南水北调配套工程定向钻施工应急控制措施

文章主要介绍了穿越南水北调总干渠定向钻施工期间,各施工阶段容易出现的导向孔与设计穿越曲线偏移、导向孔卡钻、扩孔卡钻、管线回拖受阻、钻孔塌方、回拖过程中出现拖力过大,拖不动管的情况、冒浆等几种质量问题,并针对这些问题提出应急控制措施。     

定向钻拖拉钢管穿越汾河施工技术简述

在输水管线施工中，采用定向钻拖拉直径较大（内径大于1 m）钢管穿越河道是一种新的施工工艺。该工艺采用大型的定向钻机进行导向孔钻孔、扩孔、泥浆护壁、洗孔、管道回拖等施工。阐述了山西省晋中东山供水工程输水线路施工二十八标管道在穿越汾河时，用定向钻拖拉DN1 020钢管的施工要点，以便在同类工程中推广。     

川气东送管道万福河穿越工程定向钻施工技术

在敷设长距离输送管道时,遇到特殊地形如河流、堰塘及建筑物等不便于开挖施工地段,采用定向钻施工工艺可减少工程量和节省工期。川气东送万福河穿越管道工程采用了定向钻施工工艺。重点介绍了定向钻施工时导向孔钻进、预扩孔、洗孔、回拖等技术措施,并阐述了泥浆的拌制、循环及回收工艺。其中的一些经验和做法对在地质条件较差的情况下进行定向钻施工具有一定的借鉴意义。     

大口径定向钻施工中的管道发送方法研究

在定向钻施工过程中,管道回拖时能否顺利将管道发送至钻孔中并顺利回拖,既是施工的最后一步,也是最终决定工程成败的一步,因此需慎重考虑采取何种发送方法。通过对常用的管道发送方法进行总结,为今后类似大口径定向钻工程施工提供技术支撑。     

矩形装配式隧道接头的抗弯压性能数值研究

随着矩形装配式隧道在城市交通中的广泛应用，其接头的设计和性能研究备受关注。为此，研 究设计了一种新型矩形隧道错缝榫接式接头。为了探讨其力学性能，采用数值模拟方法，分析了不同轴 力和弯矩组合作用下，接头张开量、侧向位移、应力及应变、接缝面交错处应变和损伤特征变化规律。结 果表明:当 Ｍ≤1400ｋＮ·ｍ时，接缝张开量和接头侧向位移随弯矩呈线性变化，轴力对接缝张开量和接 头侧向位移分别起抑制和促进作用；当 Ｍ＞1400ｋＮ·ｍ时，隧道接缝张开量和接头侧向位移随弯矩呈 非线性变化，轴力对接缝张开和接头侧向位移起抑制作用；接缝面交错处塑性应变和损伤值随弯矩增加 而大幅度增大，同时轴力对其发展有抑制作用。综上，这种新型接头结构整体力学性能良好，在浅埋矩 形隧道中具有较好的应用前景。     

南水北调沙颍河定向钻穿越技术方案

南水北调沙颍河穿越工程,采用了施工速度快、对环境影响小的水平定向钻进技术。文中介绍了DN1016 mm大口径输水管道在沙颍河复杂地质条件下定向钻穿越的设计方法和施工方案,论述定向钻穿越路线及地层选择、钻机及钻具优选、导向孔钻进、扩孔、回拖、泥浆配制等关键技术,总结工程设计经验,为大口径长输管道定向钻穿越技术在复杂地层中的应用和发展提供新的借鉴。     

红土镍矿尾渣三轴抗剪强度试验研究

抗剪强度指标的准确测定对尾渣堆场的设计和稳定性评价具有非常重要的意义。采用ＴＳＺ－２全自动三轴仪,开展了三种不同含水率条件下的红土镍矿尾渣试样固结不排水强度试验,确定了红土镍矿尾渣的应力－应变、孔隙水压力及抗剪强度指标的变化规律。试验结果表明:红土镍矿尾渣的应力－应变关系呈应变硬化型;尾渣含水率接近最优含水率时,孔压－应变关系表现出剪胀倾向,含水率为３１％时,孔压－应变关系表现出剪缩倾向;随着含水率的增加,尾渣的有效黏聚力逐渐减小,有效内摩擦角逐渐增大;尾渣的黏聚力受含水率影响较大。     

非开挖定向钻技术在大口径管道施工中的应用

汾河灌区节水改造工程管道铺设在桩号4+526. 2~4+998. 5段不具备开挖施工条件。采用非开挖定向钻进技术,在地面导航仪引导下,通过控制钻头的深度、倾角等参数,首先从起点到终点钻一个与管线设计轨迹吻合的导向孔,再用挤扩钻头回扩成孔,最后将管道牵拉拖入孔道中完成铺设任务。本文详述了施工前的准备、施工过程中各工序的要点、注意事项、控制指标和记录数据,可为类似工程施工提供借鉴。     

基于声发射技术的冻融劣化混凝土损伤特性研究

利用动静力三轴仪进行冻融劣化后的混凝土单轴循环加卸载试验,试验过程中同步采用声发射装置全程采集声发射数据,对声发射能量参数与应力应变的关系进行分析,并进行基于声发射技术的混凝土损伤特性分析。结果表明:整个循环加卸荷过程中,声发射的能量数主要集中出现在加载阶段,卸载阶段的能量数很少或几乎没有;混凝土的损伤变量随着累计塑性应变的增大呈现先缓慢增大、随后迅速增大、最后趋于缓慢增大的变化趋势;通过分析不同冻融循环次数、不同应变速率下的损伤变化规律,将混凝土循环加卸荷的损伤过程分为损伤起始、损伤稳定发展、损伤破坏三个阶段;在相同应变速率下,随着冻融循环次数的增加,混凝土的累计塑性应变整体上呈增大的趋势。     

高地温水工隧洞围岩塑性区特征及其锚固力学特性分析

为探究高地温下水工隧洞开挖后锚杆轴力分布、不同时间和不同温度下围岩塑性区特征，以新疆某水电站引水隧洞高温洞段为研究对象，以现场监测的温度数据和锚杆轴力数据为基础，基于Dracker-Prager本构模型，采用有限元法对高地温水工隧洞施工期的温度-应力耦合场进行围岩塑性区模拟分析。结果表明，高地温水工隧洞中各锚杆轴力均为拉应力，随时间不断增大，曲线斜率逐渐减小，各锚杆轴力最大处位置有所不同，但各锚杆在第8 d后前端轴力增长明显减缓；随着时间的推移，围岩塑性区向上下扩展，且塑性区厚度增加，塑性应变值逐渐增大；围岩初始温度越高，开挖后洞壁与内部围岩的温差越大，温度应力对围岩塑性区的影响越大；围岩的温度越高，塑性区更容易在拱肩处向围岩深处恶化发展。     

单轴循环受拉条件下SP-HFRC力学性能试验研究

通过对21个钢－聚丙烯混杂纤维混凝土（ＳＰ－ＨＦＲＣ）试件进行单轴循环受拉试验，研究ＳＰＨＦＲＣ在循环受拉条件下的力学行为变化规律。重点分析混杂纤维体积掺量及长径比对应力－应变全曲线、累积塑性应变、刚度退化、应力退化的影响。结果表明:混杂纤维具有逐级阻裂作用使得ＳＰＨＦＲＣ试件呈现明显延性破坏特征；应力－应变全曲线卸载点应变与塑性应变呈线性关系；ＳＰ－ＨＦＲＣ刚度退化过程随钢纤维体积掺量和长径比增加而减缓，受聚丙烯纤维体积掺量的影响不明显；纤维对应力退化率的影响不明显。在试验结果和相关文献试验数据的基础上，建立了ＳＰ－ＨＦＲＣ单轴循环受拉应力－应变全曲线方程，可用于结构非线性和滞回性能等的分析。     

真三轴试验下真实应变对塑性混凝土应力 －应变特性的影响

目前国内外学者对于塑性混凝土的研究工作大部分都是基于其小应变假定的基础上进行的, 为了分析塑性混凝土大极限应变对其应力－应变特性的影响,设计了4组塑性混凝土配合比及12个围 压环境进行真三轴试验。研究了塑性混凝土的峰值强度及峰值后曲线特征。结果表明:小应变假定和 真实应变下峰值强度与围压环境的相对变化关系一致,当第三主应力相同时,塑性混凝土的峰值强度随 第二主应力的增大而增大,但增幅越来越小;当膨润土掺量为零时,小应变假定和真实应变下应力－应 变峰值后曲线特征一致,呈现近似塑化或理想塑化特征;当膨润土掺量不为零时,真实应变下塑性混凝 土应力－应变曲线峰值后出面明显下降段,出现明显峰值点。     

摩阻对混凝土压缩试件受力状态影响分析

为研究混凝土压缩试验中钢压板与试件间摩阻对混凝土受压状态的影响,采用Ｎａｊａｒ损伤理论方法,基于ＣＤＰ模型建立了混凝土棱柱体和立方体单轴压缩的数值模型。分析了混凝土试块破坏特征和应力应变分布状态,绘制受压过程应力－应变曲线。计算结果表明,混凝土试件单轴压缩时弹性阶段受摩擦力影响相对较小,棱柱体峰值应力随着摩擦系数增大而减小,峰值应变则随之增大;立方体峰值应力和峰值应变均随着摩擦系数增大而增大。棱柱体和立方体的竖向应力和应变沿高度和宽度分布随着摩擦系数的增大越不均匀,当摩擦系数不大于0．5时,在棱柱体中间位置粘贴应变片所测得竖向应变与理想状态较为接近。采用数值模拟方法可有效分析混凝土压缩试件在摩阻作用下的受力状态,研究结论可为混凝土单轴压缩试验提供理论支撑。     

分级加载条件下深部灰岩蠕应变特性研究

为研究深部灰岩蠕应变特性,采用GDS-VIS三轴流变仪对不同深度试样做分级加载单轴蠕变试验。基于试验结果,计算出灰岩长期强度与瞬时强度之比的均值为0.758,且深度越深比值越小;分析不同深度灰岩在各分级应力水平下轴向蠕应变增量与加载级数的变化规律,并将蠕应变增量进行一次累加,得到轴向蠕应变。结果表明:蠕应变增量随级数的增加呈现先减小后剧增的变化规律,且随深度增加,蠕应变增量达到谷底所对应的应力百分比有明显增大趋势;在分级加载过程中,随级数增加,轴向蠕应变先后呈现减速增加、等速增加和加速增加3个发展阶段;当恒载应力百分比为60%~70%时,蠕应变趋于稳定,当超过该范围后,蠕应变加速增加直至发生蠕变破坏。研究得到的这一应力百分比范围可以为识别深部灰岩是否会发生蠕变破坏提供依据。     

加筋砂土三轴试验研究

通过三轴压缩试验，探讨了两种不同土工合成材料加筋砂土的应力——应变关系，分析了影响加筋土应力——应变关系及抗剪强度的因素，并把两种加筋土的应力——应变曲线与素土进行了比较。发现砂土加筋后，可以提高土体的抗剪强度，其加筋效果随围压的增大而减小，加筋对土体内摩擦角影响不大，但可明显提高土体粘聚力。     

循环孔隙水压力作用对混凝土动态抗压特性的影响

为研究混凝土在经历循环孔隙水压力后的力学性能,利用10 MN大型多功能液压伺服静动力三轴仪,进行了常规三轴混凝土动静力加载试验,采用Weibull-Lognormal模型和规范推荐的模型对应力-应变全曲线进行拟合对比分析。试验结果表明:经历循环孔隙水压作用后,在准静态和低应变速率下,混凝土强度明显减少,在高应变速率下,混凝土强度增加;较高加载速率对混凝土峰值应变影响较小,随着加载速率的增加,混凝土的峰值应变有增大的趋势;与未经历循环孔隙水压力相比,经历循环孔隙水压力的混凝土弹性模量有所提高,且弹性模量随着循环孔隙水压力的增加总体呈现增大趋势;采用的Weibull-Lognormal模型和规范推荐的模型对混凝土应力-应变全曲线拟合效果较好,在下降段,Weibull-Lognormal模型拟合效果比规范推荐的模型好     

复杂应力路径下三峡库区砂岩力学特性分析

针对三峡库区中砂岩进行了三轴加载试验,及不同应力路径的三轴卸荷试验。试验结果表明:与加载破坏相比,卸荷破坏岩样表现出较强的脆性。卸荷作用引起了岩样变形模量、内摩擦角、黏聚力等力学参数的劣化,从而导致岩样质量的降低。卸荷路径不同时卸荷阶段应力-应变曲线形态有很大区别。按照轴压、围压等速率减小的路径卸载,卸荷阶段应力-应变曲线呈下凹形态且出现回弹变形,回弹变形占卸荷段总变形的比例随初始围压值的增大而减小。更多还原     

水平定向钻导向孔施工质量控制

文章以焦作博爱供水配套定向钻穿越工程为例,详述定向钻导向孔施工前准备工作及施工过程质量控制。导向孔直接关系到主管能否顺利穿越,且因工程下穿南水北调总干渠,对导向孔的施工提出了更高的要求,因此施工前做好准备工作进行预控,施工过程中全方位、全过程、多环节、多层次管理,才能保证导向孔的施工质量。最后,对水平定向钻穿越导向孔施工的经验与教训加以总结,为今后水平定向钻进技术在南水北调等资源和能源管道项目中的应用提供重要借鉴。     

三峡地区巴东组粉砂质泥岩应力松弛特性研究

采用RLJW - 2000型岩石三轴流变伺服仪,在分级加载条件下对三峡地区中三叠统巴东组二段粉砂质泥岩进行了三轴压缩应力松弛试验.结果表明:不同应变水平下的应力松驰曲线具有相似的形态,应力衰减轨迹为连续光滑的曲线,在瞬间施加一定应变后,保持应变恒定,刚开始应力衰减的速度非常快,之后应力缓慢降低,最终趋于一个稳定值,为非完全衰减型松弛.基于试验结果,建立了粉砂质泥岩应力松弛的经验本构模型.     

库水循环加卸载条件下岸坡饱和土体变形特性试验研究

水库运行期水位每年周期性涨落,岸坡土体在库水循环加卸载作用下会发生不同程度的阶梯状变形。为探求循环加卸载对岸坡深部变形的诱发机理,本文以水库防洪限制水位以下岸坡土体为研究对象,在饱和土应力路径三轴试验过程中,控制非等向受压试样的孔隙水压力周期变化,模拟岸坡土体的水力-力学状态,实时测定土体的周期性变形特性及破坏特征。研究结果表明:等偏应力孔压循环加卸载过程中,试样剪应变为台阶式上升趋势,而体应变是循环的弹性变化;孔压持续增大造成试样破坏呈现脆变和剪胀的特征。最后,结合等偏应力孔压增大条件下粉质黏土的破坏特征与常规三轴剪切试验成果,对比两种应力路径下试样的有效应力比和剪应变的发展过程,分析了其强度差异的内在原因。