西安科技大学学报 /oa 煤自燃预测的支持向量回归方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802001 煤自燃温度的准确预测是矿井煤自燃防控的关键。为了科学准确地预测采空区煤自燃温度,在大佛寺煤矿40106综放工作面开展现场观测实验,以现场束管监测系统数据为基础,采用粒子群优化算法(PSO)优化支持向量回归(SVR)参数,建立了煤自燃温度预测的PSO-SVR模型; 同时,在保证训练和测试样本不变的前提下,建立了标准SVR模型、BP神经网络(BPNN)模型和多元线性回归(MLR)模型,并与PSO-SVR模型预测结果进行对比分析。MLR,BPNN,SVR和PSO-SVR模型训练样本预测结果的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为:5.75%,0.84%,4.16%和1.13%,测试样本预测结果的MAPE分别为:5.17%,3.03%,3.83%和1.34%.结果表明:MLR模型预测结果最差,说明煤自燃温度与气体指标之间的非线性关系更显著,线性模型不宜于煤自燃预测; BPNN模型训练样本预测效果极佳,但测试样本预测效果较差,易出现“过拟合”现象,泛化性较差; PSO-SVR模型预测精度较标准SVR模型有了极大提高,更适宜于煤自燃预测。 2018年03月15 00:00 2018年02期 175 180 2742067 邓 军<sup>1,2</sup>,雷昌奎<sup>1,2</sup>,曹 凯<sup>3,4</sup>,马 砺<sup>1,2</sup>,王伟峰<sup>1,2</sup> 温度对煤吸附瓦斯的动力学特性影响实验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802002 为进一步揭示煤层瓦斯吸附特性,选择典型矿井煤样进行不同温度(40,50,60,70,80 ℃)下煤样瓦斯等温吸附实验,采用准一级、准二级、颗粒内扩散以及Elovich等吸附动力学模型分析瓦斯等温吸附规律及机理,进而探讨温度对煤吸附瓦斯动力学特性的影响。研究表明:温度升高,瓦斯吸附量、吸附饱和平衡时间减小; 相同温度条件下,吸附速率与时间呈负相关关系; 4种吸附动力学模型中,准一级动力学模型拟合效果最好,准二级动力学模型次之,颗粒内扩散模型最差,准一级动力学模型得到的平衡时吸附量与实验结果最为吻合; 温度与准一级吸附速率常数k<sub>1</sub>,准二级吸附速率常数k<sub>2</sub>,Elovich吸附速率常数β呈正线性相关,与颗粒内扩散速率常数k<sub>p</sub>,准一级及准二级动力学平衡吸附量Q<sub>e1</sub>,Q<sub>e2</sub>均呈负幂函数关系,与Elovich吸附常数α呈负线性关系。温度影响煤体吸附瓦斯分子体系的反应速率,相同条件下,温度升高,瓦斯分子脱附速率增大,煤体瓦斯吸附量减小。 2018年03月15 00:00 2018年02期 181 186 2600271 李树刚<sup>1,2</sup>,白 杨<sup>1,2</sup>,林海飞<sup>1,2</sup>,严 敏<sup>1,2</sup>,刘静波<sup>1,2</sup> 基于ALOHA的氯乙烯储罐泄漏事故模拟研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802003 为控制危险化学品泄漏引发的事故危害,提高化工生产本质化安全,以天津市滨海新区某化工厂氯乙烯储罐为例,在事件树方法预测其泄漏后果的基础上,分析各后果发生的可能性,利用ALOHA对其后果影响范围进行模拟,得到可能事故场景下的氯乙烯毒气扩散区域、闪火可燃区域和蒸汽云爆炸超压冲击波影响区域,结果表明:毒气扩散事故影响范围最广,蒸汽云爆炸事故冲击波影响后果最严重。根据卫星云图对影响范围进行实地拟合,按照事故后果严重程度划分不同级别的警戒区域,针对各级别提出切合实际的日常管控措施和应急救援对策。该研究为氯乙烯泄漏事故预防管理和救援处置提供有效信息,为危化品泄漏事故的预防管控提供新方法和新思路。 2018年03月15 00:00 2018年02期 187 192 29497779 田水承<sup>1,2</sup>,周可柔<sup>1,2</sup> “AHP+熵权法”的CW-TOPSIS煤矿内因火灾评价模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802004 煤矿内因火灾评价指标具有灰度、未知性等不确定性,难以确定合理的指标权重,导致评价不准确。针对此问题,构建了以煤层地质赋存、开拓开采技术、煤层自燃倾向性、通风条件及采空区管理4个因素为准则层,煤层厚度、煤层倾角、煤层岩性等24种因素为指标层的煤矿内因火灾评价体系; 提出了一种组合赋权的方法,即AHP(层次分析法)的主观赋权与熵权法的客观赋权相结合,引入拉格朗日函数,构建优化决策模型,通过欧氏距离函数,保持了主、客观权重与偏好系数的一致性,得到指标组合权重,评价指标的主次关系,并运用TOPSIS(逼近理想解排序法),构建了CW-TOPSIS煤矿内因火灾评价模型,评价火灾危险等级。运用该模型对新安煤矿火灾等级评价,危险等级为“较安全”,指标对煤矿内因火灾的影响由大到小为:煤层埋深与地温&gt;采煤方法及工艺&gt;开拓方式及布置&gt;干煤吸氧量&gt;煤层含水量&gt;灰分含量,评价结果与工程实际吻合。该模型的评价结果与传统内因火灾评价方法-BP神经网络法、模糊综合评价法、层次分析法相比较,CW-TOPSIS评价模型精度较高、更可靠,具有较高的应用价值。 2018年03月15 00:00 2018年02期 193 201 1147742 秦忠诚,陈光波,李 谭,孙 伟,付 彪 单轴压缩下松软煤样破裂损伤演化特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802005 为定量分析松软煤样在压缩过程中的破裂损伤演化特性,对自制正方体松软型煤进行单轴压缩试验,利用无损监测装置——声发射检测系统采集煤样内部损伤的声发射信号,使用非接触式全场应变测量系统采集煤样表面的数字散斑图像,讨论了单轴压缩下煤样的声发射振铃计数、能量与加载过程的对应关系,对比分析了有无预制钻孔煤样的声发射特征,运用数字图像相关方法统计了煤样表面散斑点数,提出了用以表征煤样内部损伤的以累计振铃计数为基准的振铃损伤变量,用以表征煤样表面损伤的以散斑数为基准的散斑损伤变量,获得了煤样损伤变量曲线。研究表明,无预制钻孔煤样声发射活动更加剧烈,能量幅度更高,钻孔的存在破坏了煤样的整体性,降低了煤样强度; 声发射参数曲线与散斑数曲线均与煤样的加载曲线存在着分段对应的关系; 振铃损伤变量曲线和散斑损伤变量曲线均可表示煤样的损伤演化过程,煤样内部和表面的损伤特征相互印证,综合分析更能准确的表达煤样的损伤情况。 2018年03月15 00:00 2018年02期 202 209 11098989 潘红宇<sup>1,3</sup>,董晓刚<sup>1,3</sup>,张天军<sup>2,3</sup>,张 磊<sup>1,3</sup> 基于光纤湿度传感器的物理模型材料温湿度耦合研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802006 为了获得矿山开采物理模型的湿度,研制出一种采用聚酰亚胺薄膜材料涂敷的光纤布拉格(Bragg)光栅湿度传感器。提出了聚酰亚胺溶液与光纤Bragg光栅的耦合方法,采用提拉法涂敷制作湿度监测的光纤Bragg湿度传感器(PFBG),进行湿度范围20%~90%RH的标定。物理模型材料在环境温度35 ℃,湿度35%~65%条件下的试验,得出了增湿和降湿过程中内部湿度达到相对平衡的稳态时间,以及引起的温度变化规律。试验表明,增湿过程,模型内部温度和湿度达到稳态的时间相近; 降湿过程,模型内部湿度达到稳态的时间是温度达到稳态时间的2.5倍。在模型内外湿度差相同情况下,模型内部增湿响应速率是降湿速率3倍; 外界湿度变化30%RH,模型内部温度变化2.3 ℃.其研究成果有助于认识物理相似模型干燥过程和确定干燥时间。 2018年03月15 00:00 2018年02期 210 216 2583752 柴 敬<sup>1,2</sup>,刘 奇<sup>1</sup>,张 渤<sup>1</sup>,李 毅<sup>1,2</sup>,张丁丁<sup>1,2</sup>,袁 强<sup>1</sup> 薄层灰岩带压开采防治水技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802007 为了实现西坡矿5111工作面安全带压开采,减小底板薄层灰岩含水层对回采工作面的安全威胁,通过水文地质条件分析、采后底板破坏深度预计、突水系数法评价等多种手段评价该面带压开采突水危险性,认为工作面最大突水系数为0.084 MPa/m,大于安全带压开采临界值0.06 MPa/m,发生底板突水的可能性较大。采用矿井直流电法超前探查、井下钻探工程跟进验证、疏水降压工程治理相结合的综合防治水技术手段,探查工作面底板薄层灰岩含水层及隔水层富水异常区,验证并疏放薄层灰岩含水层水,有效降低了工作面底板隔水层带压值,最终实现工作面安全带压开采。结果表明5111工作面底板薄层灰岩含水层富水性不均一,局部存在富水异常区,且具有可疏放性,经过10 d疏水降压,薄层灰岩含水层水位下降36 m,底板隔水层带压值和突水系数均降低至安全带压开采临界值以下,从而实现了工作面安全带压开采,为西坡矿5<sup>#</sup>煤层安全开采提供了技术支撑,也为该地区条件相似工作面的开采奠定了基础,完善了底板水害防治技术体系。 2018年03月15 00:00 2018年02期 217 223 6772505 周 杨<sup>1,2,3</sup> 新型多用钻孔测斜仪的研制及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802008 根据煤田地质勘探和矿井钻探工程的需要,结合多种钻孔测斜仪的特点,研制一种新型多用全方位钻孔测斜仪。据钻孔测斜的基本原理,推导出数值计算方程、并给出角度计算公式; 既要无缆测量,又要能有缆测量,给出了一种测量钻孔的方法,在仪器工作时,先将主机和采集单元同步,使主机和采集单元同时开始工作,之后将采集单元接到钻杆上送入测量之处进行测量,与采集单元同步工作的主机则记录测点的有效性,测量完成后,将采集单元中的数据通讯到主机中显示出结果,或者主机和测量单元用电缆连接,直接连续测量钻孔的倾斜度; 根据测量工作需要,设计出了新型多用钻孔测斜仪系统的组成及工作原理,设计出了采集单元电路,并给出了详细的电路设计原则; 设计出了主机电路,并给出了电路组成。通过检验,钻孔测斜仪的主要技术指标均达到了行业领先水平。通过工程应用实例,对系统的性能进行了全面验证; 试验结果表明,系统设计满足了多种测量需求,且仪器体积小、精度高、使用方便、适用范围广。 2018年03月15 00:00 2018年02期 224 229 2208819 张典荣<sup>1</sup>,李 静<sup>1</sup>,张 佳<sup>1</sup>,刘京科<sup>1</sup>,王霄菲<sup>1</sup>,张桁维<sup>2</sup>,陈 盼<sup>1</sup> 叶片形状对对旋风机正反风性能影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802009 为保证对旋风机正风运行性能的同时提高反风运行能力,采用平面叶栅法设计了一台功率55 kW的对旋轴流风机。以C-4翼型为基础,采用CFD方法研究了叶片前缘和尾缘形状变化对对旋风机正反风性能的影响。研究表明:正风整机性能,双头尖叶形风机压升和功率明显高于原始翼型,大流量时其内效率高于原始翼型和双头钝叶形,小流量时其内效率低于这2种叶形。双头钝叶形压升和功率略低于原始翼型,内效率略高于原始翼型。反风整机性能,双头尖叶形和双头钝叶形反风全压和功率相差不多,均优于原始翼型,双头钝叶形反风内效率略高于双头尖叶形和原始翼型,原始翼型和双头尖叶形反风内效率接近。正风级性能,两级叶轮级性能变化趋势均与整机类似。反风级性能,双头尖叶形两级反风性能均优于原始翼型。双头钝叶形第一级叶轮性能低于双头尖叶形和原始翼型,第二级叶轮性能优于这2种叶形。可见,大流量时双头尖叶形对旋风机可更好地满足正反风高效运行的目的。 2018年03月15 00:00 2018年02期 230 237 2914464 姜 华<sup>1</sup>,邵珅菲<sup>1</sup>,宫武旗<sup>2</sup>,姬长发<sup>1</sup> 混凝土管片接头有效弯曲刚度比的解析计算模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802010 混凝土管片及其径向接头的横向弯曲刚度直接影响到管片衬砌的弯矩分布。当混凝土管片的混凝土强度等级、主筋面积和接头连接螺栓的面积已知时,建立了混凝土管片和接头的极限弯矩计算模型。基于混凝土梁弯曲时截面变形假定,解析推导得到管片和接头的极限曲率表达式。分别定义了混凝土管片和接头的有效弯曲刚度及其弯曲刚度比,提出了混凝土管片接头有效弯曲刚度比的解析计算模型。分别参考北京地铁4<sup>#</sup>、东莞至惠州城际轨道交通工程某穿越东江水下隧道和上海地铁13<sup>#</sup>线隧道的工程参数,计算管片接头有效弯曲刚度和管片弯曲刚度的比值并进行对比。研究表明,管片接头有效弯曲刚度和管片弯曲刚度比在9%到11%之间,管片接头在衬砌中可以近似简化为铰接形式来进行内力计算。利用ANSYS软件建立等刚度管片环与铰接管片环模型,对比结果显示管片接头的存在使管片最大弯矩减小,弯矩分布发生很大变化。利用等刚度模型和铰接模型进行的内力计算可指导管片配筋,为工程提供参考。 2018年03月15 00:00 2018年02期 238 245 1624565 李守巨<sup>1</sup>,张 健<sup>1</sup>,王志云<sup>2</sup>,李雨陶<sup>1</sup> 冻土未冻水含量与孔径分布的试验探究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802011 冻土是一种特殊的土体,其性质与一般土体有较大差异。冻土中水分的含量与存在形式影响着冻土的各项性能。一直以来,冻土研究都是热点问题,由于试验手段的限制,对于冻土的分析以宏观研究较多。文中利用低场核磁共振孔隙分析仪,通过核磁信号的比值,计算各个温度点下未冻水质量含水率,绘制温度-含水率的函数曲线,结合不同条件试样的孔隙半径分布,揭示孔隙对未冻水含量的影响规律,并且探究不同初始含水率对曲线拐点的影响。试验结果表明,粉土、砂土和黏土土样冻结过程经历3个阶段:第Ⅰ阶段为过冷段,第Ⅱ阶段为迅速下降段,第Ⅲ阶段为稳定阶段; 同种土质不同含水率的土样,降温过程发生冻结的拐点温度略有不同,但是差别较小; 孔径分布越大,其冻结温度越低; 未冻水含量与土体配合比关联较低,较多取决于土体本身的孔隙结构。 2018年03月15 00:00 2018年02期 246 252 1775095 寇璟媛<sup>1,2</sup>,滕继东<sup>1,2</sup>,张 升<sup>1,2</sup> 不同冻融状态下白垩系常见岩层物理力学特性对比分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802012 为研究冻融过程对白垩系常见岩层物理力学特性的影响,选取甘肃新庄煤矿白垩系富水层中揭露的粗粒砂岩、中粒砂岩和泥岩,分别开展了常温、冻结、解冻后饱和吸水率试验,并对岩石在常温状态(20 ℃)、冻结状态(-30 ℃)和解冻后(20 ℃)进行单轴压缩试验,分析了在常温、冻结和解冻条件下岩石的饱和吸水率、抗压强度、弹性模量的变化情况,探讨了岩石由于冻融作用而产生的物理力学性质损伤。试验结果表明:低温冻结对泥岩的单轴抗压强度提升程度最大,解冻后粗粒砂岩强度折减程度最大; 冻结使粗粒砂岩的塑性增强,使泥岩和中粒砂岩的脆性增强,解冻后3种岩石的塑性均增强; 粗粒砂岩在弹性模量方面对冻融作用最为敏感; 在相同冻结温度下,孔隙率是影响冻融损伤程度的关键因素,对应的孔隙率最高的粗粒砂岩冻融损伤程度最为显著。 2018年03月15 00:00 2018年02期 253 259 1549443 奚家米<sup>1,2</sup>,付 垒<sup>1</sup>,贾晓峰<sup>3</sup>,杨更社<sup>1</sup>,申艳军<sup>1,2</sup> 岩石变形全过程冻融损伤模型及其参数 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802013 寒区岩石受到荷载及冻融循环的作用,考虑岩石微元破坏的特点,将其简化为冻融损伤、受荷损伤及未损伤3部分组成。基于损伤力学理论,通过探讨冻融损伤变量、受荷损伤变量以及总损伤变量之间的关系,假定岩石微元破坏符合D-P准则,建立冻融与荷载作用下考虑残余强度的岩石损伤本构模型,并由冻融砂岩力学特性试验验证其合理性; 在此基础上探讨了模型参数对岩石损伤本构关系的影响。结果表明:不同冻融次数及围压作用下的模型理论曲线与试验曲线较为吻合,较好地描述了岩石变形的全过程; 模型参数对岩石损伤前及破坏后残余段的应力应变曲线几乎没有影响,但对损伤阶段的影响较大。研究成果将会对寒区岩石损伤演化认知具有较好的参考价值。 2018年03月15 00:00 2018年02期 260 265 1264364 张慧梅<sup>1</sup>,孟祥振<sup>2</sup>,彭 川<sup>1,3</sup>,杨更社<sup>2</sup>,叶万军<sup>2</sup>,申艳军<sup>2</sup>,刘 慧<sup>2</sup> 冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802014 为了研究冻融循环作用下岩石的细观结构损伤特性,以花岗岩为研究对象,进行了90次冻融循环实验,并采用核磁共振技术对冻融岩石进行了检测,得到了花岗岩的细观结构变化特征。结果表明:随着冻融循环次数的增多,花岗岩的孔隙度逐渐增大,在0~30次的冻融阶段,岩样的孔隙度增速缓慢,而在30~70次冻融循环阶段,孔隙度增长幅度明显加快,花岗岩的T<sub>2</sub>谱分布主要集中在0.1~100 ms; 将岩样的T<sub>2</sub>谱分布转化为岩石孔径分布曲线,统计出了冻融后花岗岩的孔隙分布结果,孔径分布在1~500 μm范围内最多,且以小孔孔隙为主,占总孔隙比例最高达78.62%,中孔次之,微孔数量最少。基于核磁共振技术的冻融循环作用岩石细观结构的损伤特性为研究岩石破坏机理提供了可靠的实验数据。 2018年03月15 00:00 2018年02期 266 272 1397913 李杰林<sup>1,2</sup>,刘汉文<sup>1,2</sup>,周科平<sup>1,2</sup>,朱龙胤<sup>1,2</sup> 三维应力下破碎砂岩渗透特性试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802015 承压破碎岩体中非稳态渗流是引起多种动力灾害发生的重要因素之一。利用自主研发的破碎岩石三轴渗透试验系统,考虑围压挤出的渗透液总量对碎石孔隙度的影响,进行了三维应力下5~10 mm粒径破碎砂岩的渗透试验,得到了不同轴向压缩位移、不同围压下试样的渗透特性变化规律。结果表明:不同轴向位移下,试样孔隙度随围压的升高呈对数减小,其渗透率随围压的变化逐渐减小,且各自差异性逐渐缩小; 同一围压下,随轴向压缩位移增加,孔隙度、渗透率逐渐趋于一个稳定值,其中渗透率量级在10<sup>-11</sup>~10<sup>-13</sup> m<sup>2</sup>之间,表现为试样的孔隙连通性减弱,整体结构趋于稳定; 非Darcy流β因子随围压的增加呈非线性增长,其中非Darcy流β因子的量级在10<sup>8</sup>~10<sup>11</sup> m<sup>-1</sup>之间,试样原有级配改变明显,非Darcy流β因子增长趋势受有效毛细管数目及其孔径大小的影响,毛细管孔径减小导致渗透液与毛细管壁的相对接触面积增加。该试验结果为可控围压下破碎岩石中的渗流研究提供参考。 2018年03月15 00:00 2018年02期 273 280 1902716 张天军<sup>1</sup>,石 涛<sup>2</sup>,潘红宇<sup>2</sup>,陈 阁<sup>1</sup> 极软弱地层井巷工程建设关键技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802016 由于中国西部地区特殊的成岩环境和沉积过程,在西部矿区广泛分布着中生代侏罗系、白垩系极弱胶结地层,具有成岩时间晚、胶结差、强度低、易风化、遇水泥化崩解的特点,是一类特殊软岩; 巷道围岩自稳能力差、自稳时间短,开挖后易出现大变形、强底臌、冒顶等工程灾害,严重影响了矿井建设与安全高效生产。针对蒙东五间房矿区特殊的工程与地质条件,综合运用极软岩物理力学性质试验、巷道围岩松动圈测试、理论分析、数值模拟计算、矿压监测及工程实践等技术手段,提出了极软弱地层斜井井筒、开拓与回采巷道支护对策及施工措施,并成功指导工程实践,保证了斜井井筒与巷道的施工安全及围岩的稳定; 基于回采巷道断面形状的优化分析与锚固平衡拱理论,提出了应用切圆拱形断面与双层锚固平衡拱结构,保证了回采巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全,取得良好的经济技术效益。系统总结了极软弱地层井巷工程建设关键技术,较好地解决了极软弱地层中斜井井筒与巷道围岩稳定控制的难题。 2018年03月15 00:00 2018年02期 281 290 2960604 孟庆彬<sup>1</sup>,韩立军<sup>1</sup>,韩德明<sup>2</sup>,孙景武<sup>2</sup>,梅凤清<sup>1</sup>,冯 伟<sup>1</sup> 砂卵石地层“盆形”冻结温度场扩展规律数值分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802017 “盆形”冻结技术能有效解决高富水地层大断面地铁车站基坑的地下水问题,冻结工程的可行性和经济性取决于温度场的发展规律,课题以北京典型卵石7地层为依托,通过Ansys软件建立三维模型,模拟北京某地铁车站冻结施工方案,重点分析“盆底”温度场的扩展规律,确定冻土柱的交圈时间及积极冻结期.模拟结果表明:帷幕冻土柱早于底板交圈,75 d后冻结体形成连续封水结构,100 d后底板冻结壁达到设计要求; 冻结管管间土体温度下降最慢,控制底板冻结壁发展规模; 开挖区域内冻土量较少,但边墙和底板交界处温度小于5 ℃,建议增大冻结底板埋深、缩小帷幕冻结器尺寸或延迟帷幕冻结开始时间,抑制开挖区内冻土的产生。研究成果为“盆形”冻结方案的工程化应用提供理论依据。 2018年03月15 00:00 2018年02期 291 299 3077801 张晋勋<sup>1</sup>,杨 昊<sup>1,2</sup>,单仁亮<sup>2</sup>,郭志明<sup>2</sup>,张凌智<sup>2</sup> 考虑冻胀效应的冻结壁弹塑性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802018 在冻结法施工中,地层冻结引起介质体积膨胀而产生的冻胀力使地应力场产生重分布,基于这一特点建立了井筒未开挖和开挖后的冻结壁与其周围土体相互作用的计算模型。首先,利用修正的冻结壁本构方程,计算出井筒未开挖时受冻胀影响的地层应力弹性解; 然后,把冻结完成时的状态作为起始状态,基于Drucker-Prager屈服准则推导出开挖后的冻结壁弹塑性解。通过工程实例分析可以获得开挖后的冻结壁及其未冻围岩区的应力场和位移场,结果显示考虑冻胀后环向应力曲线明显不连续,以及在考虑冻胀影响之后,井筒开挖后的塑性半径和冻结管处所受的应力变小,而冻结壁外边界处的应力相对增大; 参数分析表明开挖前后的冻结壁外所受应力随着冻胀线应变的增大而增大,而冻结管处的应力和塑形半径随着冻胀线应变的增大而减小,适当选取冻结管的安放位置可避免冻结管断裂问题。此外,冻结管的安放位置对塑性半径影响不大,中间主应力系数对冻结壁应力布和塑性半径均有重要影响且具有区间效应性。该计算模型较好的符合工程实际,能为冻结壁的设计提供一定的借鉴意义。 2018年03月15 00:00 2018年02期 300 308 1194971 伏圣岗 <sup>1,2</sup>,冯 强 <sup>1,2</sup>,王成祥 <sup>1,2</sup> 陕西黄土承载比值区域性分布规律 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802019 加州承载比(CBR)值为表征路基填料强度的一项重要指标,其值大小直接影响路基工程的质量和经济效益。由于黄土分布区域较广,其成分不尽相同,所表现工程性质随区域分布不同有所差异。以陕西黄土为研究载体,结合其区域分布特点,选用陕西榆林横山狄青塬、延安洛川黑木沟、咸阳旬邑下墙和渭南临渭吴田为典型黄土剖面,按地质年代分层,对各层黄土分别做CBR试验,分析其CBR值随区域分布规律和工程地质力学机理,结果表明:陕西黄土CBR值区域性分布规律与其地质地层构成、黏粒级含量、矿物及其黏土矿物含量有关联,CBR值整体呈现由西向东、由北至南减小趋势; 按现行相关规范衡量,从不同地质地层分析角度而言,陕西黄土CBR值相差不大,偏差量最大不超过0.4%.黄土CBR值总体分布在1.42%~3.60%之间; 整体黄土(L)和古土壤(S)所表现工程性质截然不同,前者CBR值明显高于后者; 全更新世黄土CBR值高于其他3个时代黄土CBR值; 同一地质年代各区域黄土CBR值基本相同; Q<sub>2</sub>地层黄土CBR值高于Q<sub>1</sub>地层黄土和Q<sub>3</sub>地层黄土CBR值。 2018年03月15 00:00 2018年02期 309 315 1337762 景宏彬<sup>1</sup>,牛天培<sup>2</sup>,景宏君<sup>3</sup>,吴立岗<sup>4</sup>,尹 鹏<sup>5</sup> 现浇混凝土-冻土接触面传热特性影响因素研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802020 现浇混凝土-冻土接触面传热特性直接影响灌注桩表面冻结强度,研究现浇混凝土-冻土接触面传热特性影响因素对冻土区桩基础设计和施工具有重要意义。基于小型模型桩试验条件建立数值模型,开展混凝土浇筑过程中混凝土-冻土接触面传热特性研究,分析了混凝土浇筑温度、水胶比、冻土温度、冻土含水量引起的接触面热流和温度变化。结果表明:浇筑温度由5 ℃升高至30 ℃,0.5 h混凝土与冻土接触面热流增大381.2%.水胶比由0.4增大至0.6,0.5 h接触面热流减少23.7%.接触面温度随冻土含水量的增大呈先增大后减小趋势,峰值在冻土液限附近。导热系数和相变热作用的转变起到了决定作用。冻土温度在-1~-3 ℃之间降低时,接触面温度随冻土温度降低而升高。浇筑后0~1 h(尤其是0~0.5 h)是混凝土对冻土释放热量的主要时间。 2018年03月15 00:00 2018年02期 316 322 1531668 吉延峻,罗 滔,谢 明,刘 方 寒区隧道层间聚氨酯保温板的冻融特性试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802021 设置层间聚氨酯板是寒区隧道防冻的常用措施之一。文中采用室内模拟实验方法对实际工程条件下寒区隧道层间聚氨酯保温板的挤压浸水冻融特性进行了研究。实验结果表明:静力反复作用可导致聚氨酯结构破坏,压缩率增大,结构破坏后吸水率受控于压缩率; 浸水冻融与静力挤压共同作用,会显著加剧对聚氨酯结构的破坏,压缩率和吸水率显著增大,影响最大的是饱和吸水,其次是自由吸水,最小是约束饱和吸水。鉴于工程条件下层间聚氨酯受到静力挤压、浸水和短周期冻融是普遍现象,抗压性能逐步降低、吸水性能逐步增强亦难以避免,必然降低聚氨酯的耐久性,进而影响寒区隧道的保温效果、围岩结构稳定与安全,据此不建议采用层间保温隔热方法进行防冻。 2018年03月15 00:00 2018年02期 323 329 1632163 汤贵海<sup>1</sup>,伍毅敏<sup>2</sup>,张镇国<sup>1</sup>,张庆宁<sup>2,3</sup> 苏里格气田盒8段河道迁移特征分析及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802022 为了明确苏里格气田盒8段辫状河河道迁移特征,有效指导水平井开发,本文以苏里格气田苏东南区召41井区为例,通过观察大量野外露头和岩芯资料,结合区域沉积环境,深入分析测井相类型,描述沉积相和砂体平面展布,重点在密井网区域引入大量水平井实钻资料进行砂体精细解剖,参考前人研究河道沉积砂体宽厚比成果,建立了区块河道砂体宽厚比经验公式,分析认为盒8段砂体横向叠置模式分别为水平搭接、错位叠置、垂向叠置、孤立分布等4种,盒8<sup>2</sup><sub>下</sub>、盒8<sup>1</sup><sub>下</sub>、盒8<sup>2</sup><sub>上</sub>河道的继承性较好,到盒8<sup>1</sup><sub>上</sub>时,沉积环境从强辫状河分流河道变化成弱辫状分流河道,河道的继承性变差,从盒8<sup>2</sup><sub>下</sub>到盒8<sup>1</sup><sub>上</sub>河道整体呈现逐渐萎缩。分流河道(砂体)分布具有明显的继承性和局部的迁移性,继承性表现在不同小层分流河道的大体位置较稳定,迁移性表现在分流河道的具体位置局部重合,有两条主河道汇聚、分叉,有一条主河道两侧迁移,包括东移、西移和往返3种侧向迁移方式。 2018年03月15 00:00 2018年02期 330 338 5095597 陈兴官<sup>1</sup>,刘雪玲<sup>2,3</sup>,霍俊洲<sup>4</sup>,陈 龙<sup>5</sup>,王金成<sup>1,2</sup>,费世祥<sup>1,2</sup> 一种机载重轨InSAR频域动态子孔径运动补偿方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802023 对于机载重轨干涉SAR系统,由于2次飞行的运动轨迹误差不一致,导致2天线间的残余误差无法相互抵消,必须通过高精度的运动补偿才能提高DEM(Digital Elevation Model)反演的高程精度。针对现有方法中仅以图像质量来衡量,不能反映干涉SAR运动补偿性能的问题,文中首先对参考轨迹拟合及方位向重采样进行了论述,然后针对常规二级运动补偿中的波束中心近似和地物定位中的平地假设两个问题,提出了一种频域动态子孔径运动补偿方法,最后在考虑残余运动误差补偿、射频干扰抑制及成像算法选取后,详细给出了机载重轨InSAR的数据处理流程,以获得精确的机载重轨InSAR图像和干涉相位。仿真统计分析和实际InSAR数据的处理及DEM反演的结果,进一步验证了文中方法和数据处理流程的有效性。 2018年03月15 00:00 2018年02期 339 344 1498712 王 静<sup>1</sup>,李银伟<sup>2</sup>,彭 青<sup>2</sup>,陈立福<sup>3</sup>,吴冬梅<sup>1</sup>