151页

作者：宋卫东杜建华杨幸才 dwayne D tannant 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 加拿大不列颠哥伦比亚大学(奥克那根分校)工程学院

以大冶铁矿为工程背景,采用相似材料模型实验和数值模拟计算相结合的方法,对深凹露天转地下开采高陡边坡的变形和破坏规律进行了系统研究.首先,模型相似实验中,采用百分表、压力传感器和近景摄影测量等手段监测模型的应力应变和破坏特征... 详细信息

以大冶铁矿为工程背景,采用相似材料模型实验和数值模拟计算相结合的方法,对深凹露天转地下开采高陡边坡的变形和破坏规律进行了系统研究.首先,模型相似实验中,采用百分表、压力传感器和近景摄影测量等手段监测模型的应力应变和破坏特征,对围岩位移和破坏裂纹进行系统分析,揭示了高陡边坡的变形和破坏基本规律.其次,采用有限差分软件,从地表沉降量、应力值变化和塑性区分布等方面与相似材料实验结果进行了对比分析.结果表明,高边坡竖向最大沉降为28.2mm,围岩破坏程度随着开采深度的增加递增,塑性区范围不断扩大,剪切破坏主要集中在两侧边坡的边脚部位.相似模型实验和数值模拟相结合可以较好地揭示深凹露天转地下开采过程中高陡边坡的变形和破坏基本特征,是一种较好的理论研究方法.

关键词：地下开采露天矿高陡边坡变形与破坏模型实验

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