2507双相不锈钢在酸性高氯环境下的腐蚀行为

热法蒸发技术在废水处理方面得到广泛应用,且随着废水不断蒸发浓缩,溶液中的Cl^(−)含量成倍增加,导致用于蒸发设备的材料也因此快速腐蚀而失效。2507钢是一种Cr、Mo元素含量高的双相不锈钢,结合了铁素体和奥氏体不锈钢共同优点,因此具有极好的耐点蚀性能。为研究2507双相不锈钢在酸性高氯环境中的腐蚀情况,采用动电位极化、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线以及动态浸泡试验等方法进行测试,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及3D显微镜对浸泡腐蚀后的试样性能进行表征。研究结果显示,随Cl浓度增加,腐蚀电位E_(corr)负移,腐蚀电流密度I_(corr)增加,极化电阻Rp减小,且施主密度ND和受主密度NA增加,材料的耐蚀性降低。2507双相不锈钢在酸性高氯(pH为3、120 g/L)腐蚀液中浸泡35 d的平均腐蚀速率为2.51μm/a。试样表面蚀孔数量较少,蚀孔外径在70~100μm,平均点蚀深度为20.493μm,最大点蚀速率为0.275 mm/a,属于轻度腐蚀,体现了不锈钢在酸性高氯环境中良好的耐蚀性。由于目前关于高氯废水蒸发设备材料的腐蚀数据非常缺乏,因此2507双相不锈钢的腐蚀情况可以为选材提供数据支撑。

富水软土基坑组合式冻结加固模型试验研究

近年来随着环保理念的贯彻和对城市水资源保护的重视,许多地区对地下水抽排进行限制,导致大量基坑工程必须寻找新的止水方式。对此,“地下连续墙+水平冻结封底”的组合式冻结加固被提出,利用模型试验对其在不同水压地层中可行性和差异性进行了分析,验证了该支护方式的可行性。结果表明:(1)随着水头高度的增大,冻结壁水分补给速率有所提升,冻结壁交圈时间与地层水头高度呈正相关,而冻结壁厚度与地层水头高度呈负相关关系。(2)临时竖井受地层冻结影响,会有明显冻胀压迫作用,伴随冻结壁发育,冻胀力最终降至某一特定值,并趋于平稳,且其峰值与水头高度成正相关关系;(3)模型试验中冻结壁上部土体的最大位移点位于土体35 cm深度位置,其位移数据为2~3 mm;(4)基坑开挖期间,冻土帷幕的温度随着基坑的开挖和积极冻结的双重作用下能够维持相对的平衡,整个冻结壁保持基本稳定状态。研究成果可为该支护方式在基坑工程中的应用提供理论支撑。

超长大直径钻孔桩基础现场压缩静载荷测试分析

文中以某桥梁工程为例,对静载作用下不同类型桩的沉降量时程响应曲线以及荷载随深度的传递机制进行分析。结果表明,相同荷载水平下,2号桩的沉降量与1号桩相比降低了55.3%~67.8%。所有荷载水平下,钻孔灌注桩的桩身轴力随着深度的增加呈现不断下降的趋势。相同荷载条件下,钻孔灌注桩的桩身轴力略高于1号桩的桩身轴力,最大荷载水平下,2号桩的桩端部支撑百分比高于1号桩的端部支撑百分比。随着施加荷载水平的增加,钻孔灌注桩的桩侧摩阻力呈现先快速增加后平稳的趋势。相同荷载水平下,2号桩的桩侧摩阻力大于1号桩的桩侧摩阻力。总之,桩越长,钻孔灌注桩的承载能力越强。

高压旋喷锚索在全砂地层深基坑中的应用研究

全砂层地质条件下,普通锚杆施工时易出现塌孔、涌砂等情况,地层很难达到锚固承载力设计值。为探究高压旋喷锚索在全砂地层深基坑中的应用效果,以陕西省某医院基坑工程项目为例进行研究,介绍了高压旋喷锚索基本原理及特点,通过现场试验分析了高压旋喷锚索在全砂地层中的抗拔承载力,并对基坑变形监测数据进行了分析。结果表明:高压旋喷锚索可有效解决全砂地层锚索成孔难的问题,且锚索抗拔力大,具有良好的工程应用前景。

Centrifuge model test and field measurement analysis for foundation pit with confined water

The similarity law of centrifuge test was developed for the seepage field and stress field of a foundation pit with confined water by analyzing control equations,and a similarity index and a similarity coefficient of centrifuge test were obtained.Based on the deep foundation pit of the Huangxing Road Station of the Shanghai metro line M8,the deformation stability of the pit was tested.Finally,a comparative study was conducted on the test results of the pit deformation and the field measurement results.Comparison results show that the pit deformation regularity of the test is basically identical with that of the field measurement,and the difference in pit deformation between the test and the field measurement is within 50%.The centrifuge model test can effectively simulate the displacement response of the ground and retaining structure during dewatering and excavation for the pit with confined water,which provides a reliable basis for the design and construction of the pit with confined water.

富水软弱地层双排桩深基坑力学特性研究

以某深基坑工程实例为依托,通过双排桩-锚杆支护体系受力特性的现场试验,研究了不同开挖工况下双排桩桩身内力、桩顶位移、土压力、土体深层位移、锚杆内力等变化规律,为双排桩-锚杆支护结构的设计提供参考依据。基于现场工况,建立了双排桩-锚杆支护结构的三维有限元模型,分析了双排桩-锚杆支护结构的力学响应规律。结果表明:桩顶位移和土体深层位移均远小于规范限制位移,对于黄河冲积地层下的深大基坑工程,双排桩-锚杆支护结构具有较好的支护效果;在设置锚杆的状况下,前排桩的弯矩呈S形,后排桩的弯矩呈抛物线形;桩后土压力受开挖深度和时间效应的共同影响显著。

露天煤矿台阶爆破合理超深试验研究

针对吉郎德煤矿露天深孔台阶爆破根底率高等问题,首先采用常用的钻孔超深计算方法得到了钻孔超深的合理范围,并通过现场调查发现目前造成台阶根底率偏高的主要原因是炮孔超深过大导致岩石超挖严重,由此提出将钻孔超深由目前的1 m减小为0.8 m。而后在1380和1392平台进行了试验,并利用GPS对该试验平台进行高程测量及绘制高程3D图以评价根底率,结果发现改进后的爆破方案取得了良好效果,不但有效地降低了根底率,而且减少了炸药用量和钻孔工作量。多次重复试验结果显示,85%以上的平台均取得了良好的爆破效果,但是对于高程较低的平台如1284西帮南区平台,其爆破效果不甚理想,这可能是由于随着平台高程的降低,岩石完整性及强度提高,进而炮孔底部夹制作用变大,此时应加大钻孔超深。

深基坑双排微型钢管桩支护受力特性原位试验

微型钢管桩现场试验研究较少,这制约了该支护结构在深基坑工程中的推广应用。为获知微型钢管桩受力特性,以青岛地区土岩组合地层某超深基坑工程为依托,对双排微型钢管桩支护结构开展原位试验,分析不同开挖深度下,内排桩和外排桩桩身弯矩的差异及内排桩桩侧土压力的时变规律。研究结果表明:在第一阶开挖过程中,内排桩弯矩大于外排桩弯矩;开挖面附近1 m深度范围内,内排桩弯矩、外排桩弯矩和内排桩桩侧土压力的增幅较大;开挖至第二、三阶时,内排桩弯矩和外排桩弯矩沿深度方向均呈现“桩顶小、中部大、桩端小”的受力特性,且弯矩接近;桩侧土压力沿深度方向呈现复杂的“波浪形”分布特征,主要由空间土拱效应导致;在整个开挖过程中,桩身弯矩与桩侧土压力随开挖深度增加而增大,土层分布及锚索锁定对桩身内力影响显著,桩身正弯矩和负弯矩的最大值位于土岩结合面;桩侧土压力基本小于朗肯主动土压力,多个开挖深度下实测值近似于理论计算值。

深基坑开挖过程中多阶微型钢管桩受力性状试验研究

为了探究微型钢管桩在深基坑开挖过程中的受力性状,在青岛地铁某车站开展现场试验,采用多阶微型钢管桩复合预应力锚索(杆)作为支护结构,对第一阶外排桩进行内力测试,研究不同开挖工况下桩身弯矩的分布特征与变化规律,揭示开挖深度对微型钢管桩承载性能的影响机制。研究表明:外排桩桩身弯矩呈“波浪型”分布特征;桩身反弯点位于预应力锚索位置附近,正负弯矩极值点位于两道锚索之间;基坑开挖至第三阶时,即开挖深度超过23m,桩身弯矩增幅较大;处于上部土层的微型钢管桩桩身以背土面受拉为主,嵌入下部岩层的微型钢管桩桩身以迎土面受拉为主。研究结果可为完善土岩组合基坑设计理论提供参考,对类似工程实践具有指导意义。

深厚承压水层下临江深大基坑工程支护结构设计与实践

基于上海世博B06地块深大基坑工程,根据场地临近黄浦江、场地分布有深厚承压水层、周边环境非常敏感等条件,采取了分坑施工、悬挂式止水帷幕和坑外设置回灌井等一系列技术措施。通过现场单井抽水试验,取得了承压水含水层的详细水文力学参数;通过现场群井抽水试验,获得了承压水水位降深与地面沉降的初步关系。采用数值分析方法建立三维渗流模型,研究了不同止水帷幕深度下,坑内降压对坑外环境的不利影响,并结合坑外环境对象的保护要求,确定了合理的悬挂式止水帷幕深度(42m)。实施结果和监测数据表明,采取的技术措施有效地减小了基坑坑内降压引起的坑外水位降深,保证了周边环境的安全。

深厚黄土场地浸水试验及湿陷性评价

现场浸水试验是研究深厚黄土场地自重湿陷特征、评价其湿陷性的重要手段。基于原状黄土的室内试验,在兰州新区深厚黄土场地开展现场浸水试验,测试分析浸水过程中的土层含水率及地基沉降变形发展规律。研究结果表明:兰州新区原状黄土的含水率和干密度沿深度逐渐增大,孔隙比、自重湿陷系数大幅降低;随着水分入渗深度增加,体积含水率变化曲线上翘时间依次增大,湿润锋面到达测点的时间越来越滞后;地表沉降经历缓慢-快速-减缓-稳定的过程,沉降速率可达5.88 cm/d,浸水50 d时完成总沉降量的60%;该场地0~16.5 m强湿陷土层的湿陷量占湿陷总量80%以上;试坑周围有大量环向裂缝发育,裂缝最宽为34 cm,错台高度可达50 cm;结合室内和现场试验结果,该场地的自重湿陷下限深度和地基处理深度可取24.0 m。研究结果可为深厚湿陷性黄土地区的工程建设提供参考。

大厚度湿陷性黄土现场浸水试验研究

在陕西省渭南市合阳县大厚度自重湿陷性黄土地基上进行了现场试坑浸水试验,深入研究了原状黄土地基的湿陷性和渗流特性,揭示了地表及深部土层沉降量随时间的变化特征、浸水范围及湿陷范围.结果表明,试坑地表、深部土层沉降量随时间变化曲线都呈现慢-快-慢-稳定的特点,湿陷变形发展过程都经历4个发展阶段,分别是初期平缓段、迅速变形段、过渡段及后期平缓段,黄土的自重湿陷变形基本发生在迅速变形段和过渡段.土层湿陷范围小于饱和范围,黄土在饱和条件及上覆饱和自重应力作用下也不会发生湿陷.提出了路基防排水宽度为12 m的建议,该结论可为西韩城际铁路路基排水及地基处治提供参考.

砂井载荷浸水试验在深层黄土湿陷性评价中的应用

针对深层湿陷性黄土自重湿陷量室内试验结果不准确、测试黄土地基湿陷量的原位试验方法少等不足,基于已有的砂井浸水试验,提出了新的现场试验方法—砂井载荷浸水试验方法。其核心是井底地层在试验压力作用下沉降稳定后,利用井中砂砾石的强透水性,将水直接导入井底湿陷性黄土地层及砂井周围土体,使其快速浸水饱和,以此来测定砂井井底地层的湿陷量和砂井周围黄土的自重湿陷量。通过2组砂井载荷浸水试验,测试了不同压力和浸水条件下不同深度地层的湿陷变形,对比分析了砂井载荷浸水试验和临近场地大型试坑浸水试验,结果表明砂井载荷浸水试验的判定结果与试坑浸水试验一致,说明砂井载荷浸水试验是可行的。砂井载荷浸水试验具有周期短、费用低、场地条件要求低、用水量小等优点,适用于深层黄土湿陷性的研究,对黄土地区(尤其是深层黄土)工程的湿陷性评价有一定的参考意义。

施工开挖对富水软弱土深基坑变形特性的影响

复杂地质环境下深基坑结构面临着严峻的变形问题,这在富水软弱土层中尤为明显。为研究富水软土层中基坑结构的变形行为,以福州地铁某车站深基坑工程为对象,通过开展施工期间地铁基坑结构变形监测现场试验,分析地下连续墙体变形、支撑结构轴力、周围地表及其地下管线沉降变形的变化规律。研究结果表明:开挖作用下,地下连续墙体的侧向变形沿深度呈现为弓字形分布特征,最大侧向变形出现在0.8H深度处(H为基坑深度)。基坑涌水使得基坑周围地表及地下管线的沉降变形有所减小,但会加剧地下连续墙的隆起变形。钢筋混凝土支撑承受的轴力大于钢支撑的轴力,加大支撑结构轴力监测有助于确保基坑施工安全和及时应对突发情况。

水浸超声聚焦探头性能测试及声场可视化研究

水浸超声聚焦检测技术广泛应用于航空构件的高精度、自动化成像检测中。水浸超声聚焦探头是形成聚焦声场的关键部件,探头性能及发射声场分布的测试分析非常重要,直接决定其检测性能。搭建了一套能够测试水浸超声聚焦探头特性、实现声场可视化的综合测试平台;对3只标称值相同的探头进行特性测试及声场成像试验,分析探头性能参数对声场分布的影响以及探头声场分布特征对检测能力的影响。试验结果表明,超声探头特性测试值及可视化声场能够反映其检测能力,对于保证探头检测性能、辅助探头优化设计、避免检测性能恶化具有重要作用。

基于桩土相对位移特征的深厚湿陷性黄土地区桩基承载力计算方法

湿陷性黄土地层桩基中性点不易准确把握,会导致部分工程实测负摩阻力高于规范参考值。针对这一问题,本文基于现场浸水试验,提出一种依据湿陷性土层厚度确定桩基负摩阻力分布新方法——相对位移法,并进行了验证。结果表明:浸水试验场地累计沉降随着深度的增大而减小,深度为0~15 m时土体湿陷较为充分,15 m处接近饱和自重应力界限,15 m以下土层湿陷不充分,土中竖向应力增长幅度较小,22 m以下土层基本不发生湿陷;经验参数法与相对位移法计算得到的桩基承载力分别为2 926.5、3 251.6 kN,相对位移法得到的桩基承载力更能反映桩基承实际载能力,用于深厚湿陷性黄土地区桩基设计能兼顾安全性与经济性。

短时吊车荷载对超深工作井基坑变形影响分析

目的:为了充分认识超深盾构工作井基坑施工过程中的安全性,应密切关注施工中坑顶行车、吊装等短时频繁的施工荷载对基坑变形和安全性的影响。方法:以济南黄河隧道工程南岸超深工作井基坑为研究背景,采用现场实测数据和数值模拟相结合的方法,研究不同吨位吊装荷载在基坑施工过程中对支护结构变形的作用规律。结果及结论:研究表明,坑边荷载对变形的影响与荷载大小及作用时间有关,荷载消失后地下连续墙变形会有50%左右的回弹量,荷载值越小,作用时间越短,回弹量越大,且大部分回弹约在3 h内完成。但仍有50%的变形不可恢复,荷载的多次频繁的短时作用,使得这种变形不断累积,因此,简单的对坑顶施工荷载进行拟静力化的设计,有可能使得基坑支护结构存在安全隐患。

酸性高氯介质中氟离子对Incoloy825合金腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)和80℃水溶液动态浸泡试验研究了Incoloy825合金在不同F^(-)浓度的酸性高氯介质中的腐蚀行为。结果表明:Incoloy825合金在酸性高氯介质中的腐蚀行为受F^(-)浓度的影响,随着F^(-)浓度由0.1 g/L增至0.3 g/L,Incoloy825在酸性高氯介质中的腐蚀倾向减小、腐蚀速率降低。在含F^(-)的酸性高氯介质中,Incoloy825合金表面的钝化膜稳定且致密,仍保持较好的耐腐蚀性能。Incoloy825合金在80℃的含F^(-)酸性高氯介质中浸泡840 h后,其表面少数区域发生了点蚀,部分蚀坑的直径超过20μm,点蚀深度超过10μm。随着F^(-)浓度在0.1~0.3 g/L范围内升高,Incoloy825表面的蚀坑直径有所增大,平均点蚀深度有所增加。

油浸式变压器内部温度的热-流场耦合仿真与特性分析

绕组热点温升是评估油浸式变压器运行状态及剩余寿命的关键指标。以110 kV油浸自冷式变压器为研究对象,搭建包含散热器等效几何结构的二维闭环全尺寸热-流场仿真模型,模型预测温度与温升试验结果误差小于5℃,准确性较高。仿真结果显示绕组水平油道内存在油流静止段,为改善此区域的油流循环,分析了水平油道宽度和挡油板数量对油流速和绕组温升的影响规律。研究结果表明:加宽水平油道可降低绕组平均温度和热点温度;安装挡油板可显著提升水平油道油流速,降低绕组平均温升;所设置条件下,安装5个挡油板为综合散热性能最优方案。

基于坑角效应弱化围护结构深基坑地表沉降变形分析

坑角效应作用范围内,围护结构可以相互约束限制变形,但能否利用该效应进一步弱化坑角处围护结构的相关参数,目前没有研究成果明确之。以某地铁深基坑工程为研究背景,采用现场监测和数值模拟两种方法进行对比分析,结果表明:在坑角效应范围内,适当弱化围护结构的嵌固深度、厚度和弹性模量,并不会明显增加深基坑地表的沉降变形量。这一研究成果将为深基坑工程建设过程中追求经济和安全理念提供理论依据和参考。