检索结果-内蒙古大学图书馆

四川轻化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期37卷 94-100页

作者：许宇浩彭世龙曹广勇张挺安徽建筑大学土木工程学院合肥230601 建筑结构与地下工程安徽省重点实验室合肥230601

在基础建设过程中,以粉细砂为填筑材料的地基在上覆荷载作用下可能发生软化现象。为探究饱和粉细砂应变软化规律,基于自动环境三轴试验系统开展合肥粉细砂固结不排水三轴剪切试验,分析不同围压下粉细砂应变软化特征,揭示其软化机理。研... 详细信息

在基础建设过程中,以粉细砂为填筑材料的地基在上覆荷载作用下可能发生软化现象。为探究饱和粉细砂应变软化规律,基于自动环境三轴试验系统开展合肥粉细砂固结不排水三轴剪切试验,分析不同围压下粉细砂应变软化特征,揭示其软化机理。研究结果表明:合肥粉细砂不排水剪切应力-应变曲线呈明显驼峰型软化特征;围压对于其应力-应变曲线影响显著,其峰值偏差应力及对应的峰值应变与固结围压呈正相关,偏差应力峰值与固结围压关系可用线性函数(σ1-σ3)p=0.637σ3+255.5拟合表述,拟合决定系数R2达到0.983,应变峰值与固结围压关系可用线性函数εp=0.0031σ3+5.45拟合表述,拟合决定系数R2达到0.982;剪切过程粉细砂试样产生剪胀现象,使得土体结构逐渐破坏,进而发生应变软化现象。通过在沈珠江院士提出的驼峰形双曲线型公式上添加新的边界条件以简化模型参数,构建了合肥粉细砂应变软化修正双曲线数学模型。该模型对合肥粉细砂应力-应变软化曲线的拟合效果良好,为安徽地区地下工程设计与施工提供重要依据。

关键词：粉细砂三轴试验应变软化非线性力学模型应力-应变关系曲线

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循环荷载下砂岩力学特性及破坏特征分析

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兰州工业学院学报 2024年第1期31卷 76-82,94页

作者：谈坤刘洋朱志刚沈志伟倪双喜安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

为研究循环荷载下岩石力学特性及破坏特征,对砂岩试样进行不同围压下的常规三轴加载和不同应力水平(峰值应力40%、60%和80%)下等幅值循环加卸载试验,结果表明:常规三轴加载下,砂岩强度随着围压的增大而增大,弹性模量基本保持一致。相同... 详细信息

为研究循环荷载下岩石力学特性及破坏特征,对砂岩试样进行不同围压下的常规三轴加载和不同应力水平(峰值应力40%、60%和80%)下等幅值循环加卸载试验,结果表明:常规三轴加载下,砂岩强度随着围压的增大而增大,弹性模量基本保持一致。相同围压条件下,等幅值循环加卸载后再次加载,随着上限应力水平的增加,岩砂岩强度降低;试样的破坏形式以剪切裂纹为主,局部区域生成横向或竖向的张拉裂纹;循环加卸载过程中砂岩的加载和卸载变形模量均保持较强的一致性,相同应力水平下,加载和卸载变形模量随着围压的升高而增大;相同围压、不同应力水平条件下卸载变形模量整体上仍具有较好的一致性,加载变形模量均呈缓慢增加趋势;相同应力水平条件,循环加卸载下岩样首次相对残余应变值具有随着围压增加而增加的趋势。

关键词：砂岩循环加卸载力学特性残余应变

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硅酸锌-硅酸钾水性防腐涂料的制备与性能表征

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材料保护 2023年第8期56卷 124-132页

作者：单庆婷许荣盛章苗苗林键安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

针对蒸压加气混凝土(AAC)板材中钢筋常用的有机溶剂型防腐涂料存在挥发性有机物(VOC)、易老化等问题,采用改性高模数硅酸钾溶液、硅酸锌粉末和助剂制备水性无机硅酸盐防腐涂料,研究了硅酸锌掺量对涂料施工性能、附着力和粘结强度的影响... 详细信息

针对蒸压加气混凝土(AAC)板材中钢筋常用的有机溶剂型防腐涂料存在挥发性有机物(VOC)、易老化等问题,采用改性高模数硅酸钾溶液、硅酸锌粉末和助剂制备水性无机硅酸盐防腐涂料,研究了硅酸锌掺量对涂料施工性能、附着力和粘结强度的影响,对涂料的化学组成、物相构成、微观形貌进行了表征,并对涂料的防腐性能进行分析。结果表明:随着硅酸锌掺量的增加,涂料粘结强度下降,附着力先增大后减小,当硅酸锌掺量为50%(质量分数)时,因成膜物质与颜填料比例适中,制备的涂层物理力学性能和防腐性能较优,附着力、粘结强度分别为3.90 MPa和1.80 MPa,且浸泡7 d后,开位电路、极化电阻分别为-221 mV、39470Ω·cm^(2),平整光滑的漆膜、基材表面的钝化膜和AAC与涂料界面处相对致密的水合硅酸钙为基材提供了良好的物理屏蔽。

关键词：蒸压加气混凝土硅酸锌硅酸钾水性硅酸盐涂料防腐性能

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西部地区侏罗系砂岩冻结单轴强度特性试验

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河南城建学院学报 2019年第2期28卷 39-44页

作者：李灿曹广勇吴耀武黄益顺黄赵美安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

冻结岩石力学特性是西部地层煤矿井筒设计的重要参数。通过电控液压伺服岩石单轴加载装置对内蒙古鄂尔多斯地区侏罗系砂岩进行单轴试验,研究了冻结温度与侏罗系砂岩力学特性的关系。研究表明:侏罗系砂岩在冻结温度下的单轴抗压强度均随... 详细信息

冻结岩石力学特性是西部地层煤矿井筒设计的重要参数。通过电控液压伺服岩石单轴加载装置对内蒙古鄂尔多斯地区侏罗系砂岩进行单轴试验,研究了冻结温度与侏罗系砂岩力学特性的关系。研究表明:侏罗系砂岩在冻结温度下的单轴抗压强度均随温度的降低而增大,从-5℃降低到-15℃的过程中,细砂岩的强度值提高约45.887%,较中细砂岩的强度值提高约48.374%,同一温度下,中细砂岩的单轴强度总是大于细沙岩;砂岩含水率越高,冻结后对低温的反应越敏感,单轴抗压强度也较大,从-5℃降低到-15℃的过程中,同一温度下,含水率为9.6%的中细砂岩较含水率为5.8%的细砂岩单轴抗压强度相比增长了6.494%~8.824%;分析温度与单轴强度及峰值应变的关系,发现中细砂岩对冻结温度更敏感。实验结论对我国西部冻结井壁理论设计和关键建井技术的发展具有一定参考意义。

关键词：侏罗系砂岩单轴试验力学特性井筒设计

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厚松散层薄基岩煤层开采地表沉降速度及其影响因素研究

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煤矿安全 2024年第6期55卷 151-159页

作者：张佳明程桦张亮亮安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

为研究厚松散层薄基岩煤层开采引起的地表沉降速度变化规律,以淮南矿区某矿110801首采工作面为工程背景,采用有限差分软件FLAC3D分别对不同开采速度、采高、采宽、松散层厚度和基岩层厚度条件下煤层开采地表沉降速度进行模拟研究,分析... 详细信息

为研究厚松散层薄基岩煤层开采引起的地表沉降速度变化规律,以淮南矿区某矿110801首采工作面为工程背景,采用有限差分软件FLAC3D分别对不同开采速度、采高、采宽、松散层厚度和基岩层厚度条件下煤层开采地表沉降速度进行模拟研究,分析地表沉降速度变化规律及各影响参数对地表沉降速度的敏感性大小。结果表明:地表沉降速度随开采速度、采高、采宽的增大而增大,但随基岩层厚度、松散层厚度的增大而减小;地表最大沉降速度随开采速度、采高、采宽的增大而线性增大,随松散层厚度的增大而线性减小,与基岩层厚度呈幂函数减小关系;各影响因素对地表最大沉降速度的敏感性从大到小依次为采宽、基岩层厚度、松散层厚度、开采速度、采高。

关键词：厚松散层薄基岩 FLAC3D 地表沉降速度敏感性

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干湿及循环加卸载条件下弱胶结砂岩力学特性分析

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兰州工业学院学报 2022年第2期29卷 7-12页

作者：杨溢林键陈旭殷健超樊华安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

针对西部地区弱胶结砂岩特殊的物理力学性质,分别开展饱和状态与干燥状态下单轴压缩试验、干燥状态下循环加卸载试验;基于统计损伤本构,分析不同条件下砂岩应力-应变特性,获得水化作用与反复荷载对弱胶结砂岩力学特征及本构模型参数的... 详细信息

针对西部地区弱胶结砂岩特殊的物理力学性质,分别开展饱和状态与干燥状态下单轴压缩试验、干燥状态下循环加卸载试验;基于统计损伤本构,分析不同条件下砂岩应力-应变特性,获得水化作用与反复荷载对弱胶结砂岩力学特征及本构模型参数的影响规律,并结合岩石矿物成分和胶结特性,阐述其内在机制。特别是在构建该类弱胶结砂岩的本构关系时,应着重考虑岩石的水化作用和初始非线性压密的部分不可逆特性。

关键词：弱胶结砂岩力学特性循环加卸载初始损伤

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考虑施工顺序的邻近平行隧道地表变形计算方法

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水利水电技术（中英文） 2021年第1期52卷 159-166页

作者：董聪林键程桦曹广勇安刚建杨祖兵刘吉敏安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽大学资源与环境学院安徽合肥230601 中铁四局集团第四工程有限公司安徽合肥230000 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

邻近平行隧道施工顺序的差异会导致其最终地表变形出现偏移现象,为此,建立了考虑先后施工顺序影响的邻近平行隧道地表变形计算方法。首先,基于平行隧道施工叠加扰动机理,对平行隧道进行分类;其次,根据地层扰动特征和变形叠加原理,确立... 详细信息

邻近平行隧道施工顺序的差异会导致其最终地表变形出现偏移现象,为此,建立了考虑先后施工顺序影响的邻近平行隧道地表变形计算方法。首先,基于平行隧道施工叠加扰动机理,对平行隧道进行分类;其次,根据地层扰动特征和变形叠加原理,确立平行隧道地表变形计算流程;然后,通过对后施工隧道开挖引起的地面沉降实测数据进行分析,建立后施工隧道地面沉降曲线修正系数拟合公式;最后,对计算方法进行算例验证。研究结果表明:后施工隧道的地面沉降曲线修正系数k与两隧道轴线的相对水平距离系数z呈线性递减关系;后施工隧道地表变形曲线修正系数拟合公式适用性较好;采用考虑施工顺序影响的平行隧道地表变形计算方法获得的地表变形曲线与实测结果吻合。研究成果是对传统Peck公式的有效补充,对分析邻近平行隧道施工引起的地表变形特征具有参考价值。

关键词：平行隧道地表变形 Peck公式叠加扰动

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准静态循环加卸载下钢纤维混凝土力学特性分析

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安徽建筑大学学报 2022年第4期30卷 14-19页

作者：叶中豹潘锐安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

为探究饱水处理、围压改变对准静态荷载作用下钢纤维混凝土材料强度以及能量演化特征的影响规律,采用MTS816岩石力学试验系统开展同应变率、同围压、饱水和未饱水;同应变率、不同围压、未饱水等条件三轴循环加卸载等相关试验。由试验结... 详细信息

为探究饱水处理、围压改变对准静态荷载作用下钢纤维混凝土材料强度以及能量演化特征的影响规律,采用MTS816岩石力学试验系统开展同应变率、同围压、饱水和未饱水;同应变率、不同围压、未饱水等条件三轴循环加卸载等相关试验。由试验结果可知:钢纤维混凝土材料经过饱水处理,峰值应力对应的峰值应变稍大,且表现出明显的体积压缩现象,但材料强度降低;在三轴循环加卸载作用下材料应力-应变曲线出现滞回环效应;滞回环最大面积通常出现在材料的峰值应力附近,随着围压增加,面积最大的滞回环对应的应力点随之推迟出现;随着围压提高,材料峰值应力后的应力-应变曲线变得平缓,表现出更明显的塑性变形特征,且材料的峰值应力提高明显。

关键词：钢纤维混凝土循环加卸载围压饱水性能能量

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平行双孔盾构不同施工因素对Peck公式参数影响分析及修正

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赤峰学院学报（自然科学版） 2019年第12期35卷 93-96页

作者：笪伟曹广勇丁猛猛侯宏伟安徽建筑大学土木工程学院安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

施工盾构不可避免产生地表沉降,本文根据合肥地铁现场施工监测沉降的数据,运用Peck公式进行分析,验证了Peck公式在合肥地区是适用的,通过建立三维有限元数值模型,研究了在两隧道间距不同、隧道埋深不同时地表的沉降规律,分析了不同施工... 详细信息

施工盾构不可避免产生地表沉降,本文根据合肥地铁现场施工监测沉降的数据,运用Peck公式进行分析,验证了Peck公式在合肥地区是适用的,通过建立三维有限元数值模型,研究了在两隧道间距不同、隧道埋深不同时地表的沉降规律,分析了不同施工因素对Peck公式参数的影响,并对peck公式进行修正经过修正,可用于合肥地铁盾构施工对地面沉降预测.

关键词： Peck公式数值模拟地面沉降地层损失率

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深部巷道破碎围岩锚注机制及控制技术研究

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岩石力学与工程学报 2021年第4期40卷 864-864页

作者：潘锐安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

深部巷道实际返修率高达90%以上,尤其软弱破碎围岩巷道控制一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难题之一,在诸如构造应力、强采动影响、断层破碎带等因素影响下,巷道围岩破碎程度高,出现大变形、大松动圈,造成支护失效、冒顶、剧烈底鼓... 详细信息

深部巷道实际返修率高达90%以上,尤其软弱破碎围岩巷道控制一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难题之一,在诸如构造应力、强采动影响、断层破碎带等因素影响下,巷道围岩破碎程度高,出现大变形、大松动圈,造成支护失效、冒顶、剧烈底鼓、严重片帮等变形破坏现象,增加了巷道的返修强度与次数,费用远超成巷费用。锚注支护可以从原位上提高围岩自承能力,改善支护构件锚固性能,有效控制围岩变形,越来越多的被深部巷道支护所采用。但是目前锚注支护多以工程类比为主,虽然众多学者针对锚注支护开展大量的研究,但是对破碎岩体的锚注机制研究较少。因此,开展破碎岩体锚注试验及控制效果研究,明确破碎岩体锚注支护机制,可为深部巷道破碎围岩锚注支护设计提供指导,对煤矿安全高效运营具有重要意义,同时也可为交通隧道、水利水电等地下工程破碎岩体支护提供借鉴与参考。本文以巨野矿区千米深井—赵楼煤矿为工程背景,针对高应力、软弱岩层等条件下,开挖后岩体破碎,锚注后岩体的参数获取以及承载特性等研究明显欠缺等问题,以室内和现场试验为主,理论与数值分析为辅的手段,研究深部巷道破碎围岩锚注机制以及控制方法,主要研究工作及成果如下:(1)随钻参数与破碎围岩锚注体力学参数关系研究:研发多功能岩体数字钻探测试系统,由钻进系统、加载系统以及监测控制系统等组成,可施加最大扭矩400 N·m,最大转速为400 r/min,最大推进力50 k N。定义岩石单位切削能ηc,基于SVM建立数字钻探过程中钻进速率V、转速N、扭矩M、推进力F和岩石单位切削能ηc等5个物理参量与岩体UCS的定量关系。系统开展不同水灰比、岩体粒径影响下破碎围岩锚注体数字钻探试验,验证了基于SVM的随钻参数与UCS关系模型,结果表明水灰比对破碎岩体锚注后的强度影响较大,水灰比为0.5和0.6的破碎岩体锚注后强度相近;不同粒径对破碎岩体锚注加固后强度影响较小。(2)破碎围岩锚注体承载特性试验研究:针对破碎岩体锚注工况,制作不同岩体粒径、不同水灰比以及不同锚杆数量的锚注体试件,开展锚注体承载特性系列对比试验,定义锚杆承载贡献率指标,对比分析有无锚杆条件下锚注体裂纹发展规律,明确不同因素影响下锚注体承载机制。(3)不同条件下锚注支护构件锚固性能系列对比试验研究:建立基于剪胀效应的软弱破碎围岩锚固体界面力学模型,推导注浆前后锚固体界面剪应力计算公式,分析注浆前后围岩弹性模量、黏聚力、内摩擦角、剪胀角等力学参数变化对锚固体界面抗剪能力的影响规律。定义注浆锚杆有效加固范围,系统开展注浆前后普通锚杆和高强锚索等支护构件锚固性能系列对比试验,验证理论模型的正确性,明确锚注浆液扩散加固机制。浆液在岩体中的扩散效果不是等距均匀的,整体呈现"下方>边侧>上方"的趋势;浆液扩散效果随着注浆锚杆长度增加存在一个合理长度;高强锚索锚固性能的改善要综合考虑注浆加固以及稳定岩层的贡献大小。适用于赵楼煤矿类似巷道的注浆锚杆长度为2.5 m左右,注浆锚杆间排距为1 200 mm×1 600 mm;高强锚索长度为5~6 m。(4)深部巷道锚注系列对比数值试验研究:考虑支护方案、应力等级、岩体参数等级以及锚注加固强度等因素,设计四大类51种数值对比方案,对比分析围岩位移、塑性区、应力等变化规律,揭示不同因素影响下围岩锚注控制机制。随着注浆加固范围的增加,各部位最大位移量、最大塑性区呈降低趋势,围岩应力峰值呈双线性变化特征;随着注浆加固参数等级的提高,各部位最大位移量、最大塑性区呈近似指数形式降低;围岩应力峰值距离巷道周边整体呈缩短趋势,应力峰值整体呈上升趋势。(5)深部巷道破碎围岩锚注控制现场对比试验研究:研发新型高强锚注支护材料,设计锚注联合支护方案,选择典型破碎围岩巷道开展现场对比试验,结果表明煤巷沿空侧试验段平均收敛量比原方案降低了63.2%,实体侧降低了54.9%,岩巷试验段比原方案降低了81%~83%,高应力破碎围岩的变形得到了有效控制。将研究成果向极软弱破碎煤层巷道中进行了推广应用,设计并开展4种锚注支护对比方案,结果表明注浆锚杆+注浆锚索联合支护、注浆锚杆+高强锚索联合支护等锚注方案可以代替传统的U型棚支护。

关键词：采矿工程深部巷道破碎围岩锚注机制随钻测试水灰比岩体粒径锚注体承载特性剪胀效应抗剪能力拉拔试验间排距控制技术

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