工业余热岩土跨季节蓄热分析

我国工业生产中有大量低品位余热未充分利用,造成资源浪费和环境污染。同时,我国北方长期受困于冬季供暖不足、供暖能耗大和污染重的问题。若将工业余热跨季节储存,冬季用于建筑供暖,则能降低我国北方供暖能耗,减少污染。浅层岩土可作为蓄热介质,通过竖直地埋管换热,将工业余热蓄存于岩土中。在供暖季通过热泵传递蓄热,为建筑供暖。基于此,分析工业余热岩土跨季节蓄热的关键问题,设计双U型管蓄热与放热模型,计算蓄热量与放热量,确保蓄热与放热平衡,从而指导后续工程建设,合理布置地埋井,实现集中供暖。

能源桩换热过程中结构响应原位试验研究

目前关于在桩基中埋设换热管作为地源热泵换热器(即所谓"能源桩"技术)在制冷或供暖过程中对结构和周围岩土体的影响的信息十分有限。在河南省信阳市一项地源热工程中开展了保持桩顶加载条件下施加温度荷载并进行桩身结构响应量测的试验。试验持续了4周的时间,在常规静载试验的基础上叠加了温度循环,以模拟能源桩在实际运行时的工况。沿桩身深度方向布设了振弦式应变计和其它量测仪器,获取了桩身的应变和温度曲线剖面。同时获得了桩顶加载量、桩顶位移、桩身中换热管的进出口水温以及环境温度等数据。从这些数据中又推导出桩身的附加温度荷载。在此试验的基础上,又探讨了能源桩结构响应的简化规律。对桩体进行加热或制冷后,桩体中相对于结构加载产生了附加温度荷载(拉力或压力),且受制于桩端和桩周约束,结构荷载和温度改变引起的附加荷载的合力可能会超出桩基设计规范的限值,在能源桩设计中应给予充分的考虑。

预应力锚索抗滑桩治理滑坡应用研究

预应力锚索抗滑桩与普通抗滑桩相比,其受力状态更加合理。从将预应力锚索抗滑桩作为支程支挡结构的地质与物理模型出发,建立了力学与数学模型,得到该模型的内力分布的解析解,为其结构设计奠定了基础。将双参数法引入到土抗力模数或地基系数的计算并贯穿到整个结构计算中。分别按刚性桩和弹性桩两种物理模式,将锚索视为弹性绞支座,利用抗滑桩和锚索位移变形协调条件,计算出锚索的设计拉力及桩身的内力分布。结合三峡工程库区地质灾害治理的一个工程进行了应用,并将其与采用普通抗滑桩进行了技术与经济对比分析后,体现出这种抗滑结构的优越性。

地源热泵桩基与钻孔埋管换热器换热性能比较

相对于钻孔埋管换热器,桩基埋管换热器在换热性能和经济性方面均具有较大优势,目前越来越广泛的应用于地源热泵工程中。围绕钻孔与桩基埋管换热器的结构特点和换热机理进行对比分析,针对南京某项目桩基埋管换热器开展了换热性能实测及数值模拟分析,并采用数值模拟手段对比分析了钻孔与桩基埋管换热器的换热性能差异。研究结果进一步证明了桩基埋管换热器具有良好的换热性能。提出的传热性能数值模拟方法可较准确地计算出桩基和钻孔埋管换热器的传热效率。

九石阿二级公路南盘江特大桥边坡综合治理对策研究

建设中的九石阿二级公路南盘江特大桥位于云南省昆明市宜良县境内的峡谷地带,主墩所在的南盘江两岸山势陡峻,由白云岩构成的岩体被节理、裂隙切割成大小不等的岩块,有的甚至成为危岩体。由此所形成的边坡一旦失稳,将直接威胁大桥桥墩、桥台的安全,尤其是桥址区位于强地震带和强降雨地区。根据场地边坡工程地质条件,本项目综合采用了预应力锚索 + 联系梁、预应力钢索网、喷锚网防护、桩板式碎石挡墙、排水沟工程、喷播植草工程等工程措施对桥墩、桥台边坡进行治理。提出了预应力钢索网的概念,并对其设计与施工方法进行了阐述。同时,还对预应力锚索 + 联系梁技术进行了详细阐述。目前,治理工程正在施工之中。

预应力锚索抗滑桩结构计算方法

预应力锚索抗滑桩作为一种实用有效的支挡工程措施已在地质灾害治理中得到广泛的应用.然而,其设计与计算方 法仍然是一个亟待深入研究的课题.这种技术是在抗滑桩的基础上发展起来的.相对于普通抗滑桩,其受力状态更加合理. 从这种治理措施的地质与物理模型出发,建立了其力学与数学模型,并最终得到其内力分布的解析解,为其结构设计奠定 了基础.将双参数法引入到土抗力模数或地基系数的计算中,并贯穿到整个结构计算中.分别按刚性桩和弹性桩2种物理 模式,将锚索视为弹性绞支座,利用抗滑桩和锚索位移变形协调条件,计算出锚索的设计拉力及桩身的内力分布.结合三峡 库区秭归县水田坝乡下土地岭滑坡治理工程介绍了这种滑坡治理措施的应用,并与原普通抗滑桩设计方案进行了技术与 经济对比分析,体现出这种抗滑结构的优越性.

武汉地区高层建筑桩基工作性状分析与探讨

武汉市区位于长江和汉江的交汇点 ,地势低洼 ,历史时期多为荒湖沼泽 ,在地貌上属丘陵平原过渡地带。总体而言 ,这一地区地基土的工程地质条件与水文地质条件十分复杂 ,因而已建或在建的高层建筑大多都采用了桩基础。一定的地质条件必然决定着某一地区基础型式的特点与工作性状。本文结合大量工程实例从不同侧面探讨了武汉地区高层建筑桩基础的工作性状与设计方法 ,旨在从中找出一些规律 ,以推动这一地区高层建筑桩基工程的理论与实践。

小口径冲孔灌孔桩理论与实践初探(英文)

结合作者的工作实践介绍了小口径冲孔灌孔桩的设备组成、施工工艺、桩身特征、以及设计与施工特点。同时 。

三峡库区近坝库段野猫面滑坡治理必要性论证及防治方案研究

野猫面滑坡是长江三峡库区距离三峡大坝最近的一个特大型滑坡。在三峡水库蓄水至135.0 m以后该滑坡体进行了不同程度的变形调整,主要表现为地面出现多条拉张裂缝。在大量地质勘查研究工作的基础上分析滑坡体在现状和三峡水库运行期间多种工况下的稳定性,论证滑坡治理的必要性。着重从降低滑坡失稳风险和提高安全储备的角度提出多种治理方案,进行方案比选,重点推荐"钢筋混凝土阻滑键+地表地下排水工程+长期监测"作为野猫面滑坡的治理工程措施。

抗滑桩设计中关于确定桩间距问题的分析

抗滑桩间距的确定是滑坡防治工程中的关键之一。本文基于土拱效应,分析桩间土拱的受力状态,通过土拱能够保持整体稳定性、拱顶和拱脚处截面最不利受力点达到临界应力状态来共同控制桩间距,得到了较为合理的桩间距计算公式,在其它因素不变的情况下,分析了桩间距与桩后滑坡推力、土体粘聚力和内摩擦角之间的关系,并结合工程实例进行了验证。

三峡库区三期塌岸防护规划典型设计

根据组成库岸的岩土类型和组合型式,将三峡库区库岸地质结构概括为岩质、土质和岩土混合三大类及若干亚类,并对各类库岸的破坏方式进行了分析与总结。根据库岸地质结构类型、破坏方式与规模,对三峡库区库岸防护设计的适宜性进行了详细研究,认为三峡库区库岸宜采用如下5种方案进行防护:(1)对于易风化岩质岸坡或软硬互层岩质岸坡,宜以喷锚工程为主,结合局部支撑与挖方等进行防护;(2)对于土层比较厚(≥10 m),地表有明显变形破坏迹象的岸坡,或夹软弱层的易滑顺向岩质岸坡,宜以抗滑桩工程为主,结合护坡与地表排水等进行防护;(3)对于下伏完整基岩,且土层较薄(<6 m)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以挡土墙工程为主,结合地表排水等进行防护;(4)对于土层较厚(≥6 m)且坡度较缓(<20°)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以干砌条石护坡工程为主,结合石笼、水下抛石压脚等进行防护;(5)对于坡度较陡(>20°)、厚度较大(≥6 m)的土质岸坡、或强风化花岗岩岸坡,宜以格构锚工程为主,结合地表排水等进行防护。针对这5种防护方案,选择典型库岸段进行库岸防护设计,结果表明,采用这5种方案的防护库岸1 km直接工程费用分别为857.2,2 246.0,931.5,625.5和2 288.8万元,为三期塌岸防护规划经费测算提供了科学的依据。

螺旋型埋管能源桩桩内温度场分布特征及其影响因素分析

针对能源桩桩内温度场分布特征开展了现场原位试验,实测获得了能源桩换热过程中的桩壁和桩心温度,以此为基础结合数值模拟分析了能源桩的桩内温度场分布特征及其影响因素。分析结果表明:能源桩桩内温度温升规律与地埋管进出口温度变化规律一致,桩内温度场主要受地埋管进出口温度控制;能源桩制热(冷)时,以地埋管为起点,桩内温度远离地埋管呈抛物线下降(上升);影响能源桩桩内温度场分布特征的主要因素为回填材料导热系数和桩径,导热系数越大,相同制热时间时的桩内温度越高,且桩心温度随导热系数的增加近似呈线性上升;桩径越大,相同制热时间时的桩内温度越低,桩内温度随桩径的增加近似呈等比例下降。该研究成果可为能源桩的推广应用提供参考。

三峡库区塌岸防护方法适宜性分析

根据组成库岸的岩土类型和组合型式,将三峡库区库岸地质结构概括为岩质、土质、岩土混合三大类及若干亚类,并对各类库岸的破坏方式进行了分析与总结,认为三峡水库蓄水后,库岸的破坏形式主要表现为崩塌与滑坡。根据库岸地质结构类型、破坏方式与规模,对三峡库区库岸防护设计的适宜性进行了详细的研究,认为三峡库区库岸宜采用如下5种方案进行防护:(1)对于易风化岩质岸坡或软硬互层岩质岸坡,宜以喷锚工程为主,结合局部支撑与挖方等进行防护;(2)对于土层比较厚(≥10m),地表有明显的变形破坏迹象的岸坡;或夹软弱层的易滑顺向岩质岸坡,宜以抗滑桩工程为主,结合护坡与地表排水等进行防护;(3)对于下伏完整基岩,且土层较薄(<6m)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以挡土墙工程为主,结合地表排水等进行防护;(4)对于土层较厚(≥6m)且坡度较缓(< 20°)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以干砌条石护坡工程为主,结合石笼、水下抛石压脚等进行防护;(5)对于坡度较陡(>20°)、厚度较大(≥6m)的土质岸坡、或强风化的花岗岩岸坡,宜以格构锚工程为主,结合地表排水等进行防护。针对这5种防护方案,选择典型库岸段进行库岸防护设计。结果表明,采用这5种方案防护库岸1 km直接工程费用分别为:857.2万元、2246.0万元、931.5万元、625.5万元、2288.8万元。

下川岛公路高边坡崩塌落石柔性防护系统设计

针对具体工程,在引用经典力学理论、碰撞理论、瞬间摩擦作用理论等的基础上,对崩塌落石的初始运动状态、滑动过程、滚动过程、碰撞过程等进行了模拟,并设计了作为边坡综合防治内容之一的柔性防护系统,从施工后的效果来看,很好地控制了边坡上崩塌落石对公路造成的危害。

H＋Hat组合型钢板桩结构性能研究

H+Hat组合型钢板桩构造简单、抗弯刚度大、可反复使用且经济性好,具有广泛的应用前景,但在国内尚未应用而缺乏验证。通过理论计算、室内试验、现场原位试验和数值模拟等手段对H+Hat组合型钢板桩的截面抗弯、锁口抗拉及锁口止水等结构性能进行了研究。研究结果显示:H+Hat组合型钢板桩具有比普通钢板桩更大的抗弯截面模量,且其抗弯工作性能良好;锁口抗拉容许强度远大于其实际运行的抗拉强度;锁口止水性能不差于普通钢板桩。研究为H+Hat组合型钢板桩在基坑、码头、船坞、围堰、库岸等工程中的推广应用提供了依据。

基于CFD模拟的街区布鲁氏菌泄漏扩散特性研究

在建立兰州生物药厂附近街区建筑群模型的基础上,利用离散相模型对布鲁氏菌颗粒物的扩散情况进行了模拟,分析了不同风向下短时间的扩散特征,确定了短时间内的扩散距离及最大影响高度。研究发现:布鲁氏菌颗粒物扩散速度较快,风速3.3 m/s情况下,300 s时颗粒物已扩散到距散发源500 m处,1 h时颗粒物已扩散到距散发源2000 m处;布鲁氏菌颗粒物扩散高度随扩散距离的增大而增大。建议在排气口、邻近小区50 m高度处、散发源建筑与西北侧建筑的街谷1.5 m高度处设置实时微生物监控装置。

土工合成材料在三峡库区重庆市万州区库岸防护中的应用可行性研究

三峡水库建成后,库水位的消涨变化非常频繁且变化幅度比水库建造前有了明显提高.这势必会对库岸的稳定性产生影响,引起库岸堆积体沿深层基岩面滑动或发生塌岸,必须采取工程措施进行防治.而土工合成材料以其良好的整体性、抗变形能力、保土透水性能及施工简便、造价低等独特优势和兼具反滤、排水、防渗、隔离、防护、加筋等强大功能不失为一种上好的库岸防护材料.本文首先介绍了土工合成材料的种类及其功能,进而简单介绍了土工合成材料在库岸防护工程中的应用现状;然后在详细分析了重庆市万州区鞍子坝库岸段工程地质条件的基础上计算了堆积体沿基岩面滑动的稳定性,并分析了库岸的破坏形式;最后对库岸防护采用加筋土进行了初步设计并对设计从外部稳定性(地基承载力、抗滑稳定性、抗倾覆稳定性)和内部稳定性(土工格栅强度和抗拔稳定性)进行了验算.研究结果认为利用土工合成材料对库岸防护完全可行.

双U型埋管能源桩桩周岩土体温度场分布特征试验研究

以信阳地区两根相邻的双U型埋管能源桩为研究对象,通过较长时间的TRT增温测试地温恢复TPT制冷测试模拟了能源桩的间歇性运行状态,在能源桩桩壁和岩土体中埋设传感器实测获得了能源桩运行过程中的桩周岩土体温度场分布。研究成果显示,能源桩运行过程中的传热表现为三维传热特征,桩端岩土体的温度变化滞后于桩体中间区域岩土体,建议能源桩设计时在桩端部位适当增加埋管量,以提高能源桩的换热效率;测试结果显示在经过172h的TRT测试并进行约25d的地温恢复后,桩周岩土体温度整体升高了约1℃,验证了岩土体温度扩散的缓慢性及其具有良好的热储性,同时也预示了地源热泵运行过程中存在冷热失衡的可能性。

H+Hat组合型钢板桩在基坑工程中的适用性研究

由于组合式钢板桩能重复应用于基坑支护工程中,较之桩支撑支护方案,其经济性较优。以某城市建筑基坑工程为例,采用极限平衡法和数值模拟对H+Hat组合型钢板桩在基坑工程中的应用进行了计算和分析。从技术经济性、施工速度、施工复杂程度、适用范围以及环境影响等方面将该组合式钢板桩与传统的桩支撑支护方案进行对比研究。结果表明,H+Hat组合型钢板桩应用于城市基坑工程是安全、可行的,可供基坑支护方案比选时参考借鉴。

钢厂分布式电源并网计量方式研究

在钢厂建设分布式光伏发电项目可以优化钢厂电源结构,减少二氧化碳排放。但是针对多种分布式电源并网,如何分别计量每一种电源返送电网的电量一直未能有效解决,进而限制了分布式光伏发电项目在钢厂的广泛应用。文章通过研究钢厂电源和负荷特性,提出直接计量方式、等比例电量算法计量方式、等比例功率算法计量方式、并网点链式π接法计量方式,并对每种计量方式的适用场景进行分析,为钢厂多种类型电源的并网计量问题提供了解决思路。