矸石山内部粒径分布规律的实验研究

以阜新海州立井矸石山为原型,通过矸石山相似模拟实验,分析了煤矸石粒径分布特征,在此基础上利用Matlab图像处理功能画取钻孔,实现矸石山实体模型的三维构建。实验结果表明:矸石山主要存在3个区域,分别为分布于矸石山上部区域的小粒径煤矸石、分布于矸石山中部区域的中等粒径煤矸石和分布于矸石山底部的大粒径煤矸石;在区域交界处形成了锯齿状条纹结构,其条纹数量在轨道坡两翼方向上逐渐减少;同时受不同粒径煤矸石分布区域的影响,矸石山整体表现为中上部区域有较大的容重,周边位置容重相对较小。     

矸石山预警指标基础参数的测试方法研究

通过论述矸石山预警指标基础参数及其形成原理,推断出矸石山表面温度测试衍生参数和计算需要的经验特性参数.采用热成像仪和间隔一定时期进行一次测试的方法分别对矸石山表面温度进行测量,得到矸石山表面温度分布图和反映矸石山动态变化特性的自热发展速度及发展趋势.测试研究表明,在矸石山易燃部位插入少量热管或者金属棒,测得温度参数预警指标,可以实现有效地进行危险预测的目标.     

自燃煤矸石山爆炸的危害及治理技术

自燃煤矸石山濒发爆炸事故,会造成大量的人员伤亡和经济损失,从而极大地影响煤炭企业的快速发展.结合某矸石山爆炸的实际情况,分析诱发自燃煤矸石山爆炸的主要因素,指出其爆炸所产生高压、高温热浪、粉尘、冲击波等对周围环境的危害,提出自燃煤矸石山爆炸的防治措施,对促使煤炭企业意识到矸石山爆炸的危害并主动预防矸石山爆炸具有重要的现实意义.     

平顶山市矸石山扬尘基础排放量研究

利用实测空气颗粒物数据和颗粒物体源扩散模式测算扬尘实际排放强度,修正矸石山风洞模拟扬尘扩散模式参数,确定平顶山市矸石山扬尘基础排放量.     

降雨量对自燃矸石山爆炸的影响分析

为了分析降雨对煤矸石山爆炸的影响，探讨了煤矸石山与雨水作用的物理爆炸机理．应用热力学原理研究了煤矸石山与雨水作用的化学爆炸机理．分析了不同情形下的爆炸可能性和爆炸类型，并进行爆炸模拟实验来研究雨水对矸石山爆炸的影响．结果表明：下小雨时，矸石山发生的爆炸主要属于化学爆炸；下大雨时，矸石山在温度小于1200K下主要是化学爆炸，在温度大于1200K下主要属于物理爆炸．降雨量对矸石山的爆炸影响很大，做好降雨季节的矸石山防爆工作是十分必要的．     

煤矸石山的植物种群生长及其对土壤理化特性的影响

通过实地观测,对煤矸石山人工植物群落的生长规律、生产力水平和土壤理化特性的影响及其制约因素进行了研究．结果表明：矸石山植被经过9a的自然演替和生长过程,其种类及数量发生了较大变化,已形成了由15个乔木树种、12个灌木树种和18种草本组成的人工植物群落．混交林中木本植物(乔、灌木)种群密度达到11220株／hm^2．植被具有明显减小矸石山渗透速率、提高保水和持水能力的作用．刺槐林分还能防止矸石山酸化和增加矸石山全氮量并促进氮素的有效化．     

泰安市矿山地质环境问题及其治理对策研究

针对泰安市矿产资源开发利用导致地质灾害、地质地貌景观破坏和水土流失等一系列地质环境问题,本文提出了对损毁山体进行客土喷播、生物治理,避免了崩塌等地质灾害的发生;对地面塌陷进行矸石回填、生物复垦,使矸石、尾矿占用面积减少,避免了矿区土地荒漠化的进一步发展。上述措施在泰安矿区的推广,既节约了大量土地,又大大改善了矿区生态环境质量,取得了良好的社会、经济、环境效益。     

矸石山风蚀扬尘起尘风速确定研究

利用实测空气颗粒物数据和颗粒物体源扩散模式推导扬尘实际排放强度,根据扬尘实际排放强度突变比例确定不同地区矸石山风蚀扬尘起尘风速。     

煤矸石山自燃深度测算方法研究与应用

分析了煤矸石山自燃深度的测算方法,提出了通过求解煤矸石山内部产热、散热平衡方程来解算煤矸石山自燃深度．研究了煤矸石山内部散热量、产热量的计算方法以及参数取值方法,利用综合导热系数计算矸石山内部散热量,通过折算系数用煤的放热量折算矸石山的内部产热量．通过红外热成像仪采集煤矸石山表面温度数据,使用该方法对某矿自燃煤矸石山的自燃深度进行了测算,误差为15cm．结果表明：用该方法测算煤矸石山自燃深度是可行的,测算结果的精度可以满足煤矸石山自燃监测及防治的需要．     

矸石山附近植物的反射光谱特性研究

在干扰因素甚微的情况下,经过对矸石山附植物的反射光谱进行统计分析认为：可利用光谱反射率区分不污染程度的植物,且光谱经与植物物所受污染程度密切相关。     

不同处理对紫穗槐种子活力的影响

利用不同的化学试剂和方法对紫穗槐种子进行浸种、破皮、催芽,打破休眠,以提高其发芽率和出苗率。紫穗槐种子用浓硫酸浸泡15min、100mg/L赤霉素浸泡2h、0.6%过氧化氢浸泡6h处理后直接播入土壤,覆土发芽率分别达到89%、83%、74%;出苗率分别达到88%、83%、72%。先在培养皿中培养,无覆土发芽率分别达到100%、90%、90%;发芽后植入土壤,覆土发芽率分别达到95%、90%、88%;出苗率分别达到92%、90%、84%。结果表明,用浓硫酸浸泡紫穗槐种子15min的发芽率和出苗率最高。100mg/L的赤霉素浸泡紫穗槐种子2h可以促进种子脱皮,提高出苗率。     

高速铁路CFG桩筏复合地基现场测试研究

基于沉降控制设计理念,沪宁城际铁路路基试验段采用CFG桩筏复合地基。为探索其沉降控制机理和承载特性,对路基沉降变形、桩土应力分布、超孔隙水压力消散等进行了长期观测,获取了一些客观的数据。分析了路堤荷载作用下复合地基沉降、土体侧向变形、桩土应力沿路基横向分布以及孔隙水压力随时间变化规律,探讨了桩土应力比与荷载分担比变化规律。为CFG 桩筏结构在高速铁路软基处理中应用进一步理论研究与设计优化提供试验依据。     

三叶草对土壤中铜和铅的吸收及其相互影响研究

采用盆栽实验就三叶草对铜和铅的吸收进行了研究,重点探讨了三叶草吸收两种重金属之间的交互作用。结果表明,生长一个月左右的三叶草对铜和铅的吸收在实验条件下均随土壤中相应元素浓度的增加而增加,但铜和铅之间存在着明显的拮抗作用。土壤中的铜和铅浓度对三叶草吸收相应元素的影响均可用非线性回归方程进行良好的拟合。研究铜与铅对于植物三叶草吸收的相互影响,可为重金属污染土壤的植物修复和土壤污染临界值的制订提供参考。     

静压群桩沉桩挤土效应模型试验

以往对沉桩挤土效应的研究主要集中于单桩或双桩,而对群桩挤土效应的分析较少,但在实际工程中,桩基工程通常都是以群桩的形式来设计和施工的．基于室内模型试验,分析了群桩顺序压入土体后所引起的土体变形规律、超孔隙水压力的变化和沉桩前后土体的微观结构特征．试验结果表明：群桩压入后,土体水平侧移和地表隆起是不断累积的,存在着已压入桩的遮帘作用;超孔隙水压力并不是单桩引起的超孔隙水压力的简单叠加;沉桩后,土体微观孔隙的大小、形态和排列特征也发生了变化,其结构性更加紧密,挤土效应明显．     

软地基钻孔灌注桩的施工措施

在软地基中采用钻孔灌注桩时,土层物理力学指标差异较大,成孔质量不易保证。在某水厂取水头部钻孔灌注桩施工中,采取一系列措施,保证了钻孔灌注桩的质量。     

高铁不同刚度桩网复合地基工作性状差异

结合沪宁城际铁路CFG桩网复合地基试验段和京沪高铁砂桩网复合地基昆山试验段,在现场试验断面埋置土压力盒、沉降计和孔隙水压计等监测仪器,获取地基沉降、桩和桩间土压力、孔隙水压等监测数据,对比分析CFG桩与砂桩网在高速铁路地基工作性状及工后沉降控制效果中的差异。分析结果表明：CFG桩网和砂桩网联合堆载预压均可满足高速铁路无砟轨道工后沉降控制要求,CFG桩网复合地基沉降总量与沉降速率均小于砂桩网复合地基,且收敛速度快;受桩刚度差异的影响,CFG桩网复合地基与砂桩网复合地基桩土应力规律存在较大差异,前者桩土应力比随着路堤填筑加载而增大,最终趋于稳定,后者桩土应力比随荷载增加先增大后减小,再增大,呈波浪形变化;CFG桩网地基超孔压消散速率远小于砂桩桩网地基的超孔压消散速率;在施工工期较短的情况下,与砂桩网复合地基相比,CFG桩网复合地基处理技术的工后沉降控制效果更优。     

开孔管桩真空固结提高承载力模型试验

为了研究桩基承载力的增长程度、桩周土的抗剪强度和含水率变化规律、桩周土排水量,开展真空固结模型试验,得到模型桩的Q-s曲线、桩周土的十字板强度和含水率的分布规律、排水量随时间的增长曲线. 结果表明,在该试验条件下,开孔管桩真空固结技术可以使桩基承载力提高2.7倍,使桩周形成厚4.5 cm、较高抗剪强度、较低含水率的致密层. 研究桩身开孔布置的影响,得出桩基承载力的增长程度受开孔层间距的影响较大,受孔径的影响很小.     

饱和黏弹性土中单桩的纵向振动

基于Biot两相介质模型,在频率域内研究了简谐荷载作用下饱和黏弹性土中桩纵向耦合振动特性.借助Novak平面应变模型推导了饱和黏弹性土层的控制方程.将桩等效为一维杆件模型,建立了桩的振动方程.根据桩土连续性条件,求得了桩顶的动力刚度和动力阻尼.与Novak解进行了对比,并考察了长径比、流固相互作用系数、土骨架的阻尼比、桩土模量比等参数对饱和土桩系统纵向振动的影响.结果表明：单相和饱和黏弹性土中桩的动力特性存在一定差异;随着长径比的增加,动刚度因子和等效阻尼的共振效应明显减弱;而随着模量比的增加,共振效应和基频都有所增大;流固相互作用系数和土骨架的阻尼比影响相对较小.     

应用密集桩复合地基应注意的几个问题

近年来挤密桩在地基加固工程中应用较广,根据本人在实际工作的经验,灰砂石挤密桩复合地基主要是靠桩管打入地基时对软弱土产生横向挤密作用,从而使土的压缩性减小,抗剪强度提高,应用时应注意桩的布置、采取合理的设计计算方式、施工时对地基土的含水量的控制以及严格的试验与检验等几个问题。     

透水管桩的群桩沉桩室内模型试验研究

本文基于室内模型试验,通过透水管桩和普通管桩沉桩模型试验对比,探究群桩情况下,透水管桩加速桩周土超静孔隙水压力消散的效果和规律。通过试验表明透水管桩更有利于桩周土超静孔压消散,其促进作用沿深度方向递增,沿水平方向递减。透水管桩阻碍了沉桩完成后桩周土超静孔隙水压力的上升,从超静孔隙水压力产生的角度出发,降低了桩周土超静孔隙水压力的峰值,控制了整个桩周土超静孔隙水压力的水平,有利于超静孔隙水压力后期的消散。表明沉桩施工中,透水管桩提高了施工进度,降低了对周围环境的影响。