南岳地区全风化花岗岩的微观特性

采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪对南岳地区全风化花岗岩的微观特性进行分析.研究发现,在不同放大倍数条件下原状全风化花岗岩微观结构依次为团粒状结构、块状结构、片状结构、层状结构.微观结构松散,孔隙发育,矿物边缘清晰,结构中胶结物质较少,表明颗粒间的连接力较弱.能谱分析发现,不同微观结构的全风化花岗岩所含元素种类及原子百分比可能相同,表明两种结构单元为同一种矿物成分风化形成的,或者一种结构单元是另一种结构单元风化形成的产物.XRD谱表明,该地区全风化花岗岩主要的矿物成分为石英、高岭石、白云母、正长石及少量锆石等矿物.     

高速公路全风化花岗岩路基改良试验研究

以浏醴高速公路沿线全风化花岗岩原状土为基础,对沿线全风化花岗岩路基填料进行工程性质评价。向该路基填料参入不同比例的水泥、石灰改良剂,进行界限含水率、击实特性和无侧限抗压强度试验,并结合工程经济,分析两种改良剂的改良情况,为相关路基施工提供合理的工程建议。     

探讨路用工程性质在全风化花岗岩及其水泥改良土中的试验研究

京珠高速公路通过湘北90多km全风化花岗岩地区,本文以湘北全风化花岗岩土样为基础,对全风化花岗岩的粒度成分、塑性指标、压实性能和CBR值等指标进行了试验分析,评价了填料的工程性质,并对全风化花岗岩水泥稳定上进行试验,得到其强度、刚度、水稳性系数与水泥含量、龄期、含水量和压实度的变化关系,并运用于指导高速公路路基的施工。     

南岳地区全风化花岗岩崩解特性试验研究

基于阿基米德定律,采用自制大型全风化花岗岩崩解仪,分别对南岳地区全风化花岗岩原状、烘干、风干、带有护筒支护等不同状态的试样进行崩解试验研究.试验中运用最小二乘法,拟合量筒读数与崩解仪排水体积的直线关系方程式,改进浮筒初始读数方法,减少读数误差.试验结果表明,试件整个崩解过程中分为3个阶段:第二阶段的崩解速率最大,其次为第一阶段,崩解速率最小为第三阶段;失水方式直接影响崩解时间,烘干状态下,试件失水最为剧烈,崩解时间最短;护筒支护状态下,减少了水与试件的接触面积,延长了试件崩解时间.该研究成果为南岳全风化花岗岩地区的土建工程建设提供参考依据.     

压裂液滤失的二维数值模拟

结合油藏工程和数值模拟技术,根据压裂施工过程中滤失的压裂液在地层中二维流动和压裂液为非牛顿型流体的实际,建立了非牛顿型压裂液的二维动态滤失模型,用数值方法求解,并将计算结果与一维模型结果进行对比分析。计算表明:仅考虑压裂液垂直于裂缝壁面一维流动所计算的滤失速度会偏小,并且这种差值会因地层渗透性的增加而加大。二维方法由于考虑了压裂液的非牛顿特性和二维流动,其结果也比一维模型更符合现场实际,可以减少压裂施工的风险,提高压裂设计的可靠性。     

新型聚合物压裂液的动态滤失及其对地层伤害规律研究

为研究新型聚合物压裂液滤失及对地层伤害规律,设计了一套压裂液动态滤失及岩心伤害测试装置,研究了剪切速率、滤失压降、岩心渗透率3种因素对压裂液滤失量、滤失系数及岩心伤害率的影响,并与常规胍胶压裂液进行了对比分析。实验结果表明:剪切速率升高时,压裂液滤失系数及总滤失量均升高,岩心伤害率在低剪切速率阶段增幅较大,而在高剪切速率阶段增幅较小;滤失压降升高时,初期压裂液滤失量增加,滤失系数基本不变,岩心伤害率逐渐升高;岩心原始渗透率升高时,初期压裂液滤失量及滤失系数均升高。3种影响因素下新型聚合物压裂液相对于胍胶压裂液均表现出良好的低滤失性及低伤害性。     

脱硫灰-水泥固化淤泥强度特性与固化-抽滤联合加固应用

采用水泥-脱硫灰复合体系固化淤泥软土,进行液塑限、无侧限抗压强度、扫描电镜、能谱分析等一系列实验,分析多种脱硫灰质量分数下固化土的物理力学行为.鉴于脱硫灰能明显抑制黏土亲水性,引入了真空抽滤工艺,并进行了水泥-脱硫灰就地固化与真空抽滤的现场对比实验.结果表明,脱硫灰的加入会使土的液限和塑性指数显著下降.脱硫灰与水泥质量比为20%时固化土强度最高.脱硫灰质量分数过高时,产生的强碱高钙环境抑制了黏土矿物水膜,导致结合水减少,自由水增多,固化土强度随之下降.真空抽滤工艺配合脱硫灰则可大幅度减少土中自由水含量.脱硫灰与真空抽滤联合具有良好的加固效果,可应用于浅层高含水率淤泥处理中.     

新型缔合压裂液黏弹性控制滤失的特性研究

研究的新型缔合压裂液（GRF 压裂液）无造壁性,因此,设计了一种适合此类压裂液滤失量测定的简易装置
并制定了其滤失测定方法,评价结果表明其滤失性能较好。利用RS6000 流变仪及岩芯驱替装置研究了GRF 压裂液
的黏弹性对其在多孔介质中渗流阻力的影响,结果表明：GRF 由于具有优良的黏弹性,能在岩芯孔隙中建立有效的渗
流阻抗R0,并且黏弹性越强、岩芯渗透率越低,R0 就越大,压裂液渗流越困难;而液体表观黏度和黏弹性对滤失的
影响实验结果进一步表明,液体黏弹性是压裂液滤失控制的最主要因素,因此提出了GRF 压裂液黏弹性控制滤失的
理论。     

水泥预加固-人工冻结联合工法加固地层冻胀特性

为研究采用联合工法施工,能够有效控制土体冻胀位移的施工参数,本文以广州地铁十四号线某联络通道冻结工程为背景,通过有限元软件建立联络通道冻胀位移场三维数值模型,研究了盐水温度和水泥掺量对土体冻胀位移的影响,并计算不同冻结壁厚度下地表冻胀位移量以及联络通道开挖土体的塑性区域,在满足施工安全的前提下,进一步对冻结壁设计参数进行优化,以减小土体冻胀位移。结果表明：采用水泥预加固-人工冻结联合工法施工,当水泥掺量设定为12%,盐水温度控制在-25℃~-31 ℃时,积极冻结末期,地表冻胀位移能够满足工程监测要求;水泥掺量设定为12%,冻结壁厚度设定在1.8m,盐水温度控制在-31 ℃。可见相对于原施工方案,采用联合工法施工,积极冻结末期地表冻胀量减小了73%。     

砂垫层-土工织物复合滤层反滤特性试验研究

为减轻尾矿库中土工织物滤层的物理淤堵,保障尾矿库安全运行,在尾矿砂与土工织物滤层之间设置了一层砂垫层,形成砂垫层-土工织物复合滤层．通过梯度比试验,验证了砂垫层减轻土工织物滤层物理淤堵的效果,分析了砂垫层的粒径对复合滤层反滤性能的影响,揭示了砂垫层-土工织物复合滤层的工作机理．试验结果表明：在土工织物与尾矿砂之间设置合理的砂垫层后,土工织物的淤堵程度降低,砂垫层可有效阻止土工织物表面低渗透性滤饼的形成．复合滤层排水能力明显高于土工织物滤层,随着砂垫层粒径的增大,复合滤层的流量逐渐增大并趋于稳定．为使复合滤层同时具有良好的保土能力、透水能力和长期抗淤堵能力,建议砂垫层特征粒径D15与尾矿砂特征粒径d85的比值为10左右．     

全风化玄武岩防渗料可行性试验研究

为高质高量解决水利水电工程土石坝防渗料的就地取材问题,结合杉树堡水库工程,开展了全风化玄武岩作为土石坝防渗土料的可行性试验研究。根据全风化玄武岩分布特征和性质,结合相关技术规范,通过对风化土料的物理力学性质及渗透性质,进行试验研究。研究表明:全风玄武岩土料为高液限含砾粉质黏土,无膨胀性;其有机质和水溶盐含量符合心墙坝防渗土料质量技术要求;风化土料压实后,最大干密度较低、最优含水率高、压缩系数较低、压缩模量较高,渗透系数和抗剪强度满足规范对防渗料要求,可以作为土石坝防渗料。     

基于大型物理模型试验的强降雨诱发全风化花岗岩滑坡失稳分析

随着极端天气的增多,极端强降雨诱发滑坡对人民生命财产安全造成重大威胁。以典型强烈风化花岗岩地区青岛崂山的7.23返岭前滑坡为实例,基于相似准则,采用大型滑坡模型试验箱,开展了3组不同极端降雨条件下的室内模型试验,分析了不同降雨强度条件下边坡对降雨入渗的响应规律、边坡变形过程与破坏模式,总结了强烈风化地区极端降雨诱发花岗岩类滑坡的诱发机理与降雨成灾过程。结果表明：(1)降雨诱发全风化花岗岩滑坡经历了浸润侵蚀、表层变形、破坏加深和整体失稳4个阶段,坡体呈现“片状溜滑”特征;(2)降雨强度越大,降雨入渗速率越高,土压力、孔隙水压力和含水率变化越快,滞后效应越弱;(3)坡体变形破坏与降雨入渗具有一定的空间分布规律,研究成果可为强烈风化花岗岩地区的滑坡预警与治理提供参考。     

胶结液浓度对微生物固化花岗岩残积土强度特性的影响规律

在分析花岗岩残积土物理特性的基础上,选用巴氏芽孢杆菌菌液和不同浓度的氯化钙与尿素的混合胶结液,利用设计的室内试验装置对花岗岩残积土开展不同灌注次数的微生物固化试验,并对不同工况的固化试样进行无侧限抗压强度（UCS）试验、碳酸钙生成率测试和崩解试验,同时开展X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等微观结构分析,以此探讨胶结液浓度和灌注次数对固化后花岗岩残积土强度特性的影响规律. 结果表明：试验参数范围内,灌注次数相同时,胶结液浓度为1.0 mol/L时,试样的固化效果最好;胶结液浓度相同时,灌注次数越多,试样的固化效果越好;固化试样的崩解性大大降低,崩解系数均小于30%;微生物固化生成的方解石晶体呈现明显的簇状,填充、胶结在土颗粒之间,与砂土的微生物固化特性具有一定差异性,但两者的固化过程与机理具有相似性.     

浅谈全风化花岗岩地质条件下大断面铁路双线隧道的进洞技术

以武广客运专线铁路大断面双线隧道进洞施工为例,对全风化花岗岩地质条件下采用何种技术进洞施工进行了叙述,为同类条件下隧道施工提供了一定的借鉴。     

含泥量与含水率对三峡库区花岗岩风化砂细集料抗剪强度的影响

为了研究含泥量和含水率的变化对三峡库区花岗岩细集料强度特性的影响,通过控制含泥量和含水率的变化,采用四联式电动直剪仪在四个不同垂直应力下进行16组直剪试验。结果表明：花岗岩风化砂细集料抗剪强度随含水率和含泥量的增加表现为不同程度的减小;细集料的内摩擦角随含泥量的增大而减小,当含水率为15%时,含水率对内摩擦角不再具有明显的影响;而黏聚力随含泥量的增大而增加,随含水量的增大而减小。花岗岩风化砂细集料的内摩擦角 在20.9°～24.9°之间变化,黏聚力 值6.4 kPa ～21.3kPa之间变化。研究结果可为三峡库区地基或路基工程作参考。     

台背回填施工中水泥稳定土的应用

针对桥涵台背处常见的桥头跳车现象,介绍了一种优质的水泥稳定土作为台背回填的填筑材料,并通过技术分析,用具体数据说明了水泥土的硬化效果,总结了这种材料在施工中质量控制方法及经验.     

无水泥结合高铝耐火浇注料的研制

SiO2 超细粉作为结合剂,以三聚磷酸钠和金属铝粉为添加剂,研究无水泥结合耐火浇注料.实验表明,当SiO2超细粉、三聚磷酸钠、铝粉、加水量的加入量分别为7%、0.23%、0.8%、3.68%时,常温(18-20℃)抗折强度为5.13 Mpa,耐压强度为4.55 Mpa,高温(1400℃2h)抗折强度迭74.88 MPa,耐压强度为13.18 MPa,烧后线变化率为0.424%.     

纵向波纹内翅片管中层流充分发展对流换热的数值模拟

采用Delaunay方法生成三角形网格 ,用控制容积积分法生成离散方程 ,采用点迭代方法对 4种不同波纹数、6种不同内外径比的纵向内翅片管通道内的层流充分发展段对流换热进行了数值计算 .计算表明 ,存在临界的Rin值 ,使得流动阻力最大、换热最强 ,从而对层流强化换热管的设计提供了一定的参考依据 .     

西华山复式花岗岩株地球化学特征及构造环境探讨

西华山复式花岗岩株位于南岭东段,在广泛分布于华南地区的与鸽矿床有关的燕山期花岗岩中,西华山复式花岗岩株具有一定的典型意义.西华山复式花岗岩株第一期为斑状中粒黑云母花岗岩(γ2-1a5)与斑状中细粒黑云母花岗岩(γ2-1b5),第二期为中粒黑云母花岗岩(γ2-2a5)与细粒石榴子石-二云母花岗岩(γ2-2b5),第三期为...     

阿拉善地区乌力吉花岗岩地球化学特征及地球动力学意义

阿拉善地块属于中亚造山带中段的多板块结合部位,是研究古亚洲洋闭合过程及中亚造山带晚古生代演化的理想窗口。阿拉善地块北缘的乌力吉花岗岩处在宗乃山-沙拉扎山构造带中,与恩格尔乌苏蛇绿岩带和查干础鲁蛇绿岩带构成完整的沟弧盆体系。采用LA-ICP-MS-锆石-U-Pb-定年和岩石地球化学分析,对乌力吉岩体的岩石类型、年代学、源岩特征以及构造背景进行了研究,同时为古亚洲洋的拼合碰撞时限提供年代学约束。实验结果表明:样品岩石类型主要为碱性-钙碱性准铝质花岗岩和闪长岩;单颗粒锆石中获得两组相对独立的岩石年龄:(236.1±1.1) Ma和(248.6±0.8) Ma,表明岩体成岩时期主要为印支期早期且具有多期侵入的特征。乌力吉花岗岩源岩主要为I型花岗岩,源于地壳火山弧区和同碰撞区,表明由于洋壳俯冲作用,研究区在早三叠世内发育了岛弧花岗岩侵入体。随着俯冲作用深入,以恩格尔乌苏蛇绿岩带为代表的古亚洲洋在早三叠世-中三叠世内完成闭合碰撞,并在研究区形成同碰撞花岗岩,碰撞时间应早于(236.1±1.1) Ma。