开放条件下粒径对块石和碎石护坡降温效果影响的试验研究

为了维持多年冻土区路基的稳定,青藏铁路部分路段采用片石气冷—碎石护坡组合路基主动保护多年冻土。为考察片石气冷—碎石护坡组合路基片石层表面被风沙和积雪等封闭后,其降温效果是否失效,基于青藏铁路清水河地区片石气冷—碎石护坡组合路基2个测试断面、2个冻融循环的地温监测资料,研究片石层表面开放与封闭对片石气冷—碎石护坡组合路基降温效果的影响。结果表明:片石层表面封闭的片石气冷—碎石护坡组合路基及其基底平均地温比片石层表面开放的片石气冷—碎石护坡组合路基低0.16~0.23℃,负积温值封闭比开放大115.32℃.天,最大融化深度抬升幅度封闭比开放大0~0.4m。说明片石层表面封闭的片石气冷—碎石护坡组合路基较开放的更有利于保护多年冻土,维持路基稳定;当片石气冷—碎石护坡组合路基片石层表面被风沙等封闭后仍具有良好的降温效果。

不同条件下低温低浊水混凝试验研究

以田师府—桓仁客运专线大前石岭隧道边坡碎石土为研究对象,在通过室内常规物理力学试验获得该碎石土的基本物理性质的基础上,采用大型直剪仪对三组不同含石量的碎石土重塑样进行了剪切试验。试验结果表明:随着含石量的增加,抗剪强度增大;内摩擦角随着含石量的增加而增大,含石量为30%~50%时增幅较快,含石量超过50%后,增幅较慢且呈现逐渐稳定的趋势;黏聚力随着含石量的增大先略微下降后急剧上升,在含石量为50%时最低,而后又急剧升高。碎石土的抗剪特性不同于一般岩土体,含石量对碎石土的抗剪强度影响很大。

以田师府—桓仁客运专线大前石岭隧道边坡碎石土为研究对象,在通过室内常规物理力学试验获得该碎石土的基本物理性质的基础上,采用大型直剪仪对三组不同含石量的碎石土重塑样进行了剪切试验。试验结果表明：随着含石量的增加,抗剪强度增大;内摩擦角随着含石量的增加而增大,含石量为30%～50%时增幅较快,含石量超过50%后,增幅较慢且呈现逐渐稳定的趋势;黏聚力随着含石量的增大先略微下降后急剧上升,在含石量为50%时最低,而后又急剧升高。碎石土的抗剪特性不同于一般岩土体,含石量对碎石土的抗剪强度影响很大。

对影响试件成型质量的一个重要指标——碎石用量进行研究;采用胶垫厚度、初压次数、复压次数、养生温度四个评价指标,通过室内试验来模拟、比较分析该四个指标对碎石用量和试件成型质量的影响。

根据多孔介质中流体热对流的连续性方程、动量方程和能量方程,应用伽辽金法导出了多孔介质对流换热的有限元公式,并对传统道碴路基和抛石路基在未来50年青藏高原气温上升2.0℃情况下的温度变化进行了预报分析和比较.计算结果表明,在年平均气温大于-3.5℃或天然地表温度大于-1℃的地区,传统道碴路基以下5m内的冻土将会融化,路基将产生很大的融沉,对铁路造成很大的破坏.而抛石路基除了能抵消气候变暖的影响外,还能对路基下的冻土制冷,保证冻土路基的稳定,不至于使冻土融化.因此大力推荐该种路基作为青藏铁路高温冻土区的路基结构,以便最大限度地保护冻土区的铁路.

为探讨温度和孔隙压力对岩石渗透率的影响规律,采用中国矿业大学211工程建设项目"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机",在不同温度和恒定压力条件下,对长石细砂岩进行大试样的实时渗透率研究,试样为圆柱体,外观尺寸为φ200mm×400mm。加温试验发现,长石细砂岩渗透率存在门槛值温度,当温度达到门槛值后,其渗透率出现大幅度增加,与室温状态相比,渗透率增加65倍。在长石细砂岩热破裂的门槛值温度区域,长石细砂岩渗透率同时具有孔隙压力门槛值,其渗透率在孔隙压力门槛值发生剧烈变化,大幅度增加;继续增加温度脱离温度门槛值后,孔隙压力对于渗透率的影响随之减弱。

从辽宁锦州拟建地下储库工程现场钻取典型花岗岩岩芯,进行不同冻结温度(-10℃～-50℃)和不同含水状态(干燥和饱和)的单轴及三轴压缩试验,分析岩石的变形破坏规律、干燥和饱和状态抗压强度以及三轴剪切强度参数c,?值随温度的变化关系。试验结果表明:(1)无论干燥还是饱和试样,微风化花岗岩单轴及三轴抗压强度随着低温温度的降低而提高,但呈现非线性增加的趋势,得到花岗岩抗压强度随低温温度变化的非线性关系拟合式,并认为微风化花岗岩存在一个抗压强度趋于稳定的温度界限值,此值约为-40℃;(2)微风化花岗岩在干燥和饱和条件下,黏聚力c值随温度的降低而增大,在干燥条件下尤为明显。干燥条件下,微风化花岗岩内摩擦角随低温温度降低变化较小,摩擦角基本保持在57°左右,饱和条件下,微风化花岗岩内摩擦角随温度降低而增加,由-10℃～-50℃增长幅度约为3.43%。该研究成果可为液化天然气(lng)的低温地下存储提供一定的力学参数依据。

铁路道碴铺层和抛石层可以看作多孔介质,其内部流体的对流换热为多孔介质的传热传质问题.目前抛石路基作为一种特殊的新型路基结构已在青藏铁路得到广泛应用,但其抛石层多为上下封闭、左右开放,内部空气与外界连通,对流与传热模式变的更为复杂.因此,基于多孔介质中流体热对流的连续性方程,非达西流动量方程及能量方程,针对青藏铁路的气温条件和地质条件,对开放边界、不同路堤高度(抛石层厚度为1.5m)的抛石路基内速度场及其在未来50年的温度场特征进行了研究与分析.结果表明:在外界风的作用下,这种开放路基道碴和抛石层内的对流换热方式以强迫对流为主;并且在年平均气温为?4.0℃,考虑未来50年气温上升2.6℃的情况下,其降温效果较好,路堤下有低温冻土核生成;并且较高路基降温效果好于较低路基,这主要是由于较高路堤底部较宽,对下部冻土产生的影响范围较大;但由于主导风向的影响,较高路基的下部温度场出现左右不对称现象,这很可能会造成路基整体的横向不均匀变形,而较低路基无此现象发生,这应引起设计与施工部门的足够重视.

风沙危害正在威胁着青藏铁路的安全营运.通过数值方法研究了风积沙填堵和覆盖青藏铁路块碎石路基后,块碎石层降温机理以及降温效果的变化特征.结果表明:开放条件下块石路基具有较强的强迫对流效应;风积沙填堵后,块碎石层降温效果减弱.封闭条件下,冷季路基坡脚处自然对流较强,冻土上限抬升;路基内部自然对流较弱,由于路基填土作用,路基中心处冻土上限抬升较大,但随时间增长而降低;沙层覆盖后,块碎石层降温效果减弱,路基下部冻土上限下降.在气候变暖背景条件下,封闭块碎石层自然对流减弱,冻土上限下降,不利于冻土路基的热稳定.因此,建议对沙害路段的块碎石路基采取补强措施.

为了达到最接近实际工程的试验效果,采用中国矿业大学的"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机",设计了精确的加压和旋转系统,操作控制比较方便,测量数据准确。利用大尺寸(φ200mm×400mm)花岗岩试样和工程钻头(φ30mm的pdc钻头),使试验条件更加接近实际工程情况,开创了该类大试样试验的先河。通过正交试验研究花岗岩在高温高压状态下的切削破碎规律,得出以下结论:(1)高围压状态(100mpa)下,随着温度升高,花岗岩的可切削性逐渐增强,在超过一定的钻压时,切削速度随着温度的升高而明显增大,在755n钻压下,300℃的切削速度比室温时增大30%～50%;(2)高围压状态(100mpa)下,随着温度升高,单位破岩能耗明显降低,在钻压为755n时,300℃时的单位破岩能耗比室温时降低20%～30%;(3)在高温高压环境下,切削速度随着钻压或转速的增大而增大;单位破岩能耗随着转速的增大而增大,随着钻压的增大而减小,与室温无围压状态下的切削破碎规律基本一致;(4)由于花岗岩在此温压范围内属于渐进破坏,抗压强度下降缓慢,如果钻压太低则切削速度和单位破岩能耗受温度影响很小,为了在高温下取得对花岗岩的良好切削效果,钻压需要超过一定的值。

为了探索沿海新垦区土壤快速脱盐的途径,设计了3种间距(10m、15m、20m)和3种埋深(0.6m、0.9m、1.2m)的暗管排水组合处理,在灌水洗盐和降雨洗盐2种方式下,开展了暗管排水效果以及排水含盐量变化规律的试验研究。结果表明:埋深相同,暗管间距越小,排水量占灌(降)水量的比例越大,地下水降落速度也越快;间距相同,暗管埋深越大,排水量占灌(降)水量的比例越大,地下水降落速度也越快;暗管埋深对暗管初始排水的盐度、电导率也有一定的影响,间距相同,暗管埋深越大,初始排水的盐度、电导率也越大。该研究为江苏沿海滩涂新垦区利用暗管排水技术改良盐渍土提供了支撑。

设计了动态测量板坯温度场和变形过程的试验装置,通过采用不同冷却边界条件的水套,研究了边界条件对板坯温度场和变形的影响,探索了板坯的变形行为与温度场的关系及其控制方法。试验表明:板坯的凝固进程直接影响其成形及冷却后的外形轮廓,四周均匀的凝固进程有利于得到平直板坯

针对级配碎石混合料,采用振动成型法试验,研究了粗集料强度和棱角性对混合料最终级配的影响。试验结果表明,粗集料强度和棱角性对级配碎石混合料的最终级配都有显著影响。尤其是当集料压碎值大同时针片状含量也大的时候,这种叠加效应下的影响最为显著。

根据国内外研究结果发现,微裂技术下水稳碎石基层材料产生的微细裂缝网络,具有一定的自愈合能力.选择养生2d后进行微裂并控制微裂损伤程度为30％～40％的试件,研究微细裂缝网对水稳材料收缩特性的影响.研究结果表明,微裂后水稳碎石试样的温缩系数明显减小,表明微裂技术能有效降低水稳碎石基层材料温缩应力,可减缓或减少温缩裂缝的产生.

以田师傅-桓仁铁路大前石岭隧道进口边坡碎石土为研究对象,通过室内大型直剪试验对三组不同含水率的重塑土样分别进行剪切试验,讨论分析了含水率对碎石土工程力学特性的影响规律。同时,通过与室内常规直剪试验结果的对比分析,验证了室内大型直剪试验的结果更加符合现场的实际工程地质特性。

以田师傅-桓仁铁路大前石岭隧道进口边坡碎石土为研究对象,通过室内大型直剪试验对三组不同含水率的重塑土样分别进行剪切试验,讨论分析了含水率对碎石土工程力学特性的影响规律。同时,通过与室内常规直剪试验结果的对比分析,验证了室内大型直剪试验的结果更加符合现场的实际工程地质特性。

本文模拟新疆35℃干燥气候条件下施工,对混凝土的坍落度损失、含气量损失、凝结时间、抗压强度、干缩变形、极限拉伸、抗渗性和抗冻性等性能影响进行了试验研究。结果表明:混凝土拌和物的坍落度存在较大的损失,干热条件比标准条件下的损失略大,两种条件下的混凝土拌和物在静置90min后仍能实现振实。混凝土拌和物的含气量随静止时间的延长而减少,干燥条件比标准条件下的损失略大,干热条件下混凝土拌和物在静置30min后的含气量能满足要求,60min后含气量已不能满足要求。混凝土在干热条件下的干缩大于标准条件下的干缩,特别是在早期,1天和3天的干缩值平均增加59%和74%,随着龄期的延长,干热条件下14天后干缩值增加的程度与标准条件趋于一致。因此,在干热条件下施工的混凝土,应加强早期潮湿养护,从试验结果看,潮湿养护至少14d,一般不低于21d。模拟现场35℃施工养护的混凝土,其力学性能比标准条件有不同程度的提高,特别是3d和7d抗压强度有大幅度的提高。模拟现场35℃养护与标准养护的试件抗渗性能和抗冻性能相差不大,都能满足设计要求。以上成果可供其他工程参考。

依托观音岩水电站,对碾压混凝土的配合比设计、硬化混凝土的各种性能试验、原位检测以及施工进行了深入探讨。可供类似高热、低湿、常年平均降水量低而蒸发量远高于降雨量的工程项目借鉴。

干热条件下施工的混凝土特性试验研究——本文模拟新疆35℃干燥气候条件下施工，对混凝土的坍落度损失、含气量损失、凝结时间、抗压强度、干缩变形、极限拉伸、抗渗性和抗冻性等性能影响进行了试验研究。结果表明：混凝土拌和物的坍落度存在较大的损失，干热条件...

目的探讨体位对经皮肾镜碎石术效果的影响。方法选取2014年3月至2018年2月收治的105例上尿路结石患者,均采取术前体表标志结合ct平扫预定位联合术中超声引导经皮肾通道碎石取石术,按照患者意愿将患者分为斜仰截石位(dsp)组(60例)和俯卧位(prp)组(45例),比较两组一次碎石成功率、住院时间、手术时间及术后并发症发生情况,随访2个月,比较两组恢复情况。结果两组一次性碎石成功率、并发症发生率、住院时间比较,差异无统计学意义(p>0.05)。随访2个月,两组恢复良好,无一例发生尿源性脓毒血症、大出血等严重并发症。dsp组手术时间短于prp组,差异有统计学意义(p<0.05)。结论dsp与prp治疗上尿路结石患者均具有较好的临床疗效,且一次性碎石成功率高,但dsp手术时间短于prp。

针对玉环变—乐清变500kv双回输电线路工程大跨越塔建设面临的强风化凝灰岩地质条件,进行了9组单锚基础和6组群锚基础的竖向上拔静载荷试验,研究岩石锚杆基础的破坏模式和承载特性,为设计提供参考依据。在试验加载过程中进行了锚筋的应变测试,分析锚筋的内力变化规律,得到岩石锚杆基础的破坏模式和承载特性。试验结果表明:单锚锚筋内力随荷载的增大而增大,随埋深的增加而减小,超过一定埋深范围后逐渐消减至接近0;群锚基础的极限抗拔承载力并非单锚基础极限抗拔承载力的简单叠加,而是存在"群锚效应"问题。该研究为岩石锚杆基础在输电线路工程中的实际应用提供了一定的参考和依据。