国家教育部博士点基金(20133204120014)
- 作品数：7 被引量：39H指数：3
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- 相关机构：南京林业大学同济大学河海大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 泥浆侵入土层泥膜状态细观分析与堆积单向性验证被引量：2
- 2014年
- 基于离散元程序YADE编制了流体与颗粒相互作用及粒间范德华力作用模型,从粒径比、粒间范德华力两个方面分析了泥浆侵入土层初始恒速阶段的堆积状态。结果表明,范德华力是影响泥膜形成速度和空间力链结构的重要因素,使泥浆颗粒堆积比例产生量的变化,而粒径比是决定泥膜状态的关键因素;力链结构在空间的分布和联系反映了泥浆颗粒在土层中堆积具有一定的连续性和单向性。渗流单向性是堆积单向性的一种重要表现形式,通过砂-膨润土混合物变水头渗透试验给出了验证。增大范德华力可以在土层表面更快形成泥皮,这为通过理论或试验手段提高流体介质的Hamaker常数来优化泥浆配比提供了理论支撑。
- 刘成杨平王海波潘晓明
- 关键词：细观分析范德华力
- 砂性地层孔隙特征对泥水盾构泥浆成膜的影响被引量：14
- 2017年
- 透水砂性地层开挖面上成膜特征是影响开挖面稳定性的关键因素,而地层孔隙特征与成膜特征量化关系的建立是进行相关分析的必要条件。通过在不同孔隙特征地层中开展渗透成膜试验,确定了地层孔隙特征和成膜特征的量化指标,基于二者量化关系的构建,研究了地层孔隙特征对泥浆成膜特征的影响规律。研究表明,地层滤失量曲线双参数模型可以描述地层滤失量变化特征,模型参数a,b可量化滤失量曲率特征、成膜时间和成膜阶段等成膜特征,具有明确的物理意义。基于参数a,b和孔隙体积v的幂函数关系,确定了地层孔隙特征和成膜特征的量化关系。研究成果可为泥水盾构穿越透水砂性地层合理确定泥浆配比方案和施工参数,保证开挖面稳定提供试验和理论基础。
- 刘成汤昕怡高玉峰
- 关键词：泥水盾构孔隙特征
- 基于系统分析的桩网复合地基荷载效应定量评价模型研究被引量：3
- 2014年
- 目前对桩–网复合地基的设计主要存在两点不足,一是计算路堤底桩土荷载分担时需要假设土拱高度,二是对桩间地基土反力的定量评价偏于保守。针对这两个问题,重点分析了路堤荷载作用下土拱效应与加筋薄膜效应,根据堤底桩土相对位移得到计算的土拱高度,推导土拱效应与薄膜效应共同作用下路堤荷载在桩与土之间的分配计算公式;考虑刚性桩桩顶与桩端位置的桩土相对位移以及桩周土对桩侧作用摩阻力存在中性点,根据应力、位移连续性条件,建立桩–网–土联合作用的桩承式加筋路堤的荷载效应计算模型并给出求解方法,通过3个工程实例对该方法进行合理性验证。结果表明,具备一定刚度的桩端下卧层时,采用本模型的计算结果与实测值比较接近,可为工程应用借鉴。
- 吕伟华缪林昌刘成王曼
- 关键词：刚性桩复合地基荷载效应
- 泥膜形成与状态划分细观分析及模型试验研究被引量：20
- 2014年
- 泥水盾构施工中泥浆在高压作用下侵入土层形成不同状态的泥膜,泥膜的形成机理复杂,但其状态划分依据相对简单。基于离散元程序YADE编制了流体与颗粒相互作用及粒间长程引力作用模型,从粒径比、粒间范德华力、流体初始流速以及泥浆颗粒密度几个方面分析了泥浆侵入土层初始恒速阶段的堆积状态,确定土层最紧密堆积对应的泥膜状态理论下限值。采用静置后的泥浆侵入土层模型试验分析了两组土层粒径的泥膜状态,表明粒径比对泥膜状态的影响与离散元分析结果、泥膜状态划分理论相吻合。初步建立了泥膜形成过程的宏细观联系,弥补了传统过滤理论和离散元法未考虑颗粒侵入土层动态形成泥膜的不足。
- 刘成孙钧杨平王海波
- 关键词：细观分析范德华力模型试验
- 泥浆粗粒材料对泥水盾构泥膜闭气时间的影响被引量：3
- 2017年
- 通过自制仪器,对添加有不同含量粗粒材料的泥浆进行成膜闭气试验,分析泥浆中粗粒含量对泥膜闭气时间的影响,以揭示含粗粒材料泥膜的闭气机理并根据不同含量粗粒材料泥浆成膜效果和闭气性能的差异分析;研究粗粒材料、地层和泥浆颗粒形成的网架结构对泥膜闭气性的影响,以确定提高泥膜闭气性能的粗粒材料合理添加量。结果表明,添加的轻质砂能有效加快泥膜形成及增强泥膜的闭气性能,当泥浆中轻质砂添加量大于1.8g/L时,泥膜的闭气时间有较大的提升,但当添加量达到3g/L时,增加轻质砂添加量对泥膜闭气时间提升效果下降。
- 刘成郭建祥陆杨高玉峰
- 关键词：盾构隧道泥膜轻质砂
- 苏北粉土非线性特性离散元模拟与参数分析
- 2013年
- 离散元法对颗粒系统进行动态分析,在离散颗粒单元接触分析与宏观响应间建立联系,使其成为试验手段分析细观特性的有益补充.采用三维颗粒离散元程序YADE进行了颗粒细观参数的参数分析,分析细观参数对三轴试验宏观响应的影响.研究表明:弹性模量和泊松比不仅与接触法向刚度和刚度比有关,同时随粒间摩擦角变化;而固结和剪切两个阶段粒间摩擦角控制了试样的剪胀水平和孔隙率向临界孔隙率的发展趋势.根据参数分析结果,提出了改进的三轴试验细观参数的标定步骤,并对室内试验进行模拟.模拟结果与室内试验结果较为吻合,表明该数值方法应用于三轴非线性变形特性研究具有可行性.
- 刘成王海波杨平姚贝贝
- 关键词：三维离散元三轴试验
- 加砂泥浆在砂性地层中成膜效率试验被引量：3
- 2017年
- 在泥浆中添加粗粒材料是解决高透水地层成膜困难的一个重要手段,但粗粒材料在泥浆中容易产生沉降分离,制约了粗粒材料堵塞地层机制的研究。为揭示含粗粒材料的泥浆在砂性地层中的堵塞机制,通过自制试验仪器开展添加轻质砂的泥浆在砂性地层中侵入成膜特征影响的试验研究。结果表明:选取轻质砂作为粗粒材料可以有效解决粗粒材料沉降分离对试验结果的影响;部分无法成膜的泥浆通过添加粗粒材料,可以实现成膜的目的;适量添加粗粒材料可以有效缩短成膜时间和降低成膜滤失量,改善成膜效率,但添加量达到一定值,其改善效果降低;粗粒材料在地层大孔隙中架桥堵塞形成泥膜骨架结构,泥膜质量得到提高;粒径为0.5 mm的轻质砂在试验砂性地层中成膜效果较好,选取合适粒径的粗粒材料对成膜效果尤为重要;添加量和粒径范围是两个关键的影响因素,二者范围的确定可为实际工程泥浆的制备提供指导。
- 刘成寇伟陆杨
- 关键词：泥水盾构泥膜轻质砂
