双边非对称裂纹平板试样拉伸试验研究

采用自制的压–拉转换装置,配合RMT 150C岩石力学试验系统及数字散斑相关方法,对双边非对称裂纹类岩石平板试样进行直接拉伸试验,得到类岩石试样的拉应力–应变曲线、试样表面应变场演化过程和裂纹扩展模式。研究发现,类岩石试样直接拉伸的拉应力–应变曲线大致可以分为4个阶段：（1）近似线性阶段,预制裂纹基本不起作用,应力随应变增加较快,试样表面应变场的分布主要受试样内部的孔隙及颗粒的影响;（2）整体缓慢增加阶段,两预制裂纹和试样内部的孔隙及颗粒共同影响试样表面应变场的分布,整体上应力随应变呈增加趋势;（3）短暂峰值过渡阶段,试样中某个预制裂纹对试样表面应变场的分布起决定性作用;（4）破坏阶段,裂纹起裂位置在应变场相对集中区域,并扩展导致试样破坏。对于直接拉伸条件下的双边非对称裂纹平板试样,其中某条预制裂纹会率先扩展,先向远离前方裂纹的方向扩展,再向靠近前方裂纹的方向扩展,对采用数值模拟方法研究张拉应力状态下裂纹相互作用扩展规律具有重要意义。     

隧道大变形机制及处治关键技术模型试验研究

大变形是隧道建设中无法完全避免的灾害之一,发生后若处治不当极有可能出现多次换拱甚至塌方等二次灾害。通过相似模型试验,采用自行设计的隧道模型开挖装置和围岩内部位移监测装置,研究了隧道开挖和埋深增大过程中围岩渐进性破坏过程及位移和应力变化规律,揭露出预防隧道大变形的重点支护部位,并进一步研究了大变形出现后处治过程中衬砌的破坏规律,明确了大变形处治时的支护措施。试验结果表明：（1）隧道产生大变形过程中,拱顶与拱底的变形量大于拱腰与拱脚的变形量,且随着埋深增大,差值逐渐增大;（2）大变形产生后隧道拱顶径向和切向应力值均减小,而拱脚切向应力值大幅上升;（3）更换变形拱架时,更换位置附近衬砌拱顶处可能出现张拉破坏,拱腰处可能出现剪切破坏,因此,大变形处治时需保留两侧衬砌的临时钢支撑,必要时需增设底部横支撑或临时仰拱。该研究结果有助于得到大变形发生时和发生后处治时的防控重点,为大变形的预防及安全处治提供指导和参考。     

分层止水技术在污染场地环境调查中的应用

由于工业与化工企业违规排放废（污）水,造成了场地区域土壤与水资源的污染,在后期污染场地环境调查评价中,地下水污染深度界定尤为重要,地下水污染深度是地下水健康风险评估的主要依据。在河北省沧县某化工厂污染场地环境调查中,采用锥形止水器进行2层坐封式有效分层止水,准确界定地下水的污染深度。结合该工程实例,阐明分层止水器的分层止水技术进行第四系地下水污染深度调查、界定的技术方法。实践证明,该技术具有施工简单、使用灵活等优点,止水效果良好,技术有效、可行。     

空气跟管钻进在南苏丹供水井流沙层中的应用实践

在南苏丹供水井钻探施工过程中,遇特别松散的流沙层,常规的泥浆护壁钻进难以成孔。简要介绍了在南苏丹供水井施工现场制作简易同步回转拨杠实现空气跟管钻进的基本原理与工作程序,有效地解决了流沙层的钻进成孔问题。并针对这一技术应用过程中存在的问题,提出了改进建议。     

压力对消泡器消泡能力的影响实验研究与数值模拟

泡沫钻进中,消泡有十分重要的环保和经济意义。但在实际生产中,现有的消泡器不能很好地达到消泡的要求,这就需要对消泡器做更进一步的深入研究。通过建立消泡器室内试验台,进行压力对消泡能力影响的试验,确定了压力与消泡率的关系,同时利用FLUENT软件中的VOF模型对泡沫在消泡器中流动时压力变化进行了数值模拟,模拟结果与实验结果是相符的。     

利用谱睿(Pre)在线样品前处理技术检测高碳酸盐基体中阴离子

利用戴安公司全新的谱睿(Pre)在线样品前处理技术,开发了一种柱前在线去除高碳酸盐基体中碳酸盐的方法,解决了以往高碳酸盐基体对其他阴离子测定的影响问题。利用该方法对钢铁洗涤液碳酸钠溶液、固体碳酸钠试剂、商品化碳酸钠淋洗液浓缩液等不同类型的样品分别进行了检测。选择的色谱条件为高容量氢氧化物选择性IonPac AS15阴离子交换色谱柱,淋洗液自动发生装置在线产生KOH进行梯度淋洗,抑制电导检测。该方法在常规离子色谱基础上增加一个输液泵、一个六通阀和一个在线二氧化碳去除器(CRD),提出了不使用浓缩柱作为前处理设备与离子色谱主机之间的接口,而采用大定量环,选取合适的时间窗口这一先进理念。该方法可实现5000 mg/L碳酸盐溶液的在线去除,同时检测出浓度低于50μg/L的氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子等阴离子。采用外标法和外延法进行定量,标准曲线线性较好,标准加入回收率为92%~108%。方法具有操作简单、可重复性强、方法新颖等特点,并解决了碳酸根离子对其他阴离子的测定干扰这一离子色谱技术难题。     

消泡压力对消泡率的影响及基于数值模拟的消泡器结构优化设计

在泡沫钻进过程中,现有的消泡器往往不能很好地达到消泡的目的。笔者建立了消泡器室内试验台,进行了消泡压力对消泡器消泡能力的影响试验,通过测试不同压力与不同泵转速确定了消泡压力与消泡率的关系,同时借助FLUENT软件对消泡器的扩散管和消泡管内部的压力分布,进行了数值模拟与分析。根据分析结果对消泡器进行了优化设计,将消泡管的长度从15cm增加至65cm。对改进后的消泡器进行室内试验,其消泡率达到80%左右。     

面向智能移动设备的GIS服务

随着嵌入式技术的发展,智能移动设备正成为无线接入的重要方式。通过智能移动设备来提供GIS服务是亟待解决的关键问题。分析了智能移动设备的特点,总结了其发展趋势;设计了面向智能移动设备的GIS服务体系,并对其结构进行了阐述。     

地下水溶解气数字化观测程控定量自动脱气装置

介绍了一种适于与气体自动观测仪器配套、应用于地震地下水前兆数字化观测的定量自动脱气装置。该装置根据气体溶解平衡原理设计而成,采用了交联双循环技术,由单板机实现程序控制,可利用连续流经该装置的被测水样,周期性制备定量体积的与被测水样具有确定浓度关系的气态样品,供气体自动观测仪器进一步测量,并按照给定的理论公式,对被测水样中相关溶解气的真实浓度给出精确的定量表达。专门设置的“稳压功能”和“除水功能”使该装置具有较稳定的工作性能。     

Regional and local factors in attenuation modelling: Hong Kong case study

Seismic attenuation behaviour is controlled by a large number of wave modification mechanisms. The characteristics of some of these mechanisms are specific to a local area, whilst the remainder can be generalised to the entire seismic region. Factors representing these mechanisms are often not resolved. A new attenuation modelling approach is demonstrated in this paper (using Hong Kong as a case study), to evaluate individual regional and local wave modification factors. Shear wave velocity (SWV) information for the four prevalent geological formations found in Hong Kong was first obtained: (a) at shallow depths from instrumented boreholes; (b) at depths of up to 100–200 m from measurements using the Microtremor SPatial Auto-Correlation (SPAC) technique; (c) at depths of up to 1.5 km from the monitoring of quarry blasts; and (d) at depths from 1.5 to 8 km in the hard basement rock layers from results of seismological refraction surveys. The upper-crust amplification factor calculated from the four modelled rock SWV profiles was then combined with predicted attenuation parameters to determine the upper-crust modification factor (filter function) incorporating the local wave modification characteristics associated with Hong Kong geological formations. Such functions may then be combined with the regional attenuation characteristics in that part of the South China region. A seismic attenuation model was developed by combining the upper-crust modification factor with the regional source function of intra-plate earthquakes, based on stochastic simulations. The ground shaking model developed from the presented methodology is supported by the comparison with macro-seismic data of seven historical earthquake events affecting Hong Kong.