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不同加固方案下富水黄土隧道地层变形规律分析 被引量:8
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作者 霍润科 秋添 +2 位作者 李曙光 曹新祥 钱美婷 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第7期96-104,共9页
以西安地铁5号线暗挖隧道为工程背景,采用降水加固与注浆加固2种地层加固措施,建立渗流-应力耦合数值计算模型,对富水黄土隧道地表沉降、洞周土体变形及力学效应进行了研究,并结合现场监测资料进行了验证。结果表明:降水加固隧道施工最... 以西安地铁5号线暗挖隧道为工程背景,采用降水加固与注浆加固2种地层加固措施,建立渗流-应力耦合数值计算模型,对富水黄土隧道地表沉降、洞周土体变形及力学效应进行了研究,并结合现场监测资料进行了验证。结果表明:降水加固隧道施工最大地表沉降是注浆加固的13.7倍,2种加固方案洞周土体变形规律一致,开挖10 d内变形值均达到稳定值的70%~80%左右;注浆加固下洞周土体均为压应力,降水加固开挖过程中在中隔壁及中隔板处土层出现拉应力;注浆加固下衬砌各部位受力均大于降水加固;降水加固塑性区极值是注浆加固的11.3倍,主要分布在两侧拱肩、拱腰及拱脚处;2种加固方案下地表沉降以及洞周土体变形的模拟值与监测值相近且变化规律基本一致。 展开更多
关键词 富水黄土隧道 地层变形规律 降水加固 注浆加固 数值模拟 现场监测
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受酸腐蚀砂岩的物理化学性质及反应动力学模型研究 被引量:5
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作者 霍润科 熊爱华 +1 位作者 李曙光 王博 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期893-902,共10页
目的研究受酸腐蚀砂岩的物理化学性质,建立酸岩反应动力学模型,为酸性环境下的工程耐久性评价提供参考.方法通过室内长期加速腐蚀试验,监测不同浸泡时段岩样的质量变化和浸泡溶液的pH值及Na+、K+、Mg2+、Ca2+等阳离子浓度的变化.结果反... 目的研究受酸腐蚀砂岩的物理化学性质,建立酸岩反应动力学模型,为酸性环境下的工程耐久性评价提供参考.方法通过室内长期加速腐蚀试验,监测不同浸泡时段岩样的质量变化和浸泡溶液的pH值及Na+、K+、Mg2+、Ca2+等阳离子浓度的变化.结果反应初期(0~90 d)阳离子的溶蚀速率较高,随着腐蚀时间的延长,化学反应速率降低,阳离子的溶蚀速率延缓,反应后期溶蚀速率又逐渐增大;随着腐蚀时间的延长,烘干岩样的质量损失率不断增大,而湿岩样的质量增长率呈先增大而后减小的趋势;各阶段硫酸溶液pH值总体呈增大趋势.结论受酸腐蚀岩样质量、浸泡溶液pH值以及阳离子浓度的变化具有明显的阶段性劣化特征;反应由扩散和化学反应共同作用,其中化学反应为烘干岩样主导作用,扩散作用为湿岩样前期主导作用,后期化学反应和内扩散共同主导;酸岩反应动力学模型较准确地表达了硫酸溶液腐蚀下岩样质量与时间的变化关系. 展开更多
关键词 砂岩 溶蚀速率 质量变化率 pH 动力学模型
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酸性环境下砂岩腐蚀的渗流特性 被引量:3
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作者 霍润科 钱美婷 +3 位作者 李曙光 熊爱华 丁凡 张茹萍 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第6期1-9,共9页
为拓展酸性介质与砂岩之间的细观特性研究,基于数字岩心模型和格子Boltzmann方程,开展砂岩受酸腐蚀过程的加速模拟试验,分析不同酸性环境下受酸腐蚀砂岩的渗流特性。通过CT扫描设备探究受酸腐蚀砂岩内部矿物组成的结构变化;利用Image J... 为拓展酸性介质与砂岩之间的细观特性研究,基于数字岩心模型和格子Boltzmann方程,开展砂岩受酸腐蚀过程的加速模拟试验,分析不同酸性环境下受酸腐蚀砂岩的渗流特性。通过CT扫描设备探究受酸腐蚀砂岩内部矿物组成的结构变化;利用Image J和Avizo可视化图像处理软件建立了受酸腐蚀砂岩的数字岩心,结合格子Boltzmann方程构建出砂岩受酸腐蚀过程中的渗流模型,分析砂岩受酸腐蚀过程中内部孔隙结构和渗流特性的变化规律。研究结果表明:CT扫描试验可展示砂岩内部的矿物组成及孔隙分布,反映酸性溶液对砂岩的腐蚀程度;渗透深度随孔隙率的增大而增大,变化速率先快后慢,最后趋于稳定,说明基于Boltzmann方程构建的渗流模型对模拟砂岩受酸腐蚀过程具有较好的适用性。 展开更多
关键词 数字岩心 孔隙率 格子Boltzmann方程 渗流模型
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尾矿制备混凝土研究进展与利用现状分析 被引量:50
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作者 申艳军 白志鹏 +3 位作者 郝建帅 廖太昌 李曙光 许汉华 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第3期845-857,876,共14页
利用尾矿制备混凝土已成为实现尾矿资源综合回收利用的一条较佳途径。首先分析尾矿渣排放与综合利用现状,探究尾矿作为混凝土制备骨料的资源利用状况,然后具体明确不同类型尾矿渣用于混凝土凝胶材料、粗细集料以及改性掺合料的研究进展... 利用尾矿制备混凝土已成为实现尾矿资源综合回收利用的一条较佳途径。首先分析尾矿渣排放与综合利用现状,探究尾矿作为混凝土制备骨料的资源利用状况,然后具体明确不同类型尾矿渣用于混凝土凝胶材料、粗细集料以及改性掺合料的研究进展,最后展望了尾矿替代天然建筑材料的后期发展方向。现阶段研究表明:尾矿部分代替混凝土材料时,其微粉二次水化作用发挥的“火山灰效应”与“微集料效应”是尾矿混凝土强度高于普通混凝土的主要原因;尾矿因颗粒小,作为混凝土细集料应用范围有限,而作为微粉充填材料或替代凝胶材料潜力巨大;尾矿混凝土可发挥细粒尾矿的棱角性及亲水性特征,用于增加混凝土粘性,便于制备合成骨料或隧道喷射混凝土。尾矿制备混凝土可极大缓解建材短缺并解决尾矿堆放造成的环境问题,对未来绿色建材发展提供了新思路。 展开更多
关键词 尾矿 混凝土制备 研究进展 综合利用 二次水化作用
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酸性环境下砂岩溶质运移的数学模型及其解析解 被引量:1
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作者 丁凡 霍润科 +3 位作者 李曙光 秋添 钱美婷 韩飞 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第11期89-95,共7页
酸性环境下,溶液中的离子在浓度差的作用下向砂岩内部扩散、传输,并与其组分发生化学反应。基于非稳态扩散理论,推导出砂岩受酸腐蚀溶质运移过程的反应-扩散控制方程,得出其解析解,编制相应的MatLab计算程序,并用室内砂岩的酸腐蚀试验... 酸性环境下,溶液中的离子在浓度差的作用下向砂岩内部扩散、传输,并与其组分发生化学反应。基于非稳态扩散理论,推导出砂岩受酸腐蚀溶质运移过程的反应-扩散控制方程,得出其解析解,编制相应的MatLab计算程序,并用室内砂岩的酸腐蚀试验结果进行初步验证。建立砂岩单轴抗压强度与酸性溶液浓度时空分布关系,可为量化分析酸性污染物对水利工程的影响提供分析方法与手段。 展开更多
关键词 砂岩 溶质运移 酸性环境 数学模型 解析解 数值解
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