声波法测试玻璃纤维杨氏模量

声波法是一种无损检测玻璃材料模量的方法,但对被测样品的形状、尺寸等有所限制。在测试玻璃纤维模量时,声波法会因发射信号的传递效率、接收灵敏度以及样品的差异性等因素影响测试结果。通过调整声波振动的频率和纱线的纤维数量,研究声波法测试玻璃纤维模量的可行性。结果表明,波频增高后(5 kHz),经过玻璃纤维的信号强度减弱;200 Hz的振动波具有良好的精度(变异系数≤3.73%),以及拟合优度(R^(2)=0.9999)。此外,通过与拉伸法对比,发现测试结果均保持一致性:随着纱线纤维数量的增加,弹性模量下降,且单丝的弹性模量高于复丝的弹性模量。该研究可为纤维材料模量的无损检测提供参考。

京港高铁万安隧道音爆现象分析及缓解措施研究

列车运营速度不断提高容易引发高速铁路长大隧道音爆现象,对洞口声环境及行车秩序造成负面影响,而音爆发生机制及相关空气动力学指标特性尚不明确。基于京港高铁万安隧道实车试验,从音爆产生机制和原因、音爆声波频域特性、压力梯度与微气压波规律展开分析,并结合三维精细化数值仿真增补实车测试工况,针对测试隧道探究不同缓解措施的气动缓解效果。结果表明:1)压缩波在无砟轨道隧道内传播过程中,在非线性效应作用下发生激化,由此诱发了音爆的发生。2)音爆发生时,隧道洞外和洞内的音爆噪声中0~20 Hz的低频段占主要部分。3)列车时速低于300 km时,压缩波在隧道内激化较弱,隧道洞口未出现音爆噪声;当列车时速达到300 km时,压缩波在隧道内激化显著,洞口微气压波幅值较时速250 km时增长近5.5倍,洞口能够监测到明显的音爆噪声。4)对于测试隧道,3种缓冲结构型式缓解措施对于微气压波的缓解效果排序为进、出口同时增设动力学开孔<出口增设动力学开孔<开启3处斜井。

高速铁路长大隧道音爆现象及斜井辅助泄压缓解效果研究

随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯度与洞口微气压波峰值变化规律,并对比不同斜井启闭条件下的辅助泄压缓解效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5.0 km隧道;当列车速度低于300 km·h^(-1)时,测试隧道内初始压缩波压力梯度峰值与隧道洞口微气压波峰值相对较小,此时压缩波未发生激化,测试隧道洞口未监测到音爆;当列车速度达到300 km·h^(-1)及以上时,压缩波发生激化,初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值分别超过90 kPa·s^(-1),150 Pa,此时在测试隧道洞口监测到明显音爆现象;相同速度条件下,不同动车组通过测试隧道时隧道内初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值存在一定差异,CRH380系列动车组测试数据低于CR400系列动车组;开启斜井能够缓解压力梯度及微气压波峰值,但开启压力梯度峰值达到最大值位置之前的斜井缓解效果更好,而同时开启隧道进口、出口处2个斜井对于压力梯度峰值缓解率最大可达到27.5%。

基于Hoek-Brown准则的开挖扰动引起围岩变形特性研究

Hoek-Brown经验准则(2002版)考虑施工扰动对岩体参数劣化效应,并提出扰动系数D,但仅为粗略定性化描述。现应用声波测试法获得的岩体波速降λ对扰动系数D进行优化处理,并将优化后的Hoek-Brown经验准则运用于开挖扰动引起岩体弹塑性变形特征方程的求解研究,进而可实现较精确表示围岩塑性圈半径。为验证该理论的合理性,综合运用声波测试法、位移监测法等监测手段及有限元数值模拟法予以对比分析。此外,考虑开挖扰动变形特征场地效应,提出可拟合不同岩性、不同开挖方式的变形与开挖扰动经验公式。工程实例计算结果表明:对Hoek-Brown经验准则(2002版)扰动系数D的优化合理,用其可计算开挖扰动引起的围岩弹塑性变形特征值。并可准确求得塑性圈半径值,同时,拟合得到变形与开挖扰动经验公式可满足不同工程需要,具有一定合理性。所获结果可为Hoek-Brown经验准则(2002版)及地下洞室开挖扰动引起岩体变形特性研究提供一定方法参考。

核电站基岩爆破开挖损伤区研究

根据岭澳核电站二期工程基岩爆破现场进行的4组声波试验，并基于爆前爆后声波波速变化率确定的损伤门槛值得到了各次爆破岩体的损伤范围。研究结果表明，周围岩体在爆孔的装药区段深度范围内，损伤程度最大，而近地面和爆孔底部以下的岩体损伤则较小：距爆区越近，岩体损伤变量越大，爆孔底部以下的损伤深度也越大；爆破作用下岩体的损伤深度要小于水平方向的损伤范围，其比例大约为1：3；岩体的损伤范围随单孔药量增大的趋势咀显。

声波法和窥视技术相结合的围岩松动圈测试方法探究

围岩松动圈的大小是巷道围岩支护的重要参数,通常采用的声波法由于需要水耦合而造成操作困难;窥视仪测试虽然较为直观方便,但其方法可能受到钻孔或者孔内水汽的影响而使结果产生偏差。提出二者相结合的分析方法,即优先采用声波测试法测出松动圈的大致厚度,再结合窥视仪有目的地确定合理的监测距离来准确测定松动圈的范围,从而可提高确定围岩松动圈的准确度。

库水波动带岸坡原位声波测试及劣化特性研究

为了揭示库水波动带内岩体在库水位周期性升降,干-湿循环条件下,其物理力学性质变化特征,掌握不同岩性的劣化改造过程和差异性。选择消落带内变形破坏强烈的侏罗系库岸斜坡,在宏观调查的基础上,运用单孔、跨孔声波测试方法进行原位试验测试,同时进行原位样品试件采集,运用干湿循环、力学测试、耐崩解等手段进行室内试验测试。原位单孔声波测试KV值为0.2~0.51,跨声波测试KV值为0.46~0.91,表明岩体横向完整性差,纵向完整性相对较好,并且消落带内岩体随着高程的降低,其岩体完整性呈下降趋势;试件力学测试结果表明,20次干-湿循环后其强度平均下降30%~45%,且摩擦系数和黏聚力参数均呈逐渐降低趋势;耐崩解性试验表明,干-湿循环条件下,岩石耐崩解性逐渐降低,5次干-湿循环后,试件耐崩解性指数降低量达3.1%~20.2%。试验结果均证实了消落带内岩体受库水影响强烈,岩体长期在干-湿循条件下,其物理力学性质呈降低趋势,不同岩性劣化程度不同,岩体总体向破碎、解体的趋势发展,并且具有渐进性和累积性。

铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆试验研究

针对目前隧道地表注浆工程中出现的一些问题,以铜锣山隧道岩溶浅埋段K33+940～K34+035地表注浆为例,利用正交试验方法对3种注浆材料及36种浆液配比进行室内浆液试验研究,找到了适合于铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆的注浆材料和合理的浆液配比。通过该试验得出:铜锣山隧道岩溶地区及裂隙较发育的地段,地表注浆压力应控制在1.0～1.5 MPa,注浆扩散半径约为1.0～1.5 m。同时也提出了压水试验、声波测试及取芯试验等多种注浆质量检测手段,进一步完善了隧道地表注浆的技术方法。

玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术

针对大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量检测手段单一、检测参数有限的现状,应用声波检测技术,对大冶铁矿井下巷道玻璃钢锚杆锚固质量进行抽样检测。在随机抽取的35根锚杆中,玻璃钢锚杆锚固质量合格率为85.7%,与支护巷道的实际情况相符,说明应用声波检测技术对玻璃钢锚杆锚固质量进行检测是可行的。检测结果分析表明,影响大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的主要因素是玻璃钢锚杆的锚固长度以及玻璃钢锚杆与围岩之间的锚固剂密实度。为此从钻孔深度、锚固剂填塞数量、锚杆杆体插入深度、锚固剂浸泡时间等方面,提出了相应的锚固质量控制对策。玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术可为大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的控制提供指导,对实现矿山安全高效开采具有较大的应用价值。

岩石松动层声波测试技术

本文阐述了岩石松动层的声波测试技术的原理、仪器、方法及资料分析,运用声波法测试声波波速随测孔深度的变化,绘制波速与孔深的关系曲线,由此确定出岩石松动层的范围,并简述了现行测试方法存在的问题和改进方向,为岩石的稳定性评价及支护设计提供可靠的依据。

基于采矿环境再造的注浆构造人工矿柱试验与监测

介绍了采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法中构筑人工矿柱的新方法。根据云锡公司卡房多金属新山矿段实际采空区的尺寸按比例设计了模拟采空区,开展了人工矿柱半工业试验,对人工矿柱半工业试验进行了检测。地质雷达检测和声波仪测试结果表明,利用注浆技术构筑人工矿柱技术与工艺具有可行性,能够达到设计要求,为井下进行充填采矿提供了科学依据。

利用超声波确定敦煌莫高窟洞壁力学特性

利用超声检测技术确定出莫高窟北区洞窟的岩壁力学参数。结果表明,洞窟岩壁的纵波波速、横波波速、动弹模随着洞深的增加而增加;洞窟窟顶的力学参数低于洞窟侧壁的力学参数;顺岩层波速高于切层方向波速。

锚杆锚固质量无损检测的研究

本文介绍了一种无损检测锚杆锚固质量的新技术。通过模型试验，分析了声频应力波在锚固体系中的反射相位特征和能量衰减变化规律，探讨了测定锚固力的无损拉拔试验，并将结果成功应用于潘一矿巷道锚杆锚固工程的施工质量检测。

锚固质量的无损检测技术

基于锚固体系的锚杆动力学及应力波运动学理论,研究了锚固体系的振动特征和锚固体系中声频应力波传播的能量衰减规律,进而提出快速普查检测锚杆锚固状态的声频应力波法;介绍了依据拉拔曲线转折段两边割线的交点法确定锚杆锚固力的无损拉拔检测技术原理,并实际应用于潘集第一煤矿巷道锚杆支护施工质量的检测。

锚杆锚固质量声波检测技术的现状分析

锚杆锚固技术作为各类地下工程及边坡护理的主要手段,已在交通和水电站建设等工程施工中得到广泛应用,其锚固质量和运行状况的无损检测已被提到议事日程。声波检测技术是目前主要的锚杆锚固质量无损检测手段,本文通过对我国锚杆锚固质量声波检测技术的历史回顾和现状分析,指出其理论研究工作的严重欠缺是当前存在的主要问题。文中还强调了模型实验研究的重要性,并指出理论研究应与模型实验紧密结合,二者不能偏颇。

沿空留巷采煤对底板扰动破坏深度影响

以韩城矿区桑树坪煤矿下组煤3105 工作面开采实际情况为背景,采用现场声波测试和数值模拟方法,对沿空留巷开采条件下煤层底板扰动破坏规律进行了研究.声波测试成果表明工作面底板扰动破坏深度为13.2-14.6 m,数值模拟成果显示工作面底板破坏深度为13.0-14.5 m,两种方法结果较为-致.通过与正常开采条件下底板破坏深度进行对比,结果表明,采用无煤柱式的沿空留巷开采技术不会对底板破坏深度造成较大影响.研究成果为国内底板带压工作面采用沿空留巷技术开采过程中底板扰动破坏规律的确定提供依据.

大坝基础开挖中爆破损伤的度量与控制

讨论了声波测试法、PPV安全判据等几种常用爆破损伤确定方法与控制标准。指出,国际上广泛应用的基于爆源近区质点峰值震动速度安全判据的爆破损伤评价与控制方法值得借鉴和推广。

金堆城凹陷露天矿边坡岩体声波测试研究

介绍了声波测试原理、测试方法、测试设备及布孔原则。通过对金堆城露天矿边坡岩体进行声波测试,揭示了边坡岩体的松弛范围及其分布规律。测试表明,边坡岩体的松弛层范围较大,边坡及边坡内部的岩体均为极破碎-破碎岩体,岩体完整性非常差,研究结果为凹陷露天矿边坡形状优化提供了依据。

原位声波测试法在岩体力学性质研究中的应用

利用原位声波测试法对新集一矿F10断层岩体力学性质进行了测试。根据测试结果,得出F10断层两盘有7.5 m的岩体力学性质较差的地段,且断层上盘较下盘差,对应的岩体动弹模量、体积模量、剪切模量都比较小。研究表明生产实际中可以通过原位声波测试获得工程建设所需的各种物理力学参数。

声频应力波在锚杆锚固状态检测中的应用

研究了声频应力波法快速普查检测锚杆锚固状态的原理及评价分级标准，并将它成功地应用于潘一矿锚杆施工质量的检测，得出了利用声频应力波快速普查检测锚杆锚固质量的方法是切实可行和有效的。