正交试验法在旋喷桩参数试验中的应用

超前水平旋喷桩能有效加固软岩隧道的待开挖土体,减少溜塌,为安全开挖提供保障。合理的旋喷施工参数是保证工程质量的前提。本文针对提升速度、浆液喷射压力、水灰比等影响因素对旋喷桩成桩直径和桩体强度的影响,设计、实施了L₉(3⁴)正交试验。通过开挖测量、取样测强等方式进行试验数据统计,并采用EXCEL和SPSS统计软件对结果进行分析。分析结果表明:工程所处的粉细砂地层中,旋喷桩施工参数的最优组合为,提拔速度:9.0 cm/5 s,旋喷压力:40 MPa,水灰比:1.2∶1;喷射压力对桩径和状体强度均产生显著性影响;采用专业分析软件进行正交试验结果分析具有快速、准确的优点,值得在今后类似的工程中推广。     

超小净距矩形顶管隧道群施工力学研究

在繁华城区超小净距平行矩形顶管隧道群施工过程中,管节结构及其与地层土体间的受力状态对施工安全和结构优化至关重要。为此,文中依托某城市下穿主干道顶管隧道群工程,通过现场实测顶进施工过程中管节结构及其与土体之间的受力大小,研究了管节结构与土体之间的受力规律、管节结构的纵向受力状态,同时分析了先、后施工情况下,相邻管节结构之间的受力影响。研究结果可应用于繁华城区超小净距矩形顶管隧道群的结构设计和施工控制,具有很大的实用价值。     

FEM analyses for influences of stress-chemical solution on THM coupling in dual-porosity rock mass

The models of stress corrosion, pressure solution and free-face dissolution/precipitation were introduced. Taking a hypothetical nuclear waste repository in an unsaturated dual-porosity rock mass as the calculation objective, four cases were designed: 1) the fracture aperture is a function of stress corrosion, pressure solution and free-face dissolution/precipitation; 2) the fracture aperture changes with stress corrosion and pressure solution; 3) the fracture aperture changes with pressure solution and free-face dissolution/precipitation; 4) the fracture aperture is only a function of pressure solution, and the matrix porosity is also a function of stress in these four cases. Then, the corresponding two-dimensional FEM analyses for the coupled thermo-hydro-mechanical processes were carried out. The results show that the effects of stress corrosion are more prominent than those of pressure solution and free-face dissolution/precipitation, and the fracture aperture and relevant permeability caused by the stress corrosion are only about 1/5 and 1/1000 of the corresponding values created by the pressure solution and free-face dissolution/precipitation, respectively. Under the action of temperature field from released heat, the negative pore and fracture pressures in the computation domain rise continuously, and are inversely proportional to the sealing of fracture aperture. The vector fields of flow velocity of fracture water in the cases with and without considering stress corrosion are obviously different. The differences between the magnitudes and distributions of stresses within the rock mass are very small in all cases.     

BIM技术在地下综合管廊建设全生命周期中的应用研究

为提高地下综合管廊建设及运维的信息化、智能化,在对管廊各阶段BIM应用现状分析的基础上,将BIM技术引入至管廊建设全生命周期中。采用BIM+物联网+GIS技术的方法,对管廊设计、施工、运维等阶段的BIM应用进行总结分析,结果表明,首先在设计方面可提高管廊设计效率,优化管线排布,避免管廊主体结构的二次开槽,并能自动生成相应的工程量清单;其次在施工方面可实现管廊机器人自动放样,物料生产、运输、安装等信息的动态查询与管理,达到以三维可视化方式检查和控制管廊施工质量;最后在运维方面通过预警条件的设置,快速准确地解决故障问题,提高管廊运维管理的水平和效率。     

微波消解-磺基水杨酸光度法测定磷矿石中铁

磺基水杨酸光度法测定铁是比较经典的方法,但对于磷矿石,采用敞口聚四氟乙烯烧杯在电热板上溶矿过程中溶液易喷溅,且显色时在pH 8~11溶液中,PO_4~(3-)会跟磷矿石中的Ca~(2+)、Mg~(2+)反应生成沉淀而影响铁的测定,同时含锰高的磷矿石中的Mn~(2+)也会对铁的测定产生干扰。因此实验在HNO_3-HF-SSA(磺基水杨酸)混合酸里采用密闭高压微波消解技术快速消解各种磷矿石,并通过磺基水杨酸光度法在六次甲基四胺介质中测定磷矿石中铁(以Fe_2O_3形式表示)。考察确定了微波消解条件(功率400 W、压力0.5 MPa、消解时间10min)和混合酸的最佳用量(2mL HNO_3-5mL HF-2mL 200g/L SSA溶液),并对磷矿石国家标准物质和实际样品分析,结果表明,实验方法与国家标准方法(GB/T 1871.2—1995)以及电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果一致,测定值与认定值一致,相对标准偏差(RSD,n=5)在2%以内,可满足磷矿石中0.05%~10%三氧化二铁的测定要求。     

既有高速公路隧道衬砌裂缝处治技术研究

随着我国交通基础设施的迅速发展,建成并运营的隧道数量愈加庞大,隧道病害问题也愈加突出,其中衬砌裂缝为最常见的隧道结构病害之一。目前国内对于隧道衬砌裂缝的研究仍比较笼统,处治方法也相对片面。因此,文中依托天定高速公路秦州隧道工程,开展既有高速公路隧道衬砌裂缝处治技术研究,结合隧道工程地质状况、隧道施工情况、管养等因素对秦州隧道裂缝成因进行分析,并得出结果,地质因素、施工因素和运营管养因素等为秦州隧道裂缝产生的主要影响因素。根据病害情况不同进行分区裂缝整治和衬砌补强,裂缝处治和衬砌加固效果良好,可为类似高速公路隧道衬砌裂缝病害治理提供经验参考。     

微波常压碱熔-过氧化氢光度法测定氧化焙烧钒钛球团中二氧化钛

建立了微波常压碱熔融法分解样品结合光度法测定氧化焙烧钒钛球团中二氧化钛含量的分析方法。实验以台式微波化学实验炉为热源,过氧化钠和氢氧化钠的混合物作为熔剂,试样在480 W微波功率下加热14 min被充分分解。用硫-磷混合酸将碱熔融物酸化,大量的铁基体与磷酸络合,从而消除其干扰。分取部分试液在硫酸介质中以过氧化氢为显色剂显色,采用标准曲线法确定试样中二氧化钛的量。在0～40 μg/mL范围内建立二氧化钛校准曲线,其线性相关系数r≥0.999 8。以氟化物褪色参比溶液可消除共存的钒、铬等干扰元素的影响。经不同实验室用X射线荧光光谱法(XRF)和滴定法对实际样品进行比对分析,实验方法的测定结果与其他方法相吻合,相对标准偏差(RSD)在0.22%～0.82%之间,结果满足工业生产的需要。     

火焰原子吸收光谱法测定烧结机头电除尘灰中银

烧结机头电除尘灰的交易日益活跃,而贵金属银含量为其定价的主要指标,故研究对其中银的测定方法具有重要意义。于700℃马弗炉中对试样进行灰化预处理后,再以电热板加热的方式用15mL王水-8mL氢氟酸-5mL高氯酸对其消解,或以微波的方式用6mL王水-3mL氢氟酸-2mL高氯酸对其进行消解,继而以20%~25%(体积分数)王水作为介质,用火焰原子吸收光谱法对消解液进行测定,据此,分别建立了电热板加热消解-火焰原子吸收光谱(FAAS)法与微波消解-火焰原子吸收光谱法两种测定烧结机头电除尘灰中银的方法。共存元素干扰试验表明:样品中除铁和钙外其他元素不干扰测定,通过向校准曲线用银标准溶液系列中加入5 500μg/mL铁、571.76μg/mL钙(相当于800μg/mL氧化钙)的方法可消除铁和钙对测定的干扰。分别采用实验建立的两种方法,对烧结机头电除尘灰实际样品中银进行测定,结果表明,两种方法的测定结果均与电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法相符,相对标准偏差(RSD,n=11)分别为1.4%~2.2%和2.0%~2.6%,回收率均在95%~104%范围内。     

矩形顶管隧道施工中触变泥浆套形成规律及减阻效果试验

为研究在矩形顶管施工中砂质土和黏性土两种地层条件下泥浆的扩散半径、减阻效果,通过自行设计的试验台架,设定不同的覆土压力及浆土混合比例,进行了模拟试验。结果表明,砂土地层泥浆灌注起始压力约为4/5覆土压力,且注浆压力与扩散半径均呈线性增长;黏性土地层中注浆起始压力约为2倍覆土压力,浆液的扩散形式为劈裂渗透,渗透扩散不均匀,泥浆套成形质量较差;纯触变泥浆形成的泥浆套最大摩阻系数为0.011 8,对应的摩擦角为0.68°,随着黏土含量增大,泥浆减阻效果降低;现场实测最大顶推力比理论最大顶推力约减少60%,应用效果良好。研究成果能够有效解决矩形顶管隧道施工阻力大、小间距隧道顶进施工对既有管节的影响大等问题,具有推广应用价值。