检索结果-南通市图书馆

作者：王国亮安徽理工大学

学位级别：硕士

随着城市化的步伐加快,向地下要空间已成为城市发展的历史必然。由于人工地层冻结法具有诸多优点而成为富含水层地下工程施工方法中一种常用形式,但地层水平冻结法施工的影响因素多,且多数处于城市繁华地带,工程风险大。本文首先通过冻... 详细信息

随着城市化的步伐加快,向地下要空间已成为城市发展的历史必然。由于人工地层冻结法具有诸多优点而成为富含水层地下工程施工方法中一种常用形式,但地层水平冻结法施工的影响因素多,且多数处于城市繁华地带,工程风险大。本文首先通过冻土力学性能试验和数值模拟对双线隧道冻结壁的温度场及冻土的冻胀融沉特性进行了理论分析,导出冻结壁的形成规律,论述了水平冻结法施工的冻胀融沉效应对冻结壁、地下管线及地表变形的影响;其次以上海地铁工程为例,利用相似理论的基本原理,导出冻结法隧道施工的相似准则,进行大型物理模型试验研究;最后,本文就隧道开挖过程中通过模型试验和计算方法对其变形特性进行了研究比较。就本文的模型试验(3.5m厚度冻结壁)来看,冻土的温度场分布情况为温度在0℃以上下降梯度较大(一般为1.6℃/h),在0℃以下测温点温度下降趋势较为平缓(一般为0.3℃/h～0.5℃/h)。同时,在土的冻结过程中,土体产生了一定的冻胀现象,地表冻胀位移最大值达到28.2mm,冻结壁冻胀位移最大值达到30mm。冻结壁解冻过程中,土体融沉位移呈线性增长趋势,冻结壁自然融沉最大融沉位移达到26.2mm,地表最大融沉位移达到13.6mm。数值计算结果与物理模型试验结果基本吻合。通过理论分析、模型试验和数值分析,验证了水平地层冻结法施工的可行性,并对影响冻结法施工的因素进行了深入的分析,本文对双线水平地层冻结法支护开挖的设计、施工具有较好的指导意义。

关键词：水平冻结温度场冻胀融沉模型试验数值计算

深立井连接硐室群动态响应规律的模型实验研究

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深立井连接硐室群动态响应规律的模型实验研究

作者：李想安徽理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国经济的飞速发展,对能源的需求不断加大。为此,两淮地区掀起了前所未有的建井高潮。由于两淮地区煤层埋藏较深、地压大、地质条件复杂,在建井期间,经常发生地下事故,造成经济损失和人员伤亡。为了安全考虑,对深井的研究... 详细信息

近年来,随着我国经济的飞速发展,对能源的需求不断加大。为此,两淮地区掀起了前所未有的建井高潮。由于两淮地区煤层埋藏较深、地压大、地质条件复杂,在建井期间,经常发生地下事故,造成经济损失和人员伤亡。为了安全考虑,对深井的研究刻不容缓。煤矿深井硐室群系统(特别是马头门)位于矿井的咽喉部位,设计断面大,在连接硐室群的施工过程中,围岩反复受到扰动,这不仅影响了施工期内围岩的应力、破损区、硐室周边位移,而且还影响到井筒与硐室群系统在运行期中的稳定性。本文通过数值模拟的方法,设计了不同的动态过程,分析深立井底大断面巷道及其硐室群的结构力学特性,而且利用二维相似模拟实验对数值模拟进行补充,直观形象地反映在动态作用下深井硐室群系统所受到的扰动。另外结合淮南朱集煤矿副井的现场监测数据,综合考虑了影响巷道围岩变形的各种因素,揭示马头门结构围岩的动态变形破坏机理,根据受力特点得出有利于围岩稳定的开挖顺序方案。对今后深立井连接硐室的设计与施工有一定的参考价值。

关键词：硐室群系统马头门 FLAC3D 相似模拟实验

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膨胀土残余强度及水泥改良研究

膨胀土残余强度及水泥改良研究

作者：丁三宝安徽建筑大学

学位级别：硕士

膨胀土广泛分布在合肥地区,据统计,由于膨胀土的危害带来严重经济损失。近年来很多学者发现,膨胀土边坡失稳与膨胀土残余强度密不可分。膨胀土的残余强度是从土的抗剪峰值强度逐渐衰减过程中获得,因此研究膨胀土的残余强度对地基和边坡... 详细信息

膨胀土广泛分布在合肥地区,据统计,由于膨胀土的危害带来严重经济损失。近年来很多学者发现,膨胀土边坡失稳与膨胀土残余强度密不可分。膨胀土的残余强度是从土的抗剪峰值强度逐渐衰减过程中获得,因此研究膨胀土的残余强度对地基和边坡稳定性尤为必要。为了提高膨胀土地基和边坡稳定性,需要通过治理膨胀土稳定性与强度来提高工程的安全性,在一些地基处理中,通过添加化学固化剂的方法来加固边坡和地基。国内外常用的化学固化剂包括石灰、粉煤灰、水泥等,其中水泥不仅能有效提高膨胀土的性能,对于环境的污染较轻,相对于其他化学处理剂更适用于膨胀土改良。本文以合肥地区膨胀土为研究对象,利用应变式直剪仪、残余强度试验仪、电子显微镜以及相关数据处理软件对土体进行研究。通过室内物理性质指标,得出土体的基本参数,得出含水率、竖向正应力对土体抗剪强度,残余强度的影响。对掺入不同比例水泥之后膨胀土的室内物理性质指标,初步判定水泥改良膨胀土的效果,以及掺灰后的抗剪强度等相关参数,主要研究内容如下:(1)首先回顾了国内外对膨胀土的研究情况,分析膨胀土的在合肥地区的分布、埋深、宏观和微观特性,科学和系统研究膨胀土的涨缩特性、影响因素及分布,明确土体膨胀特性与埋深的关系。(2)采用残余强度试验系统,对饱和后的膨胀土不同的竖向应力作用下以缓慢剪切速度进行来回4次反复剪切来研究膨胀土残余强度的特性。分析不同初始含水率、竖向正应力与残余强度的关系,对非饱和弱膨胀土在不同的竖向应力作用下进行四次反复剪切试验,分析不同的初始含水率为的弱膨胀土在不同竖向应力作用下的残余强度特性,研究二者之间的联系和差别。(3)通过对膨胀土进行风干之后,研究了掺灰之后对膨胀土干密度、液塑限、自由膨胀率的影响,系统的分析了重塑膨胀土掺灰之后其抗剪强度的变化,揭示掺灰率对c和?的影响。

关键词：膨胀土残余强度初始含水率竖向应力水泥

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深埋人工冻结土力学特性试验研究

深埋人工冻结土力学特性试验研究

作者：钟晶晶安徽建筑大学

学位级别：硕士

近年来，随着人工冻结法凿井深度的增加，冻结管断管事故时有发生，主要存在井帮位移大，冻结管断裂，工作面底鼓等问题。目前国内对深土冻土的研究基本以砂土和粉土为研究对象，而本工程杨村矿是钙质粘土，很少有人对此课题开展研究，... 详细信息

近年来，随着人工冻结法凿井深度的增加，冻结管断管事故时有发生，主要存在井帮位移大，冻结管断裂，工作面底鼓等问题。目前国内对深土冻土的研究基本以砂土和粉土为研究对象，而本工程杨村矿是钙质粘土，很少有人对此课题开展研究，其理论方面的研究还有不少空白，为了了解由于冻结管的断裂后导致冻结液的渗漏对周边土层强度的影响。特以淮南杨村矿钙质粘土为研究对象，对淮南杨村煤矿副井井筒的典型土层钙质粘土在低温条件下的力学特性开展实验研究。（1）通过冻土单轴抗压强度试验，研究淮南杨村矿钙质粘土的冻结强度与温度、含盐量和含水率之间的变化关系。分析了淮南杨村矿钙质粘土在含盐冻结条件下的弹性模量以及泊松比随温度和含盐量的变化规律。（2）含盐量影响下钙质粘土应力应变关系的建立，通过单轴单轴抗压强度的试验得到应力与应变的关系曲线，通过分析建立以含盐率为影响因子的钙质粘土应力应变关系模型。（3）通过饱和未含盐与饱和含盐冻冻结土的强度分析，得到了饱和未含盐冻结土强度是饱和含盐之间存在倍数关系，建立了在一定温度下饱和未含盐与含盐冻土强度公式。（4）以试验为基础，根据正交试验设计，对多种影响下冻土力学性能的因素水平进行试验安排，试验得到了冻土力学性能与多种影响因素的主次关系。（5）冻土蠕变试验在WDT-100微机控制冻土压力试验机进行，对淮南杨村矿的钙质粘土蠕变特性进行了研究，建立了相应的钙质粘土蠕变模型。（6）通过蠕变试验，研究了0%、4%、4.5%、5%、5.5%盐分冻结土的蠕变常数A,B,C与温度的变化关系，并比较分析了在-10℃-15℃温度范围内，0%、4%、4.5%、5%、5.5%盐分的蠕变常量A，B,C的变化和盐分之间的关系。

关键词：人工冻结法含盐量钙质粘土影响因素强度蠕变

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多排顶管矩形始发井的结构稳定性研究

多排顶管矩形始发井的结构稳定性研究

作者：丁猛猛安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着现代化城市的快速发展,地铁隧道建设和各种管道的铺设日益增多,为了不影响交通和不破坏地下管道线路,顶管法在城市地下隧道和管线建设中得到广泛应用。某些特殊的排水工程需要建设多排平行顶管,以满足工程要求。该类工程中顶管始发... 详细信息

随着现代化城市的快速发展,地铁隧道建设和各种管道的铺设日益增多,为了不影响交通和不破坏地下管道线路,顶管法在城市地下隧道和管线建设中得到广泛应用。某些特殊的排水工程需要建设多排平行顶管,以满足工程要求。该类工程中顶管始发期间工作井的结构稳定性决定了其工程成败,亟需开展详细的研究。本文以海口市美兰机场二期扩建场外排水工程为背景,在大量文献调研和技术总结的基础上,利用有数值模拟和现场监测相结合的方法,围绕着顶管始发工作井开挖和顶进施工两个阶段,对始发工作井稳定性开展了详细研究。分析了顶管始发井开挖过程中地表沉降、围护结构的变形和内支撑轴力变化趋势;获得了顶管顶进过程中围护结构水平位移的变形趋势,得出了最优的顶管顶进施工顺序;揭示了顶进过程中破洞和顶推反力对围护结构受力和变形的规律。主要研究内容和结果如下:(1)在始发井开挖阶段,利用有限元分析软件进行顶管始发井施工两个阶段的模拟,并与实际监测数据进行对比分析。结果表明:基坑开挖过程中地表沉降变现为先增大后减小的“勺子形”变化趋势;围护结构变形表现为两头小中间大的变化趋势;内支撑轴力逐渐增大的趋势。(2)在顶管顶进施工过程中,围护结构变形表现为先增大后减小的变化趋势,对比分析表明三排顶管的最优施工顺序为1#3#2#顶进顺序;通过对此施工顺序下可能存在的最不利因素的分析总结,从提高始发井整体稳定性和控制纵向施工间距等几个方面提出了可行的施工建议。(3)对围护结构进行了稳定性验算,在安全稳定的基础上,研究了围护结构破洞和在受到顶推反力作用下受力和变形趋势。研究结果表明:在破洞时围护结构的水平位移表现为逐渐增大的趋势,内支撑轴力也是逐渐增大的趋势;在顶推反力的作用下围护结构内力变现为先增大后减小再增大的趋势。图[59]表[17]参[56]

关键词：多排顶管顶管始发井深基坑稳定性分析

活化剂强化原生植物修复尾矿区土壤中As的研究

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活化剂强化原生植物修复尾矿区土壤中As的研究

作者：刘抗旱安徽大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,铜矿的开采和冶炼等人为活动导致砷（As）在土壤中积累,对生态环境和人体健康构成严重威胁,亟待修复。在本研究中,选取铜陵水木冲尾矿库作为研究对象,采集尾矿库周围土壤和植物样本,测定样本中As、铅（Pb）、镉（Cd）、... 详细信息

随着经济的发展,铜矿的开采和冶炼等人为活动导致砷（As）在土壤中积累,对生态环境和人体健康构成严重威胁,亟待修复。在本研究中,选取铜陵水木冲尾矿库作为研究对象,采集尾矿库周围土壤和植物样本,测定样本中As、铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、锌（Zn）含量,评价土壤污染程度,筛选尾矿区具有As污染土壤修复潜力的原生植物;然后,通过向种植供试植物的盆栽中施加以谷氨酸二乙酸四钠（GLDA）、蜈蚣草水提取物（ST）和茶皂素以不同比例混合制备的复合型植物源活化剂,根据土壤As赋存形态及供试植物生物量、提取量和生理指标的改变,筛选最佳配比方案,探索最佳的植物修复策略。主要研究结果显示:（1）研究区土壤受到As、Cd、Hg、Cu、Zn不同程度的污染,为铜陵市环境背景值的12.22、1.83、2.44、1.19和2.63倍,根据单因子指数和内梅罗综合指数,研究区尾矿库土壤表现出以As为主要污染物,其次是Cd、Hg、Cu、Zn的复合污染。12种优势植物大多为草本植物,且所有植物As、Cr含量均超过植物的正常范围。蜈蚣草（Pteris vittata）中As的BCF和TF值均大于1,且地上部分As含量达到1304 mg·kg-1,超过超富集植物临界值,可用于尾矿库As污染土壤的植物提取。节节草（Equisetum ramosissimum）对Zn表现出良好的积累和运输能力,但未达到超富集植物临界值,可作为良好的植物提取候选物种。大叶井口边草（Pteris cretica）对As以外的其他金属的TF值均较低,而香根草（Vetiveria zizanioides）中Cr、Cu、Zn的BCF值大于1,TF值小于1,是植物稳定的理想物种。（2）在GLDA、草酸（OA）、ST、柠檬酸（CA）和EDTA处理条件下,土壤中生物有效态As含量显著升高,施用GLDA效果最佳,较对照组（CK）提高了39.6%。施用活化剂蜈蚣草地上部分As含量显著升高,分别提高了29.3%、19.8%、9.5%、20.1%和38.8%;在GLDA处理条件下,蜈蚣草生物量最大,为717 mg·kg-1,是CK的1.25倍,而施用蜈蚣草水提取物蜈蚣草生物量无显著变化。根据蜈蚣草对As的积累量和去除率,五种活化剂修复效果依次为GLDA>OA>ST>CA>EDTA>CK。（3）在土壤模拟试验中,复合型植物源活化剂处理土壤中残渣态As的质量分数显著降低,而生物有效态As质量分数显著升高,在GST7（7:12:1）处理条件下,生物有效态As的质量分数达到最大,较对照组（CK）提高了40.80%。盆栽试验中,复合型植物源活化剂处理蜈蚣草生物量随GLDA比例升高和茶皂素比例降低,呈现先升高后降低的趋势,在GST6（6:12:2）处理时达到最大,为3.56 g·plant-1。蜈蚣草中As的质量分数随GLDA比例升高和茶皂素比例降低逐渐升高,在GST7处理时蜈蚣草地上部和根部As的质量分数达到最大,为717 mg·kg-1和281.20 mg·kg-1,较CK提高了36%和18%。蜈蚣草对As提取量和去除率变化趋势与其生物量变化一致,呈现先升高后降低的趋势,在GST6处理时达到最大,其值为1795μg·plant-1和0.59%,是CK的1.85和1.90倍。综合表明复合型植物源活化剂的配比方案为6:12:2时蜈蚣草的修复效果最佳。综上所述,铜陵水木冲尾矿库周围土壤受到As严重污染,根据对周围原生植物的调查发现,As超富集植物蜈蚣草可作为尾矿库周围As污染土壤修复的理想物种。在盆栽实验中,复合型植物源活化剂的施加提高了土壤中生物有效态As的含量,蜈蚣草生物量、As提取量、去除率显著升高,且在复合型植物源活化剂配比方案为6:12:2时,修复效果较好。复合型植物源活化剂联合尾矿区原生植物的修复方案可作为一种新型的植物修复模式。

关键词：尾矿库砷蜈蚣草水提取物复合型植物源活化剂植物修复

西部煤矿立井钻机基础结构受力特征与优化研究

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西部煤矿立井钻机基础结构受力特征与优化研究

作者：苏妮安徽建筑大学

学位级别：硕士

矿区的煤炭开采都伴随着各种各样的安全问题,如立井井筒损坏、周边围岩破裂、井孔塌陷、井内涌砂等影响立井工程施工稳定与安全的破坏现象就在很多矿区都接连多次发生过。而陕西省西部煤矿处于第四系砂层,具有岩体结构松散、透水性大、... 详细信息

矿区的煤炭开采都伴随着各种各样的安全问题,如立井井筒损坏、周边围岩破裂、井孔塌陷、井内涌砂等影响立井工程施工稳定与安全的破坏现象就在很多矿区都接连多次发生过。而陕西省西部煤矿处于第四系砂层,具有岩体结构松散、透水性大、无粘性等特点,故设置有放置钻头、承受钻机以及维护井口稳定防止井帮坍塌的钻机基础结构。但目前对于西部煤矿立井钻机基础的相关研究很是少见,而钻机基础对于减少井筒受力破坏的程度,保证井筒施工中的工作安全、减少立井建设造价等方面又有着重要作用。因此,将西部煤矿历经钻机基础作为研究对象来研究其结构受力特征与优化就具有其现实意义,可为类似项目提供相关理论价值与参考意义。本文以陕西省榆林市可可盖煤矿钻机基础立井施工为工程依托,采用理论分析、试验与数值模拟相结合的研究手段,展开煤矿立井钻机基础结构受力特征与优化的研究。主要研究如下:(1)通过既有荷载计算原理在分析钻机基础的受力结构下推导出新的荷载计算公式。然后进行实例分析与比较,得出推导公式计算值随井筒深度的变化趋势与原公式土侧压力分布规律一致,且较之原公式的土侧压力值偏大而随着井筒深度的增加二者之间的差值也在加剧。后通过与室内模型试验的土侧压力值数据进行对比可知,在同样的条件下,推导公式计算值与试验数据值更为贴合,从而验证了推导公式的适用性与正确性。最终得到钻机基础立井的荷载计算公式。(2)利用室内模型试验方法对回风立井钻机基础下的施工进行试验方案的设计并通过试验得到工况一(锁口基础下施工)、工况二(立井井壁)、工况三(钻机基础结构)下立井开挖受力与变形的试验结果。然后进行分析比较得出钻机基础立井的受力分布规律与常规立井基本一致都是随着立井深度的增加而增加,类三角型分布。同时在同一水平剖面的受力分布均匀数值一致。比较不同工况下受力的最大值可知,较之工况二,钻机基础结构使得立井受力削减1/4左右。(3)应用MIDAS GTS/NX软件对立井施工过程进行数值模拟的建立,对工况一、二、三的立井施工过程进行有限元数值模拟的数据分析,得出不同工况下的受力变形情况与分布规律。地表沉降与井底隆起的变化趋势在不同工况下都是随着钻井深度增加而逐渐变大,呈抛物线型分布。对比发现工况一的井底隆起值大大超出了工程规定的施工变形量,工况二的井底隆起比起工况一减少了50%左右但依然未满足规范允许值。最后,工况三较之工况一、二使得隆起值大大降低且达到规定允许变形量内。同时,工况二、三的应力分布规律都呈类三角型分布。后与试验结果的应力值进行对比验证,试验模型的应力值要偏小,应力变化规律一致,随深度亦呈现类三角型非线性变化在同一水平剖面分布均匀大小一致。考虑一些误差与影响因素,可认为在误差允许的范围内二者结果是相等的,这也就证明了试验模型与数值模拟的准确性与可靠性,其研究结果可具有参考性。(4)通过数值模拟软件模拟不同壁厚下立井施工的过程,在原钻机基础方案上分析优化措施井壁厚度为0.8m和井壁厚度1.0m的受力变形结果得出井壁应力的大小会随井壁壁厚的减少而增加,与原方案相比,采取咬合桩壁厚1.0m、0.8m的加固可使地表沉降减少,井底隆起减小12%,井壁应力增加16%与46%。最终,综合比较可得本文对钻机基础结构的优化措施采用壁厚1.0m最好,既满足工程的施工安全又减少了工程造价,提升了经济性。图[53]表[10]参[53]

关键词：西部煤矿钻机基础受力变形特征结构优化