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不同围压与水压下红砂岩三轴剪切–渗流试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 862-877页

作者：赵成业梁正召张培森唐世斌陈凡宋文成大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心辽宁大连116024 山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学矿业工程国家级实验教学示范中心山东青岛266590

为研究红砂岩剪切开裂过程中及剪切破坏前后力学与渗流规律,基于Rock Top多场耦合试验仪及自制剪切导流组件,实现三轴应力环境下的标准圆柱形试件剪切试验条件,开展不同围压、渗透压差作用下红砂岩三轴剪切–渗流试验研究,并利用离散元... 详细信息

为研究红砂岩剪切开裂过程中及剪切破坏前后力学与渗流规律,基于Rock Top多场耦合试验仪及自制剪切导流组件,实现三轴应力环境下的标准圆柱形试件剪切试验条件,开展不同围压、渗透压差作用下红砂岩三轴剪切–渗流试验研究,并利用离散元颗粒方法研究不同尺寸、形状模型的剪切开裂过程。研究表明:(1)峰前剪应力随剪切变形整体呈线性上升趋势,峰后剪切及环向变形速率加快,剪应力出现1~3次应力降;围压越大,峰前变形曲线斜率越大,剪切变形终值递增,环向变形–剪切位移曲线则越趋于平缓;峰值环向变形较为集中。(2)剪切–渗流过程可分为渗流中断阶段、渗流状态转变阶段、渗流速度逐增阶段,剪应力特征值与围压具有良好的线性关系。(3)岩样表现为宏观单一剪切面破坏,围压越大,断口边缘破碎越严重,端部剪切裂缝越大。(4)剪切破坏前后渗流量与围压服从幂函数递减规律;渗流量均随渗透压差升高而呈现极好的线性关系,且流量–渗透压差拟合曲线斜率随着围压的增大而减小;剪应力卸荷后的渗流量相比于卸荷前降低一个数量级,且随着围压增大,两者之间的差值逐渐减小。(5)模拟结果与试验相似,显示围压约束和法向约束条件下均出现斜向剪切裂纹,斜剪裂纹发育角度及密度受长径比、体积影响,三维尺寸比例为1时其影响程度最小,等尺寸比时三轴剪切强度弱于直剪强度。以上研究结果表明此次三轴剪切试验无论在方法、结果方面均具有一定的可靠性。

关键词：岩石力学剪切–渗流围压渗透压差剪切破坏

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南宁市江南公园活动空间儿童友好性研究

现代园艺 2024年第13期47卷 71-74,77页

作者：苏丽达唐世斌广西大学林学院广西南宁530004

户外活动空间不仅是儿童游戏娱乐的场所,也是体验自然、学习互动和培养能力的第二课堂。为顺应广西儿童友好城市建设发展需求,以南宁市江南公园为例,通过实地调查,综合了解儿童行为与游戏环境关联性及活动空间建设的基本现状;建立公园... 详细信息

户外活动空间不仅是儿童游戏娱乐的场所,也是体验自然、学习互动和培养能力的第二课堂。为顺应广西儿童友好城市建设发展需求,以南宁市江南公园为例,通过实地调查,综合了解儿童行为与游戏环境关联性及活动空间建设的基本现状;建立公园儿童友好评价体系,结合问卷调查对公园儿童友好度进行评价;使用模糊综合评价计算出项目层评价维度重要程度,其排序由高到低依次是:安全性(0.3019)>趣味性(0.2208)>舒适性(0.1652)>自然性(0.1321)>可达性(0.1241)>参与性(0.0559)。利用IPA模型分析并结合现场调研,总结出江南公园场地优势是绿化环境和服务设施良好、社会监督较到位,劣势是场地的趣味性偏低。针对存在问题,从安全需求、趣味需求、亲水需求、舒适需求4个方面提出公园活动空间儿童友好优化策略。

关键词：儿童友好公园空间评价分析南宁市江南公园

南宁市江南公园儿童游乐区植物景观调查与分析

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广西林业科学 2024年第1期53卷 80-86页

作者：苏丽达唐世斌广西大学林学院广西南宁530004

植物是城市公园绿地的必要组成元素,也是儿童进行户外自然体验的重要载体。为了解南宁市江南公园儿童游乐区植物资源和景观空间现状,采用实地踏查法,对其植物景观进行调查与分析。结果表明,江南公园儿童游乐区内共有园林植物59种,隶属... 详细信息

植物是城市公园绿地的必要组成元素,也是儿童进行户外自然体验的重要载体。为了解南宁市江南公园儿童游乐区植物资源和景观空间现状,采用实地踏查法,对其植物景观进行调查与分析。结果表明,江南公园儿童游乐区内共有园林植物59种,隶属于34科54属;植物生活型较齐全,以常绿乔木和灌木为主,共占植物总种数的64.41%;植物观赏特性以观叶、观花为主,观叶和观花植物分别占植物总种数的59.32%和57.63%;乡土植物36种,外来植物23种,分别占植物总种数的61.02%和38.98%;植物空间形式包括开敞式、半开敞式和覆盖式3类,植物空间丰富,但植物种类和配置形式的趣味性偏低。从儿童视角出发,通过探索植物趣味性功能、提升植物物种丰富度及挖掘植物知识和文化内涵等方式,打造可供儿童游乐、体验和学习的城市公园活动空间。

关键词：植物资源植物空间儿童游乐区

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深埋隧道围岩破裂的微震定位综述

Journal of Central South University 2023年第12期30卷 4182-4196页

作者：唐世斌刘艳晖徐浩然陈希茂 School of Civil Engineering Dalian University of TechnologyDalian 116024China Fujian Railway Construction Co. Ltd.of China Railway 24th Bureau GroupFuzhou 350013China

本文旨在综述深埋隧道工程中微震定位技术的原理和研究进展。首先,综述了微震定位的主要方法和影响定位精度的主要因素,包括波速模型、微震信号传播路径、目标函数、迭代算法、传感器的阵列,以及微震波的到时拾取等。然后,通过分析这些... 详细信息

本文旨在综述深埋隧道工程中微震定位技术的原理和研究进展。首先,综述了微震定位的主要方法和影响定位精度的主要因素,包括波速模型、微震信号传播路径、目标函数、迭代算法、传感器的阵列,以及微震波的到时拾取等。然后,通过分析这些因素对微震定位结果的影响程度,探讨各方法的优缺点,以及提高定位精度的方法和措施。通过对传感器阵列布置优化的探讨,为工程中岩体的破裂监测提供理论指导。最后,通过对本文进行简要总结,提出未来微震定位研究方向的展望。

关键词：微震定位深埋隧道微震监测定位算法

基于最大周向拉应变断裂准则的岩石裂纹水力压裂研究

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岩石力学与工程学报 2016年第A1期35卷 2710-2719页

作者：唐世斌张恒大连理工大学土木工程学院岩石破裂与失稳研究所辽宁大连116024

通过对裂纹尖端应力场Williams展开式中非奇异应力项(T应力)的考虑,建立基于最大拉应变准则的岩石裂纹水力压裂的开裂判据,推导临界水压和起裂倾角的计算式。以此为依据计算水压致裂中的临界水压和临界偏转角的变化规律,分析裂隙倾角、... 详细信息

通过对裂纹尖端应力场Williams展开式中非奇异应力项(T应力)的考虑,建立基于最大拉应变准则的岩石裂纹水力压裂的开裂判据,推导临界水压和起裂倾角的计算式。以此为依据计算水压致裂中的临界水压和临界偏转角的变化规律,分析裂隙倾角、围压、临界裂纹区尺寸、T应力、泊松比等因素对其影响作用。研究结果表明:随着围压、临界裂纹区半径以及泊松比的增加,起裂临界水压增大,临界偏转角逐渐减小。T应力对水压驱动型裂纹的扩展影响较小,但对外荷载作用下的裂纹扩展特征却有显著的影响。通过与试验结果的对比,考虑T应力的计算结果更为合理。

关键词：岩石力学断裂力学最大周向应变理论水力压力 T应力临界水压

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纳米石墨粉改性膨胀土的工程特性及微观结构

Journal of Central South University 2022年第2期29卷 499-514页

作者：李佳明唐世斌宋怀博陈学军 State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering Dalian University of TechnologyDalian 116024China College of Civil Engineering and Architecture Guilin University of TechnologyGuilin 541004China

为了减少膨胀土引起的地质灾害,使用一种新型材料代替石灰、水泥等传统的土体改性材料,并快速提高土体强度至关重要。纳米石墨粉(NGP)具有体积小、比表面积大、表面能高等特点,因此具备了高吸附性、高导电性、高润滑性等优异性能。然而... 详细信息

为了减少膨胀土引起的地质灾害,使用一种新型材料代替石灰、水泥等传统的土体改性材料,并快速提高土体强度至关重要。纳米石墨粉(NGP)具有体积小、比表面积大、表面能高等特点,因此具备了高吸附性、高导电性、高润滑性等优异性能。然而,关于NGP改良膨胀土的研究还不够深入。为研究NGP对膨胀土的改性效果,对掺入不同含量NGP的膨胀土进行了无荷载膨胀率试验、固结试验、无侧限抗压强度试验、压汞试验和微CT试验。结果表明,掺入不同含量的NGP后,膨胀土的无荷载膨胀率、力学性质和孔隙率均有不同程度的提高。当NGP含量为1.450%时,膨胀土的强度达到最大值。当NGP掺量为2.0%时,膨胀土的孔隙累计进汞体积和压缩应变达到最大值。最后,揭示了NGP对膨胀土的膨胀性、压缩性、微观结构和抗压强度的改性机理。

关键词：纳米石墨粉膨胀土工程特性微观结构微CT

基于最大周向应变断裂准则定向射孔水力裂缝扩展研究

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岩土力学 2019年第11期40卷 4543-4553页

作者：董卓唐世斌大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学岩石破裂与失稳研究所辽宁大连116024

利用最大周向应变断裂准则,基于裂纹扩展增量法模拟水力裂缝扩展过程。数值模拟结果表明,上述裂缝扩展方法能有效模拟水力裂缝扩展过程。在此基础上利用该方法分析了定向射孔水力裂缝初始起裂水压、扩展路径和裂缝"偏转角"受射孔长度与... 详细信息

利用最大周向应变断裂准则,基于裂纹扩展增量法模拟水力裂缝扩展过程。数值模拟结果表明,上述裂缝扩展方法能有效模拟水力裂缝扩展过程。在此基础上利用该方法分析了定向射孔水力裂缝初始起裂水压、扩展路径和裂缝"偏转角"受射孔长度与倾角、地应力差、泊松比和注水压力的影响。通过预测裂缝初始起裂水压和扩展路径,可以优化选择合适的射孔参数。减小地应力差有助于降低裂缝起裂水压,同时可以使裂缝在扩展过程中沟通更大的有效储层。泊松比在临界荷载条件下对裂缝起裂特性产生显著影响,但是在高水压条件下对裂缝扩展路径无明显影响。敏感性分析表明,射孔倾角是影响压裂效果的关键性因素。对上述多因素的影响分析可以为定向射孔水力压裂设计与施工提供重要的参考依据。

关键词：断裂力学最大周向应变准则定向射孔扩展路径泊松比

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岩石材料裂纹尖端起裂特性研究

岩石力学与工程学报 2017年第3期36卷 552-561页

作者：唐世斌张恒大连理工大学岩石破裂与失稳研究所辽宁大连116024

通过综合考虑Williams展开式中奇异应力项和非奇异应力项(T应力),运用断裂力学方法深入探讨远场拉–压、压–压应力组合下裂纹尖端起裂特性。在最大周向应力准则中考虑T应力的影响作用,并将其作为拉伸破裂判据;在剪切破裂方面,提出考虑... 详细信息

通过综合考虑Williams展开式中奇异应力项和非奇异应力项(T应力),运用断裂力学方法深入探讨远场拉–压、压–压应力组合下裂纹尖端起裂特性。在最大周向应力准则中考虑T应力的影响作用,并将其作为拉伸破裂判据;在剪切破裂方面,提出考虑法向应力影响的最大剪应力准则。通过对拉伸和剪切破裂发生条件的探讨,进一步阐明剪切破坏与裂纹倾角、内摩擦角、抗拉强度、黏聚力等参数之间的关系。研究结果表明,Williams展开式中非奇异应力项对于裂纹起裂角有重要的影响,所提出理论比传统理论计算的起裂角与实验结果更加吻合。随着内摩擦角的增大,剪切破裂减弱而拉伸破裂增强。随着黏聚力增大或者抗拉强度降低,拉伸破裂增强而剪切破裂减弱。

关键词：岩石力学起裂角裂纹扩展剪切破坏断裂判据

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贵阳市泉湖公园使用后评价分析

现代园艺 2023年第1期46卷 13-15页

作者：吴沁唐世斌广西大学林学院广西南宁530004

贵阳市泉湖公园是贵阳人工作休闲之余游玩放松和愉悦身心的最佳去处,公园的方方面面能否满足游人的需求是一个值得探究的问题。本研究从公园、使用者及其互动关系出发,将使用后评价(POE)的理论运用于贵阳市泉湖公园,采用层次分析法(AHP... 详细信息

贵阳市泉湖公园是贵阳人工作休闲之余游玩放松和愉悦身心的最佳去处,公园的方方面面能否满足游人的需求是一个值得探究的问题。本研究从公园、使用者及其互动关系出发,将使用后评价(POE)的理论运用于贵阳市泉湖公园,采用层次分析法(AHP)、问卷调查法和大数据分析法对泉湖公园的使用后评价(POE)进行研究,找出公园设计、业态规划、管理中存在的问题,并将问题梳理总结及提出优化策略。

关键词：使用后评价满意度评价优化策略贵阳市泉湖公园