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地下水作用下人工地层冻结过程中“群管效应”的影响规律研究
1
作者 苗思伟 王彬 +2 位作者 赵宗 张子浩 梁秀玲 《建井技术》 2025年第1期59-71,共13页
为探究地下水渗流作用下不同布管方式的冻结温度场时空演化规律,基于多孔介质传热和渗流理论,构建不同布管方式下的渗流数值计算模型,对不同流速条件下的人工地层冻结过程中“群管效应”触发机制进行数值模拟研究。结果表明:当地下水流... 为探究地下水渗流作用下不同布管方式的冻结温度场时空演化规律,基于多孔介质传热和渗流理论,构建不同布管方式下的渗流数值计算模型,对不同流速条件下的人工地层冻结过程中“群管效应”触发机制进行数值模拟研究。结果表明:当地下水流速为0 m/d和5 m/d时,双管冻结壁交圈时间分别为93、273 h,而流速继续增大则导致冻结壁无法交圈。在不同地下水流速条件下,各工况冻结帷幕向下游扩展面积随着流速的增大逐渐减小,表明水流对流传热作用增强导致冻结锋面扩展速率减慢。当冻结时间达到400 h时,在渗流速度为0、5、7、9 m/d作用下四管冻结帷幕向下游的扩展距离分别为783、765、745、730 mm。相比三管工况一和工况二分别增大8.90%、17.32%、19.83%、20.01%和20.17%、26.14%、27.11%、29.86%。对冻结过程分析发现,增大地下水流速,会推迟交圈时间,但通过合理配置冻结管数量和布局,可以触发多管协同作用而产生的“群管效应”,该效应会加快冻结锋面的扩展速度,缩短冻结壁交圈时间,更加高效地实现冻结目标,提高工程的安全性和稳定性。 展开更多
关键词 人工地层冻结 群管效应 地下水流速 冻结温度场 触发机制
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冻结黏土非整数阶修正S-M损伤蠕变模型研究
2
作者 姚兆明 赖龙辉 +1 位作者 汤海东 陈军浩 《人民长江》 北大核心 2025年第1期180-186,共7页
冻土蠕变特性是判断冻土结构是否稳定的决定性因素。以山东张集地区黏土为研究对象,对冻结黏土进行单轴抗压试验与蠕变试验,得到了在不同冻结温度和应力加载等级下的冻结黏土蠕变规律。通过在Singh-Mitchell(S-M)模型中引入双曲线函数... 冻土蠕变特性是判断冻土结构是否稳定的决定性因素。以山东张集地区黏土为研究对象,对冻结黏土进行单轴抗压试验与蠕变试验,得到了在不同冻结温度和应力加载等级下的冻结黏土蠕变规律。通过在Singh-Mitchell(S-M)模型中引入双曲线函数和非整数阶微积分,建立了能反映冻结温度和应力加载等级因素影响的冻结黏土非整数阶修正S-M蠕变模型。进一步引入损伤变量,并结合试验数据建立了损伤变量与温度关系公式,提出了非整数阶修正S-M损伤蠕变模型,该模型能较好地描述冻结黏土非稳定蠕变阶段。研究结果表明:随着冻结温度的降低,冻结黏土强度明显提高,蠕变变形减小;应力加载等级变化对冻结黏土蠕变变形影响显著。与经典S-M模型计算值和试验值的对比表明,所建模型能够准确反映温度效应下不同应力加载等级的冻结黏土蠕变规律,并且拟合优度更高。该模型参数同时具有物理和数学意义,且模型参数较少,适用于实际工程应用。 展开更多
关键词 冻土 蠕变 本构模型 Singh-Mitchell模型 非整数阶导数
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锚杆支护围岩等效力学参数变化规律研究
3
作者 施志斌 林斌 高敏 《能源技术与管理》 2025年第1期11-15,共5页
锚杆是隧道主要支护结构之一,具有改善围岩应力状态和围岩力学特性的作用。隧洞开挖施加锚杆支护后围岩力学特性的改变与支护参数息息相关,直接影响围岩支护参数的设计。在锚杆加固围岩力学特性理论分析的基础上,采用数值模拟方法,对隧... 锚杆是隧道主要支护结构之一,具有改善围岩应力状态和围岩力学特性的作用。隧洞开挖施加锚杆支护后围岩力学特性的改变与支护参数息息相关,直接影响围岩支护参数的设计。在锚杆加固围岩力学特性理论分析的基础上,采用数值模拟方法,对隧道锚杆加固围岩力学特性进行研究,获得锚固岩体等效力学参数变化规律。计算结果表明,对于均质岩体隧洞,锚杆支护后锚固体围岩力学参数得到明显提高,锚固体弹性模量、黏聚力和内摩擦角分别提高1.7倍、1.2倍和1.1倍左右,锚固体弹性模量、黏聚力和内摩擦角变化规律与理论计算结果较为接近。 展开更多
关键词 锚杆 等效锚固方法 隧道工程 数值计算
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3维钢筋支架锚喷支护结构试验研究及工程应用 被引量：7
4
作者 张金松 庞建勇 杜晓丽 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期107-113,共7页
吸取大跨度空间网架结构的优点,制作一种特殊形式的3维钢筋支架,研究其在高应力软岩巷道支护中的适用性。结合潘三矿区典型巷道工程,完成高地压作用下模型结构室内试验,研究3维钢筋支架锚喷结构的受力、变形破坏规律。依据支架结构特点... 吸取大跨度空间网架结构的优点,制作一种特殊形式的3维钢筋支架,研究其在高应力软岩巷道支护中的适用性。结合潘三矿区典型巷道工程,完成高地压作用下模型结构室内试验,研究3维钢筋支架锚喷结构的受力、变形破坏规律。依据支架结构特点和室内试验结果,设计出全封闭3维钢筋支架锚喷结构用于巷道的治理。最后工业性试验证明,3维钢筋支架锚喷结构设计合理,能充分发挥材料的特性,不但有很高的承载力,而且具有可缩性,满足高应力软岩巷道的支护要求。 展开更多
关键词 软岩巷道 钢筋支架 锚喷 模型试验 施工技术
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复合锚网支护技术室内试验研究及工程应用 被引量：1
5
作者 张金松 庞建勇 杜晓丽 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期299-301,共3页
矿山深井地压大,造成一些巷道支护结构严重破坏,需对原有的支护形式进行改进。结合朱仙庄矿区典型巷道工程,在实验室完成高地压作用下不同材料模型的对比试验,研究模型结构变形、破坏规律和承载能力。通过室内试验的结果,改善支护结构,... 矿山深井地压大,造成一些巷道支护结构严重破坏,需对原有的支护形式进行改进。结合朱仙庄矿区典型巷道工程,在实验室完成高地压作用下不同材料模型的对比试验,研究模型结构变形、破坏规律和承载能力。通过室内试验的结果,改善支护结构,提出应用复合锚网支护技术来进行巷道的治理。工业性试验证明,复合锚网支护技术能够适用地质条件恶劣、巷道围岩严重变形情况下的支护要求。。 展开更多
关键词 软岩巷道 复合材料网 对比试验 支护技术
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地下水渗流对联络通道冻结帷幕影响研究 被引量：2
6
作者 荣传新 张薇 王彬 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第6期1-8,共8页
为探究流速对联络通道冻结温度场的影响,基于水热耦合理论构建地下水渗流条件下地铁联络通道冻结法施工数值计算模型,并采用现场实测数据对模型的合理性进行验证。运用该模型对南通市地铁2号线联络通道冻结帷幕的发展规律进行计算分析... 为探究流速对联络通道冻结温度场的影响,基于水热耦合理论构建地下水渗流条件下地铁联络通道冻结法施工数值计算模型,并采用现场实测数据对模型的合理性进行验证。运用该模型对南通市地铁2号线联络通道冻结帷幕的发展规律进行计算分析。结果表明,当地下水流速为3、6、9m/d时,冻结帷幕的交圈时间分别为20、28、34d。冻结帷幕交圈后,联络通道左墙(位于地下水上游)外侧与上、下墙外侧冻结帷幕厚度的增加速率均减小。在同一冻结时间下,随着流速增大,左墙内侧厚度增大,外侧厚度减小,右墙内侧厚度减小,外侧厚度增大,其中左墙内侧与右墙外侧增加的最为突出。在冻结稳定时期,冻结帷幕厚度的增加主要体现在内侧,外侧由于受地下水流速的影响,厚度增长率较低。由此可知,地下水流速是影响冻结帷幕发展情况的原因之一,流速越大冻结帷幕发展不均匀性越大,位于上游冻结壁发展速度越慢,下游冻结壁发展速度越快。该研究对探究不同流速下粉质粘土层联络通道冻结壁的发展状况具有参考价值。 展开更多
关键词 人工地层冻结法 地下水 联络通道 温度场 数值计算
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地下水对人工地层冻结过程的影响机制研究进展及展望 被引量：2
7
作者 荣传新 王彬 +1 位作者 曹祎 龙伟 《建井技术》 2022年第6期1-9,共9页
目前关于地下水渗流作用对人工地层冻结过程的影响机理研究主要集中在模型试验、数值计算以及理论解析解3个方面。关于模型试验的研究成果已经基本实现了地下水对人工冻结温度场影响规律的定性分析,但对于地下水流速度对冻结温度场的量... 目前关于地下水渗流作用对人工地层冻结过程的影响机理研究主要集中在模型试验、数值计算以及理论解析解3个方面。关于模型试验的研究成果已经基本实现了地下水对人工冻结温度场影响规律的定性分析,但对于地下水流速度对冻结温度场的量化影响规律尚未得出一致的研究结论;关于地下水渗流条件下人工冻结温度场的数值计算方法主要包括“表观热熔法”以及“焓-孔隙度法”,但这两种数值计算模型均对水热耦合过程进行了简化,无法全面深入地反映较大流速地下水与冻结温度场耦合作用的科学本质,因此流速计算范围受到一定的限制,计算准确度也有待提高;关于地下水作用下冻结温度场解析解的研究成果主要集中在稳态温度场方面,能够反映温度场随时间及流速变化规律的瞬态温度场理论解尚无相关成果。基于当前的研究现状,提出了该科学问题未来的研究方向。 展开更多
关键词 人工地层冻结法 地下水 模型试验 数值计算 理论解析解
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新形势下高校城市地下空间工程专业教学改革与实践 被引量：2
8
作者 娄培杰 《四川建材》 2016年第8期282-283,共2页
想要做好城市地下空间工程专业教学改革,就必须扎根于新形势下本专业的发展特点,有针对性地采取改革与创新策略。本文首先探讨了新形势下高校城市地下空间工程专业发展的特点,并对高校城市地下空间工程专业教学改革与实践展开研究与分析... 想要做好城市地下空间工程专业教学改革,就必须扎根于新形势下本专业的发展特点,有针对性地采取改革与创新策略。本文首先探讨了新形势下高校城市地下空间工程专业发展的特点,并对高校城市地下空间工程专业教学改革与实践展开研究与分析,为城市地下空间专业教学改革与实践提供资料参考。 展开更多
关键词 新形势 高校 城市地下空间工程 教学改革
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白垩系弱胶结砂岩TBM掘进刃宽参数研究
9
作者 杨青 荣传新 +1 位作者 黎明镜 王晓健 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期177-189,共13页
TBM刀盘滚刀的机械参数是影响扰动围岩裂纹扩展的主要因素之一。为了揭露白垩系砂岩的内部结构,探明破岩机理,针对中国西部某隧道工程,开展白垩系砂岩微观结构XRD试验、SEM试验、偏光显微镜试验。选择不同刃宽滚刀,采用PFC2D数值模拟贯... TBM刀盘滚刀的机械参数是影响扰动围岩裂纹扩展的主要因素之一。为了揭露白垩系砂岩的内部结构,探明破岩机理,针对中国西部某隧道工程,开展白垩系砂岩微观结构XRD试验、SEM试验、偏光显微镜试验。选择不同刃宽滚刀,采用PFC2D数值模拟贯入试验,用Fish语言提取裂纹特征、贯入力幅值变化、裂纹数量及胶结破坏比能耗进行比较分析,探究裂纹形成机理与破岩效率。结果表明:弱胶结砂岩石英和长石矿物磨圆度低,分选性差,胶结物少,胶结物松散,微孔隙多,而这些特征所形成的岩石微结构恰好构成了裂纹扩展的通道;同等贯入度工况下,刃宽12 mm呈现出诸多优势,此时水平裂纹最接近自由面,使得破岩过程更加高效;大岩块最为突出,表明破岩效果显著,中间裂纹最少,减少了能量的不必要损耗,破岩能量利用最为有效;白垩系弱胶结砂岩掘进选择刃宽12 mm较为合理,这是由于刃宽超过12 mm后破岩机理发生改变,由拉剪破坏转向压剪破坏,破岩力大幅增加,比能耗上升,破岩效率下降。本研究结果符合相关理论模型,并在中国西部某隧道工程得以成功验证。 展开更多
关键词 隧道工程 破岩机理 数值模拟 白垩系砂岩 裂纹扩展 滚刀刃宽
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两种纤维加筋模拟月壤地聚合物动态劈裂试验研究
10
作者 马芹永 顾金辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期144-152,189,共10页
为了解纤维加筋模拟月壤的动态劈裂力学特性,选用聚丙烯纤维和玄武岩纤维制备了纤维加筋模拟月壤地聚合物圆盘试件,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置开展了冲击劈裂试验,并使用扫描电子显微镜观察地聚合... 为了解纤维加筋模拟月壤的动态劈裂力学特性,选用聚丙烯纤维和玄武岩纤维制备了纤维加筋模拟月壤地聚合物圆盘试件,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置开展了冲击劈裂试验,并使用扫描电子显微镜观察地聚合物断裂面处纤维的分布排列情况。试验结果表明:当聚丙烯纤维掺量为0.4%时试件的劈裂拉伸强度达到最大,较未掺时提高22.9%~27.3%;相同纤维掺量下,聚丙烯纤维对试件劈裂拉伸强度的增益效果要优于玄武岩纤维;纤维掺量一定时,试件动态劈裂拉伸强度与冲击气压呈正相关,纤维对劈裂拉伸强度的增益效果与冲击气压呈负相关;试件在冲击荷载作用下沿轴向劈裂为相对完整的两半,纤维的掺入减小了试件的破坏程度,改善了脆性破坏;试件的劈裂破碎块度平均粒径随纤维掺量的增加而增大。研究结果为未来月球基地建造材料的选择提供参考。 展开更多
关键词 模拟月壤 聚丙烯纤维 玄武岩纤维 地聚合物 分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态劈裂拉伸强度
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碱激发绿色超高性能混凝土早期力学性能研究 被引量：3
11
作者 杨煊 马芹永 +1 位作者 施宇航 顾玉琦 《河南城建学院学报》 CAS 2024年第2期27-34,共8页
为研究通过碱激发方式制作的绿色超高性能混凝土(Green Ultra-high Performance Concrete,GUHPC)在7 d早期阶段的力学性能,设计了相关实验,分析了不同粉煤灰掺量、钢纤维掺量以及水胶比对GUHPC抗压强度和平台巴西圆盘劈裂抗拉强度的影... 为研究通过碱激发方式制作的绿色超高性能混凝土(Green Ultra-high Performance Concrete,GUHPC)在7 d早期阶段的力学性能,设计了相关实验,分析了不同粉煤灰掺量、钢纤维掺量以及水胶比对GUHPC抗压强度和平台巴西圆盘劈裂抗拉强度的影响。通过观测反应物的微观形貌,对比分析不同粉煤灰掺量下生成物的变化情况,以验证结论的可靠性。结果表明,GUHPC的7 d抗压强度随粉煤灰掺量的减少、钢纤维掺量的增加以及水胶比的降低呈现线性增大的趋势。在无钢纤维掺量的情况下,抗压强度达到最低值89.4 MPa,而当钢纤维掺量增加至4%时,抗压强度显著提升至142 MPa,增幅近58.8%。GUHPC的7 d劈裂抗拉强度在钢纤维掺量为4%时达到最高值15.19 MPa。劈裂抗拉强度随粉煤灰掺量的增加和水胶比的增大呈现出先增大后减小的趋势,而随着钢纤维掺量的增加则持续增强。在无钢纤维掺量的情况下,劈裂抗拉强度最低为4.57 MPa;随着钢纤维掺量的增加,其强度提升近2.3倍。 展开更多
关键词 绿色超高性能混凝土 抗压强度 劈裂抗拉强度 微观结构
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透水混凝土的配合比设计及性能研究 被引量：2
12
作者 张祥驰 袁文华 +1 位作者 方敏 孙克龙 《混凝土与水泥制品》 2024年第8期116-119,共4页
通过L_(9)(3^(4))正交试验研究了骨料级配(m_(4.75~9.50 mm)∶m_(9.50~16.00 mm))=7∶3、6∶4、5∶5)、骨胶比(3.0、3.1、3.2)、粉煤灰掺量(10%、15%、20%)、增强剂掺量(4%、5%、6%)对透水混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率和... 通过L_(9)(3^(4))正交试验研究了骨料级配(m_(4.75~9.50 mm)∶m_(9.50~16.00 mm))=7∶3、6∶4、5∶5)、骨胶比(3.0、3.1、3.2)、粉煤灰掺量(10%、15%、20%)、增强剂掺量(4%、5%、6%)对透水混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率和透水系数的影响。结果表明:对于抗压强度和劈裂抗拉强度,最佳的m_(4.75~9.50 mm)∶m_(9.50~16.00 mm)为6∶4、骨胶比为3.1、粉煤灰掺量为20%、增强剂掺量为4%;对于有效孔隙率和透水系数,最佳的m_(4.75~9.50 mm)∶m_(9.50~16.00 mm)为6∶4、骨胶比为3.2、粉煤灰掺量为15%、增强剂掺量为6%。 展开更多
关键词 骨料级配 透水混凝土 强度 有效孔隙率 透水系数
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高温循环作用含孔砂岩动态力学特性试验研究 被引量：1
13
作者 平琦 后健民 +2 位作者 胡薇 钱明 孙栋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第10期76-84,共9页
为研究高温循环作用含孔砂岩动态力学特性,利用SHPB试验装置对常温和经历200~800℃高温循环作用后含孔和完整砂岩试件开展冲击压缩试验。研究表明:随循环作用温度升高,砂岩试件由灰色逐渐变成褐色;质量损失率、体积膨胀率和密度降低率... 为研究高温循环作用含孔砂岩动态力学特性,利用SHPB试验装置对常温和经历200~800℃高温循环作用后含孔和完整砂岩试件开展冲击压缩试验。研究表明:随循环作用温度升高,砂岩试件由灰色逐渐变成褐色;质量损失率、体积膨胀率和密度降低率等物理参数均呈增大趋势,超过400℃时变化幅值显著增加;常温砂岩含有少量微孔隙,随循环作用温度升高试件表面微孔隙数量增多、宽度增大。高温循环作用后含孔试件动抗压强度呈二次函数关系减小趋势;动应变和动弹性模量则分别呈幂函数增大和线性函数关系减小趋势。随循环作用温度升高,试件破碎程度加剧,破碎块度减小,分形维数呈幂函数关系增大趋势;循环作用温度超过400℃时,试件动抗压强度、动应变、平均粒径和分形维数变化幅值均显著增大。研究成果对深部矿山资源开采和地热利用具有一定参考价值。 展开更多
关键词 岩石动力学 高温循环 含孔砂岩 动态压缩 SHPB试验装置 分形维数
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基于PSO-BP算法的弹性力学课程教学质量评估模型研究 被引量：1
14
作者 刘小虎 唐彬 +2 位作者 王雪松 熊礼军 纪帅杰 《长春师范大学学报》 2024年第8期86-92,共7页
国家人才培养的战略核心是提高教育教学质量,构建切实可行的教学质量评价体系,优选合理的质量评估方法十分必要。本文以本科弹性力学课程的教学质量评价为研究对象,建立包括教师个人素质及教学内容、方法、效果的4个一级指标及19个二级... 国家人才培养的战略核心是提高教育教学质量,构建切实可行的教学质量评价体系,优选合理的质量评估方法十分必要。本文以本科弹性力学课程的教学质量评价为研究对象,建立包括教师个人素质及教学内容、方法、效果的4个一级指标及19个二级指标的教学效果评价体系,并对1082名本科生进行数据调研,通过对调研数据的信度及效度分析,证明了评价系统因素选择合理有效;建立基于粒子群算法优化的神经网络分析方法(PSO-BP组合算法),利用调研数据进行训练分析,得出组合算法平均评价精度高于BP神经网络算法,可以更准确有效地进行弹性力学课程教育质量的评估,以期为本科课程教学质量的考核评价提供新思路。 展开更多
关键词 教学质量评价体系 信度分析 效度分析 PSO-BP评价模型 案例分析
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岩土工程方向实践教学环节创新性改革研究 被引量：4
15
作者 张金松 卜宜顺 +1 位作者 邓雷 王强 《科技视界》 2017年第30期52-53,共2页
本文从剖析岩土工程方向实践教学环节存在的问题和实现教学创新的意义为基点,提出关于岩土工程教学环节创新课程的新思路、新方案。
关键词 岩土工程 实践教学模式 创新改革
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C60流态混凝土的工作性及强度影响因素试验研究
16
作者 方敏 袁文华 +1 位作者 张祥驰 孙克龙 《混凝土与水泥制品》 2024年第9期42-47,共6页
采用单因素法研究了粒径为5~10 mm和10~20 mm粗骨料级配(比例5∶5、6∶4、7∶3、8∶2)、减水剂掺量(1.3%、1.5%、1.7%、1.9%、2.1%)、骨胶比(2.6、2.9、3.2、3.5、3.8)对C60流态混凝土工作性和抗压强度的影响。结果表明:随着5~10 mm石... 采用单因素法研究了粒径为5~10 mm和10~20 mm粗骨料级配(比例5∶5、6∶4、7∶3、8∶2)、减水剂掺量(1.3%、1.5%、1.7%、1.9%、2.1%)、骨胶比(2.6、2.9、3.2、3.5、3.8)对C60流态混凝土工作性和抗压强度的影响。结果表明:随着5~10 mm石子比例的增加,混凝土的坍落扩展度、J环扩展度和抗压强度均呈先增加后降低的趋势,T500则先降低后增加;随着减水剂掺量的增加,混凝土的坍落扩展度和J环扩展度逐渐增加,T500逐渐降低,抗压强度呈先增加后降低的趋势;随着骨胶比的增加,混凝土的坍落扩展度、J环扩展度和抗压强度先增加后降低,T500先降低后增加;当粒径为5~10 mm和10~20 mm粗骨料级配比例为7∶3、减水剂掺量为1.7%、骨胶比为2.9时,混凝土的综合性能最佳。 展开更多
关键词 流态混凝土 减水剂 骨胶比 骨料级配 工作性 强度
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冻结钙质黏土力学特性及修正邓肯-张模型的研究
17
作者 汤海东 姚兆明 《山西建筑》 2024年第18期77-79,共3页
淮南地区分布着广泛的钙质黏土地层,是冻结法施工的重难点,建立合适的力学模型是解决冻结壁设计的关键。以淮南地区钙质黏土为研究对象,进行不同含水率和温度下的单轴抗压试验,得到其应力-应变曲线。基于试验结果,建立描述钙质黏土的修... 淮南地区分布着广泛的钙质黏土地层,是冻结法施工的重难点,建立合适的力学模型是解决冻结壁设计的关键。以淮南地区钙质黏土为研究对象,进行不同含水率和温度下的单轴抗压试验,得到其应力-应变曲线。基于试验结果,建立描述钙质黏土的修正邓肯-张模型,将修正的邓肯-张模型进行简化、确定参数,并对曲线进行验证,结果表明:在较低含水率下冻结钙质黏土的应力-应变曲线呈现应变软化的趋势,其强度随着温度降低、含水率增大而增大;通过对比修正邓肯-张模型的计算值和试验值,表明所建立的模型能够很好地描述冻结钙质黏土应力-应变曲线的规律。模型的参数较少,易确定,可以为工程实际提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 钙质黏土 修正邓肯-张模型 应力-应变曲线 应变软化
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负温饱水弱胶结砂岩动态力学特性研究
18
作者 温建强 王梦想 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第11期71-74,共4页
西部矿井建设受制于其独特地质环境,而冻结爆破竖井掘进有效克服深部富水环境,因此研究西部饱水弱胶结砂岩在负温环境动态力学特性对实际工程具有参考意义。以此开展SHPB动态压缩试验研究饱水白砂岩动态力学特性,得出:(1)饱水白砂岩动... 西部矿井建设受制于其独特地质环境,而冻结爆破竖井掘进有效克服深部富水环境,因此研究西部饱水弱胶结砂岩在负温环境动态力学特性对实际工程具有参考意义。以此开展SHPB动态压缩试验研究饱水白砂岩动态力学特性,得出:(1)饱水白砂岩动态应力应变曲线可分为线弹性阶段、应力屈服阶段和卸载阶段。(2)饱水白砂岩峰值应力随应变率增大而增大。饱水白砂岩峰值应力随温度降低表现出明显增强效应。(3)结合饱水白砂岩能量耗散与破坏形态分析可得,随应变率破坏整体变化规律为破碎程度逐渐加剧,对应能耗密度随应变率增大而增加。饱水白砂岩随温度破坏规律为破坏程度逐渐减小,对应能耗密度随温度降低而增加。 展开更多
关键词 弱胶结砂岩 应变率 能量耗散 破坏形态
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富水砂层斜井明挖段三维冻结温度场时空演化规律研究
19
作者 荣隽锋 王彬 梁沈伟 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期204-212,共9页
为解决冻结斜井明挖段施工过程中,斜井冻结温度场难以准确预测导致开挖时间及速度无法确定的工程难题,以升富煤矿冻结斜井明挖段为研究对象,基于实测地层特性及冻结孔布置参数,采用COMSOL Multiphysics有限元软件,构建三维冻结温度场数... 为解决冻结斜井明挖段施工过程中,斜井冻结温度场难以准确预测导致开挖时间及速度无法确定的工程难题,以升富煤矿冻结斜井明挖段为研究对象,基于实测地层特性及冻结孔布置参数,采用COMSOL Multiphysics有限元软件,构建三维冻结温度场数值计算模型,对冻结斜井明挖段施工期间温度场的时空演化规律进行数值计算预测分析。计算结果表明:在相同冻结时间条件下,细砂层冻结壁平均温度比中砂层低0.28~2.39℃,细砂层冻结壁有效厚度比中砂层厚0.36~0.59 m。在持续冻结88 d后,明挖段冻结壁平均温度低于-12℃,且不同层位的侧帮冻结壁厚度均能达到4 m以上,底板处的冻结壁厚度均达到5 m以上,满足设计开挖需求。在开挖期间,井帮位置暴露的土体存在“热流侵蚀”现象,但在快速开挖施工的条件下,冻结壁的有效厚度并未减小且冻结壁平均温度仍处于-10℃以下,因此开挖过程中不会发生大范围的冻结壁“软化”现象。基于预测结果,制定了现场开挖方案,由现场实测数据可知,在开挖过程中测点及井帮温度出现轻微波动,但整体温度发展趋势较为稳定,表明施工期间冻结壁是安全稳定的。研究成果可为斜井冻结法凿井的安全施工及优化设计提供参考。 展开更多
关键词 人工地层冻结法 斜井 明挖段 冻结温度场 三维数值模型
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冻结改良土抗压特性分数阶模型可靠性分析
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作者 姚兆明 唐赛 +1 位作者 昌语 李鹏辉 《河南城建学院学报》 2025年第1期44-51,共8页
以昆明地区泥炭质土为研究对象,掺入不同比例的标准硅酸盐水泥制成重塑土样并进行低温环境下单轴抗压试验,研究土样单轴应力应变关系及其抗压强度变化规律。将水泥掺量函数代入指数模型中,引入Riemann-Liouville型分数阶微积分算子,建... 以昆明地区泥炭质土为研究对象,掺入不同比例的标准硅酸盐水泥制成重塑土样并进行低温环境下单轴抗压试验,研究土样单轴应力应变关系及其抗压强度变化规律。将水泥掺量函数代入指数模型中,引入Riemann-Liouville型分数阶微积分算子,建立改进的冻结改良泥炭质土分数阶指数模型,变换得到不同水泥掺量的应力应变方程组及分数阶导数模型参数。再将温度函数代入指数模型,建立考虑温度和掺量共同影响的分数阶指数模型。运用蒙特卡罗方法计算模型的可靠度,分析模型与参数的相关规律。结果表明,改进的冻结改良泥炭质土本构模型能够较好地描述各水泥掺量和温度下的应力应变趋势,计算值与试验值拟合较好,模型参数较少,便于工程应用。 展开更多
关键词 人工冻土 指数模型 泥炭质土 分数阶导数 蒙特卡罗方法
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