超高水压超大埋深组合工法水下隧道连接段泄水降压研究

为解决组合工法施工水下隧道连接段水压力过高引发的仰拱开裂、轨道隆起等结构病害问题,依托深江铁路珠江口隧道开展研究,考虑连接段设置体外泄水洞泄水降压,推导隧道的渗流量及衬砌外水压解析解,并通过退化检验和数值模拟进行验证,对参数的敏感性开展分析,以揭示体外泄水系统工作机制。结果表明:1)推导的公式计算检验效果良好;随着体外泄水洞半径的增大,隧道的渗流量和衬砌外水压力均减小,对泄水降压有一定作用。2)设置体外泄水洞后,注浆圈内的渗水可以直接排出,缩短了原本的渗流路径,降低了对注浆圈的要求,以达到安全经济的效果。

高频免共振钢管桩承载力恢复规律预测模型

高频免共振钢管桩因其施工效率高、泥浆污染小、对周边环境影响小等优点而被广泛应用。免共振沉桩原理是使桩周土体液化,产生的超孔隙水压力会导致桩承载力下降,且恢复缓慢。现依托上海杨高中路改建工程,通过现场孔压监测与高应变试验,分析了桩周孔压消散规律与桩承载力恢复规律,并提出了基于孔隙水压力的归一化桩承载力恢复预测模型,为相似工程应用提供技术支持和经验参考。

超高层建筑空调水系统竖向分区设计研究

结合厦门某超高层办公楼的工程设计实例,综合考虑设备、管道、附件承压及建筑竖向分区等影响因素,对比分析了单冷源站,一次中间换热空调水系统;单冷源站,二次中间换热空调水系统;双冷源站空调水系统这三种空调水系统竖向分区方案的初投资、运行费用及优缺点,得出适合的超高空调水系统竖向分区方案。

藏东川西交通廊道波密至林芝段重大工程水文地质条件及问题研究

为研究藏东川西波密至林芝段重大工程的水文地质条件和存在的主要工程水文地质问题,在参考前人研究成果基础上,通过开展关键钻孔岩心地质编录和野外水文地质调查等研究工作,得出了相关研究结果。结果表明:沿线具有高寒、高陡、高地震烈度、高地应力、高地温、高水压等复杂的地质环境特征,主要存在深埋长大隧道高水压涌突水、断裂带基岩裂隙高压突水、高温热水热害、隧道排水对生态环境影响等四类水文地质问题。易贡隧道外水压力预测值在0.80~3.47 MPa之间,易贡隧道和色季拉山隧道预测涌水量最大值接近或超过10×10^(4)m^(3)/d,拉月隧道附近沿线25个钻孔实测孔底温度在12.5℃~93.5℃。

高压润梗水分控制系统的设计与应用

根据预先作用和空间分离的原理,利用现有蒸汽增压烟梗回潮机进料气锁转子的槽型结构,设计一套加水系统,在高压蒸汽回潮前,先进行一次加水回潮,以提高高压润梗出口水分。试验结果表明,高压润梗出口水分对梗丝的整丝率、碎丝率、填充值均有显著影响。以真龙品牌配方烟梗为原料,当高压润梗出口的烟梗水分提高至32.5%左右时,梗丝的填充值、整丝率、碎丝率等指标均有明显改善,且保留了高压润梗梗丝的内在品质。

水利隧洞工程防治高承压水技术的研究与应用

在水利隧洞工程施工过程中,会出现高承压水洞段,对防治技术的研究与工程实践实现了高承压水洞段的有效防治,减少了人力物力的投入,避免了洞段的淹没,保证了施工安全,满足了质量要求,为工程建设创造了便利条件,实践证明效果良好,可在类似工程中推广应用。

高压水泵主轴承压疲劳失效数值仿真

传统方法对于主轴承压区域扩展影响的分析较为单一,获得的载荷变形分析结果存在数据缺失,导致仿真效果较差。设计一个高压水泵主轴承压疲劳失效数值模拟方法。建立主轴三维模型,计算主轴承压疲劳数值的影响参数,主要包含主轴率、应力水平循环特征参数分离两个部分,在此基础上,根据赫兹接触理论,构建接触模型,计算各个点的接触应力,并分析水泵主轴内部载荷分布情况,实现高压水泵主轴承压疲劳失效数值模拟。实验结果表明,在泵腔静压模拟、沿表面最大应力值变化情况分析、不同水膜厚度下轴承承载能力分析和不同转速下轴承承载能力分析上,所提出的模拟方法都得到了较为准确的模拟结果,满足方法设计需求。

深厚软土覆盖层桥梁基础加固工艺优选与参数研究

针对桥梁工程首次使用全断面深层地基加固作为锚碇地连墙基础持力层和隔水层,为了保证超高压旋喷桩深层地基加固的质量达到设计图纸要求,依托锚碇施工现场工艺试验研究,选择3~4种先进的超高压旋喷工艺,通过试验比选出适合深厚软土覆盖层和高承压水地质特点的桥梁基础全断面加固优选工艺和参数,将试验确定的优选工艺与对应的优化施工参数用于指导后续大面积施工,以保证整体加固质量。

基于高精度地质雷达大断面隧道含水构造连续智能感知技术研究

大断面隧道含水地质构造具有地质条件复杂、地质灾害多发、孕灾特性隐蔽等特点,传统的检测方法常采用高精度地质雷达进行超前地质检测预报,存在杂波影响大、人工依赖强、检测精度低等问题。本文从高精度地质雷达检测原理出发,分析了GPR检测在大断面隧道含水构造态势感知中面临的难题,为GPR检测雷达特征提取、分析和灾害预测分别构建了数学模型,并提出了一种基于ResNet卷积神经网络的连续智能感知技术实现。

穿越岩浆岩高压富水断层带隧道工程预注浆设计方案分析

各种不良地质条件中,断层带涌水是隧道施工中常见的主要地质灾害之一,尤其是在高压涌水下的隧道开挖,施工安全问题尤为突出。粤东某高速公路隧道施工中,掌子面超前地质钻孔探得高压涌水,涌水量3.36万m^(3)/d,最大水压4.8MPa。为确保高压富水断层带隧道的施工安全,通过分析对比三种设计方案,选择出最优方案。采用全断面前进式帷幕预注浆方案,成功穿越该断层。现场开挖结果表明:浆液填充充分饱满,对围岩起到固结、锁嵌的效果,使其整体性及强度得到加强,效果良好。

大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究

随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。

基于高压注浆与胶囊压力黏液封孔技术的瓦斯测压

在顶底板岩石破碎或可能存在含水层的岩层中,为了快速准确测定煤层瓦斯压力,提出了高压注浆固结岩层技术结合胶囊压力黏液封孔测压技术方法,该法可以有效密实裂隙和微隙、阻止承压水与裂隙水进入测压室,较快地测出煤层瓦斯压力,将该法应用于顺达煤矿四号井K11煤层,2号钻孔和3号钻孔的黏液压力稳定在了所要求的压力范围内,在48 h内测得了K11煤层瓦斯压力为0.52 MPa。

顶板预裂爆破技术在防止压架事故中的应用

由于高水压松散含水层的载荷传递作用,使覆岩关键层复合整体破断,导致了祁东煤矿7121工作面开采过程中压架事故的发生。防止压架事故需要从防止顶板整体破断入手,顶板超前预裂爆破是一种合适的方法。根据7121工作面地质开采条件和覆岩结构特征,确定了顶板预裂爆破的方案及相关技术参数。实践结果表明,在保障工作面良好支护质量的基础上,采取顶板预爆破措施,使工作面中下部支架平均阻力减小了246 kN,周期来压步距由34.1 m减小为23.0 m,来压持续长度由20.2 m减小为5.0 m,从而降低了覆岩关键层复合整体破断的可能性,对防范压架事故起到了积极作用。

高压涌水作用破碎围岩巷道综合施工技术

在金属矿山破碎围岩巷道的掘进施工中同时存在高压涌水作用,可导致重大安全事故.采用了综合掘进与支护的技术途径,首先对已施工巷道的注浆加固,改善掘进迎头作业条件,然后在此基础上实施超前探测和超前注浆,形成防渗加固帷幕后实施掘进施工,并在掘进过程中及时采用型钢支架和喷网作初次支护,尽量减轻对围岩的挠动,再在此基础上进行高性能锚固和注浆二次支护与加固,既提高了支护结构的承载能力,又改善了巷道破碎围岩的整体性和抗渗能力,较好地解决了巷道掘进施工安全和长期稳定的问题.

深部煤层开采高承压水突水预报及控制

以煤矿沉积岩体的工程地质、水文地质结构为切入点,利用地震和地质雷达技术实现软弱结构面的准确空间定位和岩体结构的精细探测。在 GIS 的支持下,建立煤层底板突水预测模型,提出底板突水评价指标体系,为煤矿深部开采提供系统的理论基础和安全可靠的技术方法。采用先进工艺的注浆堵水技术,对高承压水实施封堵,堵水效果 100%。为深部煤层高承压含水层上安全开采提供了一套较成功的预报和控制技术。

螺旋藻超高压撞击流破壁实验研究

本文将螺旋藻用300MPa对撞式超高压撞击流处理,比较处理前后的显微特征、粒度分布以及粉体表征,考察了撞式超高压撞击流技术对螺旋藻细胞破的壁效果。结果表明对撞式超高压撞击流粉碎后,D98由粉碎前的22.25μm减小到10.772μm;D50由3.706μm减小到1.601μm;体积平均粒径由5.771μm减小到2.65μm;面积平均粒径由1.998μm减小到0.848μm;表面积/体积由3.0032m2/cm3增大到7.0793m2/cm3;粉体显微特征明显减小。对撞式超高压撞击流可以有效粉碎螺旋藻细胞,为螺旋藻破壁加工提供一种方法。

用含油薄片研究剩余油微观分布特征

以胜坨油田二区沙二段砂岩油层岩性、孔隙分布及结构的研究资料为依据 ,用含油薄片分析了该区沙二段砂岩油层剩余油微观分布特征及其影响因素。分析结果表明 ,剩余油分布有珠状、凝块状、环状、连片状、条带状等六种形态 ;影响剩余油分布的因素主要有岩石的层理、孔隙结构、岩石的结构成分及其润湿性。提出了先驱替底部剩余油 。

基于高压压水试验的岩体透水率变化研究

在水利水电等地下工程的常规压水试验中,一般以1Lu(吕荣值)作为防渗灌浆结束的标准。近年来,随着科学技术水平的不断提高,我国的高水头抽水蓄能电站得到了迅速发展,也进行了相应的高压压水试验。对于高水头的水电工程,现场高压压水试验结果和常规压水试验结果对比发现,对于同一试验段,高压压水试验计算的岩体透水率反而比常规压水试验计算的透水率小,由此计算的岩体渗透系数也偏小,但在高压水作用下岩体渗透性会不同程度地增加。如果岩体透水率还用《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003)中的公式计算,则由于压力的增加计算的Lu变小,防渗的标准会相应提高。针对规范中岩体透水率的适用性问题,提出了基于高压压水试验的"高压单位吸水量"的概念,即在直径75mm、试段长度约5m的孔内高压压水试验中,围岩在设计水头(≥2MPa)作用下,单位长度上的压入流量,用DK表示,单位为L·min-1·m-1。基于这一概念,应用数值模型计算了岩体试段的压入量,通过与某抽水蓄能电站高压压水试验的实际岩体试段的压入量进行的对比,获得了最大压力为4MPa时,岩体注浆结束标准为2DK(0.5Lu)。因此,对于不同的高水头水电工程,隧洞注浆结束标准(高压单位吸水量)要根据设计水头进行调整,而不能以常水头那样始终以1Lu作为防渗结束标准。

邯邢矿区深部煤层底板突水机理研究

为探讨大采深高承压水条件下煤层底板的突水机理,通过分析邯邢矿区底板突水的特征,从岩石结构及地下水动力及线弹性断裂力学等方面研究入手,首次提出了"分时段分带突破"的煤层底板突水机理。从空间上,将上组煤2号主采煤层至煤系基底奥灰强含水层之间,以薄层灰岩含水层为界划分4个隔水地质单元,按阻水能力将煤层底板岩体划分为11个阻水带,构建了6种底板突水模式,解释了高承压水从底往上逐带突破的物质基础条件;从时间上,将煤层底板渗水及突水通道形成进程划分为4个时段,确定了每个时段的界定条件。结合岩体力学分析,给出了底板突水综合判别式,为防控底板"分时段分带突破"突水进程提供决策。

大采深矿井高承压奥灰岩溶水综合治理技术

针对峰峰矿区煤层采深大,承受奥灰岩溶水水压高,隐伏导水构造类型多,赋存条件和探测条件复杂的水文地质环境,分析研究峰峰矿区奥灰岩溶水突水资料和水文地质特点以及对开采的影响,提出了工作面底板注浆加固与改造技术,奥灰含水层顶面注浆加固技术,裂隙、断层、陷落柱含导水构造通道治理技术,水平多分支井技术,水害监测预警技术等奥灰岩溶水水害综合治理技术方案,实践证明该配套技术可有效防范奥灰岩溶水水害。