基于总安全系数法的喷射混凝土支护承载能力的试验研究

为验证总安全系数法中喷层的荷载结构模型及其安全系数计算方法,研制大型隧道结构模型试验系统,采取结构试验的方法,开展毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏试验。通过围岩和细砂材料的三轴试验明确模型试验中各材料的物理与力学参数,模拟毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏全过程,依据破坏状态明确喷层与二次衬砌的设计承载能力,试验中监测围岩应力应变、喷层内外侧应变和喷层位移,结合监测结果分析喷层与二次衬砌在承载过程中的变形特征与受力特征,明晰喷层与二次衬砌的承载机制,并与总安全系数法理论计算结果进行对比分析。结果表明:1)在试验断面条件下喷层受力状态为小偏心受压,喷层与围岩之间的粘结能有效传递剪力,从而减少了喷层的弯矩,有利于充分发挥喷层的抗压强度,同厚度情况下喷层的设计承载力要高于二次衬砌;2)试验得到的厚度为2 cm和4 cm喷层的设计承载力比总安全系数法理论计算结果分别大27.0%和22.9%,表明总安全系数法的喷层承载力计算模型是合理的,并具有合适的安全性。

THORNTON模型及H&S法计算天然气管道喷射火灾事故后果

天然气作为重要的清洁能源被广泛的使用于工业生产活动中,管道运输是天然气资源输送的主要方式。由于种种原因当管道失效后,伴随天然气扩散可能发生喷射火灾、蒸汽云爆炸、闪火火灾等严重事故,其中喷射火灾最为常见。本文利用THORNTON模型及H&S(Hustad & Sonju)法模拟计算天然气管道泄漏后发生喷射火灾的事故影响范围,为天燃气管道设计与安全运行提供参考。

高压喷射注浆法在市政桥梁地基处理中的应用

高压喷射注浆法已广泛应用于市政桥梁地基处理工程,提供了一种有效的地基加固解决方案。本文详细探讨了该方法在市政桥梁地基处理中的应用,包括工艺流程、材料选择、施工技术和效果评估。通过对多个案例的分析,论文强调了高压喷射注浆法在提升地基承载力、减少沉降、提高地基抗渗性能方面的显著效果。研究结果表明,合理设计的高压喷射注浆工程能显著改善桥梁地基的工程性质,确保结构安全和延长使用寿命。

喷射混凝土早期强度测试方法综述

比较分析了现有的喷射混凝土早期强度测试方法,包括直接检测和非直接检测两类方法。直接检测方法有预留试块法、钻芯取样法和棱柱体端部受压测试方法;非直接检测方法包括土壤贯入仪法、十字板剪切仪、螺旋贯入仪、回弹法、超声法、电阻率法、Meyco针贯入法、射钉(贯入阻力)法、螺柱驱动法和气动式细钢针贯入法等测试方法。推荐最合理的测试方案是在喷射混凝土抗压强度低于1 MPa时使用Meyco针贯入法,抗压强度为3~28 MPa时使用射钉(贯入)法,抗压强度高于28 MPa时使用钻芯法,这3种测试方法既可以在实验室内,也可以在施工现场对喷射混凝土强度进行连续准确地检测。

脉冲微孔喷射法制备单分散Al-70%Sn核壳结构粒子及其相分离行为

采用脉冲微孔喷射法(POEM)成功地制备出粒径分布范围小、圆球度高、外观形貌一致的Al-70%Sn(质量分数)核壳结构粒子。探究了粒径大小、过热度及气体氛围对粒子内部形貌的影响,结合电子探针、能谱分析及冷却速率模拟计算,探讨富Al相为核心和富Sn相为壳层的核壳结构形成机理。结果表明,随着粒径的增大,粒子由非核壳结构向液珠朝核心聚集型、规则核壳型及核心偏离圆心型的核壳结构转变。采用切面修正方法计算了规则核壳结构粒子核的真实体积分数,发现核的真实体积分数随着液相分离过冷度的增大而增大。该方法可用来估算规则核壳结构粒子发生液相分离时过冷度的大小。

钢纤维喷射砂浆力学性能与流动度多因素正交试验分析

为探究基体因素对钢纤维喷射砂浆力学性能和流动度的影响,基于正交试验方法对砂浆试件进行了力学性能和流动度测试。结果表明:砂胶比(A)对劈裂抗拉强度的影响较大,对7 d抗压强度有一定的影响,对后期抗折强度影响特别显著;钢纤维掺量(B)对劈裂抗拉强度、前期抗折强度和前中期抗压强度的影响分别为特别显著、显著和不显著;速凝剂掺量(C)对7 d前抗压强度、中后期劈裂抗拉强度影响显著;粉煤灰掺量(D)仅对后期抗压强度的影响显著;前述四种因素掺量对流动度的影响均不显著。由层次分析法得到对抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和流动度改善效果最佳的配合比分别为A1B3C3D1、A3B3C1D2、A3B3C3D1、A2B1C1D3,由功效系数法得到综合最佳配合比为A2B3C1D2。钢纤维在基体中起桥接与锚固加强的作用,速凝剂在水化过程中消耗大量的Ca(OH)_(2)并生成钙矾石,促使喷射砂浆早期强度迅速提升。

掺混含氧燃料对混合燃料喷射特性的影响研究

为探究添加含氧燃料对燃料喷射特性的影响,将体积分数均为50%的聚甲氧基二甲醚(PODE)和正丁醇掺混于柴油制得PODE-柴油混合燃料和正丁醇-柴油混合燃料,标记为P50和B50。在高压共轨试验台上使用基于冲量法的喷射特性测试系统,研究了柴油、PODE-柴油混合燃料、正丁醇-柴油混合燃料三种燃料在多种工况下的喷射特性差异。结果表明,掺混含氧燃料对喷油速率有较大的影响:P50的体积流量小于柴油,而质量流量则相反;B50和柴油的喷油速率在低压下差异很小,但当压力升高至130 MPa时,二者的喷油速率差异明显;相同脉宽及喷射压力时与柴油相比,循环喷油量以体积计,B50大于柴油且差距随压力上升而增大,而P50则低于柴油且差距随压力上升而缩小;循环喷油量以质量计,P50和B50均高于柴油且差异率随压力上升而增大,但B50和柴油差异率的上升幅度比P50小;以喷射能量计,除小脉宽工况外,B50和P50的喷射能量均小于柴油,喷射能量由大到小排序为柴油、B50、P50。

多维度深水浅层建井方式优选方法研究

深水钻井作业具有海洋环境多变、地质条件复杂、作业风险大和日费率高等特点,深水浅层建井的方式难以选择。针对海底土质强度、建井质量、作业时效、经济性、风险控制等因素,根据现场作业工程数据,分别对不同建井工艺的适应性进行了分析,建立了单维度的适应性分级机制,并借助雷达图进行定量可视化,形成了多维度深水浅层建井方式优选方法。研究结果表明,水深500~1500 m的南海北部海域,单井作业时,喷射法一般为浅层建井最优方法,作业效率相比钻入法可提高50%以上。该方法已在中国南海几十口深水井取得良好应用效果,可为深水复杂地层建井方式选择提供定量评价方法。

煤电厂粉煤灰在水力喷射空气旋流器中湿法捕集去除规律

为解决传统除尘设备去除粉尘效率较低、处理成本较高等问题,提出了采用超重力分离设备——水力喷射空气旋流器(WSA)对燃煤电厂粉煤灰颗粒进行去除处理。探究了粉尘初始浓度、液相射流流速、进口气速等因素对WSA除尘率的影响。结果表明,WSA对粒径大于1.5μm的细颗粒物去除率可达99.40%,除尘率随粉尘初始浓度、液相射流流速、进口气速增大而增大,同时进口气速的增大也会导致气相压降显著升高。捕集前后元素检测表明粉煤灰粉尘中含有Cr、As、Hg等多种重金属,有害重金属平均去除率可达到98.85%,本工作湿法捕集去除粉尘颗粒可以有效降低粉尘重金属毒性污染风险。

混凝土喷射法与模筑法在地铁车站基坑防水方面的优劣分析

结合相关科研成果和厦门地铁2号线、3号线部分基坑工程应用实例,分别从工程质量、经济效益、工期长短、社会效益等方面对混凝土喷射法与混凝土模筑法两种方案进行对比分析,研究两种方案的适用条件及应用范围,以期为类似工程选择最优方案时提供参考。

喷射早强混凝土施工基坑护壁的逆筑法研究

目前基坑护壁均采用机械成孔(成槽)灌注混凝土、打入型钢(钢板)桩等方式,基坑开挖范围外需要保证施工机具有操作空间,一般宽度不少于3 m。施工噪声大、扰民,对周边建(构)筑物产生振动,存在一定安全隐患,为此提出喷射早强混凝土施工基坑护壁的逆筑法研究。对位于道路红线内的市政工程深基坑,必须围挡作业,占用部分机动车道。根据交通流量大小,分析是否采取交通疏解措施,给现有机动车通行带来了压力。利用喷射混凝土的早期强度高、无须基坑外施工作业面优点,将其引入基坑护壁,避免钻机等大型机械设备进场、泥浆池的场地设置,从而减少围挡占用机动车道数量,大大缓解了交通疏解压力,增强了文明施工意识,同时也将紧邻建(构)筑物基坑外无施工机具操作空间的项目由不可行变得可行。

高压喷射注浆法在深基坑边坡支护中的应用

随着我国经济建设的发展,城市高层建筑和地下工程大量涌现。由于这些建筑物、构筑物大多坐落在人口密集和交通繁忙的市区或阁市区,因此对它们进行深基坑开挖时,如何保证周围建(构)筑物及管线等设施不受损坏并能顺利施工是一个十分重要的课题。文章结合某高层住宅小区深基坑支护工程实例,采用理论分析与现场监测相结合的方法,研究了高压喷射注浆技术在软土地区深基坑边坡支护工程中的应用情况,并对常见的问题提出了处理对策。

铁路隧道施工中水泥喷射混凝土技术的应用研究

水泥喷射混凝土技术最初主要用于提供矿山、隧道等环境的支护工作。随着技术进步,其使用范围已经拓展到铁路隧道、庞大的地下设施工程等多个新的应用场景。工艺技术可划分为干喷法与湿喷法两种方式,当代喷射机械能够精准操纵输出速率和体积,创新的添加剂和配比方案增强了混凝土的特性。在铁路隧道的建设过程中,此项技艺被应用于早期支护、内壁构筑、隧道整修等环节,得益于迅捷的工程进度、结构的灵活性、坚固与持久性以及经济效益等特性,已成为一种必不可少的支护方法。

智能化上向水平分层充填法在某萤石矿的应用

目的:针对国内某萤石矿采用普通上向水平分层尾砂胶结充填采矿法开采存在机械化程度低、生产效率低、实时在井人数多、生产管理难度大及安全风险高等问题,结合矿体开采技术条件,进行采矿方法的优化。方法:通过对采场结构参数、采准切割工程、回采工艺过程的研究,最终确定了自动化、智能化上向水平分层尾砂胶结充填采矿法,以智能采掘装备替代人工进行开采作业,实现少人甚至无人。结果:生产实践表明:该方法安全、可靠,凿岩、撬毛、铲装和充填环节均实现了5G远程可视化遥控作业,在控顶高度合适的条件下实现了自动定位和自主凿岩作业,作业人员可减少50%以上,取得了良好的经济社会效益。结论:随着我国矿产资源逐步进入深部开采,采矿将面临高地压、高岩爆等恶劣高危作业环境,本文提出的智能化上向水平分层充填法对深地及难采矿体开采具有较好的借鉴参考意义和广泛的推广应用价值。

喷射打印成型用陶瓷墨水制备方法

简介了喷射打印成型技术的概念，论述了制备陶瓷墨水的几种可行方法；就有关报道及天津大学在该领域开展的工作做了总结．通过分析，作者认为，分散法虽然工艺简单，但分散性和稳定性不够理想．溶胶法制备的陶瓷墨水颗粒细、分散性较好，但稳定性有待提高．反相微乳液法可获得高度分散、高度稳定的陶瓷墨水，陶瓷颗粒的粒度可以达到纳米级，但如何提高其固含量是一个亟待解决的技术难题．

基于热平衡分析法的喷射器引射系数计算与分析

采用以喷射器出口混合气体中工作蒸气处于过热状态为基础的热平衡分析法计算引射系数,由于热平衡分析时,既按照喷嘴前后工作蒸气的膨胀与扩压器前后混合气体的压缩之热平衡关系,又考虑到喷射器吸气口状态与喷嘴出口状态之间的温度差影响,以及气体混合过程热值的变化情况,包含喷射器内各状态间的全部热力变化关系都集中反映在计算式的推导内。故这种方法不仅可获得接近实际运行状态的喷射器出口混合气体温度,还提高了计算结果与实际运行情况的相符程度。

水力喷射-空气旋流器用于湿法烟气脱硫及其传质机理

在一种新型高效的气液传质设备——水力喷射-空气旋流器（WSA）中,以Ca（OH）2料浆为吸收剂进行了模拟烟气湿法脱硫的实验研究。结果表明：脱硫率随进口气速增加而增加;随液体喷射速度增加先增加,增加到一定程度后几乎不变;随烟气中SO2的进口浓度增加而减小,存在一适宜的Ca（OH）2浓度和回流比。在气体流量24～72 m3·h-1、循环液体量0.4～0.8 m3·h-1、料浆中Ca（OH）2浓度7500 g·m-3时,对SO2浓度为1891～6373 mg·m-3的烟气进行湿法脱硫,脱硫率达88.9%～97.7%,且WSA的旋流气体和喷射液体在湿法脱硫中具有自清洁能力,未发现内部结垢和喷孔堵塞现象。总体积传质系数KGa、有效相界面积a均随进口气速uG增大而增大,而总传质系数KG随uG增加变化较小;当液体喷射速度 uL≤0.26 m·s-1时,KGa和KG随uL增加快速增大,之后增加缓慢,而a随uL几乎线性增加,KGa和KG随吸收剂中Ca（OH）2浓度cL增加有一最大值。结合实验数据拟合得到了相关的经验公式,这些关联式能较好地预测WSA的湿法脱硫传质性能。气体旋流场强度对总体积传质系数KGa和有效相界面积a起支配作用,脱硫传质过程同时受气膜和液膜阻力控制,但以液膜控制为主。

蒽醌法过氧化氢合成中喷射萃取过程研究

在自行设计的喷射萃取塔中,以纯水为萃取剂,进行蒽醌法过氧化氢生产中H2O2的液液萃取、气液液喷射萃取实验研究。结果表明,在一定萃取比范围内,萃取剂用量对液液萃取过程H2O2的萃取率影响很小。喷射萃取过程中塔的传质单元高度随喷射气体及分散相流量的增加而减小。在相同分散相流量下,喷射萃取的传质单元高度比液液萃取低2—3倍。喷射萃取过程中H2O2的萃取率比液液萃取提高2—3倍。研究结果将为工业化设计提供依据。

气相色谱法测定催泪喷射剂中的刺激组分

催泪喷射剂是常用控暴装备,尤其是警用催泪喷射器的主装药剂。当前催泪喷射剂中的刺激剂组分一般为西埃斯(CS)和合成辣椒素(OC),本文研究了催泪喷射剂中的刺激组分西埃斯(CS)和合成辣椒素(OC)的分析方法,建立了采用毛细管气相色谱柱分离,FID检测器进行检测的技术途径。对色谱条件进行了优化,色谱柱:HP—5;载气:高纯氮气(1.5mL/min);进样口温度:250℃;检测器温度:280℃;程序升温:初始温度80℃,保持0.5min后以20℃/min的速率升至250℃保持5min。方法的相对标准偏差为0.35%(CS)和0.47%(OC),最低检出浓度为0.05μg./mL(CS)和0.1μg/mL(OC),方法的平均回收率98%(CS)和101%(OC),两者分别在1.0～100.0μg/mL(CS)和5～1000μg/mL(OC)范围内有良好的线形关系。

高压喷射注浆法在板桩码头防渗中的应用

介绍了高压喷射注浆桩技术在某板桩码头防渗处理中的应用。该技术在板桩码头防渗的首次使用,取得了较好的技术效果,可为类似工程提供参考。