静水压力释放技术在地下工程中的应用

CMC静水压力释放技术具备解决新建及既有建筑物基底浮力问题的能力,主要适用于透水层为黏性土、粉性土的土层.广州某工程基础底板处于微风化砂岩中,针对岩层透水性弱的特点,基于CMC静水压力释放技术原理,分析各技术节点要求,并考虑安全性、经济性、绿色施工,提出关键技术措施,形成了一整套适用于岩层的新型深大地下结构工程静水释放施工工艺.通过实际应用,对关键施工工序进行介绍.实践结果表明,该技术的应用取得了良好的经济和社会效益.     

无黏结预应力框架结构的拆改加固设计

连续多跨的二层无粘结预应力混凝土框架结构按照改造需要拆成单跨框架结构,且增加一层。某一方向的预应力钢筋将全部切断。通过对多种改造加固方案的比选,最终确定了无粘结预应力钢绞线应力释放和重张拉法。通过与专业施工单位的共同配合,顺利完成了该工程预应力拆除改造关键技术,施工监测表明,通过施工监测表明整个拆改过程变形合理可控。本项目取得了较好的经济效应,且是改造项目中的绿色工程。     

基于热-流-固体系参数演变的煤与瓦斯突出能量演化

基于气固耦合作用条件下的煤与瓦斯突出物理模拟试验结果,分析了突出过程中的温度-气压-应力体系演化过程,从热力系统能量守恒的思想出发,探讨了突出过程中多变指数的实时演化,并根据动态变化的多变指数推导出了多变过程中的瓦斯膨胀能的计算方法,在此基础上讨论了突出过程中的能量释放问题。研究结果表明:煤体不同区域的应力变化在突出过程中共呈现3种类型,即:初始下降—波动升降—平稳回升型、初始上升—小幅下降—平稳回升型和小幅下降—平稳回升型;煤体内瓦斯压力变化过程呈现两种类型,即:初始下降—波动升降—平稳下降型与平稳下降型;煤体温度则在突出过程中表现为单一的持续下降过程。煤体卸压区和应力集中区在突出前期为定温-定压-定熵相互转换的多变过程,突出中期为定温过程,突出后期为定温-定压相互转换多变的过程;应力升高区在突出前期为定温-定压相互转换的多变过程,突出中期至后期主要表现为定温过程;原岩应力区在突出前期为定温-定压相互转换的多变过程,突出中期至后期处于一个定温-定压-定熵相互转换的多变过程。突出过程中煤体的弹性应变能释放主要来自于应力集中区和应力升高区,煤体内各区域的弹性应变能的释放都会经历一个下降随后回升的现象,且该过程中各区域的弹性能不会一次性完全释放。突出过程中越靠近工作面区域释放的瓦斯膨胀能越大,膨胀能的释放并不是一个连续的过程,而是呈现阶段波动式,这种波动在突出后期尤为明显。根据本文的研究,在煤体物理力学性质确定的前提下,单独释放弹性应变能或瓦斯膨胀能都可以达到降低突出发生风险的目的,若同时对两者进行处理,则突出风险降低的概率更大。     

圆柱形带壳推进剂装药枪击响应特性

为研究某圆柱形带壳推进剂装药的枪击响应特性,设计了一种12.7 mm子弹撞击试验。利用高速摄影机记录带壳装药在子弹撞击下的响应过程,并测试不同距离、方位处的空气超压及壳体破片速度,同时进行带壳装药在理想爆轰条件下的数值计算,得到了带壳装药的能量释放率。一共开展了四次圆柱形带壳装药的枪击试验,前三次装药发生了爆燃反应,第四次几乎无反应。结果表明:子弹撞击位置对圆柱形带壳装药的反应和能量释放率有较大影响,当子弹垂直入射带壳装药轴线后,推进剂发生点火、冒烟、熄火和低压燃烧的时序响应,其相对能量释放率为1.146%;而当子弹撞击位置偏离轴线一定距离时,推进剂几乎无反应,其相对能量释放率仅为0.473%;推进剂的反应对壳体破片有加速效应,带壳装药发生爆燃反应时的破片速度可达428.6 m·s~(-1),而几乎无反应时的最高破片速度仅有70.1 m·s~(-1)。     

钻孔测试已服役预应力混凝土梁板现存应力评估模型

通过研究应力释放法的应用及预应力混凝土梁板现存应力评估因子赋值规则,构建层次分析模型和灰色系统分析模型,确定了主副因子权重方法,确定8大评估因子的白化权函数形式,使得评估因子定性化转为定量化、模糊抽象转为清晰直观,以保证评估手段的可靠性和适宜性。     

镜面杂质与水汽吸放对露点仪影响的实验研究

显微成像露点仪在研制和测试过程中发现镜面杂质和内腔材质吸放水汽等影响测量精度的问题。针对镜面杂质对显微成像露点仪测量的影响开展了镜面图像特征的实验研究，结果表明：镜面杂质点处露珠凝结具有优先性，且反复凝结消散后镜面出现杂质沉降现象。针对水汽吸放对显微成像露点仪的影响开展了水汽释放与吸附效应的实验研究，结果表明：当温度发生变化时，显微成像露点仪感应舱内壁氧化铝材质存在释放（或吸附）水汽现象，使得显微成像露点仪测量值偏大（或偏小）。研究结果为露点仪在功能设置及镜面与腔体材料选择方面提供了参考。     

煤泥燃烧过程中汞的迁移行为研究

采用在线汞测试方法，以山西省低热值煤电厂中掺烧的煤泥为研究对象，利用实验室小型流化床，研究煤泥中汞的热转化行为差异及共性特征、影响煤泥热转化过程中汞迁移的关键因素，以揭示煤泥热转化过程中汞污染物的迁移机理。结果表明，同一种煤泥，相同气氛，800、900、1 000 ℃下，燃烧温度对煤泥中的汞的释放比例没有变化；相同温度，汞的释放比例为氮气>空气>氧气。3种煤泥在相同燃烧条件下，汞的释放特征相似，元素汞的释放量和释放比例差异较大。释放量与煤泥中的汞含量正相关，释放比例与煤泥中汞的赋存形态有一定关系。     

基于能量贮存及释放主体的煤矿冲击地压分类

冲击地压研究系统包括发生机理、发生准则及基于机理和准则的预测和防治。因诱发冲击地压影响因素众多,相应的类型多样,传统的研究多集中在机理、监测及防治的独立性研究上,造成现场冲击地压预测和防治的盲目性。为了系统性掌握冲击地压机理,提高冲击地压预测和防治效率,通过调研已有的冲击地压分类方法,从能量贮存及释放主体的角度提出了一种新的冲击地压分类方法;依据扰动响应失稳理论,分析了各类型冲击地压的发生机理;建立各类型冲击地压力学模型,得到了冲击地压发生条件的解析解和发生时释放能量估算公式;并对分类方法在预测和防治中的应用进行了初探。研究结果表明:根据能量贮存及释放主体的不同,冲击地压划分为煤体贮存及释放能量型(Ⅰ)、顶板贮存及释放能量型(Ⅱ)、断层带及围岩贮存及释放能量型(Ⅲ)3种类型;Ⅰ型冲击地压由煤体压缩失稳并释放贮存的弹性能产生,发生条件由煤体固有属性单轴抗压强度σ_c和冲击倾向性指数K决定,释放能量与冲击倾向性指数K呈反比关系;Ⅱ型冲击地压由顶板-煤层变形系统中顶板断裂失稳诱发,顶板抗拉强度σ_t越大,冲击的临界采空区跨度L_(cr)越大,失稳垮断时释放能量也越大;Ⅲ型冲击地压由断层带及围岩系统中断层带岩石在软化阶段失稳产生,失稳条件由断层结构及围岩剪切模量确定,失稳时释放能量与断层落差成正比关系。基于各类型冲击地压的分析,提出了针对Ⅰ型冲击地压临界应力P_(cr)的监测方法及其调控防治方法,针对Ⅱ型冲击地压顶板的变形监测方法和支撑顶板或诱导垮断的防治方法,针对Ⅲ型冲击地压断层附近应力监测和降低断层处应力集中程度的防治方法。