小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展

磁力研磨加工是提高小孔内表面质量的一种重要光整技术,利用该技术能高效提升小孔类零部件在极端环境下的使役性能。针对小孔内表面的磁力研磨光整加工,按其发展历程对磁力研磨加工技术进行总结,归纳了磁性磨粒研磨、磁针磁力研磨、液体磁性磨具研磨、超声辅助磁力研磨和电解磁力复合研磨等加工方法的技术特点,并分析评述了其局限性。对磁力研磨加工过程中材料去除机理进行了研究,材料主要以微量切削与挤压、塑性变形磨损、腐蚀磨损、电化学磨损等方式去除,材料种类不同,去除机理也不同。其中,硬脆性材料主要以脆性断裂、塑性变形和粉末化的形式去除;塑性材料在经历滑擦阶段、耕犁阶段和材料去除阶段后主要以切屑的形式去除。此外,还对磁力研磨加工过程中的材料去除模型进行了研究,对单颗磁性磨粒材料去除模型和“磁力刷”材料去除模型进行了分析讨论。最后,对磁力研磨加工技术今后的研究发展给出了建议并进行了展望。

闪沸喷雾孔几何形状对孔内流动特性影响的数值模拟

研究了汽车直喷汽油机喷嘴的几何形状对于闪沸喷雾孔内流动以及相变过程的影响机理。基于热不平衡假设建立了一维的两相相变流动模型,对于具有不同喷孔流道长度、直径、入口处圆角以及流道锥角的结构,分析了闪沸喷雾孔内流动的特性。将该模型结果与作者团队先前的实验结果进行了精度比对,验证了模型的准确性。结果表明:喷孔流道长度越长,孔径越小,从而孔内相变越剧烈。流道入口处圆角会减少喷孔内部蒸汽的生成。收缩型喷孔压降较小,孔内蒸汽相的生成也相应减少,从而扩张型喷嘴增大蒸汽产生速率。不同的喷孔结构,改变了流道内的压力以及速度分布;压力分布影响了气泡的生长速率,速度分布影响了气泡的生长时间,而两者共同作用影响了孔内的相变特性。

不同饱和度下膨胀土原位孔内剪切试验及强度响应特征

膨胀土强度随饱和度变化显著,非饱和膨胀土的抗剪强度一直是研究膨胀土工程问题的关键。选取南阳市某高速路沿线边坡膨胀土为研究对象,进行了天然条件下处于不同饱和度状态的膨胀土原位孔内剪切试验,获得了自然条件下膨胀土的抗剪强度随饱和度的变化特征。膨胀土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着膨胀土饱和度的增大而逐渐减小。结合现场试验数据和土-水特征曲线,提出了以法向应力、饱和度为变量和以法向应力、基质吸力为变量的两种非饱和膨胀土的抗剪强度计算模型,并结合试验数据对计算模型的适用性进行了验证。与之前常用的非饱和土抗剪强度计算模型相比较,提出的两种计算模型所需的拟合参数少,适用于更宽吸力范围、不同法向应力条件下非饱和膨胀土抗剪强度的计算,且结果更为准确。

孔内深层强夯复合地基桩土应力比试验研究

通过开展孔内深层强夯单桩复合地基现场静载试验和桩土应力测试,获取了不同荷载作用下孔内深层强夯复合地基的平均桩顶应力、桩间土应力、桩土应力比、荷载分担比及其变化规律。试验结果表明:孔内深层强夯复合地基的桩间土承担了主要的上部荷载,约占50%~63%,随着荷载增大,桩间土承担的荷载比例逐步增大;对于孔内深层强夯复合地基,随着荷载的增大,桩土应力比随荷载的增大而减小,数值介于2~5之间;对粘性素填土地基,孔内深层强夯复合地基在处理后的桩间土地基承载力比处理前可提高220%。

复杂地层深孔钻探孔内事故处理与预防研究分析

随着对矿产资源需求的增加,矿产资源勘探逐渐向更深更复杂的地层发展。复杂地层深部钻探存在许多难点,孔内事故预处理是其中的重要关键技术之一,为降低深孔钻探孔内事故发生率,在施工过程中做好事故预防,本文分析常见深孔孔内事故特点,针对坍塌卡钻、压差/粘吸卡钻和缩径卡钻三种情况进行了形成原因、卡点原因及事故处理应对措施,重点分析了井漏和坍塌两重孔内事故,以及孔内事故的预防措施。

孔内深层超强夯法处理厚层人工回填土的应用研究

介绍了孔内深层超强夯法(SDDC)的基本原理,并将SDDC工法运用于处理某机场内厚层人工回填土地基,对无机固体废料进行了资源化回收利用。通过复合地基载荷试验、标准贯入试验和重型动力触探试验对SDDC施工质量进行检测,对SDDC桩体和桩间土的承载力效果进行评价。结果表明,经SDDC工法处理后的复合地基均匀性较好,承载力显著提高,达到工程使用要求。

岩溶隧道超前钻探孔内成像施工技术研究

依据工程人员经验进行分析的地质调查法、钻探取芯法通常无法对超前地质情况进行准确预报,地质雷达法、地震波反射法等多种物探方法探测后缺乏直接有效的验证。基于此,在斜井掌子面及左右洞身采用长距离超前钻探孔内成像的新技术进行钻孔内部全过程、360°全视角的探测,准确清晰地验明前方地质情况,为后续斜井施工方案提供指导。研究成果为迂回斜井进正洞方案提供了有效支撑,工程应用效果显著,最后总结了超前钻探孔内成像关键施工技术,为相关类似工程参考。

低应变检测管桩局限性及联合孔内摄像判定完整性研究

预应力混凝土管桩应用普遍,质量检测内容为完整性与承载力。低应变法作为检测桩身完整性的普查方法,有高效、检测周期短的优点,但是低应变法无法对竖向裂缝有效的识别,对工程是一种极大的质量隐患。因此本文探讨了低应变法的局限性与孔内摄像技术的优点,将两种方法进行对比与结合,提出了在已知低应变法判定结果的前提下,采用孔内摄像技术进一步确定桩身综合完整性类别的方法。对桩身竖向裂缝排查检和检测提供了保障。

孔内深层强夯法处理大厚度无序填土应用研究

山西省沟壑纵横的黄土地貌导致了建设用地资源短缺,进而涌现出了大量“治沟造地”“平山造城”工程,由此形成的高填方地基处理问题也随之日益突出。以“太原西山某小区”项目为例,对孔内深层强夯(SDDC)法处理大厚度无序填土地基的应用进行了深入研究。该项目回填了大量厚度不均、成分复杂的人工填土,并且分布有二级自重湿陷性黄土,采用了SDDC桩法处理填土和湿陷性黄土进行地基处理,并采用加筋土作为褥垫层以调整地基不均匀沉降。处理后的地基承载力特征值满足要求,且湿陷性全部消除,地基变形满足要求。该项目的成功应用可为太原地区类似工程施工提供参考依据。

钻孔灌注桩常见孔内落物事故处理分析

钻孔灌注桩作为一种隐蔽工程,在复杂的地质等施工条件下不可避免地出现各种各样的事故,尤其是在钻孔达到一定深度后,如果不及时正确处理好这些事故,将严重影响工程进度和工程质量。结合工程实践,介绍钻孔灌注桩几例常见的孔内落物事故处理过程,分析事故发生原因,总结事故的处理措施及规律,为相关人员提供参考借鉴。

基于孔内多属性测试的地下岩土体工程地质信息评价研究

针对钻探取芯的传统勘察方法探测地下岩土体结构特征信息存在精度低、信息不全面等问题,利用钻孔多属性测试技术,通过分析光学成像和声波波速等钻孔孔内多属性测试数据与地层结构特征信息之间的关系,可获取孔内声波波速和孔内摄像等数据,并得到地下岩土体的工程地质信息。基于钻孔多属性测试技术,研究了地下岩土体精细化分层、结构面定量描述的技术方法,阐述了岩体质量分级、岩土体动弹性力学参数和场地土类型的分析过程,并引入了孔壁岩体质量指标(WRQD)评价岩体完整性,总结归纳了基于钻孔孔内多属性测试的地下岩土体工程地质信息综合分析方法。通过工程应用验证了该方法的合理性、准确性,可为地下岩土体工程地质信息分析提供了一种多手段综合勘探的思路和方法。

基于数码电子雷管的岩巷中深孔–孔内分段爆破破岩机制及应用

岩巷掘进中“速度的关键在掏槽”,针对目前掏槽爆破中破碎岩石难以抛掷、单循环进尺小、大块率高等问题,提出了中深孔–孔内分段爆破技术.采用数学建模,推导了中深孔–孔内分段爆破岩石抛掷所受的动、阻力公式;利用LS-DYNA进行数值模拟,分析了中深孔–孔内分段爆破应力波的传播规律,并比较了不同分段比例下有效应力变化情况;将中深孔–孔内分段爆破应用于现场,对比了单循环进尺、炮孔利用率、孔痕率及大块率等爆破效果指标.结果表明,中深孔–孔内分段爆破岩石抛掷所受的阻力比普通楔形掏槽爆破的阻力小,动力作用时间短,能量损失少,更易爆破成腔.提出了能够使破碎岩石完全抛掷出腔的措施,并初步确定孔内分段的最优比例为0.6.中深孔–孔内分段爆破增加了单循环进尺,提高了工作效率,具有良好的经济社会效益.

切割拉槽中深孔孔内分段爆破数值模拟

针对大冶铁矿切割井上部难以施工至设计高度从而影响立槽高度问题,考虑在切割巷的拉槽中深孔采用孔内分段爆破方案,以使得切割立槽高度达到设计高度,并解决悬顶的安全问题。为分析切割拉槽中深孔孔内分段爆破效果,基于ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟软件,对孔内分段装药和不分段装药两种不同装药结构下中深孔爆破切割立槽处应力变化、损伤区域进行模拟计算研究。结果表明:越靠近模型中部,应力波的叠加作用越强,其有效应力更加集中,所产生的损伤破碎面积更大。在矽卡岩区域内,两种不同装药结构的爆破方式在切割立槽处产生的有效应力大小高于矽卡岩的破坏强度,均能在切割立槽处造成较大面积的损伤破碎。在磁铁矿区域内,分段装药爆破后产生的爆破高度更高,在切割立槽处所产生的有效应力更大,产生的破碎面积更广。结合大冶铁矿现场实际爆破试验,孔内分段爆破后可顺利将悬顶安全处理,使得切割立槽达到设计高度,解决了后期施工生产的难题。

孔内深层超强夯工法在湿陷性黄土地区高层建筑地基处理中的应用

为探讨孔内深层超强夯(SDDC)工法在湿陷性黄土地区的应用效果,采用SDDC工法的大直径挤密桩作为某高层建筑地基处理方法,进行复合地基承载力静载荷试验、桩体压实系数和桩间土挤密系数试验、桩身强度试验;依据试验数据指标,按桩身强度和复合地基承载力特征值双控的方法,确定复合地基承载力,并对建筑物在施工期间沉降和竣工后沉降观测数据进行搜集对比。试验结果表明,SDDC工法在湿陷性黄土地区高层建筑地基处理中消除地基湿陷、提高地基承载力、减小基础沉降、加快施工速度、提高施工质量和经济效益等方面具有明显优势,表明该方法在湿陷性黄土地区处理地基是有效可行的。

深孔孔内分段爆破技术

巷道或隧道掘进工程中多采用浅孔钻爆作业技术,存在作业循环多,每循环进尺少,掘进速度较慢的缺点;而采矿工程中大量使用的深孔爆破通常采用连续装药结构,存在单孔单响药量过高,爆破有害效应大,大块率高等问题。为克服这些问题,采用深孔孔内分段爆破技术是有效方法。首先结合介绍近年来出现的孔内分段爆破方面的专利技术,重点介绍了装药结构、装药材料、阻隔段长度、分段延期和装药方法等关键因素。接着以某邻近铁路的采矿场露天台阶爆破工程为例,分别应用孔内设置岩粉阻隔段的两分段装药爆破新技术与传统连续装药爆破技术并对比了应用效果。结果表明:新技术具有明显的技术经济优势,大块率降低了54%,避免了二次爆破,节省了20%炸药量。新技术方案清运后台阶面更加平整光滑,更有利于后续阶段的爆破作业。距铁路最近点的爆破振动降低了7.62%,采取防护措施后的飞石抛掷距离在允许的范围内。

孔内深层强夯法施工参数对珠江三角洲地区地基处理效果影响的试验研究

为了解珠江三角洲地区孔内深层强夯施工参数对地基处理效果的影响,结合现场试验,通过改变地基处理时孔内深层强夯的夯击次数、夯击能和持力层情况,研究了不同施工参数的影响情况,结果表明:适当增加夯击次数,能有效提高孔内深层强夯法对地基的处理效果,在300 kPa试验荷载下,夯击次数为5次的测点沉降量比夯击次数为4次的减小了31.5%,夯击次数为6次的测点沉降量比夯击次数为4次的减小了55.2%;当夯击能超过一定数值后,工后沉降量不一定显著减小,在300 kPa试验荷载下,夯击能为1000 kN·m的测点沉降量比夯击能为800 kN·m的增大了55.7%;孔内深层强夯桩体的持力层力学性质越好,工后沉降量越小,在300 kPa试验荷载下,持力层为全风化花岗岩的测点沉降量比持力层为淤泥层的减小55%。

孔内摄像在建筑工程检测中的运用

针对地基地质情况复杂、施工工艺复杂、桩身完整性采用低应变法判别困难、基桩钻芯法检测存在争议的桩基基础,分析了孔内成像检测在建筑中的实际运用,为同类检测鉴定工作和相关研究提供实际工程经验。

孔内深层强夯法处治湿陷性黄土地基效果分析

为消除湿陷性黄土湿陷性,提升地基承载力,文章提出采用孔内深层强夯法进行加固处治。根据施工现场实际情况制定孔内深层强夯法处治方案,并在完工后采用静荷载试验开展单桩承载力和桩间土承载力检测,计算得出各试验点地基承载力特征值均>200 kPa,达到了要求。另外,完工后湿陷性黄土地基孔隙比明显下降,干容重和压缩模量提高,地基土湿陷性基本消除,承载力明显提升,说明采用孔内深层强夯法处治达到了预期效果。

浅谈孔内摄像法在灌注桩成桩质量检测中的应用

文中以厦门市新324国道某提升改造工程为例,采用孔内摄像法对灌注桩钻芯结果进行验证和比对,取得了较好的效果。在钻芯法试验难以准确鉴别桩底持力层性状、判别桩身完整性及桩底沉渣厚度测量时,进行孔内摄像法验证和比对十分必要。

深孔内抛物面数控镗刀设计

根据深孔内抛物面底孔的尺寸要求,设计了深孔内抛物面镗刀的整体结构,介绍了实现深孔内抛物面加工的机械结构。总体上由数控镗刀装置组成,交流伺服电机通过减速装置控制进给量,菱形刀片一边以镗刀装置的销轴做圆周运动,工件一边也在做回转运动,再配合镗杆的轴向运动,数控系统通过插补软件包控制数控镗刀装置做有规律的抛物线运动,两轴联动就加工出了深孔内抛物面,值得在全国推广使用。