盾构刀具磨损破坏行为与新型刀具研究

通过对盾构刀具的磨损行为进行分析,结合影响刀具磨损的主要因素,针对刀具过度磨损情况提出了一种新型盾构刀具材料改性方法及制备工艺,将制作的新型刀具应用在无锡地铁三号钱桥站-公路处站区间的掘进当中,应用结果显示,新型刮刀的耐磨性能有了显著提高,验证了新型工艺的可行性和优越性。     

烧结保温时间对超粗晶WC-10Co硬质合金微观结构及性能的影响

超粗晶WC-Co硬质合金因耐磨性高和韧性好成为研究的一个热点,而致密度和晶粒的控制是获得优异性能的关键.采用轻度球磨法获得添加超细WC的复合粉末,通过真空烧结制备平均晶粒尺寸为8.3～8.8μm的超粗晶WC-10Co硬质合金,研究烧结保温时间对致密度、WC晶粒及力学性能的影响.结果表明:随着烧结保温时间从30 min增至120 min,致密度先增加后下降,Co在合金表面聚集氧化并使内部孔隙增多,部分WC晶粒聚集形成异常晶粒,这些缺陷结构阻碍了孔隙的消除;超细WC和球磨破碎细WC的先后溶解析出,使WC平均晶粒度先增加后减小,晶粒分布变宽.当烧结保温时间为60 min时,曲面类球状WC部分通过台阶生长机制转变为性能友好型的圆边六棱柱晶粒,抗弯强度和冲击韧性达到最高,分别为1733 MPa和28 kJ·m-2.此外,烧结过程中部分晶粒中原生缺陷难以完全消除,而较长的烧结保温时间下,多种缺陷的增多降低合金性能.     

基于科研资源的路基工程课程设计实践教学探索

路基工程课程设计是交通工程、土木工程等本科专业的重要专业必修课程。文章在分析河海大学路基工程课程设计教学现状与存在问题的基础上,结合并利用岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室和岩土工程国家首批重点学科的科研资源,提出“科研—实验—教学—工程”四位一体的课程教学方案,构建路基工程课程设计实践教学模式,并初步探索推进实践教学的具体措施,促进相关专业学生对路基工程有更深层次的认知与理解,提高学生的专业综合素养和创新能力。     

三乙醇胺和快硬硫铝酸盐水泥对盾构壁后注浆浆体性能的影响EI北大核心CSCD

针对盾构壁后注浆浆体(浆体)须具有较短凝结时间并保持良好流动性的难题,以快硬硫铝酸盐水泥(R·SAC)和三乙醇胺(TEA)为外加速凝材料,分析两者对浆体性能影响规律及微观机制。结果表明,随R·SAC替换P.O水泥至50%,浆体凝结时间从9.5 h降低至2.0 h,但150 min流动度损失约50%;TEA以0.6%掺量为拐点,浆体凝结时间和流动度均先增大后减小;复掺情况下,两者对浆体水化具有协同作用,起始期快速水化,凝结时间缩短,TEA解絮作用提高了浆体流动性,减缓流动度经时损失;复掺15%R·SAC和0.05%TEA,可制备出凝结时间6 h、150 min流动度250 mm的快凝高流动性浆体。     

地铁盾构渣土改良为流动化土进行应用试验研究

针对中国地铁盾构施工产生的大量渣土能否改良为流动化土用作城市管廊施工回填浇筑材料问题,结合济南地铁R2号线任家庄-王府庄区间盾构渣土开展室内试验,分析不同配比条件下渣土改良流动化土流动性、强度及影响因素。结果表明,该研究采用的盾构渣土经过适合的水固比和灰砂比改良后,流动化回填土强度和流动性均满足管网回填的要求,其最佳配方为水固比0.5～0.53,灰砂比0.15;流动化回填土流动性主要受水固比影响,强度主要受水固比控制,若要同时满足两者要求,则需根据水灰比进行配方设计;作为流动化回填土的配制材料,是处理城市地铁土压平衡盾构渣土的一个可行的方向。     

空心玻璃微珠制备技术及应用研究进展

综述空心玻璃微珠结构与发展历史，玻璃粉末法、喷雾造粒法、液滴法、干凝胶法、软化学法等空心玻璃微珠制备方法，在塑料、橡胶、树脂、乳化炸药、涂料、电磁屏蔽、微波吸收等方面的应用。提出空心玻璃微珠具备质量轻、强度高、流动性好，隔热、耐腐蚀等优点，在发展隔热、耐磨等复合材料中发挥越来越大的作用，在新能源产业和生物材料中的应用获得快速发展。认为在抗压强度、粒径等方面，空心玻璃微珠达不到高性能微珠的高强度和细粒径水准，微珠化学稳定性和精细化控制程度方面也有欠缺；在改进原料配方、优化生产工艺、提高后处理技术方面，以及针对全海深浮力材料、隔热涂料、乳化炸药等的应用方面应深入开展。     

盾构隧道壁后注浆固结装置研发及试验研究

鉴于标准固结试验研究壁后注浆体固结特性的局限性,分析总结了现有固结装置的不足之处,设计发明的分段式有机玻璃柱-气压活塞式固结装置,能够实现20 cm的壁后注浆体厚度和不同地层排水条件的模拟;特制橡胶活塞能够有效解决组装过程中气体滞留问题,保证浆体各部分固结排水程度一致;加压系统最高可保证0.8 MPa固结压力的施加,压力精度达0.01 MPa;数据采集系统可以自动采集浆体及地层内的孔压消散情况,准确反应浆体的固结排水程度。改进的气压活塞式固结装置,不仅可以研究浆体固结排水及浆液扩散过程,还可以进行不同浆液与地层的匹配性、固结试样的无侧限抗压强度和弹性模量等力学参数的测试,实验结果可以为壁后注浆施工工艺的优化提供数据支撑。     

泥浆真空抽滤泥水分离中堵塞机理及规律性研究

河湖底泥的疏浚工程因为使用绞吸式的疏浚方式,底泥与水混合后变成大量高含水率的泥浆。为了减少泥浆的体积,对泥水进行分离就显得非常重要。在将泥浆中水分抽滤分离的过程中,经常会发生堵塞,产生了抽滤效果低,抽滤不能持续的问题。针对这一问题,研究了不同泥浆粒径分布、泥浆的初始含水率、土工布的孔径、真空负压以及添加絮凝剂对泥水分离效果的影响,探讨了堵塞的机理。发现了由土工布过滤形成的泥皮的渗透系数将成为制约脱水效果的主要因素,当形成堵塞性泥皮时,其他因素如土工布的孔径、泥浆初始含水率等对脱水的影响可以忽略。添加絮凝剂会使颗粒聚团从而提高泥皮渗透系数是泥水分离变好的原因,并且絮凝泥浆中较小的团粒粒径决定了泥皮的渗透系数,因此可以通过检测絮凝后泥浆中较小团粒的粒径如D_(10),D_(15),D_(20)的方式比选絮凝剂、决定最优添加量、预测脱水效果。添加絮凝剂对泥浆中结合水含量的改变影响较小,因此认为絮凝使水分结合方式的改变并不影响泥水分离的效果。     

泥水盾构带压开舱时泥膜的微观孔隙及渗透性研究

泥膜的良好闭气性是保证泥水盾构带压开舱安全顺利实施的关键之一,要想提高泥膜的闭气性,首先应了解泥膜在带压开舱过程中的孔隙结构及渗透性变化。以南京纬三路过江通道在江底砂卵石地层中进行带压开舱为背景,在自制的试验装置中进行泥浆成膜和泥膜闭气试验,然后观测泥膜的孔隙结构和孔径变化,最后分析泥膜渗透系数的变化。研究结果表明:试验泥浆在0.2 MPa气压作用下6 h,在试验地层表面形成的泥膜厚度约为5.0 mm、孔隙率约为67%,在闭气过程中泥膜会发生压缩,且第一次单位压力引起的压缩量最大;随着闭气压力的增大,大孔隙组被优先压缩;泥膜基本单元体为骨架状结构,孔隙主要是粒间孔隙与架空孔隙,孔隙分布不连续、连通性差;孔径分布范围较广,其中在0.1~3.0μm的孔隙组占有绝对优势;本次试验中压缩后泥膜的渗透系数在10-9 cm/s量级。研究结果有助于明确泥膜在闭气过程中的变化,对后续提高泥膜闭气性的研究有重要的参考意义。     

泥水盾构泥膜形成时开挖面地层孔压变化规律研究

为保证开挖面的稳定，泥水盾构泥水舱中的泥浆必须在开挖面上形成微透水的泥膜，将部分泥浆压力转化为有效应力，泥浆压力才能平衡地层中的土压力和水压力。目前关于泥膜形成时泥浆压力的转化规律及其影响因素尚不清楚。针对这一问题，在自制的泥浆渗透装置中，以12组不同性质的泥浆开展渗透试验，通过测定泥膜形成过程中地层超静孔隙水应力的变化，并分析影响其分布的因素，明确了泥膜的作用机理。结果表明：随着泥膜的形成，泥浆压力在地层中转化为抵抗地层静水压力的孔压、超静孔隙水应力和抵抗地层土压力的有效应力；超静孔隙水应力在泥膜段迅速降低，在地层深处逐渐趋于稳定；泥浆的密度是影响地层超静孔隙水压力分布规律的主要因素之一，泥浆黏度对其影响较小。这一结果对于泥浆压力的设定和泥浆的配制有重要的指导意义。