三峡工程运用后荆江河段崩岸时空分布及其对河床调整的影响

三峡工程运用后长江中游荆江河段河床持续冲刷,局部河段崩岸频发,影响河道内悬沙输移与河床形态调整.本研究采用实测长程河道地形及固定断面地形资料,确定了2002-2018年荆江河段的主要崩岸区域,估算了崩岸土体的泥沙总量,进而定量分析了河岸崩退对河床调整的影响.计算结果表明:荆江段累计河岸崩退体积约为2.0亿m3,约占该河...     

杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段近岸滩槽冲淤演变分析

以杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段边滩及海床为研究区域,利用1989—2014年实测及海图资料分析岸滩断面地形变化和岸段冲淤变化.结果表明:在该研究时段,岸段存在长期稳定的冲刷深槽;近岸海床的冲淤表现出\"波动性\",5 m等深线(2014年)以浅区以淤积为主,5 m等深线以深冲淤更迭,1989年以来总体呈现冲刷态势.长江入海...     

基于结构及人身安全的住宅建筑洪水破坏分析

洪水作用下地基承载性能劣化问题是影响山区村镇建筑安全的主要因素之一,也是乡村振兴战略中建设生态宜居的居民生活环境所面临的主要威胁。现有研究大多针对洪水浸泡下的地基承载性能劣化过程,而洪水冲刷及其与浸泡作用的联合影响还有待进一步研究。对此,本文围绕洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载性能的复杂劣化过程开展研究,在二维浅水方程对洪水动力过程模拟基础上,构建考虑洪水流速垂向非线性分布律的侵蚀模型,进而对洪水作用下的地基土体冲刷深度进行计算。同时,综合考虑洪水浸泡后地基土力学的折减强度,采用有限元方法对洪水冲刷、浸泡下的地基承载力进行对比。典型案例分析表明,洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载力下降47.88%,且洪水冲刷对地基承载力的劣化作用略强于洪水浸泡作用。

     

孕镶金刚石钻头磨损机理研究

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。     

便携式高精度游标螺旋测微装置室内模拟研究

直接测量岩石表面降低的高度是研究当前地表侵蚀速率的有效方法,目前认为地表岩石的侵蚀速率一般在百分之一毫米到微米数量级。然而以往的测量仪不能满足大范围野外岩石侵蚀速率测量的精度,本文介绍了一种新研发可直接进行岩石侵蚀速率测量的仪器---便携式高精度游标螺旋测微装置的组成和原理。与以往相比的改进是本次使用“磁铁”代替“棘轮”,旋拧螺旋测微杆,并利用改造后的装置进行了室内模拟试验。试验用装置A和装置B同时对无侵蚀和有侵蚀的两种情况进行对比测量,共获得120个测量数据。其中装置A中极差、平均偏差和标准偏差均小于0.001 mm的点,占所有点的83%,表明该设备在0.001 mm数量级精密度良好;装置B进行卫生丸“侵蚀”模拟实验,获得早期（前三天）微米级的平均“侵蚀”速率（0.0097 mm/天）,装置A的每日重复测量结果基本说明测量精度已经达到1 μm（0.001 mm）。改造后的装置精度更高且简单和易于携带,可在较低侵蚀速率地区大范围测量。     

离子侵蚀下注浆结石体劣化机理分析

针对水泥-水玻璃注浆结石体（C-S结石体）在离子侵蚀环境下劣化机理研究较少之问题,通过无侧限抗压强度试验,分析了C-S结石体在3种不同浓度的硫酸盐、氯盐及二者混合液侵蚀后,不同龄期条件下的宏观力学性能变化规律;采用SEM、EDS和XRD相结合的方法观察C-S结石体细观结构及化学成分变化,揭示C-S结石体离子侵蚀损伤机理。研究结果表明：（1）侵蚀时间少于28 d时,离子溶液对C-S结石体强度增长并未产生明显影响;（2）侵蚀时间28 d到90 d时,高浓度离子溶液中C-S结石体劣化显著,${rm{ SO}}_4^{2-} $离子溶液浓度20 g/L时,C-S结石体90 d强度值仅为28 d强度值的2.43%;（3）C-S结石体受离子侵蚀后,Ca2+离子析出,破坏了内部的溶解动态平衡,导致其内部发生改变,无侧限抗压强度大幅度折减;（4）C-S结石体受离子侵蚀影响主要以${rm{ SO}}_4^{2-} $侵蚀为主,相同离子浓度侵蚀损伤程度为：${rm{ SO}}_4^{2-}$>${rm{ SO}}_4^{2-} $ & ${rm{Cl}}^- $混合液>${rm{Cl}}^- $>清水。研究结果可为海水倒灌、地下水污染等具有离子侵蚀环境条件下的注浆结石体劣化防治提供参考依据。     

浸矿开采对离子型稀土基岩力学特性的影响研究

为研究原地浸矿母液对离子型稀土矿收液底板的侵蚀影响,以离子型稀土矿基岩（半/弱风化花岗岩）为研究对象,开展了室内浸矿模拟试验。对比分析了不同浸矿时间岩样的应力−应变曲线、峰值应力、峰值应变和弹性模量,获取了不同浸矿历时岩样的孔隙度和细观形貌特征,并运用盒维法对岩样的非线性裂纹特征进行了定量化描述。结果表明：浸矿侵蚀作用对离子型稀土矿底板基岩力学性质的影响主要表现在前150 d,破坏形式由贯穿破坏转变为贯穿破坏与片状剥落并存;浸矿母液侵蚀作用下,基岩力学特性呈现先大幅减小后大幅回升,其后在小范围波动现象,浸矿约60 d对基岩力学特性的影响程度最大;浸矿母液侵蚀造成基岩内小孔隙增长,导致表面出现腐蚀及孔洞现象;浸矿时间不同将造成岩石不同的微观结构变化。