不同顶管组合方式的管幕冻结温度场模型试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

段寅  荣传新  程桦  蔡海兵  解德柱  丁杨龙 《冰川冻土》2020,42(2):479-490

拱北隧道作为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程， 在国内外首次成功运用了管幕冻结技术。以此为背景， 为更加全面地掌握饱和软土地层中管幕冻结温度场的分布特点， 开展了不同顶管组合方式下的管幕冻结温度场模型试验研究。试验结果表明： 各测点温度曲线在积极冻结期前4 h急剧下降， 随后逐渐减缓， 降至砂土冰点后趋于平稳， 三种布管方式均满足冻结设计要求； 冻结管中低温盐水提供的冷量首先传递给顶管管壁， 再以“面”的形式均匀地传递给周围土体； 积极冻结21 h后， 采用四根空顶管组合的C区冻结壁竖向范围最大， 空管管壁正上方冻结壁平均厚度约为105 mm， 在满足管幕刚度设计要求的前提下， 可采此布管方式以达到快速形成冻结帷幕的目的。限位管开启后的4 h内， 实顶管中线垂直距离100 mm范围内测点温度曲线虽有明显回升但仍维持在冻土冰点以下， 超出此范围后温度变化影响逐渐减弱， 且顶管间冻结壁稳定存在， 表明限位管在满足管间有效封水的条件下， 能在一定范围内起到定向限制地层冻胀的作用。优化后的双圆形冻结管在满足冻结设计要求的同时， 更加便于安装且经济环保。  相似文献   

地应力对坝肩槽预裂爆破成缝的影响研究     

邓珂  陈明  卢文波  严鹏  冷振东 《岩土力学》2019,40(3):1121-1128

地应力对岩体轮廓爆破开挖成型及其开挖扰动区分布的影响是岩体工程中的研究热点之一。针对白鹤滩水电站右岸坝肩槽拐角处预裂爆破后出现的挂脚现象，分析了地应力在爆炸应力波和爆生气体作用阶段对裂纹扩展的影响，采用数值模拟方法进行了验证。结果表明，地应力在应力波作用阶段对初始裂纹扩展方向具有导向作用，而垂直裂纹面的地应力分量在爆生气体阶段会抑制裂纹长度扩展，地应力越高，其影响越显著；在坝肩槽拐角处，炮孔连线方向不一致且地应力水平较高，导致裂纹扩展偏移炮孔连心线方向而难以贯通，最终形成挂脚，可见初始地应力严重影响预裂爆破成缝质量，是导致坝肩槽拐角部位出现爆破挂脚现象的重要原因。  相似文献   

河北武安坦岭多斑斜长斑岩中基质矿物特征及其研究意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘璐璐  苏尚国  杨睿娜  罗照华  崔晓亮 《地学前缘》2019,26(1):286-299

河北武安坦岭斜长斑岩具有多斑斑状结构，基质为显微晶质结构。岩相学观察表明，斜长石斑晶有一个宽广的核部和一个宽度可变的条纹长石反应边，个别核部包含有角闪石、黑云母等矿物。基质矿物主要由蓝透闪石、条纹长石(An0Ab8.4Or91.5～An0.1Ab57.3Or42.6)、石英、钾长石(An0.3Ab5.9Or93.7～An0.3Ab4.7Or95.2)、钠长石(An0.2Ab98.3Or1.5～An0.1Ab99.2Or0.7)、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、磷灰石、榍石和锆石等11种矿物组成。角闪石温压计计算结果得出，基质角闪石核部的结晶压力高于边部，核部为34.05 MPa，对应的结晶温度为660.35 ℃，结晶深度为1.29 km；边部的结晶压力为24.32 MPa，结晶温度为598.32 ℃，结晶深度为0.92 km；而斜长石斑晶中的角闪石形成时压力为159.51～178.19 MPa，温度为817.68～819.79 ℃，对应的形成深度为6.03～6.73 km。基质角闪石在Al2O3TiO2图上落在壳源区，而斑晶中的角闪石和黑云母都落在壳幔混合区。斜长石、条纹长石、磁铁矿和磷灰石的微量和稀土元素测试数据显示，其都具有相对富集LILE、亏损HFSE的特点，暗示了基质矿物的形成有流体参与。ICT三维扫描结果显示，斜长斑岩基质中的孔隙体积含量约为3.428%，铁质体积含量为4.371%，且铁氧化物和孔隙具弱连通性。通过讨论分析，笔者得出：(1)坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶具有明显的交代结构，且晶体本身没有明显熔蚀现象，这些特征表明大量的斜长石斑晶快速上升，即“冻结岩浆房”的活化机制与流体密切相关；(2)斜长斑岩中基质矿物有十一种，且矿物类型复杂，不符合平衡系统矿物相律，应属于流体晶矿物组合；(3)坦岭斜长斑岩的基质“岩浆”可能是一种富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体流体流；(4)多斑斜长斑岩的形成经历了①深度6~7 km的深部岩浆房形成斜长石堆晶→②富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体流体流加入深部岩浆房，冻结岩浆房活化→③由于流体超压，含大量斜长石斑晶的熔体流体在地壳浅部(0.9～1.2 km)呈小岩株状或岩脉状就位。多斑斜长斑岩为深部找矿提供了有力的线索。  相似文献   

含水量对高含冰量冻结砂土屈服面的影响     

杜海民  马巍  张淑娟  周志伟  穆彦虎 《冰川冻土》2019,41(3):579-586

以往关于冻土屈服特性的研究很少考虑含水量的影响，但实际工程中经常遇到的是变含水量情况，因此本文通过-5.0℃条件下高含冰量冻结砂土的一系列三轴压缩试验，系统地研究了含水量对屈服特性的影响，并且由此建立了带有含水量参数的偏应力-剪应变增量型关系式。试验结果表明：随含水量的变化，应力-应变曲线类型有明显变化，即在不同的含水量区间，含水量对硬化规律有不同的影响特性，因此为了使屈服函数的形式更加简单和提高拟合准确度，对于屈服函数的具体形式应该根据塑性剪应变（硬化参数）和含水量不同区间进行分别确定；当塑性剪应变较小时（0.00%~1.00%），随含水量的增大，偏应力逐渐增加，而当塑性剪应变较大时（大于1.00%），随含水量的增大，偏应力有一个先减小后增大的变化过程，并且42.0%可以作为含水量转折点；通过分段硬化原则建立的带有含水量参数的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式的模拟值与试验点基本相吻合，这说明得到的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式可以用于不同含水量条件下屈服面和偏应力-剪应变曲线的预测。  相似文献   

非饱和黏土的冻胀融沉过程分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴礼舟  许强  黄润秋 《岩土力学》2011,32(4):1025-1028

通过非饱和黏土的冻胀融沉试验,分析了非饱和黏土在不同含水率(饱和度)和密度情况下冻胀融沉变化特征,探讨了非饱和状态下不同含水率对热传导的影响规律,重点研究了冻胀过程中冻结锋面的移动规律。在一定冻结条件下,冻结锋面移动速度与干密度和含水率有关,尤其是含水率对冻结锋面移动速度产生较大的影响。含水率越大,冻结锋面移动越快。根据该非饱和冻土的试验与分析,旨在为理论研究与工程应用提供参考。  相似文献   

循环载荷作用下边坡临空面质点运动轨迹特征探讨     

周剑  张路青  宗世强 《工程地质学报》2011,19(5):719-724

循环荷载作用下边坡岩土体容易产生变形破坏,边坡各部位的破坏方式存在不同。基于数值模拟技术,建立2个不同高度的边坡模型,分析了坡肩处质点分别在10Hz垂向压缩和水平剪切循环荷载作用下的运动轨迹特征,并依据物体受力运动与变形之间的关系确定了坡肩潜在的破坏方式。研究表明: 2种加载方式下坡肩质点的运动轨迹均呈椭圆形,加载方式和坡高对坡肩质点的运动轨迹及边坡的潜在破坏方式都有一定影响。低边坡坡肩质点在垂向压缩循环荷载下主要表现为垂向振动,该处岩体发生拉破坏的可能性大; 在水平剪切循环作用下该质点主要表现为水平向振动,坡肩岩体发生剪破坏的可能性大。对高边坡而言,坡肩质点水平向与垂直向的振动幅值之差较低边坡坡肩质点的明显小,说明高边坡坡肩在这2种循环荷载最有可能产生拉剪破坏。  相似文献   

三轴压缩条件下基于CT实时监测的冻结兰州黄土细观损伤变化研究   总被引：4，自引：3，他引：1  

郑剑锋  马巍  赵淑萍  蒲毅彬 《冰川冻土》2011,33(4):839-845

在IMPa围压下,对不同温度条件下的冻结兰州黄土三轴压缩试验过程进行CT动态扫描,获得了由CT数表示的土体损伤量表达式．结果表明：冻结兰州黄土最初在围压作用下,试样沿径向方向被压缩,导致试样轴向伸长;低温冻结试样的弹性变形持续时间长于高温试样,如-2．3℃试样在应变达到0．32％时即开始屈服进入塑性变形,而-7℃试样的...  相似文献   

长期动荷载作用下冻结粉土的变形和强度特征   总被引：6，自引：2，他引：4  

赵淑萍  马巍  焦贵德  常小晓 《冰川冻土》2011,33(1):144-151

根据长期动荷载作用下的蠕变试验结果,研究了冻结粉土的变形和动强度特征.试验分3组,第一、二组是小振幅动荷载试验,且第二组的动荷载幅值为第一组的两倍;第三组是大振幅动荷载试验,荷载最小值取接近于零的值,最大值与第一组对应.试验结果表明:各种振幅的动荷载作用下,冻土的累积应变随荷载振动次数的变化规律相同(都包括初始蠕变阶段、稳定蠕变阶段、渐进流阶段)但数值上有差异.在初始和稳定蠕变阶段,第三组试验的累积应变小于第一、二组的,但是第三组试验稳定蠕变阶段的应变速率很大,蠕变曲线迅速进入渐进流阶段,此后其累积应变值大于小振幅动荷载试验的;第一、二组试验的应变幅值随振次的变化规律相似,但与第三组的有明显不同,而且,第三组试验的应变幅值明显大于第一、二组试验的.各种振幅动荷载作用下冻土的残余应变随振次的变化规律相同,且偏移荷载载越大或动荷载振动幅值越大,残余应变越大;冻土的动强度随荷载振动次数的增加而衰减,直至趋于极限动强度,大振幅动荷载试验的极限动强度明显小于小振幅动荷载试验的.  相似文献   

早期的地球没有冻结之谜          下载免费PDF全文

胡德良  Phil Berardelli 《气候变化研究进展》2011,(3)

把时钟拨回到大约40亿年前,回到太古代(Archean),当时的太阳光线比现在要弱大约30%。这样就存在一个问题:太阳虽然为地球提供了热量,但不足以避免海洋结  相似文献   

电线积冰物理过程与数值模拟研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨军  谢真珍 《气象》2011,37(9):1158-1165

电线积冰对人们的日常生活、电力系统、通信系统等造成了巨大的影响,人们越来越关注电线积冰的形成条件及物理过程,包括气象条件、气流动力学、液滴运动轨迹以及热力学过程。通过外场观测、室内实验和数值模拟研究的不断开展,揭示出电线积冰质量增长过程决定于云降水粒子谱分布、碰撞效率、黏性率、冻结率、碰撞速度和角度等微物理参数,这些参数又受控于降水率、云雾含水量、温度、湿度、风向、风速等宏观气象条件。通过数值模式已可进行电线积冰量和积冰持续时间的定量研究和预测,进而在开发垂冰模式和形态模式等方面也取得了新的进展。在总结过去60多年来电线积冰物理机制和数值模拟研究主要成果的基础上,对开展进一步的深入研究进行了展望。  相似文献