粉煤灰基固废胶凝材料流变特性机理研究

为研究适用于高浓度废弃尾矿砂浆充填体的胶凝材料，通过扩展度等试验检测不同粉煤灰掺量下砂浆流变特性，并分析试验方法的适用性；通过检测砂浆微观性质探究粉煤灰基胶凝材料作用机理。结果表明：扩展度与L管模型试验的相关性为0.985,说明扩展度可作为L管的预试验，协同表征砂浆流变性能；掺入10%粉煤灰的砂浆屈服应力降低了13.06%～24.74%,3 d强度提升了40%,7 d强度提升了9.9%,使固废综效得以充分发挥；随粉煤灰含量逐渐增加，浆液离子浓度逐渐降低，导致胶凝颗粒间斥力增加，颗粒更为分散；同时10%掺量粉煤灰的浆液3 d水化放热累计量261.696 J/g,提升了2.9%,孔隙率15.15%降低了4.02%,即粉煤灰的“滚珠”特性一定程度上改善了流动性并提升了硬化体强度。     

白砂岩相似材料配比试验及特性分析

岩爆已成为隧道工程中的常见灾害,物理模型试验是模拟和解决岩爆问题的一种有效科学手段。制作物理模型,材料选取和配比是关键。选取成昆铁路峨米段月直山隧道白砂岩为模拟对象配制白砂岩相似材料,引入弹性能指数、脆性指数和剩余弹性能指数,采用正交设计法配比相似材料,结合影响因素敏感性分析法对试验结果进行分析研究。以石英砂、铁粉、石膏、水泥、缓凝剂和减水剂为主要材料,选取石英砂含量、铁粉含量、石膏水泥比和砂子粒径4个影响因素,每个因素设定4个设计水平,一共16组配比方案。测定每组试验方案材料的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、弹性能指数、脆性指数和剩余弹性能指数,对比分析这些指数随着4个影响因素的变化规律。最终挑选出合理的材料配比方案,得到满足要求的白砂岩相似材料。试验结果表明:基于弹性能指数、脆性指数和剩余弹性能指数,配制出的材料能够满足白砂岩相似材料模型试验的要求;以水泥作为胶结材料可以使相似材料峰后曲线变缓,有效增加材料储能能力;预配制出中等强度岩爆倾向性白砂岩相似材料的关键是要合理地控制好石英砂的含量和石膏水泥比两个因素,再根据实际情况调节铁粉含量和石英砂粒径大小。     

基于ADINA的风积土路面结构数值模拟

针对辽西地区风积土特殊的物理力学性质,结合已有的试验结果,利用大型数值模拟软件ADINA对风积土路面结构进行了模拟分析,获得了在轴载作用下风积土路基路面结构的变形特征,数值模拟结果表明,在轴载作用下风积土路基路面结构将同时出现横向和纵向两个方向的位移,且纵向位移较大。不同路基深度处路基的纵向位移变化是不同的。     

糖对牛奶布丁流变性的影响

奉文采用哈克流变仪研究了不同质量分数下几种糖时鲜奶布丁体系的流变学性质,所用的糖质量分数依次为2%、4%、8%和16%,未著淀耢质量分数为6%. 结果表明:牛奶布丁是-种非宾汉塑性流体,测得的剪切速率和相应的剪切应力的关系符合Casson模型. 随着糖质量分数的提高,牛奶布丁的屈服应力、表观黏度和剪切应力均随糖质量分数的增大而增大.     

糖对卡拉胶基斗奶布丁凝胶过程及其动态粘弹性的影响

通过小变形动态振荡测试检测了蔗糖和麦芽糖时卡拉胶基牛奶布丁凝胶过程及动态粘弹性的影响.添加一定浓度的蔗糖(5%～15%)提前了牛奶布丁的凝胶起始点,而更高浓度(20%)则又重新延缓了凝胶起始点;麦芽糖浓度(5%～20%)则对凝胶起始点影响不大.所有的凝胶体中都呈现储能模量G'>耗能模量G",说明凝胶动态模量中弹性的贡献超过了粘性.溶液发生了凝胶化,并形成了三维交联的网络结构,而且随振荡频率f的增加,G'和G"的值都在增加,表明该布丁是介于完全固态与液态之间的粘弹体.随着糖浓度的提高,凝胶粘弹性也较显著提高.     

深立井突水淹井治理及恢复技术研究

结合黑龙江鹤岗鸟山煤矿副井突水淹井的特征和现场工程条件,提出了井筒恢复与突水治理的综合技术方案。方案在“先探后治,靶向注浆”设计施工的框架下,以地面和井下物探手段为先导,确定矿井突水水源和涌水通道。为确保井壁和注浆安全,先实施控制性排水,分段完成分部耦合的伞状壁后注浆后,再进行工作面置换注浆。壁后注浆时,在“先固后注,注泄结合”的原则下,确定了孔位布置、浆液选配和施工工艺。之后,结合止浆垫的受力特征,提出下部滤水上部分层浇筑的水下止浆垫施工方案,同时详细阐述了于工作面先进行置换清淤后维护井壁的分段注浆施工工艺。壁后安全注浆和工作面清淤堵水有序结合的立井突水治理方案,技术与经济效益显著,为深部立井快速安全施工积累了实践经验。     

冀东油田部分长效井长效机理探索

冀东油田大部分油井为深斜井,平均检泵周期相对较短,部分油井的检泵周期很长.深入研究这些井检泵周期长的原因,找出其中的规律,以指导类似井的设计和配套措施.对几口长效井的井身结构、抽油杆的组合情况、油井生产动态数据、油井动液面及其载荷的变化情况等进行了数据收集、整理和分析.结果表明,井身结构规整、合理的工作制度、动液面稳定、合理的杆柱设计等均对延长检泵周期有一定影响.     

开挖降水条件下基坑周围建筑物沉降预测研究

利用Gompertz曲线模型、灰色理论模型和BP神经网络模型等单一预测模型对基坑周围建筑物沉降进行预测,之后将结果与三者优化组合模型的预测结果进行比较分析,结果表明：单一模型预测结果的精度比三者优化组合模型的精度较低,而其中通过最优加权法组合的模型预测精度最高。     

深部断层破碎带竖井围岩与支护系统稳定性分析

将收敛-约束法应用于煤矿竖井支护结构稳定性分析当中,通过现场勘察与数值模拟手段,采用Hoek-Brown准则计算得出竖井围岩特征曲线与纵剖面变形曲线,结合现场采用的支护结构参数,绘制出支护结构特征曲线,分析围岩-支护相互作用关系,揭示该竖井支护结构破坏机理。引入高强预应力锚索进行高阻让压的思想,通过建立三维数值模型计算出围岩-支护相互作用关系曲线,确定合理的围岩位移释放量,指导混凝土二次支护时机。研究结果表明：Hoek-Brown模型计算结果与现场实际情况相符,收敛-约束法能够直观地评价支护系统的稳定性,提出的设计方案在现场实际应用中取得了理想的效果。     

盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降的影响分析

为直观了解盾构隧道施工过程中壁后注浆压力对土体变形的影响,分析盾构隧道注浆压力大小对管片上浮的影响,保证在隧道施工过程中采用合理的注浆压力,控制地表变形量。采用FLAC3D软件对上海某越江隧道施工过程进行了数值模拟,分析注浆压力对管片上浮的影响。结果表明:在不同注浆压力及不同分布形式情况下,土体受扰动程度差异较大;当注浆浆液充填等待层后,随着注浆浆液逐渐硬化,盾构隧道管片会逐渐形成上浮趋势,上浮量与注浆压力有关,当注浆压力控制在0.2～0.3MPa时,地表变形量可以得到有效控制,所以施工中应该值得注意。同时也为今后的盾构隧道数值模拟与现场施工提供参考。