新景煤矿3号煤层煤体结构测井曲线判识及其分布规律

在对井下不同结构煤体变形及分布特征观测分析的基础上,结合其在测井曲线上的响应特征,对新景煤矿3号煤层不同煤体结构进行了判识和划分。结果表明,新景煤矿3号煤层煤体结构以Ⅰ类煤和Ⅱ类煤为主,Ⅲ类煤局部发育。煤体结构破坏程度严重的煤主要分布在不同期次构造叠加区域以及背、向斜的轴部,小断层附近也可见到;煤体结构破坏程度弱的煤主要分布在煤层产状平缓以及褶曲翼部地区。     

低强度模拟锚固材料抗弯荷载-位移全过程曲线试验研究

在大比例尺的地质力学模型中,由于相似模型材料的脆性和低强度,很难测得其抗弯应力-应变或者荷载-位移全过程曲线。对抗弯试验的过程进行力学分析,通过对增加辅助弹性元件方案的假设推导得到弹性元件刚度设计原则。依据该设计原则,组装出一台试验原理样机,测到不同节理（均质、层状和块状）含不同角度锚杆的试件的抗弯荷载-位移全过程曲线。此外,由于相似材料的低强度重度大特性,试验中适当考虑试件的自重对实验结果的影响。试验研究表明,弹性元件的增加对抗弯荷载-位移全过程曲线下降段有着质的改善;当弹性元件与台架的复合刚度大于试件的最大刚度,即可测得抗弯荷载-位移全过程曲线;在抗弯试验中试件自重荷载可以等效为集中力荷载,对于550 mm的标准试件其等效荷载相当于其自身重力1/2的集中荷载,相当于试验中均质试件峰值荷载的9%。     

含有部分脱胶的浅埋圆夹杂对SH波的散射

采用复变函数法研究了含有部分脱胶的浅埋圆柱形弹性夹杂对SH波的散射与地震动问题。在圆形弹性夹杂中构造一个满足脱胶部分应力自由的驻波函数,将其展开为含有一个待定系数的Fourier级数。在半空间中,介质应满足脱胶部分应力自由、公共边界处位移和应力连续的边界条件,从而建立起求解该问题的无穷代数方程组。最后,给出了地表位移的数值结果。给果表明,入射波参数、脱胶位置、弹性夹杂参数以及埋深对地表位移都有一定程度的影响。     

明渠弯道水流平均运动规律试验研究

利用高频粒子图像测速PIV(Particle Image Velocimetry)系统对明渠弯道水流进行了测量,在两种不同试验方式的配合下,不仅提供了大量高精度的平面二维流场数据,还成功重构了弯道水流的三维平均流速场,为深入研究弯道水流复杂的时均流动结构提供了试验依据。试验结果表明,由于弯道曲率不连续,水流主流区在弯道入口位于凸岸附近,随后在离心力的作用下逐渐转移至凹岸,并一直维持至弯道出口;凹岸顶托及环流运动导致不同横向位置处的纵向流速剖面近床面区域速度梯度及最大流速的位置沿程发生改变;弯道曲率越大,最大水深平均纵向流速转移至靠近凹岸一侧的位置离弯道入口越远;受上游直段二次流的影响,环流运动在弯道入口断面呈三涡结构,随后快速衰减为双涡结构;弯道主环流的强度沿程先增加后减小,涡核位置沿程往复摆动。     

泥沙影响流速分布规律的试验研究

挟沙水流中泥沙颗粒的存在将影响水流的紊动结构,并进一步影响水流流速分布。采用超声流速仪MicroADV测量挟沙水流的时均流速沿垂线分布,分析了在不同水力条件、不同泥沙条件(包括泥沙浓度及颗粒粒径)下泥沙与水流相互作用对流速沿垂线分布的影响,在此基础上,考虑到现有流速分布公式在实际河道水流流速沿垂线分布中的应用,提出新的指数型流速分布公式形式;并根据实验资料,初步检验了该公式的精度,同时分析了指数型流速公式中系数k和指数m随泥沙浓度s、粒径d以及水力条件的变化规律。结果表明:系数k随泥沙浓度的增加而增大,同时水力条件以及泥沙颗粒粒径同样也影响着k的变化;而指数m随粒径d的增大而减小,随泥沙浓度s的增加而增大。     

静水条件下冰冻泥沙水下休止角的试验研究

为研究冰冻泥沙在静水中融化后休止角的变化规律以及不同环境中泥沙休止角的差异,采用粒径为0～1 mm、1～2 mm、2～4 mm的泥沙试样,进行了风干泥沙在空气中的休止角、无冰泥沙以及冰冻泥沙水下休止角试验。试验结果表明：对于同一粒径范围的泥沙,风干沙在空气中的休止角最大,冰冻泥沙水下休止角次之,无冰泥沙水下休止角最小,三种试验情景中休止角均随泥沙粒径的增大而增大;泥沙水下休止角与风干沙在空气中休止角的差异,主要与水对泥沙的润滑作用以及泥沙在不同介质中的有效容重系数有关;泥沙在水下受到冰的影响表现为局部泥沙颗粒滑动,这更有利于斜坡上泥沙的堆积,相对于无冰泥沙而言,冰的存在使泥沙水下休止角增大。     

南宁市防洪堤岸坡岩土材料的本构模型试验研究

根据南宁市防洪堤岸坡岩土材料的特性,对典型堤段的岸坡岩土材料进行了试验研究。根据试验数据拟合得到体积屈服面和剪切屈服面,基于广义塑性力学原理,建立了岸坡岩土材料的本构模型。使用MATLAB程序进行数值计算,通过对比试验曲线和理论曲线的拟合程度检验了模型的合理性。     

大连长兴岛砂质沉积物粒度分布与石英表面结构特征研究

文章对位于渤海东缘的长兴岛地区发现的、以互层形式存在的黄土与砂土沉积剖面各层样品进行粒度分析与石英颗粒扫描电子显微镜观察,阐明了研究区沉积物的沉积特征,并探讨了物质来源与沉积环境。研究结果表明,长兴岛砂质沉积剖面上层黄土沉积（CXD5、CXD7）以粉砂为主,粒度分布频率曲线呈双峰分布且石英颗粒表面形态兼具风成与水成特征,推断其物质来源以近源为主,远源为辅;下层砂质沉积（CXD1、CXD2）粒度以中细砂为主,且石英颗粒表面水成特征明显,推测为近源物质搬运沉积;中间层（CXD3、CXD4和CXD6）粉砂含量显著增加,中细砂含量减少,且石英颗粒的硅质再沉淀作用显著,呈现过渡特征。研究结果表明,长兴岛砂质沉积物剖面存在砂层与黄土层相间分布的特征,且沉积环境以近源为主、远源为辅,为典型的陆架沙漠化沉积环境特征。

     

土工格栅加筋砂土中水平锚板抗拔特性试验研究

土工格栅加筋能够有效改善锚板的抗拔承载力,然而锚板在上拔过程中的破坏机制及其影响因素尚需进一步研究。针对砂土中水平锚板的抗拔特性,开展了多组锚板上拔试验,分析了砂土密实度、锚板埋深、土工格栅布设层数和位置等因素的影响,结合粒子图像测速（particle image velocimetry,简称PIV）技术探究了锚板周边土体的变形破坏机制。研究结果表明：单层接触式格栅加筋对锚板的抗拔承载力有明显的提升,且其对土体性能的改善优于非接触式格栅加筋情况,其原因与土工格栅变形量和上覆土体重力有关;当采用双层土工格栅加筋时,下层格栅可充分发挥限制土体侧向变形和均化应力分布的作用,上层格栅相对而言贡献不大;采用土工格栅加筋后,锚-土界面附近土体的变形模式发生了明显的变化,其破坏面相比未加筋前向内侧收敛,且剪应变分布更为均匀。