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涌水隧道高聚物帷幕注浆技术研究

公路 2022年第4期67卷 372-377页

作者：周新星山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原市030032 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉市430070

为解决隧道涌水病害,通过高聚物注浆材料的研发、高聚物注浆材料性能的评价、公路隧道帷幕注浆方案的设计、高聚物帷幕注浆的施工及高聚物帷幕注浆的作用机理研究,提出了涌水公路隧道病害的处治方法及高聚物帷幕注浆质量检测与评价方法... 详细信息

为解决隧道涌水病害,通过高聚物注浆材料的研发、高聚物注浆材料性能的评价、公路隧道帷幕注浆方案的设计、高聚物帷幕注浆的施工及高聚物帷幕注浆的作用机理研究,提出了涌水公路隧道病害的处治方法及高聚物帷幕注浆质量检测与评价方法。结果表明:涌水公路隧道要求高聚物注浆材料密度为0.25~0.43 g/cm^(3),抗压强度至少为5.89~7.68 MPa,渗透系数少于2×10^(-7)m/s;高聚物帷幕注浆可以有效封堵隧道涌水,及时解决隧道涌水病害。

关键词：公路隧道涌水帷幕注浆作用机理高聚物

深埋高压富水隧道水文地质分析及其注浆设计方法研究

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深埋高压富水隧道水文地质分析及其注浆设计方法研究

双稳态吸振结构靶向能量转移与全局动力学研究

2022年工业建筑学术交流会

作者：周新星山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

为快速、安全、高效地处治深埋高压富水隧道突水突泥灾害,采用物探成像、超前探孔揭露突水突泥段水文地质情况,预估涌水量,分析静水压力和隧道衬砌外水压力,结合具体案例的岩层特性及注浆材料特性,分类分区域进行深埋高压富水隧道注浆设... 详细信息

为快速、安全、高效地处治深埋高压富水隧道突水突泥灾害,采用物探成像、超前探孔揭露突水突泥段水文地质情况,预估涌水量,分析静水压力和隧道衬砌外水压力,结合具体案例的岩层特性及注浆材料特性,分类分区域进行深埋高压富水隧道注浆设计,提出深埋高压富水隧道注浆设计方法。结果表明:超前探孔是揭露深埋高压富水隧道水文地质情况的有效技术。深埋高压富水隧道基岩裂隙出水区域宜采用高聚物注浆材料进行局部径向注浆,隧道洞体渗漏水区域且围岩等级较低的隧址区域建议采用水泥-水玻璃双浆液进行超前小导管注浆,岩溶隧道突水突泥地段采用植物基高聚物安全应急注浆材料进行全断面超前帷幕注浆,无水岩溶隧道采用素混凝土配合水泥单浆液进行回填注浆。

关键词：深埋高压富水隧道水文地质注浆设计突水突泥

来源： cnki会议评论

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双稳态吸振结构靶向能量转移与全局动力学研究

作者：周新星中国民航大学

学位级别：硕士

本文提出一种新型的轻质接地双稳态非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink)弱耦合于线性主结构并研究其减振特性和减振效果。通过研究系统的Hamiltonian拓扑结构和动力学特征,应用摄动分析和Melnikov方法等解析办法,揭示了这类接地双稳态... 详细信息

本文提出一种新型的轻质接地双稳态非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink)弱耦合于线性主结构并研究其减振特性和减振效果。通过研究系统的Hamiltonian拓扑结构和动力学特征,应用摄动分析和Melnikov方法等解析办法,揭示了这类接地双稳态非线性减振器的减振特性。结合双稳态和非对称的特性,优化系统种发生的靶向能量传递。通过和接地线性减振装置的对比突出了这类新型接地双稳态非线性吸振结构的优点。具体研究内容如下:首先,推导了主结构耦合接地线性减振器的动力学方程。讨论该系统的两类线性模态,并根据这两类模态的特征揭示了接地线性减振装置的减振机理。进一步的通过两类线性模态的动力学特性研究了接地线性吸振器的减振特性。其次,推导了主结构耦合接地双稳态非线性能量阱动力学方程。在1:1内共振等能量流形和庞加莱截面上分别讨论了非线性能量阱能量交换的能力和非线性模态(Nonlinear Normal Mode)的动力学特征,并且通过耦合系统的庞加莱映射探讨了这些动力学特征的形成机理。靶向能量转移(Targeted Energy Transfer)作为一个单向不可逆的能量传递通道是通过带阻尼的耦合系统中不同的NNM之间的分岔而实现,引入势能阱的非对称性可以实现完全能量转移,也就是将耦合系统中全部的能量传递到吸振装置中以达到减振效果。综合探讨了冲击激励和周期正弦激励下耦合系统的响应特点,对比线性吸振装置突出了这类新型双稳态弱耦合NES的轻质特征和宽频特性。

关键词：接地双稳态非线性能量阱 Hamiltonian系统 Melnikov方法靶向能量转移 NNM 分岔

心理护理在手术室护理中的应用及其对患者心理状态及生理功能的影响分析

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中文科技期刊数据库（文摘版）医药卫生 2022年第4期 0136-0138页

作者：周新星青海省妇女儿童医院手术室青海西宁810000

探究心理护理在手术室护理中的应用及其对患者心理状态及生理功能的影响。方法:选取2021年1月-2021年12月期间的80例患儿,采用完全随机的电脑抽取方式,形成两个不同组别,其中一个组别采取心理护理,另一个组别进行常规护理,分别设定为实... 详细信息

探究心理护理在手术室护理中的应用及其对患者心理状态及生理功能的影响。方法:选取2021年1月-2021年12月期间的80例患儿,采用完全随机的电脑抽取方式,形成两个不同组别,其中一个组别采取心理护理,另一个组别进行常规护理,分别设定为实验对照组和常规对照组,并对最终实验效果进行比对分析。结果:有效排除干扰因素,保障实验真实有效开展后,发现心理护理措施组别的实际护理后疼痛程度、负面情绪改善情况、生理指标情况和各自组别患者家属对护理措施认可度等数据优于常规护理措施的组别,组间数据对比具有统计学意义,统计学表现为P<0.05。结论:综上,在对进行手术治疗的患儿临床护理方案探究中,可以尝试使用心理护理干预,根据本次实验结果可以发现,能够带来高于常规措施的护理效果,在保证安全性的前提下,增加护理效果,更可以达到提高患者对医疗工作满意度的深远影响,故值得临床更广泛的推广应用。

关键词：医患关系心理骨科手术室

精细化管理模式在手术室护理管理中的应用效果观察

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中文科技期刊数据库（文摘版）医药卫生 2022年第3期 0136-0138页

作者：周新星青海省妇女儿童医院手术室青海西宁810000

探讨精细化管理模式在手术室护理管理中的应用效果。方法:选取2022年1月—2022年6月就诊于青海省妇女儿童医院骨科的儿童下肢创伤患者80例,选取年龄段为6-16岁,按照单盲随机对照法分为观察组和对照组,每组各40例。对照组接受常规护理干... 详细信息

探讨精细化管理模式在手术室护理管理中的应用效果。方法:选取2022年1月—2022年6月就诊于青海省妇女儿童医院骨科的儿童下肢创伤患者80例,选取年龄段为6-16岁,按照单盲随机对照法分为观察组和对照组,每组各40例。对照组接受常规护理干预,观察组进行心理干预的同时联合精细化护理,对比分析两组护理干预效果。结果:入院后对两组患儿进行综合评估,其SAS、SDS、PCI-C与VRS评分均无显著差异(P>0.05),但出院前对两组患儿进行综合评估,观察组患儿分别以(0.35±0.01)分的SAS评分、(30.25±0.85)分的SDS评分、(30.25±0.75)分的PCI-C评分与(1.55±0.10)分的VRS评分,而显著低于对照组患儿的(0.58±0.02)分、(40.35±0.75)分、(40.15±0.95)分和(3.15±0.25)分(P<0.05);同时,观察组患儿以97.50%的护理满意度而显著高于对照组患儿的75.00%(P<0.05)。结论:心理干预联合精细化护理在创伤后儿童围手术期的护理应用效果显著,可显著改善患儿的负性情绪、心理状态与疼痛度,并能够在显著提升护理质量的基础上显著提升患儿对护理工作的满意度,应用价值较高,值得推广。

关键词：心理干预精细化护理创伤后儿童围术期

隧道断层破碎带突水突泥安全防护技术案例分析

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市政技术 2022年第12期40卷 19-25页

作者：周新星山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032

隧道施工过程中遭遇断层破碎带时由于断层处水系发育完整、围岩破碎、土体松散,极易发生突水突泥灾害。针对隧道断层破碎带突水突泥问题,综合评述了隧道突水突泥致灾机理及隧道突水突泥典型案例,并对案例中突水突泥灾害注浆处治技术及... 详细信息

隧道施工过程中遭遇断层破碎带时由于断层处水系发育完整、围岩破碎、土体松散,极易发生突水突泥灾害。针对隧道断层破碎带突水突泥问题,综合评述了隧道突水突泥致灾机理及隧道突水突泥典型案例,并对案例中突水突泥灾害注浆处治技术及其工程应用进行了总结,评价了隧道断层破碎带突水突泥注浆材料及其注浆安全防护技术。结果表明:在隧道突水突泥致灾机理的相关理论中突变理论对隧道断层破碎带突水突泥灾害的解释较为合适,突变理论认为隧道断层破碎带突水突泥主要受地层岩性、地下水赋存状态及存量的影响,地层岩性中断层破碎带致灾构造是决定性因素。钻爆开挖过程中断层破碎带处开挖扰动容易引起围岩等级恶化,通常采用预注浆进行加固;预留不少于最小安全厚度的防突岩盘是防止突水突泥灾害的关键;预留适当厚度的止浆墙和淤积体的正确清除是防止隧道二次突水突泥的关键。水泥单液浆、快硬硫铝酸盐水泥单液浆、水泥-水玻璃双液浆仍然是目前常用的隧道断层破碎带突水突泥处治材料。研究结果为隧道断层破碎带突水突泥注浆安全防护提供了指导和理论依据。

关键词：隧道断层破碎带突水突泥灾害注浆安全防护

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纤维改性粉煤灰基地聚物的强韧化机理研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2023年第1期46卷 104-110页

作者：周新星吴天军山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 山西交科岩土工程有限公司山西太原030006

为明确木质素纤维在循环流化床粉煤灰基地聚物(circulating fluidized bed fly ash based geopolymer,CFBG)中的强韧化机理,文章通过添加偏高岭土和少量的电石渣,借助电子式万能材料试验机、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪... 详细信息

为明确木质素纤维在循环流化床粉煤灰基地聚物(circulating fluidized bed fly ash based geopolymer,CFBG)中的强韧化机理,文章通过添加偏高岭土和少量的电石渣,借助电子式万能材料试验机、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、红外光谱、工业CT及分子模拟,对不同木质素纤维掺量(质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)的地聚物进行力学特性、结构及微观形貌测试,分析不同木质素纤维掺量对CFBG强韧化机理的影响。结果表明:当木质素纤维掺量为0.3%时,CFBG抗折强度和断裂韧性达到最大值,分别为18.6 MPa、9.6 MPa·m^(1/2);随着木质素纤维掺量增加,地聚物抗压强度和断裂韧性呈上升趋势;掺入木质素纤维可促进地聚物中莫来石晶相、类沸石晶相及C-S-H凝胶的生成,显著改变地聚物的结构;木质素纤维的掺入可降低地聚物表面孔隙,改变地聚物破坏形式,延长裂缝的扩展路径。研究结果可为促进工业固废高附加值资源化利用提供理论依据。

关键词：地聚物粉煤灰木质素纤维偏高岭土强韧化机理

微生物燃料电池氧还原催化剂的制备及其产电性能研究

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微生物燃料电池氧还原催化剂的制备及其产电性能研究

作者：周新星南京理工大学

学位级别：硕士

微生物燃料电池(MFCs)是利用微生物作为催化剂降解污水中的有机物,将化学能转化为电能的装置。作为一种清洁环保的新能源技术,近年来MFCs受到越来越多的关注。氧气还原反应(ORR)是MFCs中最重要的反应,是影响MFCs的产电效率的重要因素之... 详细信息

微生物燃料电池(MFCs)是利用微生物作为催化剂降解污水中的有机物,将化学能转化为电能的装置。作为一种清洁环保的新能源技术,近年来MFCs受到越来越多的关注。氧气还原反应(ORR)是MFCs中最重要的反应,是影响MFCs的产电效率的重要因素之一。由于ORR本身弱动力学和高过电势限制了阴极反应,降低了反应效率,因此,寻找成本低廉、稳定性好和催化活性高的阴极ORR催化剂成为提高MFCs性能的重点研究方向。本论文的研究内容主要分为两部分:(1)本论文制备的PANI/β-MnO2复合催化剂表征结果表明,复合催化剂中β-MnO2呈长约为8-12 μm,宽约为200-300 nm的棒状结构,并且PANI以颗粒的形式生长在β-Mn02表面。电化学分析结果显示,制备出的PANI/β-MnO2催化剂拥有明显的氧化还原峰,产生的峰电流和交换电流密度(i0)随着PANI/β-MnO2含量的增加而增加。将三种不同的材料(β-MnO2、PANI+β-MnO2和PANI/β-MnO2)分别应用于MFC作为对比,当MFC装备PANI/β-MnO2阴极催化剂时,电池功率最大,产电性能最好,最大功率密度达到248mWm-2,开路电压为0.77V,且随着PANI/β-MnO2阴极催化剂含量的增加,MFC的性能也随之增加。因此,制备的PANI/β-Mn02可以作为潜在的微生物燃料电池ORR催化剂。(2)本论文制备的CoMn2O4/rGO复合催化剂表征结果显示,CoMn2O4颗粒分散在rGO片上,催化剂中的Co和Mn的化合价态不是单一的,而是存在着氧化还原电对Co3+/Co2+和Mn4+/Mn3+。电化学分析结果表明,CoMn2O4/rGO拥有明显的氧化还原峰,并且随着CoMn2O4/rGO含量的增加,还原峰电流和交换电流密度(i0)也随之增加。将CoMn2O4和CoMn2O4/rGO作为阴极催化剂应用于MFC,对比发现,装备CoMn2O4/rGO阴极催化剂的MFC拥有更高的产电性能,MFC的最大功率密度达到361 mWm-2,开路电压为0.822 V。因此,CoMn2O4/rGO可以作为廉价高效的ORR催化剂应用于MFCs。

关键词：微生物燃料电池氧还原反应复合催化剂产电性能

砂粒式沥青混合料的动态力学及界面粘附性能研究

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砂粒式沥青混合料的动态力学及界面粘附性能研究

作者：周新星武汉理工大学

学位级别：硕士

砂粒式沥青混合料在路面抗滑磨耗层、下封层、桥面防水层中得到了越来越多的应用。如何准确地分析不同集料类型(玄武岩、安山岩和钢渣)和不同环境(未处理、紫外老化和水损害)条件下砂粒式沥青混合料的动态力学和界面粘附性能已成为国内... 详细信息

砂粒式沥青混合料在路面抗滑磨耗层、下封层、桥面防水层中得到了越来越多的应用。如何准确地分析不同集料类型(玄武岩、安山岩和钢渣)和不同环境(未处理、紫外老化和水损害)条件下砂粒式沥青混合料的动态力学和界面粘附性能已成为国内外关注的热点科学问题。本文采用实验和模拟相结合的方法,研究了集料类型、温度、紫外老化、水损害等因素对砂粒式沥青混合料动态力学性能和界面粘附性能的影响规律,揭示了砂粒式沥青混合料动态力学性能和界面粘附性能之间的相关性,研究成果对于砂粒式沥青混合料的研究及应用具有重要的学术意义和实用价值。首先,采用动态热机械分析仪和万能材料测试系统研究了集料类型、温度、紫外老化、水损害等因素对砂粒式沥青混合料动态模量的影响,利用统计学模型对混合料动态模量的影响因素进行深入分析,同时对比了间接拉伸动态模量和三点弯曲动态模量,分析了不同动态模量测试方法的差异性程度。结果表明:各因素对砂粒式沥青混合料动态模量影响顺序为环境>温度>频率>集料类型;间接拉伸和三点弯曲动态模量具有很好的相关性。其次,采用荧光显微镜、三维景深显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱分析等微观形貌分析技术对沥青砂浆及砂粒式沥青混合料的界面形貌进行了分析,同时通过细集料吸附沥青实验和沥青-集料粘附功测试对砂粒式沥青混合料的粘附性能进行了验证。形貌分析结果显示:玄武岩沥青混合料断裂面沥青与集料接触界面所占比例较大,断裂面裸露较少玄武岩,界面粘附性能由粘聚失效主导;钢渣沥青混合料断裂面沥青所占比例较大,沥青-钢渣之间粘结紧密,界面粘附性能由粘聚失效主导;安山岩沥青混合料断裂面由裸露集料和砂浆相间组成,因此其界面粘附性能由粘附失效和粘聚失效共同主导。最后,以沥青组分和集料物相组成分析为基础,利用Materials Studio软件建立砂粒式沥青混合料界面模型,探讨沥青-集料的界面粘附能、沥青在混合料界面的扩散、沥青-集料的界面失效形式以及砂粒式沥青混合料界面粘附的机理。结果表明:钢渣沥青混合料的界面能大于玄武岩和安山岩沥青混合料的界面能;紫外老化和水损害都会降低砂粒式沥青混合料的界面能,加剧粘附失效,且水损害对沥青混合料粘附性的损害程度更严重;混合料的马歇尔稳定度、断裂能、界面形貌、界面能之间存在较好的相关性。

关键词：砂粒式沥青混合料动态力学性能界面粘附性能分子模拟