云南鸡街地区膨胀土工程性质研究

对鸡街钻孔取样和现场试验,得出鸡街膨胀土在不同压力下的膨胀率,以及各深度膨胀土的膨胀量。结合矿物成分及化学成分,分析鸡街膨胀土的胀缩性等工程特性。对鸡街土层含水率进统计,得出鸡街地区膨胀土含水率变化曲线,结合膨胀土变形量进行分析,为膨胀土地区工程建设提供了依据。     

储层中蒙脱石碱溶相变缩膨实验研究

蒙脱石作为常见的粘土矿物,广泛存在于含油气盆地中。针对由于蒙脱石具有强烈亲水性,遇水体积可膨胀至原体积的数倍甚至数十倍,从而造成油气储层的水敏损害这一实际问题,对蒙脱石在强碱条件下发生结构变化与物相转变,实现降低其亲水性进行了详细的实验研究。探讨了天然钙基蒙脱石与天然钠基蒙脱石在80℃,1 mol/L KOH溶液中所发生的相变过程;通过XRD、SEM、TEM等测试手段分析查明其碱溶相变最终产物主要是微米级纤维状、柱状、颗粒状的菱沸石和麦钾沸石,均为不具膨胀性的架状硅酸盐矿物;最后通过自由膨胀实验证实蒙脱石碱溶产物膨胀性较原矿物显著降低。研究成果为转化油气盆地中"水敏性"粘土矿物,降低油气储层水敏损害,保护储层与提高采收率,提供了新的思路。     

膨胀土地层钻孔灌注桩缩径原因及预防措施

在膨胀性粘土地层施工钻孔灌注桩,桩身一般会出现缩径情况。通过在膨胀性粘土中施工钻孔灌注桩的工程实践,分析了桩身缩径的成因,论述了＂跳打法＂的施工方案及施工效果,解决了由于粘土地层膨胀导致的钻孔灌注桩缩径的问题。     

旋挖钻机在厚砂卵石层及膨胀性粘土层钻孔灌注桩中的应用

新建铁路武汉至宜昌工程玛瑙河特大桥桩基孔深、口径大,地层为厚层砂卵石层及膨胀性粘土地层,施工条件复杂,经过多种施工方案分析比较,采用了旋挖钻机成孔,满足了工程质量和进度要求,亦给今后类似工程施工提供了重要的参考借鉴作用。     

浙南渡船头伊利石矿的热膨胀性及其机理研究

对我国浙南温州渡船头伊利石矿的热膨胀性及其机理进行了研究。结果表明，在室温－１３００℃温度区间内，其热膨胀性表现为先收缩后膨胀再收缩的特性，其中在１３００℃之后不同类型矿石的热膨胀性亦不同。伊利石的这种热膨胀性与其在加热过程中晶体结构及物相的变化密切相关。伊利石矿中的铁质杂质矿物对其热膨胀性有很大影响。     

膨胀性矿物引起的供水隧洞稳定性问题

为改善哥伦比亚波哥大市的供水状况，开挖了３８ｋｍ隧洞，穿过白垩系、第三系沉积岩层，隧洞投入运营４个月后，最长隧洞中喷射混凝土衬砌部分大量剥落与滑动，使水流完全中断，大多数剥落发生在以黑色页岩为主，夹间粉砂岩与灰岩的福迈克岩层中，对福迈克岩层的岩石试样作了膨胀性分析与岩石矿物分析。     

南昆铁路特殊岩土工程地质研究

南昆铁路沿线地质条件复杂,地质灾害严重.配合南昆铁路建设,开展了膨胀性红土、膨胀岩、泥炭土的工程地质特性的研究,取得突出成果,为南昆铁路的设计、施工、防灾提供了科学依据.     

山东省莱肥公路膨胀性路基段的大修措施研究

山东省莱肥公路泰莱交界至范镇段，全长约4km，路面多处出现破损、龟裂、冒白、翻浆等病害，为查明病毒原因，布设了9个勘探点，并在不同地基土中取土样26件，分别做击实实验及标准贯入试验，查明该路段基底粘性土具吸水膨胀和失水收缩的弱一中等潜势膨胀性。针对路面不同病害，提出了6条大修措施和建议。     

深厚砂黏分界处不同工况下多圈管冻结温度场特性

多圈管冻结壁设计方案是解决深冻结问题的有效方法,为研究深厚砂黏层分界处不同工况下多圈管冻结温度场特性,采取分界处原黏性土XRD试验结果,利用ANSYS数值模拟冻结三圈管,对比分析了细砂土与膨胀性黏土在冻结管偏斜与不偏斜工况下温度场冻结壁形成与发展特性。研究表明:多圈管不偏斜冻结,细砂层与膨胀性黏土层冻结壁温度场均呈规则、对称、有序发展,主冻结中圈管间、内圈管间、中-内圈管间、中-外圈管间、外圈管依次形成交圈过程,随着冻结时间增加,中-内圈、中-外圈管间冻结温度由抛物线型发展为梯形降温形状,且温差减少,内、外圈管外侧呈倒八字型发展形态,内圈管内侧降温效果明显好于外圈管外侧。偏斜时,冻结壁温度场交圈降温不规则,冻结冷锋交圈叠加具有随机性和离散性。膨胀性黏土冻结壁形成时间严重滞后,偏斜、土性差异对冻结壁温度影响均较大,偏斜对膨胀性黏土影响尤其明显,与某矿冻结法凿井在地层-400 m以上砂黏分界处发生的多根冻结管断管事件较为吻合,研究成果可以为类似深层矿井冻结施工提供参考。      

深部膨胀性黏土层冻结温度场的分布与冻胀力形成规律

防止冻结管断裂是深部膨胀性黏土层在冻结壁形成过程中的一项亟待解决的课题。针对淮南矿区某矿副井深部膨胀性黏土层, 通过热力耦合计算分析, 研究了其冻结温度场分布与冻胀力形成规律。结果表明： 冻结152天、 236天时, 黏土层冻结壁平均温度分别为-14.42 ℃、 -16.58 ℃, 细砂层冻结壁平均温度分别为-15.86 ℃、 -17.32 ℃, 黏土层冻结壁平均温度比同时期细砂层高1.44 ℃、 0.74 ℃。黏土层冻结壁平均厚度分别为8.92 m、 10.25 m, 细砂层冻结壁平均厚度分别为9.54 m、 10.77 m, 黏土层冻结壁平均厚度比同时期细砂层小0.62 m、 0.56 m。细砂较膨胀性黏土易于冻结。冻结90天时, 黏土层外、 中、 内圈三圈冻结管平均冻胀力约为同时期细砂层的1.1倍。冻结151天时, 黏土层三圈冻结管围成的冻结壁内平均冻胀力均达到初始地应力的81.1%, 是同时期细砂层的1.16倍。冻结236天时, 细砂层内圈管的冻胀力为3.91 MPa, 比中圈管3.72 MPa大了5.11%, 而黏土层内圈管的冻胀力为4.81 MPa, 比中圈管4.74 MPa大了1.48%。黏土层三圈冻结管围成的冻结壁内平均冻胀力均达到初始地应力的88.6%, 是同时期细砂层的1.28倍。深部膨胀性黏土层及与细砂层界面处冻胀力均存在显著的不均匀性, 最大冻胀力的主要位置与实际工程中掘进时的断管处基本对应, 不均匀冻胀力是造成冻结管断裂的重要原因。