应用非线性有限元软件模拟路基沉降的研究

<正>随着我国经济的迅速发展,新建的公路和铁路越来越多。但是路基沉降一直是困扰铁路和公路建设的一个难题,许多铁路和公路的破坏都是由于路基沉降过大引起的。因此,对于路基沉降的研究是一个很现实的问题。本文,笔者采取非线性有限元软件对路基沉降进行模拟分析,以期能够对同行有所参考。一、理论依据Biot根据连续介质力学基本原理,对土体微分体进行了受力分析,见图1。     

不同土地利用下的岩溶作用强度及其碳汇效应

不同土地利用下的岩溶作用研究不仅关系到区域岩溶碳汇估算, 也关系到岩溶区陆地碳源/汇的准确评估. 利用标准溶蚀试片法研究了2 个典型岩溶动力系统内3 个岩溶泉小流域不同土地利用下的土下溶蚀速率. 结果表明, 不同土地利用下的土下溶蚀速率差异较明显, 耕地、灌丛、次生林、草地、原始林平均值分别为4.02, 7.0, 40.0, 20.0 和63.5 t km^-2 a^-1. 因此, 在进行区域尺度岩溶作用碳汇估算时, 除了考虑气候、水文、地质等条件外, 还必须考虑土地利用类型的差异. 植被的正向演替对岩溶碳汇有显著的促进作用, 原始林地土下岩溶作用碳汇量是次生林地的3 倍, 灌丛的9 倍, 也就是说, 从耕地或灌丛演化到次生林地, 由岩溶作用产生的碳汇可提高5.71~7.02 t km^-2 a^-1, 若演化到原始林地则达24.86~26.17 t km^-2 a^-1. 岩溶区地表森林系统的增汇过程发生的同时, 地下也同步发生着类似的增汇过程.     

川东龙门构造飞仙关组滩相储层成岩作用及孔隙演化

通过岩心观察、薄片观察、阴极发光分析、激光微区LA-ICP-MS分析以及锶同位素分析等技术手段,探讨川东龙门构造下三叠统飞仙关组滩相储层的成岩作用及孔隙演化.研究区飞仙关组储层主要为亮晶鲕粒灰岩及粉细晶云岩,鲕粒灰岩主要受压实、压溶及胶结充填作用的影响,孔隙度为1％～3％;晶粒云岩由于白云石化和埋藏溶蚀作用发育,孔隙度...     

排水板施工对软黏土扰动的现场试验研究

通过软黏土地基上塑料排水板施工过程的孔隙水压力观测及现场十字板强度试验,研究了排水板施工前后地基土体孔隙水压力增长和消散的规律,并且从软黏土地基的有效应力变化和结构扰动等方面分析了土体强度损失及恢复过程.结果表明:单根排水板施工引起的孔隙水压力增长较小,仅对表层孔隙水压力影响大;板群的施工对4 m范围内土体孔隙水压力的增长有叠加效应;排水板施工一方面使软土地基内的孔隙水压力增长,有效应力减小,导致软土强度的降低,另一方面使地基软土结构发生破坏而引起软土强度降低;孔隙水压力的增长引起的地基土强度损失恢复较快,而结构扰动引起的强度损失恢复较慢.     

吉木萨尔凹陷陆相页岩油储层测井定量解释

以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组陆相页岩油为研究对象,采用岩芯刻度测井和数据挖掘两种方法,分上、下甜点分别建立物性、含油性、微观孔隙结构及岩石力学等参数的测井定量解释模型,在矿场应用中储层评价精度得到大幅度提高,均达到85%以上。特别是多条曲线反演的渗透率模型,数据挖掘方法优选出3条测井曲线,既反映了绝对孔隙性对渗透率的贡献,又考虑了微观孔隙结构改造对渗透率的制约,用自然伽马和声波时差曲线分别表征泥质含量和压实胶结作用对渗流路径及渗流阻力的影响,相较于单因素模型,其计算精度提高了25.6%。另外,由于井眼环境、孔隙流体的重力分异以及地层在不同方向上的各向异性,水平井与直井测井曲线存在一定的偏差,基于直井测井曲线响应特征与岩芯分析资料建立的解释模型不能直接应用于水平井的储层评价。针对以上难题,建立两种测量方式测井曲线的转换图版和公式,在测井曲线转换的基础上,可以对水平段的储层进行定量解释。     

注盐酸对致密砂岩气藏微观孔径分布的影响

为了研究注盐酸对致密砂岩气藏微观孔径分布的影响,通过核磁共振、CT扫描及X射线衍射分析等技术,对盐酸处理前后的岩心微观孔喉分布和物性变化进行分析,揭示盐酸处理致密砂岩气藏对微观物性改变的机理。研究结果表明,盐酸在储层条件下可以溶蚀砂岩中的伊利石、伊/蒙间层、方解石和白云石等矿物,酸液溶蚀后岩心的孔隙度和渗透率均有一定程度增大,孔隙度的增大幅度小于渗透率的增大幅度,孔隙度的增大幅度为11.73%～36.08%,渗透率的增大幅度为36.81%～63.64%。岩心中的矿物成分对酸化后的储层物性改善程度影响较大,方解石和白云石等碳酸盐岩矿物含量越高,盐酸酸化后的物性改善效果越好。砂岩经过盐酸处理后,孔径分布发生明显改变,酸化后微孔和小孔所占的孔隙体积增多,孔喉连通性得以改善,岩心的孔隙度和渗透率提高。     

中上扬子地区龙王庙组储层特征及白云石化作用

利用野外露头和钻井岩心资料,通过岩石普通薄片、铸体薄片、X射线衍射、白云石有序度、碳氧稳定同位素、稀土元素、锶同位素和物性测试等手段,对中上扬子地区龙王庙组储层特征及白云石化作用机理进行研究.结果表明:中上扬子地区龙王庙组碳酸盐岩储层岩性主要为颗粒白云岩、晶粒白云岩和颗粒云质灰岩.储层物性显示颗粒白云岩最好,粉晶和细晶...     

强降雨条件下堆积层滑坡入渗规律及稳定性分析

降雨入渗对堆积层边坡稳定性具有重要的影响.以某地区堆积层边坡为例,采用有限元软件Geo-Studio进行数值模拟,重点研究了强降雨条件下不同工况时的边坡降雨入渗规律及其稳定性.结果表明:随着降雨持续时间增长,导致暂态饱和区的范围也在逐步增大,降雨从坡面向下渗,随着暂态饱和区的出现土体内孔隙水压力增大,进而使得其有效应力...     

若干因素对多孔水泥混凝土内部孔隙状态影响研究

为研究骨料因素和成型工艺的不同对多孔水泥混凝土内部孔隙状态的影响,采用工业CT扫描技术对多孔水泥混凝土试件内部孔隙进行识别,并通过CT图像数据提取方法获得多孔水泥混凝土内部孔隙率、孔隙连通状态及孔径尺寸等。结果发现,不同骨料级配中,随骨料粒径增大,多孔水泥混凝土试件内部孔隙率、平均孔径大小以及孔隙连通状态整体呈增长趋势。与碎石相比,卵石多孔水泥混凝土孔隙率和平均孔径略小,连通孔隙率略高。振动时间越长,孔隙率越低,平均孔径越小,但随时间的增加,变化并不明显。与此相反,采用插捣法制备的试件内部孔隙分布均匀性较振动法差,且试件内部连通孔隙率要高于振动法。相较于骨料体积比、骨料种类以及成型工艺,骨料级配对孔隙状态影响最为显著。     

ESP飞灰对燃煤锅炉烟气汞的吸附特性

用氮气(N2)等温吸附(77K)测量了一座600MW煤粉锅炉电厂静电除尘器(ESP)各个电场飞灰的比表面积、孔径、孔比表面积、孔容积和孔分布,采用扫描电镜(SEM)和X射线能谱分析仪(EDX)分析了飞灰颗粒表面结构和化学组分.结果表明,颗粒粒径越小,比表面积越大,飞灰的汞吸附趋于增加.飞灰含碳量与汞含量呈正相关关系,亚微米级颗粒物对汞的吸附不仅与其比表面积有关,而且与其比表面积的利用率有关.静电除尘过程中飞灰的孔隙结构在不断地变化和发展,孔分布越宽越有利于对汞的吸附,微孔越发达且可利用率越高,越有利于汞的被吸附.