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煤矿安全 2021年第4期52卷 31-38页

作者：严敏张彬彬李锦良张坤尹周明闫冬洁西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

为研究低透气性煤的孔隙结构特征及孔隙连通程度,对原煤煤样进行试验,分析饱和水和残余水状态下煤样的T2曲线,得到煤样的自由流体值、束缚流体值、有效孔隙率、孔径分布及渗透率等参数,建立了孔隙连通率定量计算模型。结果表明:煤样孔... 详细信息

为研究低透气性煤的孔隙结构特征及孔隙连通程度,对原煤煤样进行试验,分析饱和水和残余水状态下煤样的T2曲线,得到煤样的自由流体值、束缚流体值、有效孔隙率、孔径分布及渗透率等参数,建立了孔隙连通率定量计算模型。结果表明:煤样孔隙率为6.30%~11.02%,孔径分布呈3段式,孔隙主要集中分布在0~100 nm段,微小孔发育、中大孔及裂隙不发育;吸附孔与孔隙率成反比,渗流孔与孔隙率成正比;煤样孔隙连通率为31.50%~62.05%,孔隙连通率受孔隙尺度的影响,煤样孔径在100 nm以下的孔隙连通率最高为58.45%,孔径为100 nm以上的孔隙连通率在94%以上;孔隙连通率与孔隙率、有效孔隙度、渗透率表现出了较好的正相关关系。

关键词：低透气性煤孔隙结构孔隙连通率渗透率核磁共振

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地表水入渗下桩侧摩阻力及桩周土体孔隙结构变化研究

地表水入渗下桩侧摩阻力及桩周土体孔隙结构变化研究

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作者：张宇中南大学

学位级别：硕士

单桩由于其自身良好的力学特性和适用性被广泛地应用于桥梁、港口、高层建筑、铁路路基等各项实际工程之中。由于桩基础服役场景的复杂性,其单根桩基不可避免的会受到地表降水、河水等水流长时间的入渗侵蚀,使得桩周土体的孔隙结构产生... 详细信息

单桩由于其自身良好的力学特性和适用性被广泛地应用于桥梁、港口、高层建筑、铁路路基等各项实际工程之中。由于桩基础服役场景的复杂性,其单根桩基不可避免的会受到地表降水、河水等水流长时间的入渗侵蚀,使得桩周土体的孔隙结构产生变化,从而影响单桩的力学特性的发挥。针对上述情况,本文通过室内试验以及CT扫描技术研究单桩宏观力学特性以及桩周土孔隙结构变化,最后通过理论分析建立了考虑入渗深度影响的桩侧摩阻力计算模型。主要内容及研究成果如下:(1)通过自制入渗试验装置,研究了不同入渗深度、土体不同初始状态以及不同成桩类型对单桩承载能力的影响,结果表明:土体不同初始状态下入渗深度对单桩承载能力的影响存在显著差异,土体饱和状态下单桩承载能力受入渗深度影响很小;不同类型单桩承载能力均随入渗深度增加而减小。(2)借助于CT扫描技术,对入渗侵蚀作用下桩周土体孔隙结构变化过程进行了研究,并分析了孔隙结构变化与宏观力学特性的联系,结果表明:在桩周一定区域内,入渗作用对孔隙率的影响大于其余区域;不同土体初始状态下的试样随着入渗深度的增加桩周土体的孔隙率不断增加,孔隙倾角、孔隙连通率以及孔隙尺寸也随之增加。(3)依托室内模型试验以及CT扫描试验,并根据现有桩侧摩阻力计算理论,通过引入入渗系数推导出了考虑入渗侵蚀作用影响的桩侧摩阻力计算公式,并通过补充试验及相关文献数据对该计算公式的可行性进行了验证。图58幅,表19个,参考文献102篇

关键词：入渗作用桩侧摩阻力孔隙倾角孔隙尺寸孔隙连通率

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