TRT与地质雷达在马坑铁矿中的超前探测应用研究

在金属矿山地下巷道施工过程中,通过综合物探超前探测可准确预报地下富水区和破碎带等地质异常体的规模和深度,对于保障施工人员生命安全、顺利完成施工任务、减少经济损失至关重要。本文采用TRT 6000超前地质预报系统与天线频率为100 MHz的地质雷达相结合的综合物探手段,对马坑铁矿巷道掘进前方进行超前探测,通过开挖验证,表明TRT技术与地质雷达相结合的手段在金属矿山中可取长补短,有效提高预报精度,保障巷道施工顺利进行。

综合物探技术在大弯煤矿巷道超前地质预报中的应用

隐伏地质构造的超前预报是预防煤矿突水事故的关键。为查明龙岩市大弯煤矿+10巷道迎头前方构造的发育分布状况及富水性,在分析断层构造的弹性、电性等地球物理特征前提下,结合井下巷道现场实际生产环境,采用震波超前探和瞬变电磁法对+10巷道前方导水地质构造实施综合探测和分析。结果表明:地震与瞬变电磁综合物探方法较单一方法具有较大的成果解释精度优势,其现场观测可充分利用先实施的震波超前探测技术定位断层等构造位置,进而实施瞬变电磁超前探测技术予以补充验证,并根据电阻率异常判别其富水情况,能够为巷道施工和防治水措施的实施提供更准确的地质和水文地质参数。

转型背景下土木工程专业人才培养模式的改革与实践

以闽台合作的土木工程专业为例,论述了近年来该专业人才培养的改革与实践情况。实践证明:通过修订人才培养方案,重构课程体系,改革教学方法,构建实践教学平台,改革“双能型”师资队伍建设,改革考核评价体系等实施,有力地促进了校企产学研的合作;加强了实践教学平台的建设,提高了学生的毕业论文与设计质量,培育了“双能型”的教师队伍,提升了学生的专业素质、知识应用能力、实践和创新能力。

建筑固废物再生粒料基层混合料的永久变形特性研究

为研究建筑固废物再生粒料混合料的永久变形特性,采用天然集料(NA)、再生混凝土集料(RCA)、再生砖渣与混凝土集料(RBCA)3种粒料混合料,开展不同围压、含水率及主应力比对变形的影响研究,确定混合料的永久变形拟合模型。结果表明:围压越大,3种粒料混合料的变形均显著减小,其在抵抗变形中起着十分重要的作用;相同围压下,变形量与变形速率随主应力比的增大而增大;永久变形在加载初期增加较大,然后逐渐变小;小围压、低主应力比时,永久变形为NA最大,RBCA次之,RCA最小,但大围压、高主应力比时,NA的永久变形最小,RBCA与RCA的相差不大。

建筑垃圾在路基回填材料中的使用性能研究

针对建筑垃圾细集料应用于路基回填材料的路用性能进行了研究。研究所用集料包括混凝土块和砖混结构再生集料两类。试验结果表明:当压实度满足规范要求时,两类建筑垃圾细集料的CBR值(加州承载比)均能达到各级公路路基材料的强度要求。利用混凝土块细集料进行了路基试验段铺筑,质量检测结果表明:路基压实度及回弹模量均满足规范及设计要求。

Surveying on two-zone height of sublevel strip mining

The site drilling packer permeability test and TEM to the 2100 workface in Gucheng coalmine determined the two-zone height under sublevel strip mining.The conclusion considers that the lying strata deterioration law of the strip mining is similar to that of the sublevel mining.Thus, against that the actually measured data lacked, it is feasible to refer to the reservation of the waterproof coal pillar in the neighbor coalmine under sublevel situation.However, it is necessary to further launch the research on lying strata deterioration law under sublevel striping mining for the purpose of providing the right foundation for the layout of the workface not mined so far and the reservation of the waterproof coal pillar in the mining area.

碱激发废旧混凝土道路基层材料在马桥河路改建工程中的应用

该文主要对碱激发废旧混凝土道路基层材料的应用进行了研究。试验首先对比了天然集料与混凝土再生集料性能;其次按规范和设计要求对混合料相应指标进行试验和控制。混合料测试指标有延时成型强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩性、抗冲刷性能,从混合料路用性能测试结果得出,同等材料掺量条件下,碱激发废旧混凝土道路基层材料各项性能指标优于水泥稳定再生集料;最后将碱激发废旧混凝土道路基层材料应用于马桥河路改建工程中,实现原材料成本节约40%,同时,该项目对推进建筑固废物资源化利用具有深远意义。

超声协同TEMPO氧化制备阔叶木氧化纳米纤维素

采用超声协同的TEMPO/NaBr/NaClO催化氧化体系制备阔叶木氧化纳米纤维素,探究氧化过程中,随氧化程度增大,纤维素的形貌、尺寸、羧基含量、Zeta电位、得率的变化规律。结果表明,超声作用显著提高了氧化反应速率及羧基含量,且粒径明显低于TEMPO氧化。借助SEM扫描电镜可以看出,超声波的空化作用可以破坏阔叶木纤维的层状结构,提高了纤维的比表面积,对TEMPO氧化起到了促进作用。

废砖再生集料强化对再生混凝土的性能影响

将废弃黏土砖制成再生集料,代替部分天然集料制备再生混凝土,研究了4种强化剂对废砖再生粗集料基本性能和再生混凝土性能的影响,利用扫描电镜观察了再生混凝土的微观形貌。结果表明,水泥类浆液对再生集料基本性能的影响具有相似的规律;水玻璃溶液不仅能增大再生集料的表观密度,降低压碎值,还能降低再生集料的吸水率,水玻璃溶液浓度为15%最宜;废砖再生集料取代率超过40%后,再生混凝土28d抗压强度达不到设计标准,经过强化的再生集料混凝土抗压强度最多可提高3.1MPa,水玻璃溶液的强化效果最好。经水玻璃溶液处理后的再生集料混凝土,其内部水化反应更完全,水化产物较多,强度也更高。

水性环氧乳化沥青残留物的老化性能

为了研究热氧老化与光氧老化对水性环氧乳化沥青残留物的影响,通过动态剪切流变仪、傅里叶红外光谱、荧光显微镜评价了老化前后不同环氧树脂掺量的乳化沥青残留物的流变性能、化学结构与微观形貌的变化。结果表明:相同老化条件下随着环氧树脂含量的增加,乳化沥青蒸发残留物的复数模量老化指数逐渐减小,相位角老化指数逐渐增大;相同环氧树脂掺量下,同种沥青在热氧老化中的复数模量老化指数大于光氧老化中的复数模量老化指数,而相位角出现相反的趋势;热氧老化后,不掺环氧树脂的乳化沥青蒸发残留物的亚砜基指数变化量约为15%环氧掺量的乳化沥青蒸发残留物的8倍,光氧老化后,前者的亚砜基指数变化量约为后者的7倍;对比15%环氧树脂掺量乳化沥青蒸发残留物在热氧老化与光氧老化后的亚砜基指数变化量可以看出,热氧老化后的亚砜基指数为光氧老化后亚砜基指数的10倍,而对于不含环氧树脂的乳化沥青蒸发残留物,热氧老化后的亚砜基指数是光氧老化后的亚砜基指数的9倍;相较光氧老化,热氧老化更容易加深沥青的老化程度;环氧树脂形成的三维网状结构保护了部分沥青免受热氧与光氧老化的影响,环氧树脂含量越高,乳化沥青蒸发残留物抗老化性能越好。

长期老化对基质沥青与SBS改性沥青化学组成、形貌及流变性能的影响

为探究基质沥青和SBS改性沥青不同长期老化过程中化学组成、形貌及流变性能的变化,研究了紫外(UV)老化与压力老化箱(PAV)加速沥青老化试验对基质沥青与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青物理和流变性能的影响,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)和原子力显微镜(AFM)探讨了长期老化过程中2种沥青化学组成与形貌的变化。研究结果表明:老化后2种沥青黏度均增大,抗剪切变形能力提高,沥青中的弹性成分增加,基质沥青的性能变化比SBS改性沥青更为明显;老化后改性沥青羰基指数增加幅度更大,SBS分子数量明显减少,改性沥青平均分子量比基质沥青变得更大,尤其PAV老化后SBS改性沥青中大分子比率明显增加;老化后沥青表面的典型蜂状结构遭到破坏,蜂状结构的数量和尺寸有较大变化。对于蜂相区域,2种沥青UV老化后,表面粗糙度变化较小,而PAV老化后,表面粗糙度显著增加;对于平滑相区域,SBS改性沥青表面粗糙度老化前后无显著变化,基质沥青表面粗糙度老化后降低,并且PAV老化后粗糙度比UV老化降低更明显;基质沥青和SBS改性沥青PAV老化后老化程度明显高于UV老化,且添加SBS改性剂能提高沥青长期抗热氧老化方面性能,对长期抗光氧老化方面性能的提升不明显。

基于离散-连续耦合的落锤-路面动态相互作用研究

落锤冲击是一种典型的中低速碰撞,也是现今工程技术中的重要力学问题。在公路工程领域,一方面利用落锤产生的巨大瞬时冲击力达到压实、加固、微裂、破碎、检测等目的,另一方面是避免过大的冲击力对结构物产生破坏作用。为了探索落锤-路面动态相互作用规律,基于PFC5.0Suite和FLAC3D构建了离散-连续耦合模型,模拟无损和有损状态下水泥路面板承受落锤冲击过程中加速度的变化规律。通过路面无损状态下的仿真结果分析发现:①落锤冲击加速度曲线拥有多个波峰和波谷,且均与路面和落锤参数具有相关性;②冲击加速度峰值与落锤高度和水泥板模量正相关,而与落锤质量负相关;③落锤高度对冲击持续时间影响不大,而落锤质量将显著增长冲击持续时间。通过路面有损状态下的仿真结果分析,发现:①冲击加速度曲线特征点与路面破损状态密切相关;②随着水泥面板破损程度增大,冲击加速度值整体减小,冲击持续时间延长;③落锤高度和质量对路面破损模式的影响差异较大,前者主要引起表面破损,而后者主要引起底部破损。研究认为:落锤冲击加速度特征值与路面破损程度和破损模式之间存在密切的关联,相关研究结果可用于路面破损检测、破碎或微裂状态评价等实际工程中,同时也可为工程器械的改进和研发提供基础支撑。

基于矿井瞬变电磁法的小煤矿水害探测

矿井水害是影响福建地区小煤矿安全开采的首要地质灾害。为了查明福建深坑十四号煤矿28号采掘工作面顶板富水性情况,采用矿井瞬变电磁法探测技术对其回风巷、运输巷、切眼及其外侧范围内的含水异常体进行探测。结果表明:该工作面顶板探测范围内存在5个低阻异常区,其中切眼两端的1号、2号异常区为中等富水性;运输巷内的3号相对异常区呈弱富水性;回风巷方向的4号、5号异常区显示为强富水性,而切眼外侧断层附近的2个低阻异常区(6号、7号)也为强富水性,与工程钻探跟踪对比,验证结果吻合。该研究可为福建小煤矿水害综合防治提供一些技术参数,并对安全生产具有一定的指导意义。

氧化石墨烯改性沥青及其混合料抗老化性能试验研究

为了研究氧化石墨烯(GO)改性沥青结(混)合料的老化性能与机理,基于室内试验模拟沥青结(混)合料热氧老化过程,通过黏度试验、三大指标试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验测试并分析基质及GO改性沥青结(混)料的老化性能。研究结果表明:GO的加入可减缓热氧老化对沥青三大指标的影响,即GO可提高沥青结合料的抗老化性能,GO的加入可显著提高沥青混合料的水稳定性,但对低温抗裂性有微弱不利影响。添加GO不仅在一定程度上改善了老化后沥青混合料的水稳定性,还减缓了老化对其低温抗裂性能的影响,说明GO改性沥青混合料具有良好的抗老化性能。