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粗砂滑坡离心模型试验及离散元细观模拟

科学技术与工程 2022年第22期22卷 9500-9507页

作者：杜强曲立强刘俊芳内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 沙旱区地质灾害与岩土工程防御自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为了探明砂土滑坡的力学机理,采用自行研制的降雨诱发滑坡离心模型试验装置,进行粗砂滑坡离心模型试验,基于试验结果,采用改进后的离散元数值模拟程序对滑坡过程进行细观研究,从细观和非饱和角度对离心模型试验进行补充。研究结果表明:... 详细信息

为了探明砂土滑坡的力学机理,采用自行研制的降雨诱发滑坡离心模型试验装置,进行粗砂滑坡离心模型试验,基于试验结果,采用改进后的离散元数值模拟程序对滑坡过程进行细观研究,从细观和非饱和角度对离心模型试验进行补充。研究结果表明:粗砂滑坡发生的细观机理为坡体中的水无法及时排出,导致土颗粒悬浮在水颗粒中,土颗粒间的接触减少甚至脱离,土颗粒间的相互作用力转化为土颗粒与水颗粒之间的作用力,土体出现流体特征,抗剪强度丧失。滑坡的发展表现为两种可能的形式:各处水颗粒施加给土颗粒的作用力与此位置土颗粒的接触力正好相等,表现为整体滑动;水颗粒施加给土颗粒的作用力等于土颗粒重力和前部土颗粒的接触力之和,表现为后部滑坡向前部发展。

关键词：离心机数值模拟细观粗砂非饱和

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循环抽注水作用下承压含水层砂土的变形特性

岩土工程学报 2018年第10期40卷 1943-1949页

作者：李亚杰王旭东王雅平常银生南京工业大学岩土工程研究所

为探讨人工回灌和地下水位季节性变化等因素对承压含水层砂土变形特性的影响,利用FlowTracⅡ增量固结试验系统,设计了符合承压含水层砂土应力状态、符合抽注水应力路径的单向压缩试验,研究了循环抽注水作用对砂土变形特性的影响规律及... 详细信息

为探讨人工回灌和地下水位季节性变化等因素对承压含水层砂土变形特性的影响,利用FlowTracⅡ增量固结试验系统,设计了符合承压含水层砂土应力状态、符合抽注水应力路径的单向压缩试验,研究了循环抽注水作用对砂土变形特性的影响规律及抽注水作用下砂土变形特性的影响因素。试验结果表明：抽水作用（加载）下砂土产生压缩变形,注水作用（卸载）下,砂土变形呈现压缩和回弹两种现象,且砂土孔隙比大（密度小）时易发生注水压缩现象;循环抽注水作用下砂土总体呈现压缩变形特性,随抽注水循环次数的增加和前期固结压力增大,注水作用下砂土变形逐渐由压缩向回弹转化。基于砂土结构演变,构建了以弹性理论和最小势能原理为基础的抽注水作用下砂土变形机理,解释了注水作用过程中砂土变形呈现的回弹与压缩交替波动的试验现象,用试验结果总结了注水强度、前期固结压力、注水速率等因素对砂土变形特性的影响规律,验证了抽注水作用下砂土变形机理的合理性。

关键词：循环抽注水承压含水层粗砂变形特性

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卸载对粗砂抗剪强度影响的直剪试验研究

土木工程学报 2020年第1期53卷 84-91页

作者：曹宇春汪科迪浙江科技学院

采用粗砂试样进行一系列卸载后的室内直剪试验,分析卸载作用、超固结比OCR、先期固结压力和剪胀性对粗砂抗剪强度的影响。试验结果表明:对于同样的卸载后竖向应力,OCR越大,相同剪切位移对应的剪应力越大;当OCR较小时,峰值强度基本上随... 详细信息

采用粗砂试样进行一系列卸载后的室内直剪试验,分析卸载作用、超固结比OCR、先期固结压力和剪胀性对粗砂抗剪强度的影响。试验结果表明:对于同样的卸载后竖向应力,OCR越大,相同剪切位移对应的剪应力越大;当OCR较小时,峰值强度基本上随超固结比的增加而增加,当OCR较大时,其对峰值强度的影响较小;当卸载后竖向应力较小时,峰值强度随竖向应力几乎线性增加,当竖向应力增加到一定数值以上时,竖向应力变化对峰值强度几乎没有影响;当卸载后竖向应力较小时,与正常固结砂样相比,超固结砂土试样均有一定的剪胀性,其中在低竖向应力下这种现象尤为明显,摩擦强度和剪胀强度均对剪胀性砂土的峰值强度有所贡献;根据试验结果,得到粗砂的峰值内摩擦角与最大剪胀角之间的线性拟合关系。

关键词：粗砂直剪试验抗剪强度超固结比先期固结压力剪胀性

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粗砂浆体水平管道流动水力坡度预测研究

水利水运工程学报 2013年第1期 71-75页

作者：赵利安许振良辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为了研究粗砂浆体水平管道流动水力坡度预测问题,通过分析和计算颗粒运动受力平衡关系,提出添加修正系数来修正干涉力的研究方法,并采用若干专家学者的试验数据,拟合出了修正系数的表达式.在此基础上,利用等效阻力模型,给出了粗砂水平... 详细信息

为了研究粗砂浆体水平管道流动水力坡度预测问题,通过分析和计算颗粒运动受力平衡关系,提出添加修正系数来修正干涉力的研究方法,并采用若干专家学者的试验数据,拟合出了修正系数的表达式.在此基础上,利用等效阻力模型,给出了粗砂水平管道流动水力坡度的计算模型,并借助相关学者的试验数据对该模型进行了检验.结果表明,模型计算值与实测值的偏差均小于10%,且考虑修正系数后,水力坡度的计算值相对增大,更加接近实测值.说明粗砂颗粒浆体管道中颗粒干涉力需要修正,且由此提出的粗砂颗粒水力坡度模型对于研究粗砂浆体管道输送技术具有一定参考价值.

关键词：浆体水力坡度粗砂水平管道

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程绞吸船施工工艺优化

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水运工程 2024年第1期 226-229页

作者：张亚楠刘昊中交天津航道局有限公司天津300461 中交(天津)疏浚工程有限公司天津300450

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程土质主要为起球的黏性土,混有少量粗砂,绞吸船在施工时受黏土起球及黏性等影响,容易出现堵管、绞刀糊堵、输送困难等情况,施工作业关键参数波动幅度较大,作业人员操作控制难度高,平均生产... 详细信息

烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程土质主要为起球的黏性土,混有少量粗砂,绞吸船在施工时受黏土起球及黏性等影响,容易出现堵管、绞刀糊堵、输送困难等情况,施工作业关键参数波动幅度较大,作业人员操作控制难度高,平均生产效率低。重点围绕绞吸船的挖掘和输送分析,确定关键施工参数,优化施工工艺,指导作业人员施工。优化后的施工工艺使烟台港龙口港区27^(#)~29^(#)通用泊位疏浚工程绞吸船施工产能提高20%以上,节约了施工成本。

关键词：黏性土绞吸船粗砂输送挖掘

基于PIV的泥泵叶轮内颗粒相对速度场的研究

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流体机械 2017年第5期45卷 6-10页

作者：徐立群倪福生刘明星顾磊河海大学疏浚技术教育部工程研究中心江苏常州213022 河海大学江苏常州213022

泥泵是挖泥船的核心设备,泥泵性能与叶轮内泥砂颗粒的运动密切相关。本文采用PIV(粒子图像测速)测量技术,分别对中砂(粒径0.2~0.4 mm)和粗砂(粒径0.8~1 mm)在叶轮内的运动速度进行了测量。研究表明:中砂颗粒沿流道的相对速度变化趋势与... 详细信息

泥泵是挖泥船的核心设备,泥泵性能与叶轮内泥砂颗粒的运动密切相关。本文采用PIV(粒子图像测速)测量技术,分别对中砂(粒径0.2~0.4 mm)和粗砂(粒径0.8~1 mm)在叶轮内的运动速度进行了测量。研究表明:中砂颗粒沿流道的相对速度变化趋势与液相相似,均在流道前半段出现高速区,在后半段出现低速区,且中砂颗粒的相对速度值均高于液相;而粗砂颗粒在叶轮流道内相对速度值变化较小,在流道前半段低于液相,在后半段与液相相差不大。

关键词：相对速度中砂粗砂叶轮泥泵 PIV

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垂直射流冲刷砂床的喷嘴间距试验研究

泥沙研究 2017年第3期42卷 54-58页

作者：顾磊倪福生徐立群申振河海大学疏浚技术教育部工程研究中心江苏常州213022 河海大学机电工程学院江苏常州213022

疏浚工程中常利用射流进行河道清淤和冲砂施工。为探究喷嘴间距对射流冲刷的影响,开展了一系列不同靶距、速度和间距的双喷嘴冲刷粗砂、中砂砂床试验,分析了冲刷坑形、冲坑深度和冲坑截面积的变化特性,得到了各工况下的最优喷嘴间距L_B... 详细信息

疏浚工程中常利用射流进行河道清淤和冲砂施工。为探究喷嘴间距对射流冲刷的影响,开展了一系列不同靶距、速度和间距的双喷嘴冲刷粗砂、中砂砂床试验,分析了冲刷坑形、冲坑深度和冲坑截面积的变化特性,得到了各工况下的最优喷嘴间距L_B和不利喷嘴间距L_N。结果表明,对于同一粒径砂床,改变靶距和速度冲刷时的L_B和L_N值变化较小,而与粗砂砂床相比,冲刷中砂砂床时的L_B和L_N值均有所增加。研究成果可供疏浚工程中射流系统设计作为参考。

关键词：喷嘴间距射流冲刷粗砂中砂试验

攀西某大型排土场原废石资源综合利用产业化研究

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现代矿业 2023年第12期39卷 159-162页

作者：李林攀钢集团矿业有限公司设计研究院钒钛资源综合利用国家重点实验室

攀西某大型排土场废石资源TFe、TiO_(2)品位分别达14.25%和5.83%,主要有用矿物为钛磁铁矿和钛铁矿。为提高资源的利用率、解决矿山资源保有量快速下降问题,对有代表性废石进行了综合利用产业化研究。结果表明,废石在破碎至-70mm、筒式... 详细信息

攀西某大型排土场废石资源TFe、TiO_(2)品位分别达14.25%和5.83%,主要有用矿物为钛磁铁矿和钛铁矿。为提高资源的利用率、解决矿山资源保有量快速下降问题,对有代表性废石进行了综合利用产业化研究。结果表明,废石在破碎至-70mm、筒式干式磁选机磁场强度398.09kA/m、筒体转速32r/min的情况下,可抛出近30%的低铁钛废石,钛磁铁矿和钛铁矿得到了有效的富集;干抛粗精矿经三段磨矿、弱磁选可获得最终铁精矿;选铁作业总尾矿经强磁选预富集、闭路磨矿、弱磁选除铁、螺旋溜槽重选、反浮选脱硫等工艺流程处理可获得最终钛精矿;干抛后的低铁钛废石可部分外销,其余采用汽车+推土机联合作业工艺堆存在排土场固定渣场;回收铁钛后的细粒尾矿采用分级+浓缩+压滤工艺处理,粗砂作为建材骨料外销,细尾经压滤后进行干堆,回水返回铁钛磨选作业。现场废石资源经过产业化工艺处理,一方面提高了矿产资源的综合利用率,另一方面较好地实现了大宗固废的资源化、减量化、无害化处理,经济与社会价值巨大。

关键词：排土场废石资源钛磁铁矿钛铁矿铁精矿钛精矿粗砂堆排

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低品质骨料混凝土稠度改性试验研究

铁道建筑 2018年第3期58卷 136-139页

作者：王晓明兰新铁路甘青有限公司甘肃兰州730050

西北地区低品质粗砂混凝土存在工作性差、施工困难和实体结构易开裂的问题。本文选择了低成本的膏体温轮胶作为稠度改性剂,通过试验研究其对粗砂混凝土性能的影响,并在宝兰客运专线隧道衬砌混凝土中进行了应用。结果表明:膏体温轮胶具... 详细信息

西北地区低品质粗砂混凝土存在工作性差、施工困难和实体结构易开裂的问题。本文选择了低成本的膏体温轮胶作为稠度改性剂,通过试验研究其对粗砂混凝土性能的影响,并在宝兰客运专线隧道衬砌混凝土中进行了应用。结果表明:膏体温轮胶具有保水增稠的特点,能够显著提高低品质骨料混凝土的塑性黏度,抑制混凝土离析、泌水和开裂,对混凝土长期力学性能、耐久性能无不利影响,用于西北地区粗砂混凝土施工具有明显的技术经济优势。

关键词：工程材料稠度改性试验研究混凝土粗砂稠度改性剂膏体温轮胶