基于分维数变化的泥化夹层颗粒级配预测

软弱夹层在泥化成含粗粒滑带土的过程中其颗粒级配会发生明显变化,确定其颗粒级配变化规律是研究其物理力学性质的关键因素之一。以三峡库区黄土坡斜坡巴东组第三段岩体中泥化夹层和典型滑带土为例,基于最大颗粒粒径和分维数变化预测了夹层泥化土体的颗粒级配特征。结果表明通过颗粒筛分试验得到的典型泥化夹层颗粒尺寸分布具有分形特征,在取20mm为含粗粒滑带土最大颗粒粒径的情况下,随着颗粒质量—粒径分布分维数逐渐增大,预测土的类型也从碎石土演变成了砾砂、粉砂、粉土或粘性土。考虑最大颗粒粒径减小为10mm、5mm、2mm的情况下,也预测了泥化土体的类型变化,为软弱夹层泥化后的物理力学工程性质变化研究提供思路。     

流量测井法测定砂砾层的渗透系数

本文在分析抽水试验法和室内渗透试验法求取砂砾层渗透系数的缺陷基础上,介绍了流量测井法测定砂砾层渗透系数的工作实例,归纳了此方法的优点。     

粘性土多孔抽水试验渗透性研究

粘性土具有孔隙度大而透水性差的特点,属于弱透水层。目前粘性土的渗透系数主要通过室内土工试验获取,但土工试验结果容易受到取样扰动的影响,而且往往只能代表小尺度条件下的参数特征。为了获得适用于现场大尺度条件下的渗透系数,有必要进行现场抽水试验。以南水北调中线总干渠某段粘性土为例,采用多孔抽水试验计算粘性土的渗透系数,并与室内试验结果进行对比分析,探讨粘性土的渗透性,对渠道开挖降排水具有重要的指导意义。     

高台阶排土场粒径分布特征与抗剪强度特性

以南加排土场高台阶排土工程为例, 运用颗粒分析试验测定土体粒径分布规律, 并设计不同粗粒含量的重塑土样进行室内直剪试验。结果表明, 排土台阶自上而下, 粒径大于5 mm的粗颗粒含量由43.2%增至95.7%, 其中粒径5~60 mm的颗粒含量先增后减, 且最大含量58.6%位于台阶中下部; 台阶底部多为超大粒径块石并呈现为颗粒架空结构。级配组成不同的重塑土样在受剪切变形时, 剪切面萌生与扩展伴随有块石的旋转、咬合与翻滚, 出现塑性流动破坏。土样应变硬化与剪缩特征显著, 竖向荷载愈大, 硬化现象与剪缩变形愈加明显, 粗粒含量增多, 土样剪缩变形量减小。从排土台阶坡顶至坡底, 土体黏聚力减小而内摩擦角增大。     

垮落带下金属网和双抗网防溃砂机理试验研究

为探究垮落带下金属网和双抗网防溃砂的力学与水动力学机理,文章将模型试验与渗透试验结合,设计50cm×50cm×20cm的模型,支撑金属网和双抗网进行受压试验;对四种粒径砂颗粒进行渗透对比试验。结果发现:金属网和双抗网都能承受较大荷载而不破坏;铺设双抗网对于阻止砂颗粒潜蚀效果明显,阻隔了砂溃入井下的通道;铺设双抗网后,渗透系数降低,小颗粒砂降低更明显,底部比中部铺设渗透系数降低值及降低率大;中部和底部同时铺渗透系数降低值及渗透系数降低比更大。颗粒越小,降低率越大;双抗网和金属网的铺设能使垮落带形成相对稳定的顶板结构,顶板完整性得到增强。     

塌陷区破碎岩块渗透系数计算方法

通过分析塌陷区破碎岩块渗透系数的影响因素,得出塌陷区中破碎岩块渗透系数大小取决于塌陷区破碎岩块的粒度分布参数和最大破碎岩块的粒径。通过配比不同粒径分布的塌陷区较小破碎岩块样品并测定其渗透系数,建立了渗透系数与粒度分布参数和最大颗粒直径之间的关系方程。实例计算表明,只要确定出塌陷区破碎岩块的粒度分布参数和最大颗粒直径,依据该关系方程就可以较为准确地计算出塌陷区破碎岩块的渗透系数。     

水力提升颗粒及颗粒群浮游运动规律研究

在高30 m、管径200 mm的室内扬矿系统中, 进行了单颗粒、均匀颗粒和非均匀颗粒的浮游试验, 观察了颗粒及颗粒群体在垂直管道中的运动状态, 分析了颗粒的粒径、管壁边界条件、浓度和级配等因素对浮游速度的影响, 得出了单颗粒和均匀颗粒在垂直管中的浮游速度经验公式。     

单井抽水试验计算承压含水层水文地质参数方法探讨

以阿尔及利亚人民民主共和国某农田灌溉工程单井抽水试验数据为基础,采用裘布依公式及吉哈尔特经验公式利用迭代法计算承压含水层的渗透系数及影响半径。计算结果表明:试验及计算方法正确,所得结果可靠,所用方法可为类似工程含水层水文地质参数计算提供参考。     

越流补给群孔抽水试验的含水层参数计算及应用

抽水试验求解含水层参数时一般采用Theis公式或由公式推导的各类图解法,但这些方法没有考虑特定边界条件和各抽水井之间的相互影响。针对此类方法的不足,根据越流补给条件,结合势场叠加原理,提出了上层越流补给条件下群孔抽水试验渗透系数的计算公式。在某地浸矿山东部待采矿区的抽水试验中进行了验证,利用该公式计算出的含矿含水层的渗透系数平均值为5.1 m/d。利用该渗透系数确定了待采矿区定流量抽水时井径与水位降深的函数关系式,计算得到的各观测孔降深与实测值基本一致,误差在0.7%~6%,验证了该渗透系数公式的可行性,并提出最优井径在0.2~0.3 m之间,为矿山基建提供参考。     

奥陶系顶部风化带土石混合体渗透性研究

针对华北奥陶系顶部存在碳酸盐岩隔水层的观点,对奥灰顶部岩层的渗透性进行研究,在了解岩层组成结构的基础之上,分析粘性土含量和孔隙率两个重要影响因素与粘性土-砾石混合土体渗透系数之间的关系。采用室内渗透试验,测定粘性土含量和孔隙率在不同水平组合下的渗透系数,确定两者对于渗透系数影响的大小。并对试验结果进行回归分析,得出粘性土含量和孔隙率与粘性土-砾石混合土体的渗透系数之间的关系,提出渗透系数的计算公式。     

岩心钻探金刚石钻进时所需冲洗液量的探讨(续)

以上公式（2）（3）可用来计算金刚石钻进时产生的岩粉颗粒在静止液体中沉降时的速度。当然在推导以上公式时，都是假设岩粉颗粒为球形，而实际上并非球形。但实践证明，当岩粉颗粒很小时，沉降速度与颗粒形状无多大关系。故以上公式可以比较准确地用于金刚石钻进时产生的岩粉。下面以测试用的岩粉粒径计算其相应的沉降速度。（1）石英颗粒：其粒径在显微镜下测得为d=0.064～0.256毫米，密度ρ_Y=2.65克/厘米~3，测试条件为水温20℃时的清水。实际测量时观察到的颗粒直径约为0.256毫米。按公式（3）计算：     

粗粒土最大干密度试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对粗粒土进行了击实试验.试验结果表明:粗颗粒含量对粗粒土的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是粗粒土最大干密度变化的分界点;最大粒径对粗粒土的最大干密度和最佳含水量影响较小.粗粒土的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,且当粗颗粒含量大于70%时,粗粒土中细粒土的含水量急剧增加.     

土中球状药包爆腔半径预测及验证

以准静定和摩尔一库仑理论为基础，分别推导了土中球状药包爆腔半径的预测公式。预测值与试验值对比结果表明：准静定理论的公式预测值和试验值基本吻合，误差在1．2％-24．5％之间。摩尔一库仑理论的公式预测值与已有试验值比较，塑性较小的土中基本吻合，塑性较大的土中预测值略小，误差接近30％。预测公式能克服已有公式中确定经验系数的困难。本文的研究对土中爆炸空腔半径预测有一定的参考价值。     

加筋粗粒土直剪力学行为与颗粒破碎特性

粗粒土是一种天然填筑材料,在工程中应用广泛。大量学者对加筋粗粒土的力学性质进行了研究,但对直剪过程中颗粒破碎特性尚无人研究。本文采用大型直剪仪,对粗粒土和加筋粗粒土进行了直剪试验研究,研究了其直剪力学行为与直剪过程中的颗粒破碎特性。试验结果表明:粒径和垂直压力越大,峰值强度越大;加筋后,黏聚力均大幅提高,而内摩擦角有一定程度的减小,黏聚力和内摩擦角均随着粒径的增大而增大;土工格栅除了受到与土的摩擦力外,还受到土体对横肋的阻挡力,阻挡力大幅提高了黏聚力;由不同方法计算得到的颗粒破碎率均随着垂直压力的增大而增大。垂直压力越大,颗粒间的接触越紧密,相互作用越剧烈,破碎率越大。同时在相同垂直压力下粒径越大,破碎越严重。加筋后颗粒破碎率显著降低,加筋可以有效防止颗粒破碎。     

炼焦中煤的尺度效应及对浮选的影响

为了考察煤泥粒度变细对浮选效果的影响,从不同细度颗粒的几何特征、润湿热及浮选行为3方面探讨了炼焦中煤的尺度效应。使用BET比表面测定仪、微量热仪分别研究了炼焦中煤粒度减小对其比表面积、总孔容和平均孔径及润湿热的影响,用Young-Laplace方程分析了基于毛细管作用捕收剂吸附的变化,通过半经验公式计算了颗粒粒径及润湿性对上浮概率的影响,并进行了不同细度超低灰精煤的浮选试验。研究表明,随着炼焦中煤粒度的变细,其比表面积和总孔容呈数倍增大,Ⅱ类孔增多,平均孔径增加;基于毛细管作用的捕收剂吸附增强,对去离子水的润湿热值急剧降低;存在最佳粒度范围使颗粒的上浮概率最大,中等紊流强度的浮选环境中,控制疏水颗粒粒径在-200+45 μm或亲水性颗粒粒径在-10 μm或+45 μm均可强化浮选回收。相同浮选药剂条件下,煤泥粒度越细,煤的回收率越难以保障,并且水回收率呈增加趋势,浮选效率降低。     

大红山铜矿尾砂沉降数据的回归方程研究

以大红山铜矿尾砂为试验原料,将其筛分为四个粒级,分别配置成不同浓度砂浆进行沉降试验,结果表明Richardson and Zaki经验公式计算值与试验值存在较大偏差。对试验数据进行分析,回归出了沉降公式。回归公式计算结果较理想,与试验值误差较小。但对于粒径分布不均匀的尾砂沉降的计算,存在较大偏差。     

上游式尾矿库颗粒沉积规律及坝体渗流场分析

以尹庄尾矿库为工程背景,通过现场沉积滩面及钻孔取样进行室内筛分试验、渗透试验,获得了上游式尾矿颗粒在库内沉积规律,建立了尾矿库概化地质模型,并通过三轴试验得到了概化模型中不同地层尾矿的应力应变关系;以测定的饱和含水量、残余含水量及饱和渗透系数及各尾矿颗粒级配曲线为基础,利用Fredlund-Xing模型获得了土-水特征曲线及渗流模型;以有效应力理论为依据,建立上游式尾矿库流-固耦合数学模型,对该库的应力场与渗流场进行分析,获得了坝体的应力场及孔隙压力的分布规律。研究成果可为尾矿库的设计、施工和安全生产提供技术支撑。     

江苏高邮地区膨胀土性能及其地基承载力研究

该文以某风电项目为依托,对本场区内分布的膨胀土的物理力学性能进行室内土工试验,对其膨胀率、自由膨胀率、收缩系数、膨胀力进行分析,现场通过原位测试判别膨胀土的工程性能,综合室内试验、原位测试确定膨胀土地基承载力的经验公式,并与现场膨胀土荷载试验结果进行比较,验证承载力公式的正确性和可行性,用于研究本场地膨胀土的地基承载力,以指导合理的选择地基基础设计方案。     

考虑微观结构的非饱和渗透系数计算公式

分维理论是预测非饱和渗透系数的一种常用方法.在对有侧限条件下高庙子膨润土的非饱和渗透系数的试验结果分析后,发现分维理论并不适用,其缺陷在于不能够反映膨润土这种特殊粘土在水化过程中的微观结构变化.因为膨润土是一种纳米材料,其小孔隙和大孔隙分布在水化过程中都会发生变化,而一般性粘土和砂土没有这种特殊的物理化学特性.结合Kozeny-Carman关于多孔介质的半经验公式,提出了半经验-半理论的考虑微结构的膨润土的非饱和渗透系数计算公式.在对高庙子膨润土的扫描电镜试验和压汞试验资料分析的基础上,定性验证了所提出公式的正确性.     

低温环境下经验公式对颗粒煤瓦斯解吸描述的研究

国内外描述颗粒煤瓦斯解吸的经验公式众多,但都是常温和高温下的描述。低温能够抑制瓦斯解吸,提高瓦斯含量测定的准确性。为了描述低温下经验公式的适用性,运用高低温吸附解吸装置,设计低温解吸试验。研究表明:煤样环境温度越低,试验解吸时间越短,经验公式描述低温下颗粒煤瓦斯解吸越准确,其中以文特式和王佑安式最为准确。