泥石流排导槽及其优化设计研究

泥石流排导槽是泥石流治理的一项重要工程措施，使用几十年来，效果良好，一直在治理中起着举足轻重的作用，本文采用理论推导结合实际数据分析，得出一些重要的设计公式，把原来需凭经验确定的参数通过公式进行确定，同时对各类型结构排导槽的应用优化分析，建立优化模型，找出其朵在联系及适宜范围，为泥石流排导槽的设计及推广应用确定了科学依据。     

泥石流排导槽研究进展及发展方向

泥石流是我国最常见的地质灾害之一,在5.12汶川地震后表现得尤为突出。排导槽作为一种结构简单、经济适用的防护措施在泥石流的防治工程中发挥了重要作用。本文简要阐述了泥石流排导槽的发展历程,重点分析比较全衬砌槽和软基消能型槽的结构特点、排导原理、优缺点及适用范围,其中全衬砌槽束水冲砂的特点增加泥石流的排泄,减少淤积,适于下游有广阔停淤区域或主河有足够输移能力的泥石流;而软基消能槽设置贯穿型横向潜槛,增大摩擦,降低流速,适于下游有城镇、铁路、工厂等重要基础设施的泥石流;分别从横纵断面优化、材料选择等角度总结了排导槽的研究进展:初步界定排导槽合理纵比降为3°～10°;横断面上对矩/梯形、圆形、V形等几种主要槽型水力条件进行分析比较,得出圆形断面最优;尝试运用高强混凝土等新型材料或结构增加排导槽的抗磨强度,延长其使用年限;综合考虑泥石流地质地貌背景、水文条件、施工难易程度、经济与否等多方面因素,选择最合适的排导工程;指出随着各项土木工程中生态需求的日益增长,今后研究工作中应加强模型试验,尤其是交错齿槛等生态型泥石流排导槽的研究,进一步完善泥石流排导槽的优化设计体系。     

V型排导槽防治泥石流灾害

云南1990年至今推广应用V型槽防治泥石流灾害，对多条泥石流工程防治实践与试验研究的总结，介绍云南泥石流的特点、V型排导槽防治泥石流原来以及V型槽技术治理泥石流灾害的优点。     

水平螺旋钻进钻杆排粉机理实验

为了研究松软煤层螺旋钻进钻杆排粉机理,用相似模型实验研究螺旋钻杆的排粉,宏观了解煤粉颗粒在螺旋钻杆作用下的运动形式,从理论上求解其运移的速度,并通过实验验证螺旋钻杆动力参数和结构参数对其排粉量的影响。实验显示：螺旋钻杆外径参数、转速和钻进速度等动力参数相同的情况下,螺距和心杆尺寸的大小对钻杆的排粉量影响很大;不同的螺旋钻杆其转速适合,螺旋钻杆才能很好的排粉。     

泥石流V型排导槽防治理论及应用研究

泥石流是造成云南省直接经济损失最高的地质灾害。云南省在防治泥石流方面总结出一套“稳、拦、排、截”等工程和植物措施相结合的综合治理办法,V型槽属排导措施中的一种。在云南31条泥石流防治工程实验与实践中,突破泥石流排导最小纵坡和槽型最小曲线半径的理论限制,创造了在部分沟段排导槽最小纵坡3‰、最小曲线半径仅为槽宽的3倍仍能顺畅排导泥石流的效果,改善了纵坡连接代数差的范围,认识到平面曲线段(弯道拐点)和纵坡变坡点不能叠加的问题,发展了复式V型槽。     

Ⅴ型排导槽防治泥石流灾害

云南1990年至今推广应用Ⅴ型槽防治泥石流灾害,对多条泥石流工程防治实践与试验研究的总结,介绍云南泥石流的特点、Ⅴ型排导槽防治泥石流原来以及Ⅴ型槽技术治理泥石流灾害的优点.     

孔压静探模型槽试验及成果分析

本文介绍了对以饱和粘性土为介质的模型槽中所进行的孔压静力触探(CPTU)试验,通过对试验数据的分析,得出探头贯入时周围土体的轴向附加应力和径向附加应力的变化及分布,锥尖、侧壁摩阻力以及超孔隙水压力的变化,以及停止贯入后孔压消散过程中探头周围土体的超孔压变化,从这些方面来探讨土中应力场的变化,附加应力的影响范围,临界深度现象以及超孔隙水压力的变化规律。     

饱和粉土振动液化分析

液化是造成场地地震破坏的首要原因之一。自Casagrande的经典工作以来,对地震液化的研究已经取得了很大的进展。然而这些研究大多是针对于砂土而进行的,对于粉土液化研究的相对较少,且粉土的液化特性也有别于砂土。因此,在已有研究的基础之上利用粉土液化试验得出的结果,分析了粉土液化的机理、影响因素以及在振动过程中粉土中孔隙水压力的增长规律,认为粉土中的粘粒含量、密实度以及土的结构性对其抗液化能力有较大的影响。考虑到试验中振动次数的离散性,引入了时间参数的概念,根据动三轴试验结果提出了孔隙水压力增长的经验公式,可以比较方便地应用于计算液化的有限元程序中去。     

碎软煤层气动双管定向钻进排粉特性分析及应用

为研究双管定向钻进技术中套管、套管钻头尺寸及套管转速对煤粉排出的影响,以碎软煤层气动双管定向钻进成孔为背景,分别设计了3种不同尺寸的套管及套管钻头,分析了其不同组合下煤粉排出率及煤粉出口速度的变化,得到了不同转速对煤粉悬浮率及煤粉输送轨迹的影响规律。数值模拟结果表明,?120/96 mm套管与不同套管钻头配合均有较高的煤粉排出率;煤粉输送速度随环空通道总截面积的增大而减小,随内通道截面积的增大而增大;煤粉悬浮程度随套管转速的增加先增大后减小。基于数值分析结果开展了现场试验,对不同套管组合携粉能力及套管转速变化对煤粉排出的影响进行了对比分析,试验表明:?140 mm套管钻头与?120/96 mm套管组合在套管40 r/min转速时取得最大钻进深度。研究结果为碎软煤层双管定向钻进参数的选择以及钻进设备的选配和研发提供技术借鉴。