基于孔隙介质模型的散体材料桩复合地基沉降分层总和分析方法

复合地基沉降计算是地基加固处理及相关设计的重要依据.基于刚性基础下散体材料桩复合地基沉降变形的特点,从桩与土微观变形力学机理研究入手,考虑其孔隙性质并引入孔隙介质分析方法,分别建立了反映桩与土表观变形力学参数与其骨架实际变形力学参数之间关系的孔隙介质模型.在此基础上,考虑桩与土变形力学参数的非线性特征,引进分级加载的思想,分别建立了附加应力和初始地应力对桩与土变形力学参数的影响模型,进而,建立了一种改进的散体材料桩复合地基沉降分层总和分析方法.通过工程实例分析并与现有方法计算结果进行对比,发现该方法不仅能反映桩和土变形力学参数随埋深和附加应力变化而变化的非线性特征,还能避免地基沉降计算中压缩试验曲线的使用,而且具有更高的计算精度,表明了该模型和方法的合理性与优越性.     

渤海N油田降低回注水悬浮物粒径中值的实践探索

随着科学技术的进步,我国海上油田二次采油水力驱动的作用越来越明显,为保持较高的采收率,在日益严峻的环保形势下,海上油田对注水水质的要求更加严格。针对油田降低注水粒径中值的目标进行项目攻关,通过分析要因逐一解剖关键因素,制定实验目标确定降低粒径中值的方法,并且通过现场在线运行验证实验效果,排除非关键因素,提升效率。     

渤海K油田电潜泵化学解卡技术研究与应用

针对渤海K油田电潜泵泵卡影响生产且物理解卡不彻底的问题。分析了渤海K油田电潜泵结垢是泵卡主因,垢样主要由胶质、沥青质和碳酸钙镁、铁垢以及钡锶垢组成;采用低浓度的盐酸体系,具有多级电离、缓速性的多氢酸体系和以螯合剂为主的解堵体系的化学解卡技术思路,对电潜泵堵塞物中的无机垢进行酸洗、浸泡;形成了由钙镁垢体系、盐酸体系和多氢酸体系组成的多功能性化学段塞,并开展了垢样溶蚀性评价和部件腐蚀性评价。结果表明化学解卡技术配套体系对现场垢样溶蚀率高,同时对电缆、胶筒等电潜泵部件没有腐蚀风险。该技术在渤海K油田应用16井次,解卡成功率100%,启泵累产油7×10⁴ m³,增产效果显著,为渤海油田提供了一种高效、安全、经济的电潜泵化学解卡技术。     

石墨粒度对膨胀石墨孔隙结构的影响

为研究不同粒度的鳞片石墨在膨胀过程中孔结构的变化情况,采用不同粒度的石墨在相同条件下经酸化、高温膨胀获得膨胀倍数不同的膨胀石墨.用扫描电镜观察原料石墨、可膨胀石墨及膨胀石墨形貌,结合膨胀石墨的膨胀倍数,结果发现用不同粒度石墨制备的膨胀石墨的孔隙结构（缠绕空间、V型裂开和网络型孔隙）的特征基本相同,但尺寸随粒度呈规律性的变化.证实石墨粒度、孔隙结构尺寸与膨胀倍数三者之间存在对应关系,粒度是石墨膨胀倍数不同的重要因素.     

降雨入渗下透水路面渗流特性研究

为研究在降雨入渗条件下透水路面的孔隙水压力变化规律,基于非饱和渗流理论利用数值分析方法,建立在不同降雨强度下透水道路模型.数值分析结果表明,无论在大雨还是小雨条件下,传统道路面层均难以接收水分,降雨强度大时路表出现积水和径流,而透水路面面层在降雨过程孔压始终在零点附近波动,未出现积水现象;透水路面在不同降雨强度下,雨水均能顺利到达基层,使得透水路面的基层达到饱和状态;大雨条件下透水路面的基层响应更快,比小雨强度下基层达到饱和的时间提前18 min.而传统道路基层只有在大雨条件下才能达到饱和状态,大部分时间处于非饱和状态,未能有效帮助道路排水.     

基于CT扫描的花岗岩残积土3D大孔隙定量表征及流动模拟全文替换

为深入理解含大孔隙土体内部水分运移机理,本文基于计算机断层扫描(CT)与图像处理技术,构建了含大孔隙(>0.15 mm)的三维(3D)等效孔隙网络模型(PNM),并确定了最优代表性体积单元(REV)的尺寸为300×300×300体素,最后进行了大孔隙空间拓扑结构特征定量表征、PNM单相流动及3D大孔隙水-气两相流动模拟.研究结果表明,孔径较小的孔隙数量较多,超过80%的大孔隙孔径集中在0.15～1.00 mm.孔隙拓扑空间结构差异性较大,配位数主要集中在20以内,但部分可达60以上.孔隙平均配位数在3～7之间,平均连通孔隙半径>2 mm.单相流仿真表明,孔隙结构的复杂程度与CT扫描分辨率,共同导致模拟渗透率与测试结果出现一定差异,但主渗流方向误差仅为3.81%.两相流仿真表明,渗流初期驱替前缘近乎呈直线状,随后呈指进状,之后直至结束,呈不规则状.孔隙残余气主要以块状分布于孔隙边、死角和孔喉突变部位.随渗流时间增加,水相饱和度呈上升趋势(气相饱和度呈下降趋势),之后逐渐趋于稳定状态,最终水相和残余气相饱和度分别趋于94.92%和5.08%.该研究能较好地揭示重构土的细观渗流机...     

饱和度对混凝土三轴抗压强度的影响试验研究

混凝土结构服役环境非常复杂，其孔隙中自由水饱和度和受力状态因服役环境不同而有较大的区别．为研究不同含水饱和度混凝土在三向受力状态下的力学性质，本文通过干燥、真空饱水、自然蒸发3个步骤制作了0、50%和100%3种饱和度、2种强度等级的混凝土试件．试验采用了长径比2∶1的圆柱体和边长50 mm的立方体两种形状的试件．对总共60余个混凝土试件进行了无侧限单轴压缩试验和不同围压下的三轴压缩试验．试验结果表明：随着饱和度的增加，混凝土材料的单轴抗压强度逐渐降低，且普通强度混凝土的下降幅度比高强度混凝土高；在围压条件下，不同含水饱和度的混凝土试件轴向抗压强度均有所提高，普通强度混凝土的三轴强度比高强混凝土提高的幅度更大，且饱和度高的试件对侧向压力更为敏感，这主要是由于多向应力条件下产生的孔隙水压力作用；根据所得到的试验结果，基于Mohr-Coulomb强度准则建立了考虑饱和度影响的混凝土强度模型，用于指导混凝土结构在不同湿度服役环境下的设计，提高设计的可靠性.     

《西北大学学报(自然科学版)》第44卷总目次

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鄂尔多斯盆地西缘克里摩里组古喀斯特洞穴特征及发育控制因素

鄂尔多斯盆地西缘下奥陶统克里摩里组发育的古喀斯特洞穴具有良好的勘探前景,但洞穴预测难度大,勘探风险高,需要准确认识古喀斯特洞穴基本特征与储层发育规律,降低勘探风险。通过岩心观察、薄片鉴定以及录井、测井、地震等手段分析表明,该套喀斯特洞穴主要发育在颗粒灰岩内,横、纵向分布稳定,依据岩石学、录测井及地震响应特征可分为垮塌半充填型和暗河充填型,后者进一步分成角砾充填和泥质充填2种类型。喀斯特洞穴具有加里东期大气淡水顺层溶蚀特征,其发育受到岩性、古地貌及古地质条件的共同控制,台缘礁滩微相颗粒灰岩是优先可溶性基岩,古喀斯特斜披提供了有利的水动力条件,加里东期同生微断裂提供了渗流通道,上奥陶统是否覆盖决定了洞穴类型及充填程度。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩储层特征及成因机理

以鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组白云岩为研究对象,对不同类型白云岩的岩石矿物学属性、地球化学特征、孔隙结构特征、发育层位及分布规律进行对比研究,并结合成因,将白云岩分为3类:(1)泥粉晶白云岩,以岩盐矿物溶蚀型孔隙为主,在含膏云坪相带呈带状分布,横向分布稳定,形成于准同生白云岩化作用;(2)粉-细晶白云岩,以白云石晶间孔为主,主要发育于蒸发岩层系的短期海侵沉积期,受控于浅埋藏期渗透回流白云岩化作用;(3)中-粗晶白云岩,以残余原始粒间孔及格架孔为主,主要发育于台地边缘礁滩及古隆起周边高能颗粒滩相带,并经历了埋藏白云岩化作用.奥陶系白云岩分布具有“层控性”和“相控性”,形成了现今白云岩储层多层叠合发育的特点,为奥陶系多套含气组合的发育创造了有利条件.