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关键词： 盾构隧道   软土地层   基底加固   动应力   数值模拟  

摘要： 盾构隧道施工破坏土体中原有的应力场,导致地层发生变形,在海积平原地区表现尤为明显。本文选取盾构隧道典型断面,运用有限元数值模拟分析,从动应力峰值、振速、动位移等角度,比较分析不同隧底加固深度的影响范围及量值大小。结合基底加固常用方式的优缺点,针对不同施工条件给出推荐加固方法,可为今后同类工程提供参考。

关键词： 水利工程   水闸施工   监理  

摘要： 近年来,为缓解能源供需矛盾,我国大力建设水利水电工程,取得了诸多显著成果,对改善能源结构、保护生态环境和降低平均用电成本有重要作用,也标志着我国水利事业迈入全新的发展阶段。水利工程作为推动国民经济可持续发展的重要基础设施,在发电以及防洪灌溉等方面有着十分重要的作用,其中水闸作为水利工程的关键性建筑物。基于此,本文分析当前水利工程监理施工阶段监理管理流程,提出施工阶段监理控制对策,希望对水利水闸工程质量,促进水利事业的发展具有一定的帮助。

关键词： 深层煤系气   水力压裂   准噶尔盆地   参数优化   数值模拟   微地震监测  

摘要： 【目的】水平井多簇射孔分段压裂已成为深层煤系气效益开发的有效途径之一。然而,深层煤特有的岩石力学性质、储层滤失特性和微裂缝发育特征与非常规页岩、致密砂岩及浅层煤等差异显著,现有压裂经验无法照搬,需要开展针对性压裂参数优化研究。【方法】以准噶尔盆地白家海地区深层煤系气储层为对象,建立了顶底板-夹矸-煤复合地质构造的水平井多簇射孔分段压裂模型,模型考虑煤的层理、割理对裂缝扩展和储层滤失的影响,利用小压测试数据对储层关键参数进行修正,综合表征深层煤系气储层的物理力学特性。建立了多目标条件下最优泵注参数组合设计方法,获微地震监测数据验证。【结果和结论】结果表明,变黏滑溜水体系相较低黏滑溜水体系、冻胶体系更适合深层煤系气压裂,兼具缝长、缝宽和裂缝均衡性的优势;获得目标区块压裂最优参数组合:3簇+簇间距19 m+每米加砂量2.8 m3+排量16 m3/min。试验井微地震监测结果表明,优化后裂缝半长和改造体积分别增加了57.2%和12.3%。对隔层遮挡严重的深层煤系储层,裂缝在缝高方向通常难以突破,因此,需要提高缝长和缝宽。增大砂量和排量可以显著提高缝长和缝宽,是提升改造效果的关键。

关键词： 地铁   啸叫   数值模拟   刚柔耦合   降噪   动力学系统  

摘要： 地铁在通过狭窄的曲线轨道时经常会产生严重的啸叫噪声,严重影响人们的出行体验,故建立动力学模型研究地铁车辆在曲线段产生啸叫现象的机理。为使高频范围内的动力学仿真结果更加准确,在动力学模型中引入柔性轮对组成动力学刚柔耦合系统,模型采用三维滚动接触方法模拟轮轨间的弹性接触,在计算切向力时使用迭代算法并在此基础上引入下落摩擦机制。针对我国地铁运行的速度和曲线半径,设计了5个研究工况,在动力学系统中对不同工况下车辆通过曲线时的蠕滑率和接触力进行研究,并将接触力的计算结果导入边界元模型中,分析不同工况下车轮的振动响应和约束阻尼层的降噪效果。研究结果表明:由弹性轮对组成的动力学刚柔耦合系统在曲线段的垂向振动加速度和垂向力均大于刚性轮对;引入下落摩擦机制后,当曲线半径分别为200 m和300 m时,轮轨接触力会出现振荡且轮轨间发生两点接触,容易产生啸叫噪声,当曲线半径为400 m时,接触力没有出现振荡且轮轨间主要是踏面接触;车轮在曲线段的振动主要是轴向振动;在相同曲线半径下,列车通过曲线时轮轨间产生的接触力会随列车速度的增大而增大,且当速度较大时轮轨间更容易发生两点接触;车轮添加约束阻尼层后,在相同激振力的作用下,阻尼车轮在测点的总声压级均小于标准车轮的总声压级,最大声压级下降21 dB。

关键词： 强非均质超稠油油藏   直井辅助SAGD   数值模拟   平面垂距   选井条件  

摘要： 强非均质性超稠油油藏主体开发技术SAGD部分井组存在蒸汽腔发育不均衡、横向扩展缓慢等问题。直井辅助SAGD技术可明显改善此类问题,目前辅助直井的筛选尚未形成统一标准。以强非均质超稠油典型井区风城油田Z01井区为例,从油层厚度、三类蒸汽腔的平面垂距、直井之间的距离、直井的排列方式、地层倾角5个方面明确了辅助直井的筛选条件,其中在讨论距离时针对蒸汽腔发育的大小给出了详细的距离界限,解决了直井辅助首要的选井问题。研究结果表明,直井筛选条件为油层厚度大于10 m,I、Ⅱ、Ⅲ类蒸汽腔平面垂距为35~45 m、25~40 m、15~35m,直井之间的距离为100 m,排列方式为交错式,优选下倾方向的直井。采用筛选直井辅助后油汽比提高0.02,采收率提高6.0%,对直井辅助SAGD技术具有一定的指导意义。

关键词： 脉管制冷机   串列式   多级   数值模拟   电流引线冷却  

摘要： 为了解决超导电流引线冷却面临冷却温度梯度大、冷量需求高等问题,同时进一步优化脉管制冷机效率,设计了新型的多级串列式脉管制冷机。该制冷机配备三级冷头可提供三级制冷温区,共同提供冷量,实现对电流引线从室温端至低温端的梯级冷却。同时前一级冷头的膨胀功可作为后一级冷头的输入功回收利用,进一步回收功。对此新型制冷机进行了整机设计与模拟,仿真分析了工作频率,惯性管尺寸,第一级冷头前空容积等参数对多级串列式脉管制冷机相位分布的影响并对其进行了优化。研究结果表明:多级串列式结构可回收膨胀功共1.1 kW,功回收占比为74.32%,减少了功的损失。

关键词： 桩基础   梁场   钻孔灌注桩   静载试验   数值模拟   沉降  

摘要： 为明确黄河中下游流域密实粉细砂地层中长大桩基承载特性及荷载传递机理,探讨承压桩在竖向循环堆载作用下的沉降特性,设计拉压锚法加载反力装置开展3根长大钻孔灌注桩静载试验,并结合数值模拟研究了桩顶、桩端在有限次循环堆载下的沉降规律。结果表明:大直径长钻孔灌注桩桩身的侧摩阻力和桩端阻力发挥不同步,且桩侧摩阻力发挥程度与桩顶荷载、土层性质、埋深以及桩基施工工艺均有一定的关系;密实粉细砂地层中长大桩基呈现出纯摩擦桩性状;计算长大桩基承载力时,应对基于规范取值的勘察报告参数乘以相应的修正系数;密实粉细砂层中桩身侧摩阻力并未充分发挥,“永临结合”梁场有限次加卸荷并不能引发桩基发生明显变形,梁场运营对桩基承载性能的影响较弱。

关键词： 海岸湿地生态修复   数值模拟   MIKE21   潮流   水体交换  

摘要： 选用MIKE 21建立七里海潟湖湿地邻近海域二维潮流数学模型,利用实地测量获取的潮位、流速以及流向等数据,对所构建的潮流数学模型进行校验。经对比发现,模拟数据与实测数据呈现出良好的契合度,在此基础上,进一步运用该模型预估实施海岸湿地生态修复工程后,相关海域潮流潮量以及水体交换状况的改变。分析结果表明:建设海岸湿地生态修复工程后,七里海纳潮面积增大,纳潮量增加了85.14×10^(4)m^(3),增加幅度38.0%;工程建设基本不会影响潮汐通道口门外的潮流流速,潮汐通道内和新开口大桥附近水域的涨、落潮最大流速有一定程度增加,但南部水域最大流速减小,东岸整治区驳岸之间的水道最大流速约0.03m/s~0.06m/s,北岸整治区涨、落潮最大流速不超过0.10m/s(除新开口大桥附近通道最大流速约0.30m/s);工程建设对潮流形态影响甚微,仅局限在工程区及附近范围内,对平均流速的影响主要为七里海、潮汐通道以及潮汐通道口门300m内海域,不会对其他海域产生影响。

关键词： 盾构隧道   数值模拟   排水箱涵稳定性  

摘要： 随着城市基础设施的快速发展,盾构法作为现代轨道交通重要的施工方式,不可避免会对周边建构筑物产生相应的影响。以flac3d数值模拟技术为工具,模拟盾构隧道在下穿排水箱涵时的完整施工过程,重点分析了盾构施工中隧道形变的发展规律,探讨了隧道施工过程对排水箱涵结构变形产生的具体影响。结果显示,在盾构施工过程中排水箱涵结构变形稳定性控制在安全范围内,为今后类似工程提供了理论依据和参考数据。

关键词： 空间变异性   顺层边坡   强风化板岩   边坡稳定性   数值模拟  

摘要： 为研究并解决因层理剪切强度空间变异性及层理倾角差异对顺层边坡造成无法预估的失稳形态,以湖南省某高速一处裸露边坡为例,通过室内直剪试验测得了现场强风化板岩层理的强度参数,采用有限差分法建立顺层边坡数值模型,考虑层理倾角、弱面层理结构剪切强度的空间变异性对边坡体的影响,讨论不同层理倾角条件下边坡变形特征、潜在滑裂面形式及其对边坡稳定性的影响。研究结果表明:随着层理倾角的增加,滑裂面的形状从单独的圆弧形变为圆弧形和平面混合的形态,最后发展成折线。当层理倾角相对低时,层理对潜在滑动面形态的影响较小,而倾角较大时,层理对潜在滑动面形态起决定性作用。此外,当层理倾角相对低时,边坡变形集中在坡脚,坡脚牵引边坡沿圆弧滑动面滑动。当层理倾角较大时,坡面及后缘出现拉裂缝,坡脚出现局部下滑楔体,且坡脚楔体变形速率高于后缘滑体,坡面出现局部拉裂隆起的情况。研究结果为工程中可能存在的顺层边坡变形及失稳模式提供参考,以更好地应对工程中可能出现的不稳定因素。