穿越富水断层时红层泥岩隧道的受力响应

为了解红层泥岩隧道穿越富水断层破碎带时衬砌结构的受力状态,对甘肃某在建隧道邻近富水断层带的红层泥岩断面开展了围岩、初支钢拱架和二次衬砌(二衬)混凝土应力的长期原位监测,分析了富水断层突水突泥治理期间红层泥岩隧道结构的受力规律。结果表明:受富水断层的水分渗流影响,施工期隧道拱顶的围岩压力最大,为498.28 kPa,在二衬施作后,拱顶围岩压力逐渐降低,而仰拱承受围岩压力持续增加,仰拱最大围岩压力达352.75 kPa。初支钢拱架具有明显的非对称分布,拱架外侧受力呈“上大下小”分布特征,最大压应力位于拱顶与右拱腰,右拱腰受断层活动产生的压应力影响而弯曲破坏;拱架内侧受力呈“上小下大”特征,最大压应力位于仰拱左侧。二衬混凝土总体满足隧道安全系数要求,受富水断层直接影响的拱顶与右拱腰混凝土承受最大压应力;由于施工结束后断层破碎带向隧道基底围岩的持续水分渗透,仰拱混凝土应力稳定时间较长,在长期运营中具有底鼓风险,在隧道运营中应重点关注隧道基底变形。研究结果为后续类似隧道工程的加固方案优化和排水方案确定提供相应参考。

水工隧洞富水高地应力洞段挤压变形处理

水工隧洞施工安全风险高,在施工过程中,要妥善预测各种不良地质情况,尤其水资源丰富的西南地区,并采取有效的处理措施保证施工正常进行。文章以滇中引水工程为例,介绍了大理Ⅱ段施工3标隧洞遇到的富水高地应力洞段的挤压变形状况,结合工程实际情况,将堆渣反压回填、止浆墙、径向固结灌浆、超前预固结灌浆、超前大管棚施工等施工方法有机结合,有效解决了富水高地应力洞段变形突发性强、风险性高、进度缓慢等问题,取得了较好效果,可为类似水工隧洞工程提供借鉴。

聚合钛盐除藻污泥的资源化回收及其光催化性能

采用一步煅烧法从钛基混凝剂混凝后的富藻污泥中回收制备TiO_(2)纳米颗粒,并经光沉积法制备了Pt负载的TiO_(2)光催化剂(Pt@TiO_(2))。采用XRD、SEM、TEM、EDS、BET对Pt@TiO_(2)进行了表征,结合PL光谱、UV-Vis DRS谱图探究了不同Pt负载量(以TiO_(2)纳米颗粒的质量为基准,下同)Pt@TiO_(2)光催化降解4-氯苯酚(4-CP)的活性,考察了Pt@TiO_(2)用量(即在一定体积4-CP溶液中的加入质量,下同)、4-CP溶液质量浓度、溶液pH、腐植酸质量浓度对4-CP降解率的影响,并考察了最优催化剂的循环稳定性。结果表明,Pt负载量为0.3%的0.3%Pt@TiO_(2)具有最佳的光催化降解4-CP的活性,其为纳米球形(介孔)结构,平均孔径约为10 nm,晶格间距0.350 nm。当4-CP初始质量浓度为20 mg/L、0.3%Pt@TiO_(2)用量为0.5 g/L、pH=7时,催化剂可在60 min内完全降解4-CP。Pt@TiO_(2)光催化降解4-CP的活性物种为羟基自由基和超氧自由基,0.3%Pt@TiO_(2)循环使用5次后,仍可降解92.5%的4-CP。

富水复杂环境下地铁暗挖施工变形控制及地下水治理技术

通过对北京地铁17号线十潘矿山法区间连续下穿既有14号线十里河站、东三环十里河桥、10号线十里河站和新建车站邻近既有线及下穿大量大直径管线等特一级风险源案例进行分析,总结多形式降止水、超前地层预加固、掌子面渗水治理等富水复杂环境下地铁暗挖施工的地下水管控技术,可为类似工程施工提供参考。

常规推进剂发动机高压富氧燃气燃烧处理方法与试验

针对大推力常规推进剂补燃发动机燃气发生器试验的高压富氧燃气的无毒化排放处理需求,设计了国内首个大流量高压富氧燃气实时燃烧处理装置,实现了某补燃发动机富氧发生器试验燃气的燃烧处理。处理装置采取快速降压和混水补燃的技术方案,首先采用超声速拉法尔喷管和多孔阻尼板,使排气的压力大幅下降,并通过整流装置保证排气流场参数均匀,为下游燃烧室提供低压低速的稳定气流;然后采用分级燃烧室,在燃烧室轴线的不同位置多次喷射混水燃料,实现与富氧排气进行补燃,通过控制混合比和燃烧温度,保证NO_(x)转化为N_(2)和CO_(2)。试验结果表明,处理装置燃烧稳定,结构可靠,排气压降比超过95%,补燃效率超过0.9,实现了无毒化处理能力超过每秒百千克量级。

解磷菌改性生物炭去除水中铀(Ⅵ)的效能与机理

采用解磷菌(PSB)对猪粪生物炭(PMBC)改性制得改性生物炭(PMBC+PSB),探讨了其对水中U(Ⅵ)的去除效果与作用机制。采用SEM、EDS、TEM、XRD、FTIR、XPS、BET对样品进行了表征。结果表明,PMBC改性24 h制得的生物炭(PMBC+PSB24)去除U(Ⅵ)效果最佳,其内壁孔洞明显增多,其比表面积和总孔体积相较PMBC分别增加了88.1%和40.8%。当温度为30℃、pH为4、U(Ⅵ)初始质量浓度10 mg/L、PMBC+PSB24投加量0.02 g/L时,PMBC+PSB24对水中U(Ⅵ)去除率达99.46%。PMBC+PSB24对水中U(Ⅵ)最大吸附容量达533.078 mg/g,相较PMBC对水中U(Ⅵ)去除率提升26.97%,吸附过程符合Freundlich等温模型与拟二级动力学模型。PMBC+PSB24表面和菌体内部均出现放射状晶体,该晶体为变钾铀云母[K(UO_(2))(PO_(4))·3H_(2)O],其表面官能团丰度较PMBC提高,参与吸附的主要为羟基和磷酸基团。改性生物炭主要的除U(Ⅵ)机理为表面络合和矿化沉淀。经过5次吸附-解吸循环后改性生物炭的吸附量较新鲜改性生物炭仅下降8.90%,具有良好的再生性能。

富水砂层地质条件盾构穿越密集锚索区域施工质量控制

为解决盾构施工穿越锚索群时锚索处理困难的问题,以哈尔滨地铁3号线二期工程区间盾构施工为例,针对既有基坑锚索侵入地铁掘进路线时清索困难的施工难点制订了行之有效的解决方案。首先,在隧道外侧设置双排Ф800@550三重管旋喷桩,然后采用360°旋挖钻沿隧道两侧引孔锚索破断,采用360°旋挖钻沿隧道中线引孔锚索取出,所有孔位采用M10砂浆回灌处理,最后,采用静压注浆加固地层,固结地层。

层间水丰富情况下基坑防水施工技术研究与应用

中国工艺美术馆工程基础底板施工时,雨季刚刚结束,地表水因重力因素逐渐向下渗透。随着土层的变化,土壤的含水率和渗水率也发生相应改变,基坑开挖后使得层间水异常丰富。本项施工技术解决了中国工艺美术馆工程在层间水丰富情况下基坑防水施工的技术难题,保证了基础底板的正常施工和工期安排,同时保证了工程质量和安全。

近接富水断层隧洞突泥涌水灾害处理措施分析

在富水断层破碎带地层进行隧洞施工时,由于洞段受到地质构造运动的影响,断层经常会出现多种病害,严重影响施工质量和进度,因此加强该类型隧道的突泥涌水处理措施是十分必要的。结合香炉山隧洞5#支洞具体的工程实例,对近接富水断层隧洞突泥涌水灾害处理措施进行了探讨,以保证工程施工的安全顺利进行。

富氢水浸种增强黄瓜幼苗耐冷性的作用及其生理机制

【目的】氢气(H2)是近年来发现的一种新型气体信号分子,它参与植物对高温、干旱、盐害、重金属等多种逆境胁迫的响应。探讨外源氢气(H_2)对黄瓜幼苗耐冷性的调控作用及其生理机制,为增强日光温室黄瓜对低温的适应能力提供技术指导。【方法】以‘津优35号’黄瓜品种为试材,用饱和富氢水(HRW,H_2供体)浸种,蒸馏水浸种作对照(CK),常温下育苗。幼苗长至2叶1心时转移至光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别于处理后0、1、3和5 d后测定相关生理指标。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的电解质渗漏率(EL)、冷害指数、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量及超氧阴离子(O_2^-)产生速率持续升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)、脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,相对含水量呈下降趋势。与CK相比,低温胁迫下HRW处理的EL和冷害指数的增加幅度较小,H_2O_2和MDA含量及O_2^-产生速率较低,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和As A含量较高。胁迫结束时(5 d),HRW处理的EL比CK低11.3个百分点,冷害指数较CK低15.9%,H2O2和MDA含量分别比CK低29.4%和9.9%,O_2^-产生速率较CK低54.3%;而SOD、POD、CAT、APX和GR活性分别比CK高12.6%、20.1%、20.9%、53.0%和58.1%,GSH和As A含量分别较CK高24.0%和17.6%。低温下HRW处理的黄瓜幼苗叶片的相对含水量降低幅度明显小于CK,而脯氨酸和可溶性糖含量始终高于CK。胁迫5 d时,HRW的相对含水量比CK高6.4个百分点,脯氨酸和可溶性糖含量分别比CK高23.0%和41.5%。【结论】富氢水浸种可增强黄瓜幼苗耐冷性,其主要作用机理是:(1)增强低温下黄瓜幼苗抗氧化系统活性,减少活性氧(ROS)积累,从而减轻膜脂过氧化伤害;(2)通过提高低温下黄瓜幼苗叶片的渗透调节能力,减缓幼苗失水速度,以较长时间地维持生理功能。

富水破碎小净距隧道施工技术

通过横山隧道进口段富水破碎小净距隧道的成功实施,系统地介绍了富水破碎小净距隧道施工的综合技术,包括开挖方案优化、支护施工技术(重点是中夹岩柱加固措施及支护体系加强措施)及富水处理措施(井点降水方法),体现了施工方案的安全性和经济性。

拖网及深海摄像站位位置与水深的初步校正

对在海山富钴结壳调查中拖网取样和深海摄像调查的站位位置和水深的校正方法进行了研究,对其钢缆角度(θ角)等关键参数的选取以及水深校正可靠性的评估进行了分析和讨论,同时还利用MM3海山站位的数据进行了拖网和摄像站位的位置和水深校正,并对其可靠性进行了评估。结果表明:对于拖网站位,对应I至Ⅲ级海况,钢缆θ角分别被确定为15°、20°和25°时,其站位位置和水深校正误差最小,个别存在着较大误差的站位,需通过虚拟水深的验证进行手动校正,以保证校正后数据的可信性;对于摄像站位,当钢缆θ角被确定为25°左右时,虚拟水深和实际校正水深间在±50 m的允许误差范围(此为多波束的允许误差)内时,测站的站位位置和水深校正的效果较好,有超过50%的摄像测站的校正水深在误差允许的范围内。可见该校正方法具有较高的可信度,可基本满足富钴结壳的资源量评估和矿床圈定工作的需要。

巴拉素井田煤层富水机理与注浆堵水技术

陕北侏罗纪煤田榆横矿区(北区)是我国重要的煤炭生产基地,区内大型矿井分布较多,煤层埋藏相对较深,在采掘过程中发现有富水煤层问题。为研究区内煤层富水机理及采掘过程中的水害问题,以巴拉素煤矿2号富水煤层注浆堵水治理工程为例,通过对水文地质条件和地下含水层之间水力联系情况分析,查明了区内各含水层水文地质特征及类型,确定了2号煤层水为立井井筒过煤层段的主要充水水源,并提出了富水煤层注浆治理保障新技术。通过抽水试验、水化学测试,发现区内地下水含水层主要为第四系松散层潜水含水层、白垩系下统洛河组孔隙-裂隙含水层、侏罗系中统直罗组碎屑岩类裂隙含水层、2号煤顶板延安组碎屑岩类裂隙含水层、2号煤层含水层等。第四系松散潜水含水层和白垩系洛河组孔隙裂隙含水层之间水力联系密切,其他含水层之间均未发现水力联系。根据现场实际及多次实践,确定以“引流注浆、帷幕封堵”为总体思路,运用“井下打钻,地面拌浆,管道输送,高压灌注”的方法,完成2号煤层富水区段的封堵。研究及实践结果表明:通过多种材料结合、钻探注浆等组合工艺实施后,在副立井井筒马头门煤层揭露区段及待掘巷道周围形成了有效的止水帷幕,将掘进巷道与富水煤层隔开,最大程度地减小井筒涌水量,超出预期目标完成注浆堵水任务,副立井井筒总涌水量由最初的150 m 3 /h(最高200 m 3 /h)衰减至竣工时的11 m 3 /h,注浆堵水率约为93%,实现了对富水煤层大量出水有效封堵的目的。

秀山隧道渗涌水病害分析与处治设计

在暴雨季节,秀山隧道内出现渗水、涌水、积水等病害。介绍该隧道工程水文地质、设计概况、病害及其原因分析等,提出"以排为主"的处治措施,并对类似岩溶区富水隧道防排水设计与病害处治提出建议,为类似工程提供借鉴。

富水破碎岩质边坡滑塌成因分析及关键处治技术

边坡滑塌是高速公路常见病害,其受地质、水文、气候等条件综合影响,成为高速公路建设中的一大难题,它的出现通常会给高速公路建设及运营造成极大的经济损失和强烈的社会负面影响。随着我国西南地区高速公路的快速发展,富水、破碎、岩溶等复杂地质水文情况更是常见于高速公路施工过程中。通过对云南蒙自至文山至砚山高速公路PK32+500—PK32+590左侧富水、破碎风化岩质边坡滑塌的地质勘探,选取典型断面计算分析,提出了综合治理措施。

宜万铁路齐岳山隧道629富水溶洞综合处理技术

针对宜万铁路齐岳山隧道遭遇的629富水溶洞,采取超前地质探孔、放水试验、注浆试验、迂回绕行等综合手段查清了该溶洞的工程水文地质条件;通过钻孔排水和增设排水支洞排水减压措施,消除了该富水溶洞突发涌水的安全隐患;进而对溶洞实施安全爆破揭示,以及溶洞段采用加强型复合式衬砌隧道结构、复合地基等综合措施进行处理。其综合处理技术对类似工程具有重要的参考价值。

试谈浅层富水土质滑坡虹吸排水治理建议——以贵州凯里几个滑坡隐患为例

大量事例表明,地下水是造成滑坡不稳定的重要原因,富含地下水浅层土质滑坡的滑体尤其滑带土的力学指标低下,滑体承受的地下水静水压力和动水压力较大,截排水工程成为该类滑坡治理的重要手段,传统的地下排水洞、水平排水孔和集水井抽水等滑坡体排水工程施工难度大、成本高,而"虹吸排水"法对滑坡治理排水,技术简单易行,经济绿色环保,针对富含地下水的浅层土质滑坡滑体,应优选采用地下水"虹吸排水"的治理技术,可望达到尽可能少投资,快速实现滑坡治理的目的。

秀宁隧道施工岩溶高压富水区防排水处置技术

秀宁隧道是广昆铁路控制性工程,隧址的工程和水文地质条件异常复杂,围岩软弱多变,施工风险极高。隧道在穿越岩溶富水区时发生了大规模突涌水,峰值涌水量达到11 910m3/h。通过对该段隧道防排水方案的比选和研究,采用"延长平导"方案对岩溶涌水进行处理,使秀宁隧道得以顺利穿过岩溶富水区。

富水软弱围岩公路隧道塌方治理施工技术

隧道塌方是公路工程中常见的地质灾害之一,陈家坡隧道部分段落岩体破碎、稳定性差,施工过程中出现了渗水情况,导致塌方。通过阐述塌方发生过程,分析塌方产生的原因,研究了塌方治理方案,防止塌方进一步扩大并安全、省时、经济地完成了塌方段治理工作。

富水风化花岗岩铁路深大竖井涌水治理施工技术——以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道1~#竖井为例

为解决富水风化花岗岩地区修建超深铁路竖井建井过程中涌水淹井问题,以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道1~#竖井建井施工为例,针对1~#竖井地质条件复杂、地层富水高压、工作面狭小、抽排水难度大等特点,借鉴类似工程和现场试验总结,对竖井工作面"探注模式"、狭小空间钻孔施工、注浆控制及钻注段高优化、掘砌等技术进行研究。提出在富水花岗岩地区铁路超深竖井修建过程中采用"有掘必探、以堵为主、堵排结合"的施工原则和"工作面预注浆+井筒壁后注浆"涌水治理方式,不但能有效控制建井过程中开挖面涌水量,还可在一定程度上提高综合施工效率。