导读:本文包含了饱和砂层论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:土力学,地下水源热泵,悬浮颗粒,饱和砂层
饱和砂层论文文献综述
崔先泽,范勇,汪洪星,黄诗冰[1]（2019）在《饱和砂层中颗粒迁移特性试验研究：温度效应》一文中研究指出为探索温度对饱和砂层中悬浮颗粒迁移–沉积过程的影响,采用自主研发的砂层迁移–沉积模拟试验系统,分别进行不同温度下颗粒迁移–沉积特性试验和温度变化条件下颗粒迁移–沉积特性试验。试验针对4种粒径组合进行4种温度(5℃,15℃,25℃,35℃)条件下的相关试验。结果表明,在渗流速度保持不变时,温度越高,相对浓度峰值越低,而峰值时孔隙体积比值越高;而在温度相同时,渗流速度越高,相对浓度峰值越低,而峰值时孔隙体积比值越高。温度的变化能够显着影响含水砂层中悬浮颗粒的迁移过程,在升温时,与对照组相比,相对浓度值及悬浮颗粒浓度均有所下降,且变温时间越早,相对浓度值及悬浮颗粒浓度下降幅度越大。温度变化时穿透曲线存在着滞后现象,且小颗粒对温度变化更为敏感。温度变化可以通过改变流体黏性、吸附作用、颗粒动能及表面电势等影响悬浮颗粒在含水砂层中的运移过程,且主控因素随试验条件的变化而改变。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2019年S2期）
郭垚伟[2]（2018）在《饱和砂层解冻过程中斜井井筒受力特性研究》一文中研究指出在我国陕北侏罗纪煤田地区进行煤炭资源开发,井筒常需要穿越较厚的第四系饱和细砂层。对于采用人工冻结工艺开凿的斜井井筒,为查明其解冻阶段常见的井壁开裂、突水溃砂等事故原因,保障该地区后续斜井井筒建设顺利进行,本文针对冻结饱和砂层解冻过程中斜井井筒的受力变形特性进行研究。在考虑斜井冻结施工过程中冻结和开挖支护分区段进行的条件下,以陕北袁大滩煤矿主斜井冻结工程为背景,分别通过建立冻结壁温度场预测模型、开展井筒受力变形模型试验和数值模拟等方法对解冻过程中冻结壁温度场、井筒应力场及应变场进行研究,主要内容包括:(1)对冻结壁解冻温度场研究是解冻阶段井筒受力和变形研究的前提。首先对斜井冻结壁解冻产生影响的主要热源进行分析,同时基于线热汇冻结模型,对实际解冻过程复杂条件进行简化,建立了斜井冻结壁解冻温度场预测模型。(2)运用量纲分析的方法和相关的相变温度场理论,对实际斜井冻结工程的具体条件进行简化,建立了饱和砂层解冻过程斜井受力变形模型试验系统。模拟了解冻过程中不同阶段井筒所受外荷载变化规律及冻结壁温度场变化情况,结果表明:相变前期温度场变化曲线大致可以分为叁个阶段:快速增长,缓慢增长,保持稳定,变化趋势与温度场预测模型结果基本一致;随着解冻过程的进行,井筒不同方向的受力及其应变值均呈上升趋势。在同一断面内,底部所受压力最大,右侧所受压力最小,顶部和左侧压力比较接近。(3)基于斜井冻结施工过程中开挖和冻结分区段进行的特点,建立了包含两个相邻冻结段的斜井穿越饱和砂层的数值模拟模型,模拟了上一冻结单元已经解冻而下一冻结单元正在维护冻结期的井筒受力状态及冻结壁温度场分布规律。数值模拟结果表明:在解冻过程中,井壁所受外荷载逐渐增加,其中底板压力最大;井筒底板、顶板内侧及侧帮井壁外侧出现了拉应力;解冻过程中拉应力范围不再向外扩展,拉应力数值明显增加。根据本文的研究,饱和砂层地区采用冻结法施工的斜井井筒,在解冻阶段井筒所受外界水土压力均在增加,井壁顶底板及侧帮位置可能出现较大拉应力。理论计算、数值模拟结果与模型试验实测数据基本吻合。因此,本文研究成果对于今后饱水砂层及类似地区采用人工冻结法开凿斜井井筒的设计施工有一定的指导意义。(本文来源于《煤炭科学研究总院》期刊2018-06-15）
程桦,林键,王彬,荣传新[3]（2018）在《饱和砂层渗流冻结水热耦合模型与试验验证》一文中研究指出为研究渗流作用下饱和砂层冻结规律,根据冻结过程中土体水分迁移及热量变化、热力学和渗流力学的基本理论,并考虑冻结过程中绝对孔隙率的降低对渗流的影响,基于Harlan水热耦合模型,建立了饱和砂层含相变全参数渗流冻结耦合数学模型,并应用COMSOL有限元软件与MATLAB编程,实现了耦合数学模型的数值求解。设计了相似模型试验验证了该模型及方法的合理性。研究结果表明:数值模拟结果与试验结果较为吻合,数学模型与求解方法合理、有效,为今后渗流地层冻结的拓展研究提供可靠数学与试验基础。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年12期）
张全全[4]（2017）在《饱和砂层渗流作用下液氮快速冻结温度场研究》一文中研究指出盐水冻结是地层止水和加固方法之一,但是含地下水流饱和砂层冻结时冻结壁发展缓慢甚至不交圈,而液氮冻结可以快速解决地下水流问题。本文结合市政工程中经常采用布孔形式,以饱和砂渗流地层的人工冻结过程作为研究对象,采用数值模拟和物理试验两种研究方法对渗流作用下液氮冻结温度场发展规律进行系统研究。考虑到液氮温度的不均匀性,通过数值模拟研究管壁温度分布情况,并结合实际情况建立Comsol计算模型。通过偏微分方程实现渗流场与温度场的耦合。通过单管计算结果得出不同流速与管壁温度在地下水流作用下液氮冻结温度场发展规律;通过典型参数分析,得出四根冻结管在渗流作用下的冻结规律;通过单因素分析研究地下水流速、冻结管间距、管壁温度以及水流温度对冻结温度场的影响;运用正交试验研究各因素对液氮冻结渗流温度场和交圈时间的影响显着性。根据相似准则,进行物理试验研究得出各测点温度变化情况,依据测点温度求出冻结壁厚度变化规律。根据试验中测得的管壁温度通过相似准则还原到原型进行数值模拟,得出结果与物理试验进行对照验证数值模拟的可靠性。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2017-06-01）
于友斌[5]（2017）在《渗流作用下饱和砂层多排孔冻结温度场发展规律研究》一文中研究指出人工冻结法是目前国内外广泛使用的地层止水和加固方法之一,冻结施工过程中,地下水流速是影响冻结效果甚至是冻结法成败的关键因素。本文结合市政工程中经常采用的多排孔布孔形式,以饱和砂渗流地层的人工冻结过程作为研究对象,采用数值模拟和物理试验两种研究方法对渗流作用下冻结温度场发展规律进行系统研究。首先,开展冻结温度场数值模拟研究,建立Comsol数值计算模型。通过Comsol软件中的自定义偏微分方程,实现了多孔介质温度场和渗流场耦合问题的数值求解。通过典型参数分析,得到了渗流作用下冻结温度场以及渗流场的发展规律;运用单因素试验研究得到了地下水流速、冻结管间距、冻结管排距、冻结管排数、渗流角度等影响因素与渗流温度场冻结壁厚度、平均温度及交圈时间的关系;运用正交试验分析了不同渗流作用时间下各因素对于渗流温度场的影响及显着性。其次,根据相似准则,开展了物理模拟试验研究,得到各特征面测点温度变化情况以及交圈时间大小,据此分析各特征面冻结壁厚度变化规律。最后将物理试验结果与数值模拟中同一流速水平分析结果进行了对比,得出二者所得的温度场分布规律基本一致,但实验测值要略大于数值模拟的数值,对其原因进行阐述。本文的研究内容可以为渗流作用下冻结法的设计和施工提供一定的指导和借鉴意义。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2017-05-01）
杨栋[6]（2017）在《斜井穿越饱和砂层旋喷围护结构设计及稳定性研究》一文中研究指出煤炭资源在过去几十年以及可预见的短期内一直是我国国民经济与社会发展的重要物质基础。井工煤矿能否建成,首先取决于凿井技术,而斜井穿越饱和砂层建井技术一直是国内外的技术难题。旋喷注浆工艺因注浆效果可控、可靠且对井筒具有永久保护作用,因而,研究旋喷注浆形成围护结构掩护斜井穿越饱和砂层具有重要的理论指导意义和重大的实践推广意义。本文通过现场试验、室内试验、理论分析以及数值模拟的方法研究了斜井穿越饱和砂层旋喷围护结构的稳定性,初步形成了一套旋喷围护结构的设计方法及稳定性的判定标准,主要结论有:(1)通过室内试验,获得了陕北饱和砂土和旋喷固结体的物理、力学性质指标:砂土的含水率似、容重γs、土粒比重Gs以及邓肯-张模型参数;旋喷固结体的容重γs、单轴抗压强度σc、粘聚力c、内摩擦角φ、弹性模量Eav、泊松比μav。(2)通过理论分析,根据临界埋深将斜井分为浅埋段和深埋段两种情况进行研究。其中,浅埋段采用岩柱法计算围岩压力,深埋段经过分析比选,参考各种理论的作用机理、特点和适用范围后,最终确定使用《铁路隧道设计规范》计算围岩压力。(3)通过理论分析,建立了旋喷围护结构的力学模型,并给出浅埋段及深埋段旋喷围护结构顶板、底板以及两帮厚度的计算公式。其中,旋喷围护结构的受力形式按简支梁承受最大剪力的模型计算,两帮所受的力按最不利情况进行考虑。(4)根据实验结果,计算出浅埋段与深埋段厚度的设计值及变化规律。浅埋段厚度随埋深呈线性增长趋势,深埋段厚度不随埋深变化。(5)通过数值模拟,选择埋深16.6m、50m以及80m叁个断面进行验证,证明了本文推导的旋喷围护结构厚度计算方法的正确性。研究表明,采用高压旋喷注浆工艺形成围护结构掩护斜井穿越饱和砂层是可行的,其理论分析手段与评价标准是适用和正确的,旋喷围护结构是稳定的。因此,本文得出的旋喷围护结构的力学模型及计算公式可作为饱和砂层斜井旋喷围护结构的设计方法及稳定性的判定标准。(本文来源于《煤炭科学研究总院》期刊2017-04-30）
徐超[7]（2014）在《基于颗粒流法的饱和砂层隧道围岩稳定性研究》一文中研究指出随着国民经济的快速发展,城镇化率的不断提高,大量的农业人口转移到城市中来,城市面临着巨大的交通压力。地下铁道建设是解决这类问题的一种好方法,越来越多的城市在建设或规划建设地铁。在地铁施工过程中,时常会遇到地下水产生的工程难题,比如涌水突泥灾害。在我国东南沿海地区修建地铁时经常遇到的饱和砂层,属于地下水和砂土的耦合问题。饱和砂层结构松散,无粘聚力,开挖时即可能发生坍塌,在该类地层中修建隧道会遇到很多的工程技术难题。因此,如何分析饱和含水砂层隧道围岩在不同水力条件下的破坏机制,并提出相应的加固保护措施有着十分重要的理论和实际意义。本文针对以上问题做了如下研究：1.本文进行了大量的相关课题文献的调查研究,对饱和砂层的物理力学特性进行了深入地分析探讨,并对采用颗粒流方法进行饱和砂层的流固耦合模拟的各种方法进行了总结；论文着重论述了颗粒流方法的基本原理、计算过程、相关物理参数的确定方法。介绍了颗粒流方法中的各种本构模型及相关参数,由于砂土的离散特性及砂粒之间的低粘性,决定采用接触刚度模型来模拟饱和砂层隧道的变形特性。2.考虑到砂土—地下水流固耦合作用,阐述了在颗粒流方法下的实现流固耦合模拟的相关理论和PFC2D实现方法。采用固定网格划分流体的方法,推导出了N-S不可压缩恒定密度流体的驱动力公式和压力梯度公式。3.运用二维颗粒流程序PFC2D模拟计算分析了广州地铁五号线珠江新城至猎德区间饱和含水砂层浅埋暗挖隧道围岩的稳定性,主要考虑了以下几种工况下围岩的变形破坏模式：①不考虑地下水渗流；②考虑地下水渗流,并分析了两种渗透系数下隧道围岩变形破坏的差异。4.运用PFC2D软件模拟分析了饱和含水砂层盾构隧道开挖面在地下水渗透作用下的变形破坏形式,模拟了实际工况下渗透系数大小为水平向左大小为1.73e-5m/s的地下水渗透作用,得到了盾构隧道开挖面前方土体的变形破坏全过程规律和其内部应力变化规律。并验证了盾构隧道开挖面前方土体纵向松弛长度公式。(本文来源于《广东工业大学》期刊2014-05-01）
郭峰,吴会杰[8]（2012）在《水平导向高压喷射注浆技术在饱和砂层中的应用》一文中研究指出以北京地铁14号线将台路站饱和粉细砂～中粗砂层暗挖通道为例,阐述了水平导向高压喷射注浆工法在饱和粉细砂层地铁修建中的应用。实践证明,该方法既能规避不安全环境,又能有效起到止水效果,为同类项目施工提供了借鉴作用。(本文来源于《探矿工程(岩土钻掘工程)》期刊2012年08期）
黄红元,荣耀[9]（2009）在《饱和砂层驱水渗透注浆分析》一文中研究指出运用渗流力学理论,对饱和砂层在毛细力作用下的平面径向流、球形向心流两种渗透性注浆模型进行了推导,得到了球形和柱形渗透性注浆扩散公式。以球形扩散公式为例,结合工程实例并与常用的Maag球形扩散公式进行比较,结果表明,由Maag公式计算注浆所需时间偏小,文中公式更接近工程实际。最后探讨了注浆参数对扩散半径的影响,表明扩散半径对注浆参数的变化均较敏感,文中公式与Maag公式所得到的变化趋势基本一致。(本文来源于《岩土力学》期刊2009年07期）
余志强[10]（2009）在《新海城车站饱和砂层CFG桩施工问题及处理》一文中研究指出结合哈大铁路新海城车站地基处理工程实例,介绍了CFG桩在饱和砂层施工中常见的窜孔、充盈系数过大、断桩等问题的分析及处理,可供同类工程借鉴。(本文来源于《路基工程》期刊2009年03期）
饱和砂层论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在我国陕北侏罗纪煤田地区进行煤炭资源开发,井筒常需要穿越较厚的第四系饱和细砂层。对于采用人工冻结工艺开凿的斜井井筒,为查明其解冻阶段常见的井壁开裂、突水溃砂等事故原因,保障该地区后续斜井井筒建设顺利进行,本文针对冻结饱和砂层解冻过程中斜井井筒的受力变形特性进行研究。在考虑斜井冻结施工过程中冻结和开挖支护分区段进行的条件下,以陕北袁大滩煤矿主斜井冻结工程为背景,分别通过建立冻结壁温度场预测模型、开展井筒受力变形模型试验和数值模拟等方法对解冻过程中冻结壁温度场、井筒应力场及应变场进行研究,主要内容包括:(1)对冻结壁解冻温度场研究是解冻阶段井筒受力和变形研究的前提。首先对斜井冻结壁解冻产生影响的主要热源进行分析,同时基于线热汇冻结模型,对实际解冻过程复杂条件进行简化,建立了斜井冻结壁解冻温度场预测模型。(2)运用量纲分析的方法和相关的相变温度场理论,对实际斜井冻结工程的具体条件进行简化,建立了饱和砂层解冻过程斜井受力变形模型试验系统。模拟了解冻过程中不同阶段井筒所受外荷载变化规律及冻结壁温度场变化情况,结果表明:相变前期温度场变化曲线大致可以分为叁个阶段:快速增长,缓慢增长,保持稳定,变化趋势与温度场预测模型结果基本一致;随着解冻过程的进行,井筒不同方向的受力及其应变值均呈上升趋势。在同一断面内,底部所受压力最大,右侧所受压力最小,顶部和左侧压力比较接近。(3)基于斜井冻结施工过程中开挖和冻结分区段进行的特点,建立了包含两个相邻冻结段的斜井穿越饱和砂层的数值模拟模型,模拟了上一冻结单元已经解冻而下一冻结单元正在维护冻结期的井筒受力状态及冻结壁温度场分布规律。数值模拟结果表明:在解冻过程中,井壁所受外荷载逐渐增加,其中底板压力最大;井筒底板、顶板内侧及侧帮井壁外侧出现了拉应力;解冻过程中拉应力范围不再向外扩展,拉应力数值明显增加。根据本文的研究,饱和砂层地区采用冻结法施工的斜井井筒,在解冻阶段井筒所受外界水土压力均在增加,井壁顶底板及侧帮位置可能出现较大拉应力。理论计算、数值模拟结果与模型试验实测数据基本吻合。因此,本文研究成果对于今后饱水砂层及类似地区采用人工冻结法开凿斜井井筒的设计施工有一定的指导意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
饱和砂层论文参考文献
[1].崔先泽,范勇,汪洪星,黄诗冰.饱和砂层中颗粒迁移特性试验研究：温度效应[J].岩石力学与工程学报.2019
[2].郭垚伟.饱和砂层解冻过程中斜井井筒受力特性研究[D].煤炭科学研究总院.2018
[3].程桦,林键,王彬,荣传新.饱和砂层渗流冻结水热耦合模型与试验验证[J].科学技术与工程.2018
[4].张全全.饱和砂层渗流作用下液氮快速冻结温度场研究[D].中国矿业大学.2017
[5].于友斌.渗流作用下饱和砂层多排孔冻结温度场发展规律研究[D].中国矿业大学.2017
[6].杨栋.斜井穿越饱和砂层旋喷围护结构设计及稳定性研究[D].煤炭科学研究总院.2017
[7].徐超.基于颗粒流法的饱和砂层隧道围岩稳定性研究[D].广东工业大学.2014
[8].郭峰,吴会杰.水平导向高压喷射注浆技术在饱和砂层中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程).2012
[9].黄红元,荣耀.饱和砂层驱水渗透注浆分析[J].岩土力学.2009
[10].余志强.新海城车站饱和砂层CFG桩施工问题及处理[J].路基工程.2009