岩体工程,采矿工程和隧道工程

为什么PLAXIS是岩体工程,采矿工程和隧道工程必不可少的工具?



       PLAXIS 可以研究隧道掘进过程中以及采矿活动中岩体的力学行为。根据岩体特征可采用不同的岩体材料本构模型。如果岩体中包含控制其力学行为的节理构造,需视为各向异性材料,否则可视为各向同性材料。



       隧道掘进和采矿活动往往在各向异性的天然岩体中,因此需要使用各向异性连续模型或各向异性非连续模型研究岩体的力学行为。此外,为了防止隧道开挖过程中失稳,需要采用合适的支护系统,如喷射混凝土衬砌、锚杆、钢支架等。

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PLAXIS应用:岩体工程




       在模拟岩石和岩体的本构模型中,广泛使用的是线性摩尔库伦本构模型和非线性霍克布朗本构模型。这些模型可以用来评估各向同性弹塑性岩石的极限承载力。节理岩体本构模型和以摩尔库伦为强度标准的各向同性节理岩体本构模型都可以模拟岩层的层理和节理。

       前者是横观各向异性的弹塑性本构模型,后者结合了各向同性线弹性节理岩体本构模型与摩尔库伦本构模型。除了上述已经提到的本构模型,还有自定义的膨胀岩石本构模型,可以模拟岩石与时间相关的各向异性膨胀。



PLAXIS应用:采矿工程


       在浅层采矿作业的井下活动和生产中,矿柱间采矿场盘区的稳定性设计非常重要。

       PLAXIS能够准确地估计盘区的变形和计算安全系数,确保了工作环境的安全。当分析采矿场边坡稳定性时,在CAD中绘制的矿山地形或剖面能够快速导入PLAXIS 2D或3D。如果购买了地下水渗流???,对于露天采矿工程和尾矿坝,还可以执行流固耦合分析,考虑其安全性,孔隙水压力和时间相关的渗流行为。当执行统计分析时,可以使用命令行或远程脚本快速的改变模型变量。





PLAXIS应用:隧道工程

       在PLAXIS 2D和3D中的隧道设计器可以使用板单元或者实体单元快速地模拟喷射混凝土衬砌或者钻挖隧道。并且可以模拟锚杆,注浆压力,千斤顶推力,隧道掌子面压力以及体积损失。严格意义上说,隧道开挖是三维问题。但是对于符合平面应变条件时,隧道掘进和掌子面应力释放问题使用收敛-约束法也可以用PLAXIS 2D考虑。另外,对于支护的设计和支护安装位置的确定应该使用PLAXIS 3D。喷射混凝土模型可以考虑混凝土强度和刚度随时间变化,以及混凝土的收缩和蠕变。除此之外,还能够模拟加固隧道的锚杆。PLAXIS能够准确地预测浅埋和深埋隧道开挖过冲中对周边土层或岩体的响应。

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