检索结果-内蒙古大学图书馆

热加工工艺 2015年第14期44卷 174-177页

作者：刘旋丁克伟刘运林安徽建筑大学合肥建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

采用真空实型铸渗法(V-EPC)工艺,制备了WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料,并研究了载荷、转速对WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料和高铬钢滑动摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:在不同的转速、载荷的条件下,表面复合材料耐磨性都比高铬... 详细信息

采用真空实型铸渗法(V-EPC)工艺,制备了WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料,并研究了载荷、转速对WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料和高铬钢滑动摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:在不同的转速、载荷的条件下,表面复合材料耐磨性都比高铬钢要优越,其中转速影响更为显著,相对耐磨性从100r/min的2.5(最小值)增大到250 r/min的40.7(最大值)。

关键词：真空实型铸渗法 WC颗粒表面复合材料高铬钢滑动摩擦磨损

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深部巷道平顶稳定性分析及返修控制研究

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采矿与安全工程学报 2021年第4期38卷 756-765页

作者：潘锐王雷蔡毅王凤云黄厚旭许硕张皓杰张朋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 鲁东大学土木工程学院山东烟台264025

针对圆弧平顶这类极少出现的特殊巷道断面力学特性不明,原支护方案及一般返修方案无法满足围岩稳定控制要求等问题,基于极限分析理论建立相应的巷道顶板力学模型,算例分析不同参数对顶板稳定性的影响规律;根据巷道不同地段现场变形破坏... 详细信息

针对圆弧平顶这类极少出现的特殊巷道断面力学特性不明,原支护方案及一般返修方案无法满足围岩稳定控制要求等问题,基于极限分析理论建立相应的巷道顶板力学模型,算例分析不同参数对顶板稳定性的影响规律;根据巷道不同地段现场变形破坏情况,针对性地提出"不同地段分区控制,关键部位加强支护,破碎围岩注浆加固,极端条件联合支护"的返修控制对策,设计相应的返修方案并进行现场应用。研究结果表明:采用注浆加固等措施提高岩体力学参数,改进主动支护构件强度或者采用高强高刚的被动支护构件提高支护阻力,均能有效提高巷道圆弧平顶的稳定性。基于现场巷道变形破坏情况,将返修地段划分为严重破坏区、一般破坏区、局部破坏区和潜在破坏区,对严重破坏区设计联合支护返修方案,巷道控制效果显著,最大变形量没有超过40 mm;其他返修区段采用注浆加固后,除个别地段变形稍大外,基本控制在50 mm以内,总体上满足使用要求。研究成果可为类似巷道支护设计及返修提供指导与参考。

关键词：深部巷道圆弧平顶极限分析分区返修围岩控制

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基于破岩比能的钻井法凿井侏罗系岩层可钻性分级方法

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采矿与安全工程学报 2024年

作者：程桦王晓云姚直书郭龙辉林键安徽理工大学土木建筑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

针对西部地区侏罗系泥质胶结岩层钻井法凿井破岩效率低下问题，开展该类岩层可钻性分级方法研究。测试了西部地区典型侏罗系不同岩性完整性系数、贯入度、脆性指数、硬度和磨蚀性指数等可钻性特征参数；分析了岩石的荷载-贯入度曲线变... 详细信息

针对西部地区侏罗系泥质胶结岩层钻井法凿井破岩效率低下问题，开展该类岩层可钻性分级方法研究。测试了西部地区典型侏罗系不同岩性完整性系数、贯入度、脆性指数、硬度和磨蚀性指数等可钻性特征参数；分析了岩石的荷载-贯入度曲线变化规律和破坏形态，以及贯入度与主要可钻性特征参数间的关系，给出了破岩比能SE与地下工程岩体质量指标[BQ]关系式；基于《标准》分级框架，提出了以破岩比能SE和岩石可钻性特征参数作为分级指标的侏罗系岩石可钻性分级方法。研究表明，侏罗系岩石贯入曲线可分为非线性压密阶段、密实核形成和发展阶段、裂隙扩展阶段和峰后破坏四个阶段，且具有显著的塑性破坏特征；破岩比能SE与岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、硬度、磨蚀性指数CAI呈正相关，与脆性指数呈负相关；基于西部矿区某中央回风立井钻井法凿井工程钻进数据，验证了提出的侏罗系岩石可钻性分级方法的有效性和准确性。研究结果可为西部矿区侏罗系岩层钻井法凿井可钻性评估预测，以及类似条件高效钻进技术研究提供有益参考。

关键词：钻井法凿井侏罗系岩层贯入试验比能可钻性

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多孔岩石冻融水分迁移损伤机制及试验验证

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岩石力学与工程学报 2020年第9期39卷 1739-1749页

作者：程桦陈汉青曹广勇荣传新姚直书蔡海兵合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 安徽建筑大学安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽合肥230601

为研究多孔岩石在冻融过程中孔(裂)隙内部水分迁移导致的冻融损伤问题,对薄膜水压–吸平衡状态展开分析,发现液压的主要作用是抵消和平衡净吸力,给出压力变量和吸力变量之间的转换系数λ,认为表面吸附力来自于净吸力和抵消因子λPLy之... 详细信息

为研究多孔岩石在冻融过程中孔(裂)隙内部水分迁移导致的冻融损伤问题,对薄膜水压–吸平衡状态展开分析,发现液压的主要作用是抵消和平衡净吸力,给出压力变量和吸力变量之间的转换系数λ,认为表面吸附力来自于净吸力和抵消因子λPLy之差。基于毛细理论,推导出孔隙水冻结温度方程,给出冻结大孔薄膜水的受力状态。并针对抗冻性较差的"主干–旁枝型"孔隙结构,建立毛细–薄膜水分迁移单元模型,给出特征孔隙的应力分布、迁移方向和迁移路径。研究结果表明,冻结主干孔内部薄膜水受到的净吸力和液压均最大,净吸力驱使次级孔和微孔中的毛细水和薄膜水向主干孔迁移,而液压的增大导致主干孔启裂扩展以及结构破坏。最后,选取侏罗–白垩系粉砂质软岩为试验对象,开展颗粒分析、扫描电镜和低场核磁共振试验,分析粉砂岩的矿物成分、孔隙结构、以及孔隙分布,并根据冻融过程中T2谱的变化特征验证了毛细–薄膜水分迁移单元模型的正确性。

关键词：岩石力学压–吸平衡转换系数水分迁移冻融损伤

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富水砂层宾汉浆液柱形渗透扩散模型及其试验研究

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煤田地质与勘探 2024年第8期52卷 124-133页

作者：王雪松程桦姚直书荣传新谢鲍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

【目的】富水砂层灾害防控是困扰隧道、深大基坑等安全施工的重大难题,常通过袖阀管向地层内渗透注浆来提高强富水弱胶结砂质地层抗渗性和承载力,其注浆结石体近似为圆柱形。【方法】为探究砂层渗透注浆柱形扩散机理,首先构建考虑迂曲... 详细信息

【目的】富水砂层灾害防控是困扰隧道、深大基坑等安全施工的重大难题,常通过袖阀管向地层内渗透注浆来提高强富水弱胶结砂质地层抗渗性和承载力,其注浆结石体近似为圆柱形。【方法】为探究砂层渗透注浆柱形扩散机理,首先构建考虑迂曲效应的宾汉浆液在砂层内渗透注浆的辐射管道流柱形扩散模型,然后研制一套砂层渗透注浆柱形扩散模型试验装置,开展不同颗粒级配被注砂土、不同注浆压力和不同水灰比水泥基浆液条件下的砂层渗透注浆试验,探究浆液扩散规律,最后结合试验结果验证理论合理性。【结果和结论】结果表明:当被注砂土粒径较小且黏性土含量较高时,注浆压力对扩散半径影响较小,浆液水灰比是影响注浆扩散形态的主控因素:此时若浆液水灰比较大,则渗滤效应不显著,注浆扩散半径较大且不容易发生串浆,但砂土颗粒之间的黏结强度沿径向逐渐降低;此时若浆液水灰比较小,则渗滤效应显著,浆液扩散较短距离后孔隙空间即被完全淤堵,土层交界面会成为浆液优势扩散面,出现串浆现象。当被注砂土粒径较大且黏性土含量较低时,低压稀浆与高压浓浆条件均可使浆液在砂土内充分扩散,但砂土孔隙分布的随机性、空间差异性和颗粒型浆液扩散的迂曲效应、渗滤效应会导致注浆结石体形状不是规则的圆柱体。浆液压力在扩散方向上衰减速度先快后慢,注浆扩散半径理论计算值比试验值大6.10%~10.97%,起始注浆压力理论计算值与试验值的相对误差为–0.48%~18.62%。研究成果可为砂层渗透注浆参数设计提供理论支撑与指导。

关键词：富水砂层渗透注浆宾汉浆液柱形扩散迂曲效应渗滤效应

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隧道下穿采空区初期支护围岩变形及受力研究

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采矿与安全工程学报 2022年第5期39卷 901-910,920页

作者：潘锐杜文正程桦蔡毅叶中豹陈平安刚建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 安徽建筑大学城市建设和地下空间工程技术研究中心安徽合肥230601 中铁四局集团有限公司安徽合肥230012 中铁四局集团第四工程有限公司安徽合肥230012

为研究隧道下穿煤层采空区影响下围岩变形和支护构件受力规律,以郑(州)-太(原)高速铁路太(原)-焦(作)段控制性工程——皇后岭隧道为工程背景,开展数值分析以及现场监测,对比隧道常规段、下穿采空区段围岩位移、拱架受力以及围岩接触压... 详细信息

为研究隧道下穿煤层采空区影响下围岩变形和支护构件受力规律,以郑(州)-太(原)高速铁路太(原)-焦(作)段控制性工程——皇后岭隧道为工程背景,开展数值分析以及现场监测,对比隧道常规段、下穿采空区段围岩位移、拱架受力以及围岩接触压力。结果表明:采空区对隧道围岩位移存在一个高度影响范围,约1.81~2.29倍的隧道洞径;上、中、下台阶开挖引起的拱顶位移比重为6∶2∶2,上台阶开挖属于重点监控时期;围岩变形的稳定时间为35~40 d。拱架整体受压,下穿采空区段拱架轴力均值约为常规段拱架的2倍,轴力分布离散率约为常规段拱架的5倍。下穿采空区段拱架轴力分布非对称显著,拱顶为承担围岩压力的关键部位;常规段拱架轴力整体分布均匀性良好。下穿采空区段围岩接触压力非对称现象显著,常规段围岩接触压力近似对称分布。围岩接触压力均值变化规律不同,稳定后大小基本相同。下穿采空区段围岩接触压力分布离散率约为常规段的1.5倍。常规段围岩接触压力分布形态先于拱架轴力保持稳定,隧道下穿采空区段的情况则相反。研究结果为隧道穿越采空区围岩稳定性分析提供了参考。

关键词：隧道下穿采空区初期支护评价指标围岩变形拱架受力

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结构性黏土边界面模型在FLAC^3D中的开发及隧道施工数值模拟

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岩石力学与工程学报 2020年第6期39卷 1277-1286页

作者：柳军修尹振宇杨杰朱姝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 香港理工大学土木与环境工程学系香港湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

基于FLAC^3D提供的本构模型二次开发平台,采用C++语言编写了各向异性结构黏土模型(anisotropic structured clay model,ASCM),通过上海结构性黏土K0固结三轴不排水剪切试验模拟验证模型的合理性,并进行隧道施工地层损失数值模拟,在此基... 详细信息

基于FLAC^3D提供的本构模型二次开发平台,采用C++语言编写了各向异性结构黏土模型(anisotropic structured clay model,ASCM),通过上海结构性黏土K0固结三轴不排水剪切试验模拟验证模型的合理性,并进行隧道施工地层损失数值模拟,在此基础上分析黏土结构性和胶结吸力对地表沉降的影响。研究结果表明:自定义ASCM本构模型能够进行三维隧道数值模拟,计算的隧道施工地表沉降结果与离心模型试验实测结果吻合较好;当隧道间距为1.5D时,地表最大沉降位于双圆隧道对称面位置,沉降曲线表现为单峰值“V”型,隧道间距为3.0D和4.5D时,地表最大沉降位于隧道轴线位置,沉降曲线表现为双峰值“W”型;黏土结构性对隧道施工地层损失扰动下地表变形形状影响不大,但结构破坏引起隧道轴线位置地表沉降显著增加,黏土胶结吸力则对隧道施工地层损失扰动下地表变形大小和形状影响不大。

关键词：隧道工程结构性黏土二次开发边界面模型

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破碎煤样注浆体力学特性及主要参数试验研究

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采矿与安全工程学报 2022年第3期39卷 441-448页

作者：潘锐杨本水王雷宣以琼王凤云许硕王悦张朋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 安徽建筑大学安徽省城市建设和地下空间工程技术研究中心安徽合肥230601 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 鲁东大学土木工程学院山东烟台264025

为明确破碎煤体注浆加固后变形破坏特征以及主要力学参数关系,采用自主研发的破碎岩体注浆加固装置,筛选赵楼煤矿现场破碎煤样,制作不同粒径、不同水灰比条件下注浆加固试件,开展试件图像分析以及单轴压缩试验。研究结果表明:1)多数试... 详细信息

为明确破碎煤体注浆加固后变形破坏特征以及主要力学参数关系,采用自主研发的破碎岩体注浆加固装置,筛选赵楼煤矿现场破碎煤样,制作不同粒径、不同水灰比条件下注浆加固试件,开展试件图像分析以及单轴压缩试验。研究结果表明:1)多数试件应力-应变曲线呈现“折线”式的升降现象,试件破坏以近似纵向曲折劈裂为主。不同粒径试件的总应变能、耗散能和弹性能大小交替变化,且各部分能量交替时对应的应变呈现不同步现象。2)相同水灰比条件下,随着岩体粒径的增加,注浆充填分形维数呈现下降趋势,粒径由5~10 mm增加到15~20 mm时,注浆充填分形维数D由1.74降低到1.51,最大降幅为13.2%。试件单轴抗压强度、储能极限、峰值应变随着岩体粒径的增加均呈现先降低后增加的特征。3)相同粒径条件下,不同水灰比试件注浆充填分形维数随水灰比的增大呈现先增大后减小的趋势,但整体变化幅度较小,最大降幅为1.83%。试件单轴抗压强度、储能极限随着水灰比的增大均呈现先增加后降低的特征,试件峰值应变随着水灰比的增大而逐渐减小。

关键词：破碎煤体注浆岩体粒径水灰比破坏特征力学参数

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双线平行顶管在不同间距下施工的模型试验与数值模拟分析

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建筑结构 2021年第S02期51卷 1854-1860页

作者：胡聪郝英奇安徽建筑大学土木工程学院合肥230601 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室合肥230601

在双线平行顶管的施工过程中,间距的改变对地表沉降曲线有着重要的影响。通过室内模型试验与有限元模拟相结合的方法研究了不同间距条件下双线平行顶管施工所造成的地表沉降规律。通过对地表沉降数据的再处理,获得了不同间距下先施工顶... 详细信息

在双线平行顶管的施工过程中,间距的改变对地表沉降曲线有着重要的影响。通过室内模型试验与有限元模拟相结合的方法研究了不同间距条件下双线平行顶管施工所造成的地表沉降规律。通过对地表沉降数据的再处理,获得了不同间距下先施工顶管对后施工顶管所造成的附加沉降曲线的一般规律。研究结果表明:当两平行顶管间距较近时,由于先施工顶管对后施工顶管所施加的扰动作用,导致两顶管中间区域沉降值非常大,此时总沉降曲线符合正态分布,附加沉降曲线也符合正态分布;随着两平行顶管间距增大,顶管间的影响逐渐减小,中间区域的地表沉降明显减小,地面沉降曲线形状也由"V"形向"W"形过渡,峰值出现在两个顶管轴线处。

关键词：平行顶管地面沉降 Peck公式模型试验有限元

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破碎围岩下注浆锚索锚固性能及参数试验研究

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采矿与安全工程学报 2022年第6期39卷 1108-1115页

作者：潘锐王雷王凤云黄厚旭蔡毅蒋振华张朋安徽建筑大学安徽省城市建设和地下空间工程技术研究中心安徽合肥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 山东大学岩土与结构工程研究中心山东东济南250061 鲁东大学土木工程学院山东烟台264025

为明确破碎岩体注浆锚索锚固性能及参数选取,开展不同水灰比、岩体粒径等因素影响下对比试验,以及注浆锚索支护参数现场测试,提出拉压比、注浆锚固率等评价指标。注浆锚索最大拉拔力和对应的峰值位移以及拉压比均随浆液水灰比的增加逐... 详细信息

为明确破碎岩体注浆锚索锚固性能及参数选取,开展不同水灰比、岩体粒径等因素影响下对比试验,以及注浆锚索支护参数现场测试,提出拉压比、注浆锚固率等评价指标。注浆锚索最大拉拔力和对应的峰值位移以及拉压比均随浆液水灰比的增加逐渐降低。水灰比为0.7∶1,1∶1时拉拔力分别降低了17.04%,41.23%;位移分别减少了16.15%,69.03%;拉压比整体变化幅度较低,处于30%~40%。注浆锚索最大拉拔力和对应的峰值位移随岩体粒径增大呈现出不协调关系。拉拔力随岩体粒径增加呈现出一定的离散性,整体上处于95~115kN;拉压比先减小后增大,整体处于35%~50%。注浆锚索以锚索-锚注体接触面滑脱失效为主。位移随着受拉荷载的增大呈现出阶段性的变化,分为初始阶段、弹性阶段、滑移阶段、脱黏阶段和残余阶段。注浆锚索注浆10d后拉拔力基本趋于稳定,注浆锚固率随着注浆时间增长差异率逐渐缩小,4.1m注浆锚索最终注浆锚固率范围为65%~70%,6.1m注浆锚索为75%~80%。4.1m和6.1m注浆锚索试验段顶板平均变形量差异率为12.9%,均处在允许变形范围内,推荐现场锚注支护参数为水灰比0.5∶1,长度4.1m,间排距1 600mm×1 600mm。

关键词：注浆锚索岩体粒径水灰比拉拔试验锚固性能锚注参数

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