高含硅稠油废水深度软化树脂中试实验研究

稠油废水是将饱和蒸汽注入油层,降低稠油粘度,采出液经过油水分离出的水。废水中不仅含有大量的阳离子(如Ca2+,Mg2+,Fe2+等),还有大量的阴离子(如Cl-,SO42-,CO32-,HCO3-等),成分比较复杂。若经过处理后作为热采锅炉给水,具有很大的经济效益、社会效益和环境效益。本实验省去了传统处理稠油废水工艺中除硅这一环节,通过筛选两种新型的树脂吸附废水中的离子来进行深度软化。实验表明:废水软化前的平均硬度为79mg/L,软化后硬度为未检出,达到了锅炉回用的标准。

钢铁行业中水深度软化的技术探讨

本文以西南地区某大型钢铁企业污水处理站净化处理后的中水为研究对象,对中水深度软化技术在钢铁行业中的应用进行了研究。通过中水处理后的水质分析,经该工艺处理后,中水水质完全可以达到管网回用水硬度指标的要求。

考虑软化影响深度的土坡浅表层稳定性分析方法研究

为分析土坡浅表层稳定性,基于极限分析上限法理论,将滑面设为对数螺旋面,考虑坡体浅表层土体软化影响深度,建立了浅表层滑动破坏机构,推导了浅表层稳定系数的隐式计算公式,反映了稳定系数与坡面长度、软化影响深度、土体强度参数之间的关系。算例分析表明:边坡浅层旋转破坏机构得到的稳定系数与既有的三段式极限平衡法及数值模拟的结果均较为接近,且比数值模拟结果略微偏大。同时,随着坡面长度的增加,稳定系数逐渐减小到一稳定值;在某一软化影响深度时,稳定系数存在最小值;土体内摩擦角比黏聚力对浅表层稳定系数的影响更为显著。

石膏岩淡水浸泡软化试验研究

为了研究隧道施工过程中水对石膏岩的软化作用规律,以三叠系下统嘉陵江组地层中的石膏岩为研究对象,进行了不同时间的淡水浸泡软化试验研究,对石膏岩单轴抗压强度、抗剪强度、弹性模量以及泊松比随浸泡时间的变化规律进行分析。研究发现:随着浸泡时间的增长,石膏岩的单轴抗压强度、抗剪强度和弹性模量呈负指数下降趋势,而泊松比在一定条件下呈线性增加趋势;在损伤力学基础上,推导出了基于时间因素的石膏岩软化损伤演化方程,揭示了脆性系数与软化损伤变量之间的关系,建立了石膏岩在不同淡水浸泡时间下的软化深度模型,可用于判别穿越石膏层隧道开挖过程中围岩在地下水作用下的软化区域。

雨水浸润软化下路基土质边坡浅层稳定分析

在雨水浸润软化引起边坡浅层失稳的"顺坡平面"和"顺坡折线"两种破坏模式基础上,明确边坡浅层溜坍呈现组合式"顺坡曲面"失稳模式;基于Mohr-Coulomb强度理论,建立雨水浸润软化土体达到破坏的判别方程,导出顺坡向滑动的主滑区滑体产生剩余下滑力对应的最小软化深度zcr,论证软化深度zw=zcr仅是产生浅层失稳破坏的必要条件,充分条件还须考虑上下缘滑体的力学作用;确定对数螺旋线滑体上下缘滑动面形态,提出满足上下缘滑体力矩平衡、中段主滑体静力平衡的土质边坡浅层稳定分析方法。分析表明:浅层边坡失稳的主滑区范围L2随zw呈双曲线衰减关系,在L2=0对应的最大浸润软化深度zf下,滑动面退化为具有对数螺旋线型特征的单一整体滑面破坏模式。

泥炭(质)土环境下水泥土复合体腐蚀软化试验研究

置换式水泥土复合体在泥炭土软基地区被广泛使用,泥炭土中含有大量腐殖酸,导致水泥土性能劣化,从而对工程安全造成严重影响。为研究腐殖酸对水泥土复合体的腐蚀劣化影响及其腐蚀机理,配制多组不同pH值的富里酸溶液模拟泥炭土腐蚀环境,将水泥土试样置于酸溶液中浸泡。本试验尝试性的引入腐蚀软化深度作为观测指标,通过简易的软化深度测量装置收集数据并分析其腐蚀机理。研究结果表明,富里酸对水泥土复合体具有腐蚀软化作用;随酸性的增强与酸溶液浸泡时间的增长腐蚀软化深度随之增加。本试验可为实际工程中桩体受腐蚀影响导致半径缩减,为单桩承载力下降预测提供一定参考借鉴。

圆形硐室岩爆机制及其突变理论分析

硐室岩爆机制是围岩中处于极限状态的塑性变形集中区承载能力下降时,其中完好岩体部分以弹性方式卸载,当后者释放的弹性能超过前者形变耗散的能量时便发生岩爆.以岩体等效应变为状态变量,建立了硐室岩爆的突变模型,给出岩爆释放地震能计算式.分析表明:岩爆发生条件与岩体的升降模量比及岩体裂隙发育程度有关;对于特定冲击倾向的岩体,存在相应的临界软化区深度,当满足岩爆发生条件,且软化区深度达到临界深度时会发生岩爆.

圆形硐室岩爆的折迭突变模型

均匀围压下圆形硐室岩爆是传统意义上的软化区内岩环经过塑性变形局部化阶段完成的。当处于极限状态的塑性变形集中区承载能力下降时, 岩环中相对完好部分以弹性方式卸载,当后者释放的弹性能超过前者塑性变形所耗散的能量时便发生岩爆。简捷地通过等效应力σi 和等效应变εi 关系建立突变模型对硐室岩爆进行了分析, 将状态变量εi 用软化区半径 R来表示。分析表明: 岩爆发生条件与硐室岩体的升降模量比 E λ 和岩体裂隙发育程度l L 的乘积有关; 对于特定冲击倾性的岩体,存在对应的临界软化区深度 Rj , 即软化区深度达到 Rj 时便发生岩爆;还给出硐室岩爆释放地震能等计算式,岩爆释放的地震能量级则与硐室软化区深入程度有关。

矩形断面巷道冲击地压机理研究

基于顶板剪切梁模型研究矩形巷道冲击地压发生问题,得到矩形断面巷道发生冲击地压的临界塑性软化区深度和临界载荷,分析巷道宽度、巷道高度或煤层厚度、顶板厚度等几何因素,以及煤层与顶板刚度比、煤的模量比、煤的强度参数、侧压力系数和水平应力分布指数等煤岩力学性质因素对临界条件的影响规律。结果表明：巷道顶板岩层以剪切变形破坏为主,当临界塑性区深度与临界载荷较小时,易于发生冲击地压,其发生频度较高,强度较小,破坏性较小;反之,冲击地压不易发生,其发生频度较低,一旦发生其强度会较大,破坏性较大。临界塑性区深度与巷道宽高比、初始黏聚力的大小无关,随顶板厚度、刚度比、模量比、水平应力分布指数的增加而增大,随煤层塑性软化刚度、内摩擦角、侧压力系数的增加而减小。临界载荷随巷道宽高比、煤层塑性软化刚度、水平应力分布指数的增加而降低,随顶板厚度、刚度比、模量比、初始黏聚力、内摩擦角、侧压力系数的增加而增大。

富里酸环境下粉煤灰水泥土的腐蚀性试验研究

研究水泥土在腐蚀环境中的耐久性问题对建筑结构的安全性具有重要意义,粉煤灰作为土木工程材料的重要外加剂,可降低水泥的使用量并可改善水泥土搅拌时的和易性,在实际工程中被广泛使用。为研究掺入粉煤灰的水泥土在泥炭(质)土环境中的腐蚀性问题,针对昆明地区泥炭(质)土环境,通过室内试验模拟其腐蚀环境,将纯水泥土和掺入粉煤灰的水泥土在富里酸环境中浸泡,通过浸泡过程中两组试样的表观变化、耗酸量和腐蚀软化深度的对比,研究纯水泥土与掺入粉煤灰的水泥土在富里酸环境中的腐蚀变化状况。分析结果得出掺入粉煤灰的水泥土在富里酸环境中劣化更为严重,考虑到建筑结构的长期安全性,在泥炭(质)土环境中的水泥土构筑物不宜掺入粉煤灰。

岩盐储库建腔期难溶夹层的软化规律研究

为揭示盐岩水溶造腔过程中难溶夹层力学特性与卤水浸泡时间的关系,更好地了解夹层的软化规律和范围,为预测和控制夹层的破坏垮塌提供理论支持,以云应盐矿中的泥质硬石膏夹层为研究对象,进行不同浸泡时间下的单轴压缩和巴西劈裂软化试验研究,发现其力学强度随卤水浸泡时间劣化明显,其中,单轴抗压强度、弹性模量、泊松比与卤水浸泡时间呈显著的DoseResp函数关系,抗拉强度与浸泡时间呈显著的Slogistic1函数关系,且试件的单轴压缩及巴西劈裂试验的破坏形式随浸泡时间的增加有从张拉破坏向剪切破坏的渐变趋势。通过分析试验结果发现,卤水对夹层力学强度的软化作用与夹层可溶物含量、夹层成分遇水膨胀的不均性、卤水的润滑作用和矿物晶键的软化作用均存在密切相关。推导了基于浸泡时间的夹层损伤演化方程,建立夹层轴向和径向的软化深度模型,并将其应用于水溶造腔过程中难溶夹层软化范围的划定。此外,基于夹层抗拉强度与卤水浸泡时间的关系,给出判定和预测夹层局部软化破坏的最大拉应力强度准则。