生物炭水泥土渗透特性试验及细观结构分析

为拓展生物炭在土木工程领域的应用,用生物炭代替部分水泥制作生物炭水泥土。采用室内变水头渗透试验和扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验,分析不同生物炭掺量和养护龄期等条件下的渗透特性规律及其作用机制,寻找最佳生物炭掺量。渗透试验结果表明,随着生物炭掺量的增大,水泥土渗透系数先减小后增大,并在生物炭替代水泥量为1%时试样渗透系数最小。另外,随着龄期的增加,水泥土渗透系数非线性减小,其中生物炭对水泥土早期的渗透性影响最大。细观分析发现,生物炭在水泥土中并没有直接发生化学反应,生物炭之所以能提升水泥土的抗渗性能是由于生物炭填塞在土及水泥颗粒的孔隙中,使其更加密实。

压实粉土渗流各向异性的试验研究

为了分析粉质填土路堤内的渗流规律,对压实粉土的渗透性进行了室内试验研究。分别以压样法和击实法制备试样,通过室内变水头渗透试验研究了压实粉土在不同渗流方向上渗透系数的差异以及干密度对其渗透性的影响规律。结果表明:2种制样方法获得的压实粉土都是在与压实面平行方向上的渗透性最强,垂直方向上的渗透性最弱,表现出明显的渗流各向异性特征,且用击实法获得的试样渗流各向异性更为显著;另外,随着干密度的增大,2种试样在各个方向上的渗透性都减弱,且与压实面平行和垂直2个方向上的渗透系数差值也减小。研究结果可为分析渗流各向异性对粉质填土边坡内渗流场的影响及进一步合理评价其稳定性提供理论基础。

黄河冲积粉土的渗透特性研究

黄河冲积粉土分布范围广,工程性质差,作为填料时容易出现渗透破坏现象。为研究粉土的渗透特性,以郑州地区黄河冲积粉土为研究对象,在分析黄河冲积粉土基本物理性质和颗粒级配的基础上,实验研究不同压实度粉土的渗透系数,并验证了常用渗透系数经验公式对黄河冲积粉土渗透系数预测的适用性。研究结果表明:郑州地区黄河冲积粉土颗粒以粉粒组为主,其渗透系数随压实度的增大而减小,大致与压实度呈负指数关系;此外,修正kozeny-carman公式更适于预测压实黄河冲积粉土的渗透系数。

人车碰撞事故中头盔防护研究

在电动二轮车碰撞事故中,骑行者头部与地面发生的二次碰撞是造成致命伤的重要因素。头盔作为一种道路交通安全的重要防护部件,可有效降低骑行者头部受到的损伤。对人车事故中骑行者头部二次碰撞开展试验,结果表明:车辆撞击速度越快,骑行者跌落高度越高,未佩戴头盔的头型冲击器受到的损伤就越大。佩戴头盔能有效避免骑行者头部受到致命损伤。

建筑施工物体打击事故数学模型及数值分析

探究建筑施工物体打击事故的发生机理,对有效防控物体打击事故的发生具有十分重要的意义。通过建立物体打击事故的数学模型,分析人体头部所受冲击力与掉落物体质量和坠落高度之间的关系,并应用Matlab软件进行数值分析。结果表明:人体头部所受到的冲击力与掉落物体的坠落高度和质量有关,掉落物体的坠落高度和质量越大,人体头部所受到的冲击力越大,当坠落高度在一定范围内,对人体头部所受冲击力不断增大,超过一定范围时增大的趋势变缓,并估算出了使头皮挫裂、额部骨折、顶部骨折、颞部骨折和枕部骨折的掉落物体最低高度,为确定安全防护距离、做好易坠物体管理、安全帽选型以及制定安全管理措施,以便更好地防范物体打击事故提出了新的思路。

基于Guelph法的土壤饱和导水率测定方法对比

为探寻该区域Ks的最优测定方法,应用Guelph入渗仪测量了川中低山丘陵区的林地和坡耕地土壤的饱和导水率,对比分析单水头法(LA法、USH法)和双水头法(TH法、BH法)所测得饱和导水率(Ks)的差异,同时比较了田间原位Guelph法与室内降水头法测定结果的差异。对于同一土层深度,不同方法估算所得的Ks有较大的差异:1)双水头TH法测得的值最大(坡耕地土层>20～40cm除外),林地0～20cm,>20～40cm土层的Ks值分别为0.134,0.266mm/min,坡耕地0～20cm土层的Ks值为0.860mm/min。单水头USH法5cm水头所得值最小,林地0～20和>20～40cm土层的Ks值分别为0.015和0.022mm/min,坡耕地对应土层则分别为0.040和0.022mm/min;2)单水头USH法10cm水头(USH2)测得的Ks大于5cm水头(USH1)所得值,采用前者所测得林地0～20和>20～40cm土层、坡耕地0～20和>20～40cm土层的Ks值分别为0.031,0.056,0.211,0.031mm/min;3)田间原位BH法和USH2法(压力水头为10cm)测定的Ks均大于室内降水头法所测得的值,这可能与室内环刀法在采样中对土壤大孔隙通道的切断与破坏、所测定土壤样品的体积较小有关。综合上述结果,并考虑到单水头法操作简便,故而该研究推荐在川中低山丘陵紫色土地区使用单水头USH2法,压力水头为10cm。

变水头入渗试验推求垂向渗透系数的计算方法

在Philip与Nestingen土壤水运动计算方法基础上,推导出描述单环变水头入渗试验中水深变化过程的计算公式,提出了确定土壤垂向渗透系数的MP方法。利用土壤非饱和数值模拟及室内土槽入渗试验得到的单环水位变化过程,验证了MP方法推求土壤垂向渗透系数的可靠性。结果表明:MP方法推求的土壤垂向渗透系数比目前采用的Philip方法、Nestingen方法及Green-Ampt方法精度更高,具有广泛的应用前景。

长距离高落差有压重力流输水特性研究

长距离高落差有压重力流输水在城镇尤其是山区城镇供水工程中得到广泛应用,然而这类输水管道爆管事故频发对城镇供水安全构成了严重威胁,通过理论与实例分析了管线长度(L)和高差(H)在发生管线末端关阀水锤时,对管道内部最大水锤压力的影响。研究发现L增加对阀门前端最大水锤压力有消减作用;H增加对阀门前端最大水锤压力有增大作用;L与H同时增加时,共同作用影响阀门前端最大水锤压力。

黏性土渗透系数测定的影响因素分析

土的渗透性是土力学研究的基本问题,渗透系数是反映土体渗透性的重要参数,准确测定土体的渗透系数有重要的理论与工程应用价值。通过变水头试验,分析了变水头管横截面面积、起始水头高度、记录水头高度变化的时间间隔、温度等因素对测定渗透系数的影响,并得到渗透系数随孔隙比和干密度的变化规律。结果表明:试验前应对变水头管的横截面面积进行校订以减小误差;当起始水头高度为110、120、140cm时,渗透系数随着记录水头高度变化的时间间隔增大而减小,且曲线形式相似,当起始水头高度为100cm时,渗透系数随时间间隔的增加变化不大,因此,建议起始水头高度设置在100cm;为降低变水头管内水分蒸发对渗透系数的影响,建议记录水头高度变化的时间间隔宜小于150min;渗透系数与初始孔隙比和干密度的拟合关系均符合二次型函数。

土壤渗透特性的圆盘张力入渗法测定研究

以川中丘陵区紫色土为研究对象,采用圆盘张力入渗法,测定坡耕地和林地土壤在5个水头下(0、-1、-3、-6、-9cm)的导水率曲线,并对比分析野外圆盘张力入渗法和环刀土样室内降水头法测得的土壤饱和导水率的差异。结果表明,土壤稳定入渗率和非饱和导水率随负压绝对值的增大而降低,且坡耕地的变化幅度大于林地。野外圆盘张力入渗法测得的饱和导水率明显高于环刀土样降水头法的测定值。基于研究结果,推荐使用圆盘张力入渗法测定导水率曲线和饱和导水率。

基于Mini-Diver的降水头试验在砂砾石层的应用

对格尔木某拟建水库工程坝址区河床的深厚砂砾石层进行钻孔注水试验,在钻孔的各试段同时进行常水头和基于Mini-Diver的降水头注水试验。钻孔注水试验结果表明,基于Mini-Diver的降水头试验在深厚砂砾石层应用上是可行的,而且试验方法更优于常水头注水试验。对于渗透系数较大的地层,采用该方法不仅大大缩短试验时间,而且能获取大量的观测数据和观测水头下降的整个过程,计算的砂砾石层渗透系数也更符合实际。

定水头法和降水头法测定黄土的饱和导水率

使用定水头和降水头两种方法分别测定了某黄土的饱和导水率。结果表明定水头法测得的饱和导水率要略小于降水头法测得的饱和导水率,其原因可能是由于土柱内部的相具有一定的空间变化范围,使出流端的流量变化表现相对滞后。降水头法后期精度变差,数值出现较大幅度振荡。因此实际工作中使用定水头法可能更接近野外真实情况。

某地下工程孔内水文地质试验

本文介绍了在孔内基岩中进行的几种水文地质试验方法及其数据分析方法。指出钻孔中基岩的水文地质试验应根据不同的渗水能力及时调整试验方法 ,运用相应的分析方法 ,以得到最为可靠的试验结果。并给出了根据渗透能力由强到弱选择的试验方法次序 :常水头或变水头渗水试验 ,其次采用压水试验 ,吕容试验 ,对于渗水性很差的岩层 ,可以采用消散试验。

梯级橡胶坝塌坝泄流计算仿真系统

针对梯级橡胶坝塌坝泄流计算过程比较复杂、烦琐的问题,利用VFP语言编制了梯级橡胶坝塌坝泄流计算仿真系统。计算结果表明:在输入橡胶坝的坝高、净宽、侧收缩系数、塌坝时间等参数的基础上,该仿真系统能精确、快速地推算梯级橡胶坝不同塌坝方案的塌坝泄流过程和最大泄流量,从而能够尽早预测塌坝产生的"人造洪峰",对于橡胶坝工程的设计和梯级橡胶坝汛期控制运用方案的编制具有一定的参考意义。

顶煤弹性深梁力学模型及其应用

建立了顶煤弹性深梁力学模型，分析了顶煤应力分布及顶煤破坏形式。由此，探讨了确定合理顶煤厚度的方法和架前冒顶的机理。

变水头渗透仪数据采集及控制系统硬件设计与实现

土体渗透性的测定是岩土工程和工程地质评价的重要内容,常以渗透系数表示,渗透系数是衡量土体渗透性能的一项重要指标。根据自动应变控制的研究目标,提出一种自主控制测定过程的数据采集及控制系统。通过对温度传感器、压力传感器、A/D转换单元、DO控制单元、蠕动泵、驱动电路等组成部分的合理设计,实现渗透系数测定过程的精确管理,提高了测定结果的精度和效率。实验结果表明,所提出的数据采集及控制系统是切实可行的,完全满足设计要求和工程需要,可广泛应用于各种土体渗透性测定任务。

舰船运动对弹道修正弹预报弹道落点的影响分析

为对基于雷达探测系统的舰炮弹道修正弹进行快速、准确的弹道解算及精度分析,通过建立舰船运动与雷达测量参数间的关系研究了舰船运动对弹道修正弹预报弹道落点的影响。建立了舰船摇摆角、航速、航向角及其升沉等因素测量误差对雷达测量弹道参数坐标转换精度影响的数学关系。结合扩展卡尔曼滤波预报弹道模型,计算分析了舰船运动中各因素测量误差对预报弹道落点的影响。计算结果显示:在同时考虑舰船摇摆角测量误差的情况下,与仅考虑雷达测量误差的计算结果相比较,雷达测量弹道参数的坐标转换误差和预报弹道落点误差增大了约1倍;在纵向和方向上,在同时考虑舰船航速、航向角及升沉测量误差的情况下,与仅考虑雷达测量误差的计算结果相比较,雷达测量弹道参数的坐标转换误差和预报弹道落点误差分别增大了约0.5和2倍。

变水头渗透试验自动测试系统的开发

针对变水头渗透试验测试过程中需要人工值守读取测压管的水位变化、渗透液温度、渗透时间等参数,并进行渗透系数计算等烦琐工作,测试结果人为影响大、误差大等问题,研制了一种变水头渗透试验自动测试系统。该系统由给水控制装置、数据采集处理装置、供水水箱和管路等组成,系统软件采用MicrosoftVisual Basic.Net工具开发,数据库采用Microsoft Access2003。通过对水泥土试样和不同密实度的黏土试样进行渗透系数测定,证明该系统能实时精确地采集水头压力、渗透液温度等参数,并进行数据处理,输出渗透系数,实现了在无人值守的条件下完成试样渗透系数的测试,提高了测试精度,减少了烦琐的劳动。

地震属性技术在解释小断层中的应用

落差2-5 m的小断层现成为影响煤矿生产效率和安全的一个重要因素。通过实例,探讨了三维地震对小的断层解释。建立了一个断层落差为2 m的地质模型进行数值模拟,并在正演生成的时间剖面上提取了属性,结果显示,虽然断层在时间剖面上看不出来,但在属性上有明显反映,因此利用地震属性技术可解释小断层。对一个实例利用地震属性技术进行了解释,解释出了一个落差2.5 m的断层,与煤矿实际揭露吻合。

人工股骨头置换术后患者跌倒恐惧现状及其影响因素

目的:分析人工股骨头置换术后患者跌倒恐惧现状及其影响因素。方法:选取2020年11月至2022年1月该院收治的152例人工股骨头置换术患者进行前瞻性研究,收集患者临床资料,采用国际跌倒效能感量表(FES-I)评估跌倒恐惧情况,采用多元线性回归分析人工股骨头置换术后患者跌倒恐惧的影响因素。结果:人工股骨头置换术后患者FES-I总分为(30.21±4.37)分,其中室内身体活动(16.28±2.45)分,室外身体活动(13.93±1.92)分;不同性别、婚姻状况患者FES-I评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);年龄≥50岁、无主要照护者、合并慢性病种类≥2种、有跌倒史、合并视力减退、存在焦虑抑郁情绪、康复自我效能感低患者的FES-I评分均高于其他类型患者,差异有统计学意义(P<0.05);多元线性回归分析结果显示,年龄≥50岁、有跌倒史、合并慢性病种类≥2种、合并视力减退、存在焦虑抑郁情绪、康复自我效能低均为人工股骨头置换术后患者跌倒恐惧的危险因素(P<0.05)。结论:年龄≥50岁、有跌倒史、合并慢性病种类≥2种、合并视力减退、存在焦虑抑郁情绪、康复自我效能感低均为人工股骨头置换术后患者跌倒恐惧的危险因素。