小口径可膨胀波纹管水力膨胀过程的 数值模拟与试验研究

为了确保可膨胀波纹管在φ120 mm地质钻井中实现封隔漏失地层的功能,在合理设计8字形波纹管截面形状的基础上,采用有限元理论模拟了不同壁厚和材料的波纹管水力膨胀成形过程,并进行了室内水力膨胀试验。结果表明：波纹管壁厚越薄,膨胀效果越好,但壁厚必须满足抗外挤强度和抗内压强度条件;适用于φ120 mm井眼的8字形波纹管,其材质应符合如下条件。屈强比≤0.6;延伸率≥25%;抗拉强度σb≥410 MPa;试制的波纹管膨胀后最小外径能够满足后续机械膨胀要求,最大膨胀压力为13.6 MPa,符合钻探现场使用条件。研究结果为波纹管野外试验提供了技术支撑。     

可膨胀波纹管水力膨胀力学特性研究

可膨胀波纹管技术主要用于解决复杂深孔井下事故频发、套管层次受限等技术难题。管串水力膨胀是该技术应用的关键环节,为了研究可膨胀波纹管水力膨胀中的力学特性,提高井下事故处理的成功率,本文采用有限元数值模拟与室内试验相结合的方式共同研究波纹管的水力膨胀过程。通过多次波纹管水力膨胀室内试验,对比有限元理论分析结果,得出二者对于波纹管水力膨胀力学特性曲线基本一致。可膨胀波纹管的弹性形变压力为0～2.5 MPa,管串压力处于3～9 MPa时截面关键点位移速率较大,可膨胀波纹管的水力膨胀压力为14 MPa,膨胀后波纹管截面尺寸外径最大均值Xmax 为136.98 mm,外径最小均值Xmin为104.58 mm,达到了波纹管机械膨胀对截面尺寸的要求,为波纹管野外试验及产业化应用提供了重要的理论依据与技术支撑。     

小口径勘探用可膨胀波纹管ANSYS模拟与实验分析

可膨胀波纹管技术是通过对圆形管材进行特殊工艺处理,使管径发生变形以便其顺利通过井孔到达问题地层,然后通过液压膨胀复原,达到修井固井的目的。经过多年的技术发展,此技术已在石油工程中得到很多实践应用,但是在口径相对较小的地质勘探孔中,由于受口径以及工艺技术等限制,尚未有相关应用。主要针对材料编号为KP02的φ75 mm小口径梅花状可膨胀波纹管进行研究,通过利用ANSYS有限元软件进行模拟以及实验室实验,得到其膨胀变形参数并对其膨胀过程进行对比分析。     

小口径膨胀波纹管技术在若尔盖铀矿区的应用

地层漏失一直是钻探施工的技术难题,寻找有效、快速解决不同工况下漏失问题技术方法一直是若尔盖铀矿区钻探技术工作的重点。在ZK4-5钻孔施工中钻遇大漏失地层,钻具多次空放,水泥堵漏收效甚微,在钻孔结构受限制的情况下,采用了小口径膨胀波纹管技术,应对大漏失地层取得了较好的效果,解决了该孔空放漏失段的漏失问题,为矿区解决大漏失等复杂地层技术难题提供了可靠的技术支持。     

小口径膨胀波纹管护壁技术在四川煤炭普查ZK3-1孔的应用

膨胀波纹管技术在国内外石油钻井领域的应用已经颇有成效,但是针对地质钻探领域的小口径膨胀管的研究却成效甚微。为此专门研发了针对地质钻探行业的小口径膨胀管护壁技术。该技术成功应用于四川煤炭普查ZK3-1钻孔封堵漏失地层,护壁后正常钻进至终孔。此次小口径膨胀波纹管的成功应用,为地质钻探行业的事故处理提供了新方向,填补了我国在小口径膨胀管技术领域的空白。     

钢管高强膨胀混凝土的数值模拟

钢管高强膨胀混凝土是一种新型结构形式,适用于岩士工程、地下工程、桥梁和高层建筑.应用结构分析有限元软件,将钢管高强膨胀混凝土视为非均质材料的组合结构,分别建立钢管和核心膨胀混凝土柱模型,对强度和膨胀剂含量不同的钢管混凝土进行数值模拟.数值模拟结果与相应实验结果较为一致,表明数值模拟分析钢管高强混凝土混凝土这种界面的组合结构十分有利.     

考虑非饱和渗流与增湿膨胀下的膨胀土隧道稳定性分析

降雨入渗条件下,膨胀土的非饱和渗流与膨胀效应会降低隧道稳定性,研究两者对围岩变形与结构受力的影响非常必要。基于有限差分软件FLAC~(3D),根据其内置的渗流与温度场模块分别模拟降雨条件下的非饱和渗流过程与膨胀土增湿膨胀过程。通过编制相关FISH语言程序,考虑了膨胀土隧道非饱和渗流过程中基质吸力变化、土体软化和膨胀效应的影响。以某浅埋膨胀土隧道为工程背景,分析了降雨入渗时间、渗透与膨胀系数对膨胀土隧道围岩变形及支护结构受力的影响。结果表明:膨胀土隧道在降雨入渗过程中,围岩水平应力增大明显,而垂直应力变化不大;支护结构逐渐由竖向挤压变形转变为水平挤压变形;土体渗透和膨胀系数对支护结构受力影响很大,当渗透和膨胀系数增加到一定值后,衬砌弯矩显著增大,隧道安全性和稳定性大幅降低。     

油页岩热膨胀影响因素及防膨胀措施研究

结合扶余油页岩原位转化试验工程,对温度、围压、层理结构三种热膨胀影响因素进行数值模拟.研究结果表明:在原位状态下,当温度在100～300℃范围变化时,温度与油页岩热膨胀变化量为正相关;平行层理方向热膨胀变化量总是小于垂直层理方向热膨胀变化量;对油页岩施加围压时,油页岩的膨胀量会产生抑制效果,甚至由膨胀变为压缩.针对现有...     

挡土墙截面设计直接计算方法

在满足挡土墙地基承载力验算要求的基础上,推导了抗倾覆安全系数的允许取值范围表达式,同时将相关参数用截面底部宽度进行表示,并给出了换算系数的关系曲线图,进而结合抗滑移稳定性要求直接进行挡土墙截面设计。算例表明,该方法简捷直观且结果可靠,可供设计人员参考。     

变截面螺纹桩竖向承载特性试验研究

变截面螺纹桩是一种新型地基处理桩型。通过室内模型试验和数值模拟,研究了变截面螺纹桩的竖向承载特性,比较分析了变截面螺纹桩与普通螺纹直桩和普通圆柱形光面直桩承载特性的差异,以及螺纹结构参数和地基土体参数对变截面螺纹桩竖向承载能力的影响规律。结果表明,变截面螺纹桩的螺纹结构及圆台形桩身能大幅度提高侧摩阻力;相同地层条件下,变截面螺纹桩桩身材料利用率(极限荷载除以桩身体积)是普通等截面螺纹桩的1.3倍左右,是普通圆柱形光面直桩的3倍左右;变截面螺纹桩的结构参数中,螺纹宽度、厚度、间距及桩身截面变化率是影响单桩竖向承载力的重要因素,在工程设计中应予以充分考虑。     

计算机勘探模拟系统的剖面图交互式编辑子系统

计算机的勘探模拟系统在国外已进入实用阶段。目前我们正在做这方面的尝试。在初期设想的计算机勘探系统中很多是在剖面图上进行的,所以剖面图的交互式编辑子系统是整个系统核心的部分,它的主要设计思想是用户通过计算机键盘操作、用类似手工的方法在计算机屏幕上画出一张供自己使用的地质剖面图,并且还有修改、删除、存贮等功能,使用户感到直观、灵活、方便且易于比较。     

深部复杂地质条件下矿井交岔点支护关键技术研究

由于具有断面大、结构复杂、施工扰动次数多等特点，深部条件下的矿井交岔点工程支护难度一般比较大。通过现场地质条件的调查，用确定施工工程难度系数的方法，选择对应的支护形式和参数。深部复杂地质条件下的大断面交岔点，主要具有4种变形力学机制，即构造庖力作用力学机制、白重应力作用力学机制、结构变形力学机制和与施工过程有关的变形力学机制。在分析变形力学机制的基础上，可以进行最优的支护参数设计和过程设计。优化后的试验方案应用于具体的工程实例，取得了良好的支护效果。     

渠道纵横断面设计的混合动态规划法研究

提出了渠道纵横断面设计的定性定量混合系统动态规划模型,其计算方法综合考虑了各渠段纵横断面设计参数、渠道断面形式、衬砌方式和梯级泵站的位置、个数、扬程的优化规划问题.为类似的系统优化问题提供了新途径.     

重力式挡土墙断面设计的优化

为解决挡土墙断面设计指标计算较为繁琐:难以得出最佳结果的问题,以重力式垂直挡土墙断面设计的顶宽和底宽两个主要指标为变量,断面面积最小为目标,按抗滑、抗倾覆性、墙基应力和挡土要求的计算公式,建立非线性优化的数学模型,并应用于贵州省织金县大新桥水利枢纽工程的挡土墙断面设计,采用Excel对建立的数学模型进行求解,得出断面面积最小的各项优化指标。     

不同插值方法绘制断面图效果分析

介绍了绘制断面图中的各种插值方法,具体包括线性插值和分段非线性插值;分析了目前使用的线性插值方法绘制断面图的不足:精度一般、不光滑;提出了用分段非线性插值绘制断面图的方法;分段非线性插值精度高、光滑性好,所以分段非线性插值绘制断面图能很好地弥补线性插值的不足,而且它在计算机处理水文数据领域有不错的应用前景。     

惠东─连县地学断面的地壳结构及性质研究

本文利用地球物理－地质地球化学相结合的研究方法，分析了惠东─连县地学断面的地球物理特征及其速度密度模型，探讨了断面地壳的物质组成、结构和深部地壳的形成时代，认为该断面地壳的物质组成以长英质为主，断面深部存在太古代地壳，断面的地壳分层主要由变质相相变产生，由麻粒岩相下地壳、高绿片岩相－角闪岩相中地壳，低绿片岩相及沉积盖层组成上地壳的三部分．     

Salanced Cross Section for Restoration of Tectonic Evolution in the Southwest Okinawa Trough

On the basis of the multi.channel seismic data and the other data, using 2DMove software, the tectonic evolution in three seismic profiles was restored since Pliocene. The tectonic restoration results show that： （1） the initial active center lay in the west slope and then was transferred to east and south via trough center during the evolution process; （2） several main normal faults controlled the evolution of the southern Okinawa Trough; （3） since Late Pliocene, the southern Okinawa Trough has experienced two spreading stages. The early is depression in Early-Middle Pleistocene and the late is back-arc spreading in Late Pleistocene and Holocene, which is in primary oceanic crust spreading stage.     

Balanced Cross Section for Restoration of Tectonic Evolution in the Southwest Okinawa Trough

On the basis of the multi-channel seismic data and the other data, using 2DMove software, the tectonic evolution in three seismic profiles was restored since Pliocene. The tectonic restoration results show that: (1) the initial active center lay in the west slope and then was transferred to east and south via trough center during the evolution process; (2) several main normal faults controlled the evolution of the southern Okinawa Trough; (3) since Late Pliocene, the southern Okinawa Trough has experienced two spreading stages. The early is depression in Early-Middle Pleistocene and the late is back-arc spreading in Late Pleistocene and Holocene, which is in primary oceanic crust spreading stage.     

关于重力式挡土墙截面尺寸确定方法的探讨

在进行重力式挡土墙设计时 ,设计人员由于抓不住该类型挡土墙的设计要点 ,导致需经过多次试算才能得到正确的挡土墙尺寸。笔者通过分析得到以下方法 :通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙总的工程量 ,再进行细部尺寸的调整以满足挡土墙的抗倾覆要求。运用以上方法一般均不需反复计算 ,经过一次计算即能同时满足抗倾覆及抗滑移稳定性要求     

某引水工程中长输水隧洞断面初选设计分析

断面比选设计是为了研究输水隧洞在复杂的地质条件中能够更好的施工,在运行期具有更好的过流能力,并且在建设中节省工程投资而进行的不同断面设计分析。以在建某长输水隧洞为例,选择城门洞型和马蹄形两种不同设计断面,从水力参数设计、施工方法、工程量及工程投资等各个方面进行对比分析计算,选择出易于施工,水利条件好并节省投资的设计断面,再进行输水隧洞正常水深、临界水深、临界底坡的水力计算,并分析了设计断面的水力特性。最后,提出了在输水隧洞断面设计上的几点建议,供水利设计和施工人员参考。