国家自然科学基金(41172237)
- 作品数：24 被引量：111H指数：7
- 相关作者：霍润科李曙光牛泽林李静李茂达更多>>
- 相关机构：西安建筑科技大学中铁二十局集团有限公司教育部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程环境科学与工程机械工程更多>>
- 碳纤维筋加固隧道衬砌效果模拟及施工工艺探讨被引量：4
- 2018年
- 为了更好地分析碳纤维筋对隧道衬砌的加固效果,以南瓦隧道工程为依托,借助有限元软件ANSYS对衬砌不同病害部位及不同裂缝深度的加固方案进行数值模拟,并给出相应的施工工艺及建议措施;结合现场检测数据,分析了该隧道病害产生的原因,提出碳纤维筋补强加固修复技术。分析发现:隧道仅拱顶存在不同深度裂缝(方案1)或拱顶及边墙均存在不同深度裂缝(方案2)时,使用碳纤维筋加固前,随着裂缝深度的增加,衬砌变形量明显增大,方案1最大位移位于仰拱中心,为5. 81 mm,最大应力位于拱脚处,为18. 80 MPa;使用碳纤维筋加固后衬砌变形减小较大,拱顶最为明显,方案1最大位移由5. 81 mm减小至3. 36 mm,减小了42. 2%,方案2最大位移由6. 17 mm减小至3. 64 mm,减小了41. 0%。结果表明碳纤维筋加固工艺对南瓦隧道具有良好的加固效果。
- 霍润科李曙光杜丽辉杨俊卿韩飞
- 关键词：碳纤维筋隧道衬砌补强加固施工工艺
- 寒区公路隧道保温层设置的数值分析被引量：11
- 2013年
- 针对东西部寒区隧道出现的冻害工程问题,结合哈尔滨天恒山公路隧道现场监测数据,提出考虑相变的平面瞬态温度场计算模型,利用有限元软件对隧道温度场进行了数值模拟.计算得到隧道运营期内保温层的设防厚度,考虑隧道贯通后会在当地形成新的季节冻结层的实际情况,计算了三种不同工况相同厚度保温层的设置方式,结果表明分层设置保温层具有有效防治冻害的效果,同时结合传热学理论,对隧道结构设置保温层和不设置保温层两种工况进行热-应力耦合分析,发现温度场对隧道结构应力场有较大影响,因此在寒区进行隧道设计时,应考虑热-应力相互作用的影响.
- 霍润科汤寅净宁翠萍许健
- 关键词：寒区隧道温度场保温层
- 酸性溶液中砂岩声波特性变化规律的试验研究被引量：1
- 2016年
- 波速与岩石的物理力学参数具有较好的相关性,超声波检测技术被越来越多的应用到岩石物理性质的研究中.利用超声波检测技术的纵波波速、振幅以及频谱图等参数,对砂岩在不同HCl溶液和H_2SO_4溶液浸泡时段的波速变化规律进行了跟踪研究.实验发现酸对砂岩的腐蚀速率呈现出一定的阶段性特征;酸性较强时,酸的种类对腐蚀影响较大,酸性较弱时,酸的浓度对腐蚀影响较大;腐蚀后,烘干试样孔隙率增大波速下降,下降最高为2.5%,而浸泡试样孔隙被液体填充后砂岩试样趋于均匀,从而使波速增大,最大变化率为16.65%;HCl和H_2SO_4溶液中试样的振幅变化规律与波速相似,呈现一定的阶段性特性,其中HCl溶液中试样的振幅下降66.7%,而H_2SO_4溶液为57.9%;经腐蚀后试样波形发生畸变,主频衰减,HCl溶液浸泡试样波形变化和主频衰减程度较大于H_2SO_4溶液浸泡试样.
- 霍润科王强王博辛宏伟李曙光
- 关键词：砂岩纵波波速幅值频谱
- 四联拱浅埋暗挖隧道施工监测与数值分析被引量：5
- 2013年
- 以哈尔滨地铁四联拱隧道为依托,采用有限元数值模拟和现场监测数据分析相结合的方法,对地铁隧道围岩及支护结构的稳定性进行研究,发现隧道拱底、临时支护拱墙和拱脚处应力较为集中,且拱脚处的应力变化最大;竖向位移在拱顶和拱底部位变化较大,其最大值在掌子面附近;地表沉降最大值位于上下行线中心位置,向两边呈逐渐递减分布,且下行线地表沉降大于上行线;拱顶沉降和地表沉降符合一般沉降规律,并对其实测值与计算值的变化规律进行了对比分析.
- 霍润科周锋伦培元
- 关键词：四联拱隧道监测数据地表沉降
- 受酸腐蚀砂岩的损伤特性和分析模型被引量：8
- 2022年
- 为研究受酸腐蚀砂岩的微细观结构与宏观力学参数之间的相关性,基于物性试验及单轴力学试验,对受不同pH值盐酸腐蚀不同阶段的砂岩质量和力学参数进行实时监测,借助电镜图像处理技术,得到腐蚀砂岩孔隙结构特征参数,计算其孔隙分形维数,基于Lemaitre应变等效原理,建立了基于孔隙率的化学损伤变量,推导出砂岩的本构模型。结果表明:pH值为1、3的盐酸和pH值为7的蒸馏水浸泡180 d的砂岩质量分别损失1.22%、1.08%、0.57%,单轴抗压强度分别降低了52.93%、41.91%、27.11%,具有明显的时间效应;受酸腐蚀砂岩平均孔径随着腐蚀时间逐渐增加,孔隙分形维数整体呈增加趋势,砂岩的宏观力学参数劣化程度与砂岩质量损失率、微观孔隙率具有相关性,通过强度计算与试验结果对比分析,验证了模型的合理性。
- 霍润科王龙飞李曙光丁凡王国杰秋添
- 关键词：砂岩酸腐蚀本构模型
- 大断面浅埋隧道下穿既有建筑群爆破减震模型试验与研究被引量：12
- 2016年
- 针对大断面浅埋隧道穿越或临近山区城镇既有建(构)筑物时爆破施工对其结构安全的危害问题,文章结合工程实际建立了两种爆破减震模型,通过对这两种爆破减震模型的研究和探讨,得出以下结论:(1)在上台阶开挖中,台阶环形减震模型较左右交替减震模型对于爆破施工更具明显减震能力;(2)单段最大装药量和雷管段别的合理设计是控制爆破的主要指标;(3)针对大断面隧道中、下台阶的控制爆破施工,顺层分段爆破较左右分块爆破更具优越性。
- 牛泽林吴焕通綦彦波代亚雷黄捷胜王超向宇
- 关键词：大断面浅埋隧道控制爆破
- 面容比对酸蚀砂岩溶解特性与力学性能的影响被引量：1
- 2023年
- 为研究静态酸−岩反应体系中,面容比对砂岩溶蚀及劣化特性的影响,选择pH=2、5的盐酸与硫酸溶液为腐蚀环境,通过改变砂岩表面积以设置不同面容比,研究其对砂岩物理化学及力学性质的影响规律,并通过酸岩反应理论,分析面容比对砂岩腐蚀过程中扩散−溶解机制的影响。研究结果表明:在不同面容比条件下,砂岩质量损失率、总阳离子析出量与腐蚀时间均呈幂函数关系,且面容比与溶解速率常数呈正相关,对反应级数影响较小。不同环境下反应级数均小于1,砂岩腐蚀速率随时间逐渐减小。在pH=2、5的盐酸和pH=2硫酸溶液中,不同阳离子析出量N呈现N(Ca^(2+))>N(Na^(+))>N(Mg^(2+))>N(K^(+)),在pH=5硫酸溶液中,则N(Na^(+))>N(Ca^(2+))>N(Mg^(2+))≈N(K^(+))。酸岩反应可概括为扩散控制和化学反应控制2种机制,控制参数均与面容比呈负相关,与溶液pH呈正相关,硫酸溶液中各参数稍大于盐酸溶液中相对应的数值。不同环境下酸岩作用过程均由化学反应主导,且面容比对扩散作用的影响强于化学反应。酸蚀砂岩的力学性能发生劣化,单轴压缩下其破坏过程分为压密、弹性变形、塑性屈服、峰后4个阶段,砂岩峰值强度、弹性模量降低,峰值应变增加,脆性减弱,延性增强,面容比越大,其劣化越严重。整体上,溶液pH越小,面容比对砂岩溶解特性与力学性能的影响越显著,且盐酸溶液对面容比的敏感程度稍强于硫酸溶液。研究结果可为酸化学环境下岩体工程的安全性评估与灾害防治提供理论参考。
- 梁艳玲霍润科宋战平穆彦虎熊爱华宋子羿
- 关键词：砂岩酸腐蚀力学特性
- 受酸腐蚀砂岩力学性质及孔隙结构变化研究被引量：4
- 2019年
- 为研究酸性环境下砂岩的力学性质以及孔隙结构的变化,对酸液腐蚀后的砂岩进行了单轴压缩试验和孔隙率的计算,探讨了腐蚀时间和酸液浓度对砂岩力学参数和孔隙率的影响。结果表明:酸性溶液对砂岩腐蚀情况显著,浸泡后,砂岩孔隙率增大,电镜扫描图孔隙面积明显增加,且溶液浓度越大,腐蚀时间越长,孔隙体积越大;受酸腐蚀砂岩单轴抗压强度和弹性模量降低显著,试验结束后,pH=1硫酸溶液和pH=3硫酸溶液砂岩单轴抗压强度分别降低31.59%和26.99%,弹性模量分别降低64.46%和62.26%;基于次生孔隙率,构建化学损伤变量,并建立了化学损伤变量同力学参数的关系式;砂岩力学参数的降低与次生孔隙率的变化具有较好的一致性。
- 霍润科王国杰李曙光任振中韩飞
- 关键词：砂岩化学损伤单轴抗压强度
- 酸性环境下砂岩腐蚀的渗流特性被引量：3
- 2021年
- 为拓展酸性介质与砂岩之间的细观特性研究,基于数字岩心模型和格子Boltzmann方程,开展砂岩受酸腐蚀过程的加速模拟试验,分析不同酸性环境下受酸腐蚀砂岩的渗流特性。通过CT扫描设备探究受酸腐蚀砂岩内部矿物组成的结构变化;利用Image J和Avizo可视化图像处理软件建立了受酸腐蚀砂岩的数字岩心,结合格子Boltzmann方程构建出砂岩受酸腐蚀过程中的渗流模型,分析砂岩受酸腐蚀过程中内部孔隙结构和渗流特性的变化规律。研究结果表明:CT扫描试验可展示砂岩内部的矿物组成及孔隙分布,反映酸性溶液对砂岩的腐蚀程度;渗透深度随孔隙率的增大而增大,变化速率先快后慢,最后趋于稳定,说明基于Boltzmann方程构建的渗流模型对模拟砂岩受酸腐蚀过程具有较好的适用性。
- 霍润科钱美婷李曙光熊爱华丁凡张茹萍
- 关键词：数字岩心孔隙率渗流模型
- 软弱地层下穿隧道盾构施工对过水箱涵变形的影响分析
- 近年来,我国城市地下空间发展突飞猛进,新一轮城市轨道交通建设也在井然有序地进行,盾构法因施工质量高、对地面交通影响小等优点在地铁修建中得到普遍应用。软弱地层内隧道下穿盾构施工会引发较大地表沉降,也将影响隧道周边建(构)筑...
- 高烁杰
- 关键词：隧道工程盾构法
