基于非磁性渗透仪和核磁技术的煤体结构分析

煤体层理结构的研究是煤层气开发开采的理论基础和前提条件.根据核磁共振成像仪对置于其中的设备保证无磁的要求,利用非磁性、高强度聚碳酸酯材料研制成功非磁性自压式三轴应力渗透仪,该设备可以对置入其中的试件加载压力,模拟试件真实受力情况.结果表明:将试件进行真空水饱和后装入三轴渗透仪中,利用核磁共振仪对试件进行观测,能得到直接反映煤体层理结构的核磁图像;经过图像处理软件对核磁共振图像的处理分析,得到煤体主裂隙分布情况.

超临界CO_2作用下有效应力对煤体渗透性影响

为了研究超临界二氧化碳对煤层渗透性的影响,利用自制的三轴渗透仪,在恒定温度和恒定孔隙压力下,不同有效应力条件下,进行三轴渗流实验,结果表明:在温度和孔隙压力一定的条件下,煤样渗透率随着有效应力的增大呈现负指数递减规律,有一定的函数关系式.同一有效应力下,渗透率随孔隙压力的增大而增大,孔隙压为7.9 MPa时的渗透率高于孔隙压为7.7 MPa和7.5 MPa的渗透率,该研究成果将为利用超临界二氧化碳改造低渗透煤层的渗透性提供重要的科学依据.

多维荷载对不同含水率混凝土渗透性的影响

为研究多维荷载对不同含水率混凝土渗透性影响,利用ZYS-1煤岩多功能三轴渗透仪进行不同试验条件下三轴渗透性试验,研究了轴压、围压、孔隙压上升过程中渗透系数的变化趋势,并分别得出渗透系数特征曲线。试验结果表明:混凝土的渗透系数与轴压、围压呈负指数的关系;混凝土渗透系数对围压的敏感性更高,在围压较低时混凝土的渗透系数随围压变化较快;在围压或轴压的作用下,混凝土的渗透系数趋于稳定时,混凝土的渗透系数随着其含水率的增加呈现递减趋势且对混凝土含水率的敏感度逐渐降低。上述研究成果对研究和提升混凝土的耐久性具有重要意义。

土体性质差异对复合水泥土渗透性的影响

在基坑施工中,地下水的危害是工程中要考虑的一个重要因素,为保证工程的质量和施工的安全,基坑中往往要修建止水帷幕来提供一个良好的作业环境。本文以广州东塔基坑止水帷幕为例,采用水泥土搅拌桩的防渗措施,通过柔性壁三轴渗透仪分别对开挖地层中所涉及的粉质黏土和分化泥岩进行室内渗透试验。结果表明,经固化处理后,土体的抗渗性明显提高,在水泥、脱硫石膏和粉煤灰掺入量为14%,2%,2%时效果相对更好。此外,两种土质的差异对水泥土渗透性的影响随着养护龄期和水泥掺入量的增加越来越小。

透水性波特兰水泥混凝土渗透性测定方法

三轴柔壁常水头渗透仪常用来测定渗透系数为0．001～10cm／s的透水性波特兰水泥混凝土（PCC）的渗透性。室内试样选用3种不同级配的压碎石灰石和2种不同级配的砾石，采用相应的透水性PCC设计，在6种不同的压实效果下得到。现场试样可以通过在工地上进行钻芯取样得到，通过对现场和室内透水性PCC试样的有效空隙率和常水头渗透性进行测定比较，得出了一些有意义的结论。

齐大山铁矿西帮岩土体渗透系数参数确定

为查明齐大山露天铁矿西帮各含水层组的岩性和富水性、埋藏条件、地下水补给及径排条件,确定齐大山矿西帮区域岩土体密度和渗透系数;选择构成露天边坡的主要岩石,采用ZYS-1煤岩多功能三轴渗透仪在室内测定岩样渗透系数参数,并对现场5个不同位置的边坡土样进行密度和渗透系数测定。试验结果表明:齐大山矿西帮主要岩样在渗流作用影响下岩石整体性较好,作为基岩层可以有效的阻隔地下水渗流。

水泥土搅拌桩止水帷幕工程特性研究

水泥土搅拌桩作为基坑止水帷幕已经得到了广泛应用,为了更深入的理解作为止水帷幕的水泥土的工程特性,通过对不同水泥掺入量的水泥土无侧限抗压强度和渗透系数的室内试验研究,利用CBR-1承载比试验仪和TSS-2柔性壁三轴渗透仪对水泥土进行了无侧限抗压强度和渗透试验,分析了养护龄期及水泥掺入量对水泥土的无侧限抗压强度和渗透系数的影响。试验结果表明,水泥土的无侧限抗压强度随养护龄期和水泥掺入量的增大而增大,并通过曲线的拟合,得出了无侧限抗压强度的预测公式;渗透系数随养护龄期和水泥掺入量的增大而减少,通过数据对比得出28天之后水泥土渗透系数主要是受水泥掺入量的影响。

双管线柔性壁渗透仪用于水泥土渗透特性的测试

针对实验室常规土工渗透设备在水泥土渗透特性测试中存在的缺陷,提出了双管线柔性壁渗透仪测试水泥土渗透特性的新方法。该设备利用橡胶膜包裹试样,在周围水压力作用下实现试样的密封,水力系统构造了四根管线通往试样,达到促使试样饱和及快速、彻底消除气泡的目的。利用该设备对长江口某河口水库的水泥土芯样进行了4种水力梯度下渗透系数的测试,得到了渗流速度随水力梯度变化的规律,验证了水泥土的渗流流态为线性层流,服从Darcy定律。另外,通过该设备模拟现场情况可进行特定条件下的水泥土渗透特性的测试。