低黏高切型白油基钻井液体系优选及应用

普通白油基钻井液体系存在切力和破乳电压较低、高温高压滤失量大等问题,难以满足川渝地区小井眼页岩气水平井钻井顺利施工的需求,通过对比和优化等室内实验,优选出高效乳化剂以提高油包水乳液的乳化稳定性,结果发现:新的钻井液体系的破乳电压(ES)可达1180 V;优化封堵剂加量以增强钻井液封堵能力,高温高压滤失量降至2.4 mL;优化提切剂加量以提高钻井液动塑比,动塑比为0.250 Pa(/mPa·s),最终形成一套低黏高切型白油基钻井液体系,该体系的切力和破乳电压比普通白油基钻井液的要高,能有效降低高温高压滤失量。进一步对该体系进行相关性能评价,结果表明:低黏高切型白油基钻井液具有抗污染能力强、悬浮稳定性好、高温高压流变性良好等特点。自2022年以来,该钻井液体系在涪陵页岩气水平井中多次应用,能够满足小井眼水平井携岩的需求,而且在高密度条件下流变可控、性能良好,为川渝地区“瘦身井”安全顺利施工提供了有力的技术支撑。

三峡库区某溶蚀泥灰岩高切坡稳定性研究

受长期海陆交互沉积环境演化影响,三峡广泛发育三叠系巴东组(T2b)泥灰质岩石,特别是在低夷平面地区,灰色系列的岩层多为碳酸盐岩类,为典型的易滑岩组。库区移民新城的溶蚀泥灰岩高切坡由于其变形破坏的成因机制和破坏堆积体的特殊性质,其稳定性成为三峡库区地质灾害防治和边坡防护工程的重中之重。巴东组(T2b)第3段泥质灰岩对高切坡稳定性的影响也成为工程界多年来争论的焦点问题之一。本文将以典型溶蚀泥灰岩高切坡工程为例,主要就溶蚀作用下的泥灰岩高切坡工程稳定性进行探讨。通过数值模拟分析高切坡应力场、应变场特征可知,溶蚀泥灰岩高切坡在饱水工况下在覆盖层中通常发生圆弧型滑动变形破坏,失稳模式为下坐式。

三峡库区万州段高切坡破坏模式和防护措施研究

高切坡是三峡库区新的地质灾害形式。通过对重庆库区万州区47个高切坡的调查和试验分析表明,万州高切坡主要表现为崩塌破坏、表层风化破坏、差异风化破坏、和土体滑塌破坏4种形式。影响破坏模式的因素主要是构成高切坡的组成物质及其性质、水文气象条件、高切坡的形态和治理时间等。针对不同的破坏类型提出相应的防治措施,以指导设计与施工。

高切坡超前支护锚杆作用机制研究

人工高切坡开挖常常导致边坡失稳破坏,甚至诱发滑坡发生,为此提出了高切坡超前锚杆支护的设计新方法。超前支护锚杆能够约束边坡变形和开挖卸荷带的发展,维持边坡的稳定,对超前支护锚杆的作用机制问题进行了研究,阐述了超前支护锚杆的荷载传递特性,为超前支护锚杆设计提供了理论依据。

公路高切坡分类及其破坏模式

目前,公路高切坡缺乏一个统一的分类,从而造成其破坏模式分析混乱,降低了公路高切坡治理的针对性和有效性.因此,根据岩体结构面的控制性及现场易识性原则,将公路高切坡分成3大类9小类.依据岩性及其组合、岩体结构、岩体强度、结构面间距、走向与边坡走向的关系、结构面倾角与坡角的关系等各种不同组合情况具体分析了公路高切坡可能破坏的具体模式.在此基础上,提出了楔形体-平面滑动破坏模式、崩塌-滑动破坏模式、滑动-拉裂型破坏模式及滑动-压裂型破坏模式等4种复合破坏模式,对高切坡的稳定性分析及潜在破坏面的识别具有指导意义.

山区公路高切坡岩土安全评价分析

山区公路边坡量多面广、面临地质环境复杂以及形成时间短等特点使得目前对其安全稳定性评价问题仍没有得到有效解决,边坡安全稳定问题制约和阻碍了我国山区公路尤其是高等级公路的进一步发展。基于简单关联函数对各评价指标进行相对重要程度排序,采用层次分析法和专家效度对评价指标权重进行修正,利用物元可拓分析方法建立山区公路高切坡物元可拓评价模型,对重庆市两巫(巫山-巫溪)公路K88+680段高切坡进行综合评价,研究结果表明该高切坡安全评价等级为Ⅲ级,整体欠安全,开挖后需要采取相应防护措施。

山区公路高切坡整体安全评价方法研究

以重庆市两巫(巫山-巫溪)路高切坡为研究对象,基于模糊物元分析方法,对高切坡整体安全进行综合评价,在评价指标权重取值方面,基于简单关联函数对各评价指标进行相对重要程度排序,采用层次分析法计算专家权重,并利用专家效度方法对专家权重进行修正.综合评价结果显示:两个高切坡均属于不安全等级,同时两者的相对安全程度为K88+920>K100+976.

考虑坡面稳定的黄土高切坡设计研究

通过泥沙运动力学分析了在坡面流作用下土颗粒的受力情况,建立了临界坡度的计算公式。在此基础上,综合考虑坡角的优化设计、单级坡高的确定及平台的约束三个方面研究了黄土高切坡的设计。通过工程实例分析表明,考虑坡面稳定的黄土高切坡设计方法是合理的。因此,建议边坡开挖时开挖坡角以及开挖形式既要满足坡体稳定性的要求也要满足坡面稳定的要求。

岩质高切坡预应力锚索超前支护研究

采用极限分析上限定理研究遵循Hoek-Brown强度准则岩质高切坡超前支护问题。首先研究无支护岩质高切坡的稳定性,给出无支护岩质高切坡稳定计算方法;其次,分析预应力锚索超前支护岩质高切坡的力学机制,推导相关计算公式和预加固荷载确定方法;最后分析加固岩质高切坡在地震荷载下的临界屈服加速度及其永久位移。揭示了开挖方式、强度参数对预应力锚索加固岩质高切坡的影响。

万州地区高切坡崩塌成因与发育模式分析

万州地区移民迁建工程建设中形成大量的人工高切坡。特定的岩性和地层组合使高切坡非常易于发生崩塌失稳,形成严重地质灾害。笔者运用工程地质分析方法,研究了万州地区高切坡地质特点和崩塌的影响因素,为高切坡的工程治理防护提供地质基础;从崩塌发生的力学本质出发,按崩塌形成力学机制对崩塌提出了不同于前人的新的崩塌分类方法;将崩塌发育过程划分为3个阶段,深化了对崩塌灾害发育演化过程的认识,为崩塌的监测、预警提供了理论基础。

高切坡半隧道超前支护结构研究

在山区基础设施建设过程中,经常发生因开挖边坡造成坡体失稳并诱发地质灾害的情况发生,为此,提出高切坡超前支护的思想。以西藏S306线段为依托,提出一种新型的高切坡超前支护结构型式——半隧道超前支护结构:它由普通的半隧道结构与边坡超前支护结构有机组合,以达到稳定边坡、减少开挖量、环保经济的目的。采用数值方法对超前支护半隧道结构的作用机制进行研究,分别模拟无支护开挖和超前支护结构的4种不同组合加固后开挖时的情况,分析高切坡的稳定性、应力分布及塑性区开展的情况,通过比较得出高切坡半隧道超前支护结构的合理组合方式。

三峡工程万州库区高切坡变形监测预警研究

结合三峡库区高切坡监测工程技术特点,选用GPS和全站仪综合运用方式实施万州高切坡变形监测预警,并采用首级GPS控制网-二级工作基点网-三级变形监测网分层布网的组网方式实施监测。监测数据解算结果表明,监测网布设合理,监测精度高。

Id1-p53调控血管新生参与高切应力介导的易损斑块形成的机制

目的本课题组针对至今难以解释临床上动脉粥样硬化(As)易损斑块发生在高切应力区域的现象,在前人和本室前期研究基础上,从血管新生的视角入手,提出血管新生是导致As易损斑块发生在狭窄上游高切应力区域的重要因素、切应力通过Id1-p53信号通路调控血管新生的理论假设,并通过实验予以验证。方法通过动物模型和体外实验相结合研究切应力如何调控斑块内血管新生和易损斑块的形成及Id1-p53信号途径调控血管新生的机制。结果通过构建兔颈动脉狭窄模型发现,易损斑块主要发生在狭窄血管近心端的高切应力区域,高切应力区域斑块内有大量的血管新生,并且大部分的新生血管为周细胞、外膜不完整的容易破裂的微血管。体外实验的研究发现转录因子Id1蛋白的表达和分布受切应力和氧化型低密度脂蛋白的调控。并且Id1-p53信号通路是切应力和氧化型低密度脂蛋白调控血管新生的重要信号通路。目前正进一步通过使用血管新生抑制剂TNP-470在体验证血管新生就是高切应力引起易损斑块形成的重要因素。结论斑块形成引起的狭窄血管近心端的高切应力主要是通过促进斑块内血管新生引起易损斑块的形成,Id1-p53信号通路是切应力调控血管新生的重要信号通路。本研究不仅有助于阐明易损斑块在高切应力区域的发生机制,明确动脉粥样斑块内血管新生在切应力介导的As易损斑块形成中的作用,而且将为易损斑块的临床治疗提供新的靶点。

超前支护桩加固高切坡的静动力响应与永久位移预测研究

在西部山区的城镇化建设中,常因土地资源稀缺而不得不利用坡地资源。然而如果不当切坡,就可能引发其失稳滑塌,给工程建设和人民生命财产造成重大危害。为此,以极限分析的上限定理为手段,分析了不同切坡方式和不同土体抗剪强度对高切坡稳定性的影响。并基于超前支护理论,研究了危险高切坡的超前支护方案,给出了超前支护桩的抗力荷载的计算方法。最后,在考虑有地震荷载作用的条件下,分析了高切坡超前支护体系发生永久位移的临界加速度条件和永久位移大小,最终为高切坡超前诊断与支护设计提供一个完备的解决方案。

人工高切坡的长期强度指标研究

高切坡的长期强度指标是研究其长期稳定性的关键,而影响人工高切坡长期强度的因素较多,但在工程寿命期内,主要以开挖卸荷和雨水入渗两种因素为主。以损伤理论为基础,分别定义了开挖卸荷引起的岩土体损伤和雨水入渗引起的岩土体损伤,研究了考虑损伤后岩土体的长期抗剪强度指标问题。通过工程实例的分析,结果表明:理论模型计算的高切坡长期强度与常规强度折减方法的预测结果一致的,可用于对人工高切坡长期稳定性的预测。

高切坡超前支护桩作用机制研究

超前支护桩能在边坡开挖前对危险性高切坡进行超前加固,可以有效地降低边坡开挖施工期间的破坏,是边坡工程的新思路。为了对高切坡超前支护桩的作用机制有更清楚的认识,为超前支护桩的设计提供理论支持,采用有限差分软件FLAC3D,分析了超前支护桩与高切坡相互作用中超前支护桩上土压力的大小、分布特点及其影响因素,并与其它理论计算的结果进行比较分析。研究结果表明,FLAC3D的计算结果比较合理,施加在超前支护桩上的土压力荷载与坡体岩土性质和支护桩的相对刚度有关,大致呈梯形分布。

三峡库区高切坡致灾因素及防护对策——以重庆市万州区为例

三峡库区百万移民的搬迁建设导致大量高切坡的形成。未及时治理或治理不当的高切坡,不同程度地发生破坏,影响了人们的正常生活,甚至引发了地质灾害。因此,科学认识及治理高切坡十分必要。重庆市万州区高切坡主要有风化及差异风化、崩塌和土体滑塌等破坏形式。影响破坏的因素主要为工程地质条件、气候及时间效应。针对高切坡不同的破坏形式,以安全、经济及环境和谐的人文理念作为设计指导思想,充分论证了高切坡的防护方案,即:削坡、排水以及格构防护较适合万州区高切坡的防护。这些措施,既能很好地解决高切坡的防护问题,又能兼顾环保、降低造价。研究结果可以作为三峡地区高切坡类地质灾害防护设计的参考。也可为其它流域类似问题借鉴。

高切坡施工过程及现代防治技术

按高切坡治理技术的发展,提出了现代环境治理发展阶段.根据对边坡岩土体自稳能力的利用程度将治理技术重新分为挡墙类、支挡类、锚固技术和生态护坡技术4类.按"动态法设计、信息法施工"要求提出了高切坡治理的总原则.并对集勘察、设计、施工、监测互为一体的动态法设计、信息法施工的现代综合治理技术进行了探讨和展望.

高切坡失稳动力机理研究

工程开挖形成的高切坡,由于卸荷作用,往往会出现卸荷裂缝,潜滑体在重力作用下会向下蠕动,致使其中部固锁段受到挤压而储存了弹性应变能,当固锁段存储的剪切应变能达到岩体的抗剪强度时,滑体就会失稳运动。运用能量守恒定律及动力学有关理论得出了滑体的启程速度、滑动速度和滑行距离方程。以2001年5月1日发生在重庆武隆的高切坡失稳为例进行了验证,并得到了好的成效,为确定滑体的致灾能力及致灾范围提供了依据,有利于更好地防灾减灾。

山区公路高切坡岩土的理想点法安全评价

基于理想点法的基本原理,选取高切坡的粘聚力、内摩擦角、高切坡类型、地形坡度、边坡高度作为评价指标,通过熵权算法确定其权重,建立高切坡安全评价模型,并利用工程实测资料进行模型检验.评价结果表明:理想点法的评价结果与实际评价结果基本相符,验证了理想点法用于高切坡岩土的安全评估是可行的.