基于改进西原模型的深井冻结压力数值计算分析

深厚冲积层冻结压力取值大小是冻结法凿井外层井壁设计计算的重要依据。为此,基于符合深井冻土蠕变特性的改进西原模型,利用ABAQUS软件的用户子程序接口,实现该模型的UMAT开发。考虑土体冻结过程中的热-力耦合作用获得井筒开挖前土体冻胀应力分布规律,在此基础上,计算分析了深部冻结井的掘砌过程,获得了作用于外层井壁的冻结压力发展变化规律。计算结果表明:土体埋深、冻结壁温度、土体冻胀率等因素均影响冻结压力的大小。在其他条件不变的情况下,当埋深由400 m增加到500 m时,冻结压力增加21%;当冻结壁平均温度由-16℃降低至-18℃时,冻结压力减小10%;当土体冻胀率由2%增加到3%时,冻结压力增加3.8%。冻结压力随层位深度及土体冻胀率的增加而增加,而降低冻结壁温度则有利于冻结壁的稳定。数值计算结果与实测值的误差小于15%,比理论计算更有利于实际工程中深井冻结压力的计算预测。

杨村煤矿主井深厚钙质粘土层冻结施工技术

针对深厚黏土层冻结施工过程中冻结管变形过大甚至断管事故易发的问题,介绍了杨村煤矿主井的冻结方案和冻结运行情况及其深厚钙质黏土层段的掘砌情况,重点分析了该黏土层的施工控制技术。结果表明:采用加强冻结、缩小掘砌段高及加强信息化管理等措施后,井帮温度控制在-8℃以下,井帮位移控制在50mm以内,使冻结壁强度满足安全施工要求,并减少了冻结壁的变形,从而确保了深厚钙质黏土层段的掘砌施工安全。

利用流体包裹体研究油气成藏期次——以塔里木盆地英南2井为例

以塔里木盆地英南2井气藏为例,用流体包裹体进行油气成藏期次的研究。镜下观察流体包裹体,并对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度和冰融点测试,进行油气藏成藏期的分析。流体包裹体分析表明英南2井气藏多为气态烃包裹体,大部分存在于石英次生加大边中,共生的盐水包裹体的均一化温度集中且接近现今井温,对比埋藏史得出:天然气是在近10Ma时一次性充注成藏。

MCI分析法在确定油气成藏期次中的应用

介绍了流体包裹体分子成分 (MCI)分析技术及其特点 ,以塔里木盆地英南 2气藏为例 ,利用 MCI技术及其研究方法进行油气成藏期次的研究。对塔里木盆地英南 2现今气藏储层中的烃类 (凝析油与储层沥青 )以及气藏志留系与侏罗系储层成岩矿物中的含油包裹体分子进行了地球化学成分分析 ,对比研究含油包裹体分子地球化学成分和现今气藏中的烃类的分子地球化学成分。研究表明油包裹体分子成分与原油和储层沥青分子成分相似 ,反映它们来源相同 ,是同一期烃类充注的产物 ,英南

ISO房间火灾烟气层温度数值模拟工程方法研究

利用场模拟FDS和区域模拟CFAST软件,对ISO房间中55kW和110kW的火灾烟气层温度进行数值模拟,将不同尺寸网格划分条件和区域划分方法的计算结果与试验结果进行分析比较,在保证一定精度条件下,为减少计算所需时间而增大网格尺寸的可能性,并对区域模拟中采用多区域划分方法以提高计算精度的可行性进行了分析,为类似环境的工程应用,单区域划分和多区域划分方法的使用提出了建议。

深厚冲积层冻结压力研究进展及展望

随冻结法凿井深度的增加,我国对深厚冲积层冻结井冻结压力分布的研究需求已经十分迫切。在对国内外冻结压力研究的发展进行了回顾的基础上,分析了目前深厚冲积层冻结压力研究面临的任务和要解决的问题,对进一步提高国内冻结压力研究水平阐述了看法。

某地下保龄球馆火灾热烟气安全研究

采用性能化防火设计的思想,分析了某地下保龄球馆火灾热烟气安全需求,设计了可能发生的火灾场景,使用区域模拟技术研究了保龄球馆水喷淋和机械排烟系统的有效性。通过数值模拟给出了发生火灾时的热烟气层温度和热烟气层高度发展过程,证实了保龄球馆的水喷淋和机械排烟系统能够保证人员安全疏散,满足消防安全要求。

冻结压力粘弹性求解模型

求得考虑冻土蠕变和冻胀的冻结压力弹性解,利用弹性粘弹性原理,导出冻结压力在拉氏象空间中的解,采用数值逆变换方法,建立冻结压力求解的粘弹性数学模型。

深井井壁砌筑前后冻结壁应力场和位移场

在卸载情况下考虑周围土体、冻结壁和井壁共同作用的同时考虑了冻结壁中冻土冻胀特性和流变特性建立井壁砌筑前后冻结壁的粘弹性稳定性分析模型,求得井壁砌筑前井帮的变形规律和井壁砌筑后作用于井筒外壁的冻结压力的增长规律。结果表明考虑了冻结壁冻胀特性的冻结壁的变形值及冻结压力值更接近实测值。

工程教育与师资队伍培养关系的探讨

本文对目前我国的普通高等院校工程教育的模式进行了探讨 ,结合本校的专业特色 ,提出了工程教育与师资队伍培养的几点设想 ,并就培养土木工程类师资队伍在改革目标、改革内容、关键问题和实施方案、实施路线方面进行了探讨。

粉质黏土冻结状态下的单轴压缩能量演化规律

为研究不同负温条件下粉质黏土的能量变化规律,以粉质黏土为研究对象,开展负温单轴压缩试验,并基于能量分析原理对不同冻结温度下粉质黏土能量演化规律进行研究。研究结果表明:冻结粉质黏土的单轴抗压强度、弹性模量以及外界吸收的总能量均与负温绝对值基本呈线性关系;总能量、弹性应变能及耗散能在同一应变下均随着负温绝对值的增大而增大,弹性应变能与轴向应变呈上凸曲线并与轴向应力同时达到峰值,在峰后跌落阶段迅速释放且保留一定残余值;由于不同冻结温度下粉质黏土内未冻水含量不同,单位温差下同一轴向应变值吸收总能量增长值与最终冻结温度绝对值成正比关系,且最终冻结温度绝对值对不同轴向应变条件下吸收总能量的贡献基本相同。

基于NMR的冻融过程中砂土未冻水含量试验分析

为探究砂土在冻融循环下未冻水含量的变化特征,采用低场核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)仪器测试饱和砂土在一个冻融循环下不同温度点的T_(2)谱变化曲线,从中分析出冻土未冻水含量的变化趋势与与其升温时的滞后现象.结果表明:1)未冻水的冻结在降温时是从大孔隙中自由水开始冻结,而融化时是从薄膜水开始融化的;2)冻融循环下未冻水含量的滞后现象明显,在固态冰完全融化前,相同温度下的升温过程未冻水含量一直低于降温过程;3)一个冻融循环结束后土体孔隙结构改变,水分被重分布.

侏罗系冻结砂岩单轴抗压强度与孔隙度的关联性分析

为研究冻结条件下岩石的孔隙度与单轴抗压强度之间的关系,对人工冻结条件下的侏罗系饱和含水砂岩进行了核磁共振测试和单轴压缩试验;分析了不同温度条件下,温度与单轴抗压强度和孔隙度之间的关系,并将孔隙度和单轴抗压强度进行了关联分析。研究结果表明:砂岩单轴抗压强度和温度满足二次曲线变化关系;-5^-15℃等温度区间,单轴抗压强度增长值从4.54 MPa降至0.54 MPa,单轴抗压强度增长率从14.22%降至1.33%;饱和冻结砂岩孔隙度随着温度的下降,其孔隙度亦减小,且孔隙度和温度的关系符合幂指函数变化规律;冻结砂岩孔隙度和其单轴抗压强度满足幂指函数关系。

微视频在环境地质学课程中的实践及效果评价

在"互联网+"时代背景下,以学生自主学习为中心的教学模式很受师生的欢迎,但微视频作为一种重要的自主学习手段,其效果需要进一步检验。基于环境地质学教学模式改革的需要,提出了微视频制作的相关要求和内容,在课程教学中得以实践,并对学生学习效果做出评价。结果表明,微视频的应用可有效推动课程教学模式的改革,增强学生主动学习的自我意识,提升学习效果,进而提高教学水平和教学质量。

低围压下脆性岩石单裂纹扩展与影响因素分析

为了探究低围压下脆性岩石单个裂纹扩展与影响因素,开展了混合片麻岩室内岩石力学基本实验,确定了Sheorey强度准则参数;利用岩石滑动裂纹模型和非局部线弹性理论,在综合分析裂纹尖端应力场包括非奇异应力项的基础上,建立了混合片麻岩单裂纹扩展USR判据。理论分析认为:脆性岩石单个裂纹扩展过程分为缓慢、中等和加速3个阶段,并且裂纹逐渐向最大竖向压力方向扩展;影响因素分析表明:(1)随着裂纹摩擦系数和裂纹倾角增大,竖向应力随着裂纹扩展而增大;(2)当侧压力为拉应力时,竖向应力随着裂纹扩展而减小;当侧压力为压应力时,随着测压力系数增大,竖向应力随着裂纹扩展而增大;(3)随着初始裂纹长度增大,竖向应力随着裂纹扩展而减小。

建筑类院校的《环境地质学》课程教学模式探析

寻求适合"大土建"专业特色的环境地质学课程教学模式是安徽建筑大学土木工程学院《环境地质学》课程教学改革的关键目标。在深刻剖析环境地质学课程的教学实践现状是基础上,围绕教学内容的重构、评价体系的建构和教学模式的设计三个方面提出了具有建筑类院校特色的环境地质学课程教学模式。该模式得到了教学效果的验证,提高了建筑类人才培养的精准度,同时更能实现环境地质学课程本身与"大土建"专业特色的有机契合。

建筑类高校《环境地质学》课程思政理念教学探索

为落实习近平总书记课程思政的教育论述,需要将思政工作始终贯穿于学校育人全过程,因此对环境地质学课程进行课程思政改革。文章首先分析了建筑类高校《环境地质学》课程思政的重要性;然后结合课程教学内容,给出该课程思政建设中的思政元素;最后,提出了有效实施课程思政的基本策略,可为同类课程的思政建设提供参考。

深厚土层冻结过程的水热力耦合分析

煤炭开发已成深部开采,围压和孔隙水压力的急剧增大使得浅层冻土的研究成果不适用于深层冻土。针对高围压和高孔隙水压力对冻土冻结过程的影响这一关键问题,基于传热学、渗流理论及结构力学相关理论,建立温度场、水分场和应力场耦合问题的数学模型,对深厚土层冻结过程中温度变化、水分迁移速度、冻结应力及冻胀变形进行分析。分析表明高围压对冻胀有抑制作用,但在冻土内部可产生很大的应力积累,对深厚冲积层冻结施工危害极大。

深井井壁砌筑前后冻结壁稳定性力学分析模型探讨

针对在竖井冻结法施工中对冻结壁中粘塑性变形和冻胀力的忽视引起的冻结管断裂和井壁破裂等工程事故,在卸载情况下考虑周围土体、冻结壁和井壁共同作用的同时考虑了冻结壁中冻土冻胀特性和流变特性以及塑性区的存在,建立井壁砌筑前后冻结壁的粘弹塑性稳定性分析模型,求得井壁砌筑前井帮的变形规律和井壁砌筑后作用于井筒外壁的冻结压力的增长规律以及两种情况下冻结壁进入塑性的时间。