一、未扰动冻土声波速度的测定(论文文献综述)
宋琳,丁淑琴,王培明[1](1981)在《未扰动冻土声波速度的测定》文中研究表明 声波探测法已广泛应用于岩体力学研究和地质勘测等方面,它较其它物探方法具有简单、迅速、工作量小,经济等优点,其探测结果也是可靠的。国内外都开始采用声波法来检测冻土的性质、土壤的冻结速度、和冻土的厚度等。 北京煤炭研究院、东北工学院、安徽煤炭科研所,淮南煤炭科研所,淮南特殊凿井公司等单位共同组成的科研组,从1978年开始进行了声波法检测冻结壁的研究工作。为了正确运
李家欣[2](2020)在《冻融循环作用下白云岩边坡失稳机理及防护措施研究》文中提出我国寒区面积分布广阔,约占国土面积的四分之三,近年来随着公路铁路等基础工程设施的建设与发展,寒区岩质边坡的冻害问题逐渐凸显并引起重视,因此,开展冻融循环条件下岩质边坡失稳机理和防护措施研究对保障寒区基础工程设施的运营建设具有重要意义。本文以河北省承德市北部山区某高速公路路堑白云岩高边坡为依托,首先开展了50次的白云岩室内快速冻融循环试验以及不同循环次数下的声波测试试验和单轴压缩试验,然后采用理论研究和FLAC3D数值模拟相结合的方法,系统地研究了白云岩岩块在冻融循环作用下各物理力学性质指标的损伤劣化规律,探讨了边坡裂隙岩体的强度参数在冻融作用下的劣化效应,揭示了季冻区白云岩边坡的失稳机理,最后,针对边坡的冻融破坏特征,提出了相应的防治对策并对主体防护方案的安全性进行了数值模拟验证。本文的主要结论如下:(1)冻融循环作用对低孔隙率的白云岩试样造成的宏观损伤有限,较多岩样在冻融循环过程中表观完整性良好,极少数试样的端面出现了闭合型微裂隙;冻融过程中岩样质量的损失和增加主要是由岩样内部孔隙中水分的补充或缺失所引起,质量的变化幅值很小并且无明显规律性,不适合用作表征岩石冻融损伤的指标;0~50次的循环冻融中,岩石的单轴压缩强度与弹性模量均表现出前期下降速度快而中后期下降平缓的劣化趋势;冻融作用明显导致岩石内部微裂隙数量增加,单轴应力应变曲线中的压密阶段随循环次数增加而明显增长,岩石脆性减弱延性增加。(2)冻融作用对岩石整体损伤明显,冻融过程中岩样的纵波波速下降明显并且与循环次数有较好的相关性,波速作为经济便捷的无损检测指标,能够很好地表征岩石整体结构损伤。水的存在会对声速表征损伤起干扰作用,因此建议利用冻融后岩石干燥状态下的波速表征结构损伤可能更加准确合理。(3)基于广义Hoek-Brown岩体强度准则,以声波波速为基准量表征和量化了冻融循环条件下岩体地质强度指标GSIn与冻融扰动因子Dn,推导了冻融循环条件下裂隙岩体各项强度指标的估值公式并初步验证了估值公式的准确有效性,实现了岩块冻融参数向岩体冻融参数的转化,为数值模拟提供了参数定量选择依据;裂隙岩体的各强度指标的冻融劣化效应由大到依次排序为:岩体破碎度s、岩体单轴压缩强度σcm、岩体弹性模量Em、岩体软硬程度mb。(4)冻融环境中,塑性区主要在边坡的冻融层中出现和扩展,边坡临坡脚位置处塑性破坏最为严重,临坡肩位置处可能出现岩体局部崩落和坍塌的破坏行为,随着冻融的持续进行最终会在冻融层中形成贯通的塑性区进而导致边坡整体失稳滑塌;边坡坡脚处的位移量和每数次循环后的位移增量最大,其次为坡中和坡肩,相同循环次数下同一高程位置处边坡冻融层内外侧具有明显位移差,其中坡脚处位移差最大,其次为坡中和坡肩;冻融作用显著降低了边坡稳定性,50次循环后安全系数由2.34降低至1.08,不满足高速公路路堑边坡正常工况下安全系数要求,边坡的临界滑动面基本与冻融层重合。(5)针对本文中冻融循环50次后边坡的破坏特征,提出了采用喷锚注浆+保温防冻+辅助构造排水的综合防护方案,注浆锚固后边坡的数值模拟结果表明全长黏结钢锚管与注浆技术可以有效地提升季冻区此类易发生浅层滑移的岩质边坡的稳定性,对于季节性冻融区岩质边坡的防护设计宜着重从提升岩体完整性的角度入手,选择工程扰动较小的轻型支挡结构。
白瑶[3](2019)在《含冰裂隙红砂岩力学特性及蠕变本构模型试验研究》文中进行了进一步梳理近年来,冻结法广泛应用于西北地区矿井建设中,冻结岩体相关力学特性研究正逐渐成为一个研究热点。本文以我国西北地区石拉乌素矿立井冻结工程为背景,以井筒周围直接充水含水层(100300m)内典型红砂岩为研究对象,采用冻土三轴试验机对人造地下冰进行三轴压缩试验,运用岩石力学、经典弹性力学、弹塑性力学等理论知识,分析了不同尺寸、不同加载速率下淡水冰单、三轴压缩强度及变形破坏特性;研究了恒定加载速率下,柱状冰试样的破坏模式,对比分析了淡水柱状冰、多晶冰强度均随围压、温度变化规律,提出了适用于描述淡水冰的破坏准则与本构方程。系统总结了国内外岩石三轴试验系统研究现状,针对现有设备缺陷及论文研究特色,自主研发了一套动力扰动低温岩石三轴试验系统,该系统能够实现不同环境温度、不同扰动荷载条件下岩体的常规单轴压缩试验、三轴压缩试验、单轴加卸载流变试验、三轴加卸载流变试验。采用动力扰动低温岩石三轴试验系统对完整、含冰单裂隙、含冰断续双裂隙红砂岩(原岩)进行不同围压、不同温度条件下的三轴压缩试验,详细分析了裂隙倾角、隙宽、迹长对岩体力学特性的影响,辅以冰-岩宏、细观结构分析了冰体对冻结岩体强度、变形破坏特征的作用机理,再结合岩体三轴压缩过程中的声发射监测信息,分析了含冰裂隙岩体损伤破坏全过程与声发射特征的关系;利用冻胀测试系统对含冰单裂隙红砂岩进行冻胀力测试,初步得到了含贯通裂隙试样典型冻胀力演化过程,研究了温度、裂隙宽度、迹长、贯通率对裂隙冰体冻胀力的影响,探讨了冻胀损伤与冰岩胶结对含冰裂隙岩体的耦合作用机理,通过分析裂隙红砂岩冻胀力演化过程中的声发射能量变化特征,验证了冻胀力对贯通裂隙岩体的损伤劣化作用,且冻胀作用使得贯通裂隙端部出现明显裂纹扩展现象,岩样整体呈竖向张拉破坏。针对低温条件下冻结岩体蠕变特性的研究比较鲜见,利用动力扰动低温岩石三轴试验系统对单裂隙、层状节理面岩样进行了三轴加卸载蠕变、三轴加载蠕变扰动试验,研究了含冰单裂隙、冻结层状红砂岩三轴蠕变特性及变形破坏特征,分析了动力扰动对岩石蠕变的影响;通过引入软体元件和非线性蠕变体,提出了非线性蠕变模型,并推导了模型在一维及三维应力状态下的蠕变本构方程,利用该蠕变模型对冻结岩体三轴加载蠕变试验、三轴卸围压蠕变试验数据进行参数辨识,获得模型的参数值,验证了模型的可靠性和有效性,分析了应力水平、裂隙倾角、结构面倾角对拟合参数的影响;以冻结层状红砂岩蠕变数据为例,通过将该模型与经典西原模型和改进西原模型对比分析,结果表明,该模型在描述初始蠕变阶段和非线性蠕变阶段时优于经典西原模型和改进西原模型;讨论了分数阶微分的阶数和非线性黏滞系数对初始蠕变阶段、非线性蠕变阶段的影响,揭示了西北地区冻结岩体的长期力学性能及其非线性蠕变特性。
徐拴海[4](2017)在《多年冻岩露天煤矿边坡稳定性演化规律研究》文中研究表明本文以多年冻岩露天煤矿边坡稳定性为研究出发点,选择岩石与岩体冻融劣化规律和模型及冻岩边坡稳定性演化规律为科学问题进行研究,获得以下成果:(1)通过对多年冻土地质和水文调查以及地温监测,分析研究了多年冻岩露天煤矿边坡岩体的赋存状态,提出了冻结岩土体的三种赋存模式;基于地温分布规律概化出了地温分布模型。结合边坡类型,调查研究了边坡的冻融破坏规律和现象,首次提出了冻岩(土)边坡冻融破坏的五种基本模式。(2)通过室内控温实验阐释了饱和岩石在冻融环境下的温度场分布特征与热量传递规律,提出了可完整表述岩石冻结、融化三阶段的温度模型。通过岩石CT试验获得了变温过程中岩石微裂隙扩展的实证,提出并建立了“微裂隙扩展因子”,且在此基础上结合质量守恒、能量守恒和内力平衡原理,推导了岩石温度场、水分场、应力场(裂隙场)的时域解析方程,揭示了代表性岩石温度场对岩石裂隙应力场、裂隙扩展的耦合机理。(3)通过系统的冻融循环试验,阐明了典型岩样的力学性质和冻融劣化规律,并结合冻融过程中CT细观监测、声波及微裂隙测试,揭示了岩石冻融损伤的内在机理,建立了以微裂隙扩展因子为变量的岩石冻融损伤模型。(4)为了将“岩样”研究成果应用于实际岩体工程,基于岩体Hoek-Brown强度准则的思路,结合冻岩边坡工程特点,提出了一个全新的岩体“冻融扰动系数”,并据此建立了“岩体Hoek-Brown冻融损伤强度准则”,从而实现全面反映冻融环境中岩体质量劣化是随着时间逐渐演化的时效过程,应用所提模型计算出的岩体强度变化规律与实验获得的规律相吻合,证明本文提出这种“岩体冻融损伤强度准则”的可靠性与有效性。(5)通过木里煤田的冻岩边坡监测资料,对本团队研发的3G2000三场耦合分析软件进行了标定,在此软件及FLAC3D平台基础上,进行了系统的数值仿真试验,剖析了冻岩边坡长期稳定性主要影响因素对其安全性态的影响,并在此基础上提出了冻岩边坡稳定性分析与评价方法,以及安全防护的措施。
鲁晓兵,张旭辉,王淑云[5](2019)在《天然气水合物开采相关的安全性研究进展》文中进行了进一步梳理天然气水合物分解会改变原来海底地层的物性和力学性质并产生超静孔压、进而引起地层和海洋工程结构物基础的不稳定性、甲烷泄露等地质与环境灾害,对海洋工程与人类赖以生存的环境构成潜在严重威胁.这个问题引起了国际社会各界的广泛关注.正因为此,各国对天然气水合物开采均采取很谨慎的态度.本文介绍了天然气水合物分解可能导致的地质与环境灾害类型以及影响水合物分解的主要因素;列举了历史上与水合物分解相关的6个典型滑坡案例并进行了分析;阐述了水合物分解引起的层裂和喷发灾害现象及发生的机制和临界条件;分析了水合物分解对井壁、海底管道等结构物及其基础稳定性的影响;针对水合物分解的土层响应与环境影响监测技术的研究进展进行了评述;总结了与水合物分解引起的地质灾害密切相关的水合物地层的物理和力学性质研究现状;最后提出了目前水合物分解相关的安全性研究所存在的问题和需要深入研究的方向.
黄以职[6](1988)在《我国冰川冻土物探工作的进展及建议》文中指出 物探作为一种地质勘探手段,早被广泛用于探矿、探查石油构造,以及工程地质、水文地质勘察等方面。50年代后期,我国有关勘测设计单位在多年冻土区工程地质调查时便开始使用了物探方法,但正式把冰川冻土物探做为一种专门技术进行系统的研究和应用则始于60年代初。现已发展成为电法、地震法、重力、放射性、雷达、测井和实验室研究等综合物探方法,并能有效地测定冰川和冻土的厚度,圈定多年冻土和融区的分布范围,了解地下冰状况和冻结松散沉积物厚度等,在冰川冻土研究和勘测工作中发挥了积极的作用。
李明亮[7](2017)在《高地应力条件下的隧道围岩松动圈分布规律研究》文中提出在高地应力岩体中进行隧道施工时,常发生围岩开裂、弹射、崩塌、变形过大等工程灾害,将对施工及后期运行的安全产生较大危害。通过研究高地应力条件下隧道围岩应力应变状态和围岩松动圈分布规律,可合理优化隧道设计与施工参数,有效保障该类工程高效安全的施工。本文在系统介绍常用高地应力判释标准和方法的基础上,提出了基于Hoek-Brown强度准则的高地应力状态理论判定公式。通过引入中间主应力,得到了适用于高地应力条件的修正的Hoek-Brown岩体强度准则,并根据弹塑性理论推导出硐室围岩塑性区应力、塑性区半径和松动圈半径的解析解。在宝汉高速某深埋隧道中运用所提出的高地应力判别标准得出该隧道位于高地应力区。选取典型断面ZK163+868和YK163+775,根据修正的Hoek-Brown强度准则进行弹塑性理论计算,并结合MIDAS/GTS有限元数值模拟和声波法现场实测,分析隧道围岩应力状态、塑性区和松动圈分布范围。结果显示三种方法所得松动圈范围较为接近,且分布规律基本一致,证明基于修正的Hoek-Brown强度准则可较为准确的计算出围岩松动圈半径。同时得出在高地应力场中隧道围岩松动圈半径随中间主应力的增大呈先减后增的趋势,随支护力的增大呈减小趋势,且分布并不均匀,由于构造应力的影响水平方向松动圈半径大于竖直方向。
王加辉[8](2019)在《环北极多年冻土热力特性与采油井热融沉陷机制研究》文中研究表明随着“冰上丝绸之路”战略的实施和《中国的北极政策》白皮书的发布,我国对北极多年冻土区能源和北极航道的开发需求与日俱增,此举对于保障我国能源供应多样性与安全意义重大,并且我国祁连山和青藏高原羌塘盆地等多年冻土地区石油天然气资源潜力巨大,羌塘地区甚至被视为我国塔里木盆地后的第二个石油资源战略接替区。国内外对多年冻土区油井周围深厚多年冻土因热扰动融沉而引发工程问题的研究较少,对于多年冻土融化与油井受力机理认识尚不足。因此,研究环北极多年冻土区油井病害问题,既利于我国北极合作开发和能源保障,更助于我国多年冻土区能源勘探开发研究。鉴于此,本文针对环北极多年冻土热力特性与采油井热融沉陷机制,通过室内试验与理论分析、数值计算相结合的手段,着眼采油井热扰动作用,研究多年冻土的热学参数、力学特性与主要影响因素,在此基础上,构建多年冻土热传递温度场模型,诠释采油井热扰动下多年冻土融沉力学机理等,主要研究内容与取得的成果如下。(1)针对原状多年冻土相变条件下热学参数,采用电容法检测了油井周围冻土的未冻水含量,据此研究了负温对电容传感器电学响应与水、冰、土颗粒的相对介电常数的影响,基于未冻水含量评估了正、负温下土体的比热容,并将正温下的热容估计值同瞬时线形热源法实测值进行了对比分析,总结提出了适用于原状土冻、融状态下的热传导系数计算模型。(2)针对原状多年冻土升温中弹性特性,采用弯曲元(BE)与压缩盘(BD)技术测试了冻土的剪切波速、压缩波速,据此得到了小应变下冻土的弹性模量、泊松比随温度的变化规律,剖析了围压对冻土的压缩波波速和小应变杨氏模量的影响,并提出了通过性质指标评估原状多年冻土融化后的杨氏模量的经验模型,同时研究了原状多年冻土在-10+20℃之间的小应变剪切模量及其各向异性,进而揭示了土的小应变剪切模量各向异性温度相关性的原因。(3)针对原状多年冻土融化后的力学特性,对融化的粘土、粉土、砂土,分别进行了不同含水量与围压下的三轴压缩试验,获得了不同融土的应力-应变关系与力学参数,分析了含水率与围压对融土的破坏应力、割线弹性模量及其对应轴向应变、初始切线弹性模量的影响规律,确定了适用的拟合回归方程,对比分析了预测值与试验值。计算得到了土试样的抗剪强度指标,并分析了深度的影响。(4)针对多年冻土区油井与场地温度场演变,研究了多年冻土区采油井典型构造与井筒保温措施等,据此构建了井筒传热几何模型,并结合油管内流体温度、流速、井筒材料热物理参数与多年冻土层初始地温分布、热物理参数等,建立了多年冻土区采油井及其周围冻土场地的传热温度场分析的数值模型与计算方法,基于此,分析了采油井运行多年之后管道周围场地温度场变化、多年冻土热扰动的融化程度,揭示了各土层融化程度差异的原因。(5)针对多年冻土融沉过程中的受力机理,基于获得的多年冻土热学参数、油井传热参数、油井与周围多年冻土场地温度场分布、原状多年冻土与融土的力学特性,建立了多年冻土融沉下单油井受力机理分析的数值模型与计算方法,据此研究了井壁周围多年冻土融沉过程中的应力重分布、融土与井壁之间相互作用,发现了融土中的拱效应,提出了确定油井壁受压屈曲破坏位置的分析方法。
刘昌岭[9](2005)在《海洋天然气水合物若干问题的模拟实验研究》文中认为海洋天然气水合物作为一种能量资源已受到各国政府的高度重视,如何准确地探测和估算海底水合物的资源量,是海洋天然气水合物研究的重要问题。本文针对这些问题,利用本实验室开发的低温高压实验技术,探讨了天然气水合物模拟实验的几种探测方法,包括声学法、电阻法和时域反射(TDR)法。本文研制了一套简易的天然气水合物制备装置,重点研究了各种条件下生成的甲烷水合物的含气量,以及海洋天然气水合物生成过程中引起的周围环境元素地球化学异常。主要研究内容如下: 1.简述了海洋天然气水合物的组成、结构、性质、形成的基本条件、分布特点、资源量以及海底水合物的各种探测技术,探讨了目前关于海洋天然气水合物模拟实验研究的现状及其发展趋势,据此提出了本文研究目的,确定了研究内容。 2.在球形高压釜内进行了甲烷水合物的相平衡条件实验。使用光通过率来确定天然气水合物的合成与分解,提高了探测灵敏度。实验测得的水合物相平衡曲线与国内外经典的相图十分吻合,实验结果令人满意。使用温压法探测了沉积物中甲烷水合物的生成和分解过程,得出粒径为0.28-0.9mm的天然砂中纯水-甲烷体系的相平衡条件与不含沉积物的纯水-甲烷体系的相平衡条件基本一致,说明粗颗粒的沉积物对相平衡条件影响不大。 3.水合物超声探测实验表明,在纯水中,声速对体系中天然气水合物的生成/分解过程不敏感;在松散沉积物中,声速的变化灵敏地反映了体系内水合物的生成和分解的变化,但声波幅度的变化不明显。在沉积物岩芯中,纵波和横波速度随着孔隙度的减小而增大,声速灵敏地反应了沉积物岩芯中天然气水合物饱和度的变化。 4.水合物模拟实验的初步结果表明,TDR探测技术和电阻法探测技术可灵敏地探测到反应体系内水合物的生成/分解过程。TDR技术可以灵敏地测出岩芯中的含水量,即可以灵敏地探测岩芯中水合物的饱和度。而电阻法探测技术对反应体系内CO2水合物的成核-微晶过程十分灵敏,在水合物成核机理的研究中将有十分重要的作用。 5.研制了一套简易的、容易开启的天然气水合物实验装置,采用了高频振动技术,已获得了国家专利。该装置的高压釜内设有内筒,合成的水合物很容易取出,可以直接测定其储气量;也可以将反应后的水合物与水分离,测定其离子
邓华锋[10](2010)在《库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究》文中认为水-岩相互作用在自然界广泛存在,水是诱发各种地质灾害最活跃、最主要的因素。三峡工程竣工后,库水每年都将在145 m和175 m水位之间缓慢或快速的升降,在库水位大幅度涨落的情况下,库岸边坡部分岩体处于“饱和-风干”的循环状态,水-岩循环作用将造成岩体性质劣化,很可能使稳定的库岸边坡向不稳定方向发展。因此有必要对变幅带水-岩循环作用机理和效应进行系统研究,确定岩土体力学参数的变化规律,并将此规律应用到岸坡稳定性分析中。在理论分析的基础上,以试验为主要研究方法对此展开了详细的研究:(1)把超声-回弹综合法应用到岩石试样选择中,在正式试验之前,挑出那些可能会使试验结果很离散的试样,可以提高室内试验的测试准确程度。实践表明,这种综合选样方法具有较好的适用性,同时,超声-回弹综合法可以较好的预测岩石的抗压强度。(2)试样本身存在的初始差异性决定了初始强度存在差异,采用超声-回弹综合强度预测公式,根据初始纵波波速、回弹值对每个试样的实测强度值进行修正,相当于把每个试样的初始强度修正到同一个标准,然后再进行比较分析,这样可以更好的反映试验规律。(3)水-岩物理作用、化学作用和力学作用通常是不可分割的,库岸边坡的破坏,通常是三类作用的综合结果,在不同时期,各类作用所占的比例不一样,引起边坡岩体破坏的作用机理也不一样的,因此,对于库岸边坡岩体在库水位变化时水-岩作用机理的分析应该分三个阶段考虑:库水位上升期、相对稳定期和消落期,同时应该重点考虑“饱和-风干”的循环作用。把库岸边坡水-岩作用机制概括为五个方面:力学弱化机制、局部应力集中机制、物理弱化机制、化学弱化机制、“饱和-风干”循环作用累积损伤机制。(4)采用分段的方法,详细分析了库水位升降对库岸边坡岩体的力学作用,从力学机理上解释了库岸边坡在水位上升或下降过程中安全系数先下降后上升变化规律的原因,也能很好的解释一些库岸边坡失稳的原因。(5)从断裂力学角度分析了裂隙水压力对裂纹强度因子的影响,对考虑裂隙水压力作用的Ⅰ~Ⅱ型复合裂纹扩展进行了研究,结果表明Ⅰ~Ⅱ型复合裂纹的裂纹扩展角θ的变化,不仅与裂纹的闭合程度、斜裂纹倾角α、双向应力大小有关,还与裂隙水压力的大小、裂纹面的摩擦系数有关;并且,在相同情况下,未闭合裂纹的扩展角要大于闭合裂纹的扩展角:对于闭合裂纹,摩擦角φ越小,扩展角θ越大。(6)从试验结果来看,单纯的静水压力对水-岩化学反应的影响较小,其差别在于物理和力学损伤作用促进水-岩化学作用的发生,水压力的升、降和“饱和-风干”循环作用对岩体的损伤有累积放大作用,浸泡时水压力变化越大,对离子浓度和次生孔隙的影响越大,而且,浸泡时间越长,“饱和-风干”循环次数越多,岩体的损伤越严重。(7)提出了基于离子浓度变化计算岩石中次生孔隙率变化规律的方法,与实测次生孔隙率变化规律基本一致。(8)岩石试样显微结构照片显示,经过浸泡和“饱和-风干”循环作用后,矿物颗粒均发生了不同程度的溶解、溶蚀,颗粒界限边缘变的模糊,不规则状变的趋向圆滑,颗粒之间的钙质胶结趋向松散,说明水溶液对砂岩的物理化学细观损伤作用较强。(9)不同浸泡时期的砂岩试样的应力-应变曲线的形态基本一致,但曲线中压密段的长度差别较大,浸泡的时间越长,压密段的长度越大,弹性变形段的斜率越小,卸除荷载后的残余变形越大,岩石试样有明显“变软”的趋势,而且循环加卸载损伤试样“变软”的趋势更加明显。(10)在“饱和-风干”循环过程中,砂岩试样的纵波波速、回弹值、抗压强度、粘聚力、摩擦角、弹性模量、变形模量均出现不同程度的劣化,而且浸泡时的压力变化越大,下降的趋势越明显,同时,强度下降趋势与试验时加载的围压有关,围压越低,下降的趋势越明显,与“完整”试样相比,循环加卸载损伤试样的各参数劣化的更为严重。(11)随着围压的增大,弹性模量和变形模量有增大的趋势,而且随着浸泡时间(“饱和-风干”循环次数)的变化,这个差别越来越大。同时,随着围压增大,岩石试样张性破坏特征逐渐减弱,而剪性破坏特征逐渐明显,即由张性破坏过渡到张剪性破坏,由张剪性破坏过渡到剪张性破坏。(12)从总体统计规律来看,随着围压增大,砂岩试样破坏时的剪切角逐渐变小;相同围压破坏的试样,浸泡时水压力变化越大,其剪切破坏角相对越小;随着浸泡时间(“饱和-风干”循环次数)的变化,砂岩试样的剪切破坏角有逐渐变小的趋势,这与砂岩试样强度参数劣化的规律是一致的。(13)与“完整”砂岩试样相比,循环加卸载损伤试样破坏时的破碎程度要严重的多,各项力学指标也衰减的更快,说明损伤岩体对水软化作用更加敏感,长期浸泡“饱和-风干”循环作用后力学性质弱化明显,更易产生不稳定问题。(14)通过不同级配、不同含水率情况下的土石混合体直剪试验,建立了天然级配和设计级配土石混合体的c-ω,φ-ω之间的关系,为评价滑坡在库水位变化条件下c、φ值的弱化提供了量化依据。(15)建立库岸边坡数值分析模型进行了计算分析,计算结果和监测数据变化趋势基本一致,而且计算中的塑性区分布位置和宏观地质巡查发现的滑坡后缘和中部区域出现了的裂缝区域非常相似,但是计算结果偏小,说明在分析库水位升降循环作用时,必须考虑水-岩作用的长期时间效应;同时,降雨及库水位升降是滑坡加速变形的主要影响因素,滑坡表层土石混合体在“饱和-风干”循环作用下的力学参数变化规律同样值得进一步的研究。
二、未扰动冻土声波速度的测定(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、未扰动冻土声波速度的测定(论文提纲范文)
(2)冻融循环作用下白云岩边坡失稳机理及防护措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻融循环作用下岩石物理力学特性研究 |
1.2.2 冻融岩石的损伤和破坏机理研究 |
1.2.3 冻岩边坡的失稳机理及防护措施研究 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 冻融循环作用下白云岩物理力学特性研究 |
2.1 前言 |
2.2 试样准备 |
2.3 试验内容 |
2.3.1 试验方案设计 |
2.3.2 试验步骤及方法 |
2.4 试验结果 |
2.4.1 未冻融岩样物理力学性质参数 |
2.4.2 冻融组岩样物理力学性质参数 |
2.5 冻融岩样物理特性指标分析 |
2.5.1 宏观冻融损伤 |
2.5.2 质量变化 |
2.5.3 纵波波速变化 |
2.6 冻融岩样力学特性指标分析 |
2.6.1 单轴压缩强度与冻融系数 |
2.6.2 弹性模量 |
2.6.3 应力应变曲线 |
2.7 本章小结 |
第三章 冻融循环作用下边坡裂隙岩体的强度参数劣化规律 |
3.1 前言 |
3.2 广义Hoke-Brown强度准则 |
3.2.1 准则简介 |
3.2.2 准则的发展与改进 |
3.3 冻融累积损伤效应下岩体强度参数的估值公式 |
3.3.1 冻融循环作用下岩体地质强度指标的估值公式 |
3.3.2 冻融循环作用下岩体扰动因子的估值公式 |
3.3.3 公式合理性验证 |
3.3.4 冻融循环作用下岩体的强度参数及劣化效应 |
3.4 本章小结 |
第四章 冻融循环作用下白云岩边坡的稳定性分析 |
4.1 前言 |
4.2 基于FLAC3D的季冻区白云岩边坡稳定性研究 |
4.2.1 FLAC3D有限差分软件简介 |
4.2.2 计算模型与网格划分 |
4.2.3 本构模型与物理力学参数选取 |
4.2.4 初始地应力场的生成 |
4.2.5 边坡塑性区发展规律 |
4.2.6 边坡位移变化情况 |
4.2.7 安全系数与临界滑动面 |
4.3 季节性冻融区岩质边坡的失稳机理 |
4.3.1 冻岩边坡的稳定性影响因素 |
4.3.2 冻岩边坡的失稳机理 |
4.4 季节性冻融区岩质边坡的防护措施 |
4.4.1 防护方案选择 |
4.4.2 防护方案设计 |
4.4.3 注浆锚固防护方案的数值模拟 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(3)含冰裂隙红砂岩力学特性及蠕变本构模型试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题来源 |
1.2 选题背景与研究意义 |
1.2.1 选题背景 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 淡水冰力学特性研究现状 |
1.3.2 岩石力学试验系统研制现状 |
1.3.3 负温岩土力学特性研究现状 |
1.3.4 裂隙岩体力学特性研究现状 |
1.3.5 裂隙岩体流变力学研究现状 |
1.4 存在问题与不足 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 淡水柱状冰力学特性试验研究 |
2.1 冰试样准备与试验设备 |
2.1.1 冰试样准备 |
2.1.2 试验设备 |
2.2 试验方案 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 典型的应力-应变曲线及破坏模式 |
2.3.2 强度特征分析 |
2.3.3 影响因素分析 |
2.4 破坏准则分析 |
2.4.1 Teardrop准则 |
2.4.2 D-A准则 |
2.4.3 破坏准则比较 |
2.5 柱状冰本构模型 |
2.5.1 经验模型 |
2.5.2 本构模型的构建 |
2.5.3 模型验证 |
2.6 本章小结 |
3 动力扰动低温岩石三轴试验系统的研制 |
3.1 研制思路 |
3.2 动力扰动低温岩石三轴试验系统概况与主要技术参数 |
3.2.1 试验系统概况 |
3.2.2 三轴试验系统主要规格和技术参数 |
3.3 动力扰动低温岩石三轴试验系统组成 |
3.3.1 主机 |
3.3.2 三轴压力室 |
3.3.3 动力扰动系统 |
3.3.4 温度控制系统 |
3.3.5 轴向加载系统 |
3.3.6 围压加载系统 |
3.3.7 测控系统 |
3.3.8 声发射监测系统 |
3.3.9 计算机及软件系统 |
3.4 试验机特点 |
3.5 本章小结 |
4 含冰裂隙红砂岩力学特性及损伤研究 |
4.1 含冰裂隙红砂岩力学特性试验研究思考 |
4.2 含冰单、双裂隙岩石试样准备 |
4.2.1 完整试样加工 |
4.2.2 裂隙试样加工 |
4.2.3 含冰裂隙试样制作 |
4.3 红砂岩矿物成分及细观结构分析 |
4.4 裂隙红砂岩冻胀力特性研究 |
4.4.1 饱水裂隙岩样的制作 |
4.4.2 冻胀力与温度监测方案 |
4.4.3 裂隙岩体冻胀力测试 |
4.4.4 冻胀力曲线演化分析 |
4.4.5 典型破坏模式 |
4.4.6 冻胀力影响因素分析 |
4.4.7 冻胀扩展过程声发射特征分析 |
4.4.8 讨论 |
4.5 饱冰完整红砂岩三轴力学特性研究 |
4.5.1 试验方案 |
4.5.2 完整红砂岩三轴压缩试验结果及分析 |
4.5.3 破坏形态分析 |
4.5.4 冻结完整红砂岩三轴压缩声发射特征研究 |
4.6 含冰单裂隙红砂岩力学特性及声发射特征研究 |
4.6.1 试验方案 |
4.6.2 单裂隙岩体三轴压缩试验结果及分析 |
4.6.3 破坏形态分析 |
4.6.4 含冰单裂隙岩体三轴压缩声发射特征研究 |
4.7 含冰断续双裂隙红砂岩力学特性及声发射特征研究 |
4.7.1 试验方案 |
4.7.2 断续双裂隙岩体三轴压缩试验结果及分析 |
4.7.3 破坏形态分析 |
4.7.4 含冰断续双裂隙岩体三轴压缩声发射特征研究 |
4.8 本章小结 |
5 冻结红砂岩三轴蠕变特性及本构模型研究 |
5.1 含冰单裂隙红砂岩三轴加卸载蠕变特性试验研究 |
5.1.1 试验方案 |
5.1.2 含冰单裂隙红砂岩三轴加载蠕变试验 |
5.1.3 含冰单裂隙红砂岩三轴卸荷蠕变试验 |
5.2 含冰单裂隙红砂岩三轴加载蠕变扰动试验 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 含冰单裂隙红砂岩三轴加载蠕变扰动试验曲线及破坏特征分析 |
5.3 冻结层状红砂岩三轴加载蠕变特性试验研究 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 三轴加载蠕变曲线及破坏特征分析 |
5.4 冻结岩体非线性黏弹塑性流变模型及本构方程 |
5.4.1 一维蠕变本构模型 |
5.4.2 三维蠕变本构模型 |
5.4.3 模型参数确定及试验验证 |
5.4.4 模型对比及其参数敏感性分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(4)多年冻岩露天煤矿边坡稳定性演化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 世界及我国煤炭资源开发状况 |
1.1.2 高海拔多年冻土区的宏观特征 |
1.1.3 高海拔多年冻土区露天煤矿边坡特征 |
1.2 冻岩及冻岩边坡研究现状 |
1.2.1 冻融环境中冻岩性态变化规律研究 |
1.2.2 冻融环境中冻岩边坡稳定性研究 |
1.2.3 冻岩及冻岩边坡尚需研究的科学问题和发展趋势 |
1.3 本文研究对象及选题依据与意义 |
1.3.1 本文研究对象 |
1.3.2 选题依据 |
1.3.3 选题意义 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究思路与研究内容 |
1.4.2 研究技术路线和方法 |
2 高海拔多年冻土区冻岩赋存特征研究 |
2.1 聚乎更矿区及冻岩边坡概况 |
2.1.1 聚乎更矿区自然地理概况 |
2.1.2 露天矿边坡的特征 |
2.2 冻土(岩)概况 |
2.2.1 区域冻土(岩)概况 |
2.2.2 矿区冻土(岩)概况 |
2.3 边坡冻结岩层与水冰特征 |
2.3.1 冻结态的采场边坡地层含冰特征 |
2.3.2 冻结与消融态的边坡地层特征 |
2.3.3 采场边坡地层消融的水冰特征 |
2.4 冻岩边坡特征及其表观灾害 |
2.4.1 边坡及其灾害特征 |
2.4.2 边坡特征成因及灾害影响因素 |
2.5 冻岩边坡研究的代表性体元 |
2.6 本章小结 |
3 冻融环境中岩石导热特性及水热力耦合机理分析 |
3.1 岩石冻融循环过程中的温度场特性 |
3.1.1 岩石冻融过程中的温度平衡室内试验 |
3.1.2 热量传递与温度平衡理论分析 |
3.1.3 岩石冻融循环过程中的介质与环境效应 |
3.2 岩石冻融环境中的结构特征变化试验 |
3.2.1 试样制备与试验方案 |
3.2.2 试验结果与分析 |
3.3 冻融条件下岩石热力耦合分析 |
3.3.1 岩石热力耦合基本假定 |
3.3.2 饱和岩石冻融循环过程微裂隙扩展 |
3.3.3 饱和岩石微裂隙扩展多场耦合效应 |
3.4 本章小结 |
4 冻融环境中岩石力学性质变化规律及宏观机理 |
4.1 岩石冻融环境中岩石的强度试验分析 |
4.1.1 室内冻融环境中岩石压缩试验 |
4.1.2 现场冻融环境中岩石点荷载试验 |
4.2 岩石冻融环境中的结构特征变化试验 |
4.2.1 室内冻融环境中岩石声波波速试验 |
4.2.2 岩石冻融环境中的物理参数变化试验分析 |
4.3 岩石冻融损伤模型 |
4.3.1 饱和岩石冻融的微裂隙率特征 |
4.3.2 饱和岩石冻融强度损伤 |
4.3.3 强度损伤模型与规律 |
4.3.4 冻融损伤试验结果及模型验证分析 |
4.4 冻融环境中岩石结构与物理力学特性响应的本质 |
4.4.1 冻融环境对岩石的环境和荷载属性 |
4.4.2 冻融环境中岩石的特性指标响应 |
4.5 本章小结 |
5 冻融环境中边坡岩体的劣化规律与损伤模型 |
5.1 岩体的宏观结构特征与理想模型 |
5.1.1 岩体的宏观结构 |
5.1.2 岩体的结构特性及基本假定 |
5.2 岩体冻融损伤模型 |
5.2.1 Hoek-Brown强度准则剖析 |
5.2.2 冻融岩体强度分析 |
5.3 岩体冻融损伤的Mohr-Coulomb准则解释 |
5.3.1 Hoek-Brown与Mohr-Coulomb强度准则 |
5.3.2 冻融环境中Mohr-Coulomb强度准则参数 |
5.4 本章小结 |
6 冻岩边坡稳定性分析与评价研究 |
6.1 冻融条件下岩质边坡稳定性分析方法 |
6.1.1 水冰相变简化算法 |
6.1.2 三场耦合简化算法 |
6.1.3 岩体热力学参数研究 |
6.1.4 岩体的初始条件及边界条件研究 |
6.2 冻融条件下岩质边坡稳定性评价方法 |
6.2.1 基于极限平衡法的冻岩边坡稳定性评价 |
6.2.2 基于屈服接近度的冻岩边坡稳定性评价 |
6.2.3 面向边坡设计寿命的稳定性评价与设计 |
6.3 冻融条件下岩质边坡稳定性影响因素及防护措施 |
6.3.1 冻融条件下冻岩边坡破坏模式 |
6.3.2 冻融条件下冻岩边坡稳定性影响因素分析 |
6.3.3 面向实际工程应用的冻岩边坡稳定性防护措施研究 |
6.4 露天煤矿冻岩边坡稳定性分析 |
6.4.1 露天煤矿边坡计算模型 |
6.4.2 冻融循环条件下边坡稳定性分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与研究展望 |
7.1 主要成果与结论 |
7.1.1 多年冻土区边坡岩体的赋存特征及破坏模式 |
7.1.2 冻融环境中岩石温度平衡规律与多场耦合机理 |
7.1.3 岩石冻融损伤规律与模型 |
7.1.4 岩体冻融损伤强度准则 |
7.1.5 冻融环境中露天矿冻岩边坡稳定性分析与评价方法 |
7.2 研究展望与未来工作方向 |
致谢 |
参考文献 |
在校期间承担的科研项目及获得的科技成果 |
(5)天然气水合物开采相关的安全性研究进展(论文提纲范文)
1 引起海底水合物分解的因素 |
2 水合物分解引起的海底滑坡 |
2.1 水合物分解相关的海底滑坡案例 |
2.2 水合物引起海底滑坡起动机理研究现状 |
3 水合物分解相关的海底泥石流 |
4 水合物分解引起的地层喷发和层裂破坏 |
4.1 现象 |
4.2 研究进展 |
4.3 临界条件 |
5 水合物分解引起的井壁失稳 |
6 海工结构基础破坏 |
7 环境影响 |
8 安全监测及数据处理 |
8.1 安全监测 |
8.1.1 温度监测 |
8.1.2 孔压、位移测量及反演 |
8.1.3 电阻率 |
8.1.4 电势测量 |
8.1.5 声学监测 |
8.2 监测数据处理方法 |
8.2.1 非确定性分析方法 |
8.2.2 确定性模块 |
9 水合物沉积物力学性质研究进展 |
9.1 水合物物理和力学性质主要影响因素 |
9.1.1 水合物结构 |
9.1.2 水合物形成方式及岩土骨架特性的影响 |
9.2 水合物沉积物物理性质 |
9.2.1 热力学性质 |
9.2.2 渗透性 |
9.3 水合物沉积物物理和力学参数的获取方法 |
9.3.1 地球物理勘探方法 |
9.3.2 测井法 |
9.3.3 室内试验研究 |
9.4 水合物沉积物本构的理论模型 |
1 0 结论与展望 |
(6)我国冰川冻土物探工作的进展及建议(论文提纲范文)
一、冰和冻土地球物理性质的实验研究 |
二、冰川物探 |
三、冻土物探 |
四、对今后发展冰川冻土物探的意见 |
(7)高地应力条件下的隧道围岩松动圈分布规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高地应力判释技术研究现状 |
1.2.2 围岩松动圈理论研究现状 |
1.3 研究内容 |
2 高地应力判释技术 |
2.1 高地应力判别标准 |
2.2 高地应力判别方法 |
2.2.1 现场测试法 |
2.2.2 理论分析法 |
2.3 基于Hoek-Brown强度准则的高地应力判据理论 |
2.3.1 岩体强度估算方法 |
2.3.2 应力状态评价准则 |
2.4 本章小结 |
3 高地应力条件下围岩松动圈分析 |
3.1 高地应力条件下岩石强度准则研究进展 |
3.2 基于高地应力条件下Hoek-Brown强度准则的修正 |
3.2.1 Hoek-Brown强度准则 |
3.2.2 Hoek-Brown强度准则的修正 |
3.3 基于修正Hoek-Brown强度准则的围岩松动圈的理论分析 |
3.3.1 基本方程 |
3.3.2 弹性区分析 |
3.3.3 塑性区应力分析 |
3.3.4 塑性区半径和松动圈半径 |
3.4 本章小结 |
4 工程实例 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 工程地质条件 |
4.1.2 设计参数 |
4.2 地应力的判断 |
4.3 隧道围岩松动圈厚度的理论计算 |
4.3.1 ZK163+868断面围岩松动圈计算分析 |
4.3.2 YK163+775断面围岩松动圈计算分析 |
4.4 围岩松动圈数值模拟计算 |
4.4.1 模拟思路 |
4.4.2 计算程序及步骤 |
4.4.3 数值计算模型的建立 |
4.4.4 围岩松动圈数值模拟结果分析 |
4.5 现场监测方案和监测结果分析 |
4.5.1 测试方法及原理 |
4.5.2 监测方案 |
4.5.3 松动圈量测结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(8)环北极多年冻土热力特性与采油井热融沉陷机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻土热学参数 |
1.2.2 多年冻土温度场 |
1.2.3 冻土弹性特性 |
1.2.4 融土力学特性 |
1.2.5 冻土融沉机理 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 原状多年冻土相变下热学参数测试分析 |
2.1 引言 |
2.2 多年冻土热学参数测试方案 |
2.2.1 未冻水含量电容法测试 |
2.2.2 电容传感器标定方法 |
2.2.3 电容技术温度影响性 |
2.3 多年冻土热学参数测试结果分析 |
2.3.1 未冻水含量 |
2.3.2 比热容 |
2.3.3 热传导系数 |
2.3.4 相变热 |
2.4 本章小结 |
第3章 原状多年冻土弹性特性热效应测试分析 |
3.1 引言 |
3.2 多年冻土波速测试 |
3.2.1 试件来源 |
3.2.2 试验仪器 |
3.2.3 测试方案 |
3.3 多年冻土弹性特性 |
3.3.1 首波到达 |
3.3.2 弹性波速 |
3.3.3 弹性特性 |
3.3.4 围压影响 |
3.4 剪切模量各向异性 |
3.4.1 试件低温构造 |
3.4.2 波速测试 |
3.4.3 结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 原状多年冻土融化后的力学特性测试分析 |
4.1 引言 |
4.2 三轴压缩试验方案 |
4.2.1 试样来源 |
4.2.2 试验仪器 |
4.2.3 试验过程 |
4.3 力学特性分析 |
4.3.1 应力-应变关系 |
4.3.2 破坏应力与弹性模量 |
4.3.3 抗剪强度指标 |
4.4 本章小结 |
第5章 多年冻土区油井场地温度场数值分析 |
5.1 引言 |
5.2 场地温度场数值分析方法 |
5.2.1 井筒传热结构 |
5.2.2 单井井筒热传递模式 |
5.2.3 计算模型 |
5.2.4 计算区域 |
5.2.5 边界条件 |
5.2.6 初始条件 |
5.2.7 模型参数 |
5.3 场地温度场数值分析结果 |
5.3.1 融化区域 |
5.3.2 预测温度场 |
5.4 本章小结 |
第6章 油井热扰动下多年冻土融沉机制数值分析 |
6.1 引言 |
6.2 冻土融沉数值模型 |
6.2.1 数值建模过程 |
6.2.2 计算结果分析 |
6.3 采油管井屈曲问题分析 |
6.3.1 井壁破坏临界应力 |
6.3.2 井壁竖向应力演化与屈曲判定 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及成果 |
致谢 |
个人简历 |
(9)海洋天然气水合物若干问题的模拟实验研究(论文提纲范文)
前言 |
第一章 绪论 |
一 海洋天然气水合物概述 |
1. 天然气水合物的结构及理化性质 |
2. 海洋天然气水合物形成的基本条件 |
3. 海洋天然气水合物的分布与资源量 |
4. 海洋天然气水合物的勘探技术 |
二、天然气水合物模拟实验研究现状与发展趋势 |
1. 海洋天然气水合物生成机制研究 |
2. 海洋天然气水合物稳定性的影响因素 |
3. 实验装置及生成小体积水合物的探测技术 |
4. 模拟实验研究的发展趋势 |
三、本论文的工作 |
1. 选题依据 |
2. 理论与实际意义 |
3. 主要研究内容 |
4. 主要创新点 |
第二章 天然气水合物的相平衡研究 |
一. 实验装置 |
二. 水溶液中天然气水合物相平衡研究 |
1. 实验过程 |
2. 实验结果与讨论 |
三. 沉积物中天然气水合物相平衡的初步研究 |
1. 实验方法 |
2. 温压法实验结果与讨论 |
四. 小结 |
第三章 海洋天然气水合物模拟实验的超声探测技术 |
一. 超声探测技术原理 |
1. 声速测量 |
2. 超声波幅度测量 |
3. 超声频率测量 |
二. 纯水中天然气水合物超声探测实验 |
三. 松散沉积物中天然气水合物超声探测实验 |
1. 实验方法与流程 |
2. 结果与讨论 |
四. 沉积物岩芯中天然气水合物超声探测实验 |
1. 实验装置 |
2. 仪器工作原理 |
3. 实验方法与流程 |
4. 初步实验结果 |
五. 小结 |
第四章 海洋天然气水合物模拟实验的时域反射探测技术 |
一. 时域反射法(TDR)技术应用现状 |
二. TDR工作原理 |
三. 测试的基本原理 |
四. 时域反射仪测量系统 |
五. 实验与结果 |
1. 实验装置与实验样品 |
2. 水合物形成过程介电常数的测量 |
六、讨论 |
七、小结 |
第五章 水合物生成过程的电阻法探测技术 |
一. 电阻法探测技术基本原理 |
1. 化学过程 |
2. 物理过程 |
二. 电阻法探测技术在水合物模拟实验中的应用 |
三. 实验技术与方法 |
1. 实验装置 |
2. 阻抗测量体系 |
3. 实验过程 |
四. 结果与讨论 |
1. 实验测量结果 |
2. 讨论 |
五. 小结 |
第六章 海洋天然气水合物资源量参数(E值)测定的实验研究 |
一. 天然气水合物资源量计算参数的确定及意义 |
二. 前人的工作 |
三. 确定天然气水合物容积倍率系数 E值的研究思路 |
四. 甲烷水合物的制备 |
1. 实验装置 |
2. 实验过程 |
五. 天然气水合物容积倍率系数E值的直接测定方法 |
1. 重量法 |
2. 真空分解容积法 |
六. 两种测定方法的比较 |
七. 不同条件下测得的E值 |
八. 小结 |
第七章 海洋天然气水合物元素地球化学异常的模拟实验研究 |
一. 海洋天然气水合物元素地球化学异常研究现状 |
二. 实验技术与方法 |
1. 实验装置 |
2. 实验方法与过程 |
3. 测试方法 |
三. 实验结果 |
1. 不同反应条件下生成的水合物 |
2. 实验前后离子浓度的变化 |
3. 氢、氧同位素分馏系数的计算 |
四. 讨论 |
1. 不同操作方法对实验结果的影响 |
2. 耗气量的变化 |
3. 离子浓度的变化趋势 |
4. 氢、氧同位素的变化 |
五. 小结 |
结论 |
致谢 |
博士学习期间发表的论文 |
参考文献 |
(10)库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 岩土中水-岩作用机理研究 |
1.1.1 化学相互作用研究现状 |
1.1.2 物理相互作用研究现状 |
1.1.3 岩土中水的力学效应研究 |
1.1.4 研究不足之处 |
1.2 岩石力学试验和强度预测研究 |
1.2.1 岩石力学试验及试样选择研究现状 |
1.2.2 岩石强度预测研究现状 |
1.2.3 研究不足之处 |
1.3 库水作用下土石混合体抗剪强度参数研究 |
1.3.1 土石混合体抗剪强度参数研究现状 |
1.3.2 研究不足之处 |
1.4 研究内容和目标 |
1.4.1 岩石力学试验选样和强度预测研究 |
1.4.2 岩土中水-岩作用机理和作用效应研究 |
1.4.3 库水作用下土石混合体抗剪强度参数研究 |
1.5 拟解决的关键问题 |
1.6 研究方法、思路和技术路线 |
1.6.1 研究方法、思路 |
1.6.2 技术路线 |
1.7 本课题的特色与创新之处 |
1.8 小结 |
第二章 试验方案 |
2.1 试验岩石类型的选择和试样制作 |
2.1.1 试验岩石类型的选择 |
2.1.2 试验采样和岩芯制作 |
2.2 土石混合体试样的采取与含水率设计 |
2.2.1 颗粒级配分析及设计 |
2.2.2 土石混合体含水率设计 |
2.3 主要试验内容 |
2.3.1 水-岩作用机理和作用效应试验 |
2.3.2 土石混合体抗剪强度试验研究 |
2.4 试验关键技术 |
2.4.1 水-岩作用机理试验关键技术 |
2.4.2 土石混合体抗剪强度试验关键技术 |
2.5 主要试验器材 |
2.6 小结 |
第三章 岩石力学试验试样选择、分组和强度预测研究 |
3.1 超声-回弹综合法基本原理 |
3.2 声波波速变化对裂隙的识辨能力 |
3.3 超声-回弹测试与分析 |
3.4 超声-回弹综合法预测强度相关公式研究 |
3.5 小结 |
第四章 变幅带水-岩作用机理和作用效应研究 |
4.1 变幅带水-岩力学作用机理分析 |
4.1.1 库水位上升期水-岩力学作用机理分析 |
4.1.2 库水位下降期水-岩力学作用机理分析 |
4.1.3 库水位升、降变化时典型库岸滑坡稳定性分析 |
4.2 变幅带水-岩物理、化学作用机理分析 |
4.2.1 水-岩物理化学作用 |
4.2.2 变幅带水-岩循环作用机理分析 |
4.3 考虑裂隙水压力的裂纹应力强度因子分析 |
4.3.1 水压力作用下裂纹Ⅰ型应力强度因子 |
4.3.2 水压力作用下裂纹Ⅱ型应力强度因子 |
4.3.3 考虑水压力作用的Ⅰ~Ⅱ型复合裂纹扩展研究 |
4.4 小结 |
第五章 变幅带水-岩作用离子浓度和微观损伤分析 |
5.1 岩石试样特征和试验方法 |
5.1.1 岩石试样的特征分析 |
5.1.2 试验方法 |
5.2 浸泡溶液离子浓度变化规律分析 |
5.3 砂岩次生孔隙率变化规律分析 |
5.3.1 根据离子浓度变化分析次生孔隙率 |
5.3.2 实测次生孔隙率变化规律 |
5.4 水-岩循环作用下砂岩试样微观结构变化 |
5.5 小结 |
第六章 变幅带水-岩作用对砂岩力学性质影响研究 |
6.1 砂岩试样的回弹值、声波波速变化规律 |
6.2 砂岩试样应力-应变曲线特征分析 |
6.3 砂岩试样的三轴抗压强度、c、φ值、弹性模量和变形模量变化规律 |
6.3.1 砂岩试样三轴抗压强度变化规律 |
6.3.2 砂岩试样初始强度修正研究 |
6.3.3 砂岩试样c、φ值变化规律研究 |
6.3.4 砂岩试样弹性模量、变形模量变化规律 |
6.4 砂岩试样破坏形态研究 |
6.5 小结 |
第七章 损伤岩体"饱和-风干"循环作用下力学性能研究 |
7.1 砂岩试样的循环加卸载损伤 |
7.2 损伤砂岩试样纵波波速、回弹值变化规律研究 |
7.3 损伤砂岩试样的应力-应变曲线特征分析 |
7.4 损伤砂岩试样的抗压强度、弹性模量、变形模量变化规律 |
7.4.1 损伤砂岩试样抗压强度变化规律 |
7.4.2 损伤砂岩试样弹性模量、变形模量变化规律 |
7.5 损伤砂岩试样和"完整"砂岩试样比较 |
7.6 小结 |
第八章 水对土石混合体抗剪强度参数弱化规律研究 |
8.1 现场取样 |
8.2 土石混合体颗粒级配分析 |
8.2.1 天然级配土颗粒筛分步骤 |
8.2.2 颗粒筛分结果及分析 |
8.2.3 试样制备 |
8.3 土石混合体试样直剪试验结果及分析 |
8.4 小结 |
第九章 变幅带水-岩作用下库岸边坡稳定性分析 |
9.1 滑坡概况 |
9.1.1 基本地质情况 |
9.1.2 三峡库区近年水位变化情况 |
9.2 岩体参数确定 |
9.2.1 岩体参数的确定方法 |
9.2.2 库岸边坡岩体参数的确定 |
9.3 计算模型 |
9.4 计算结果及分析 |
9.5 滑坡监测网点的布设监测结果分析 |
9.5.1 滑坡监测网点的布设 |
9.5.2 滑坡监测结果及分析 |
9.6 计算结果和监测结果对比分析 |
9.7 小结 |
第十章 结论和以后的研究方向 |
10.1 主要研究结论 |
10.1.1 岩石力学试验试样选择、分组和强度预测研究结论 |
10.1.2 变幅带水-岩作用机理和效应研究结论 |
10.1.3 变幅带水-岩作用离子浓度和微观损伤分析结论 |
10.1.4 变幅带水-岩作用对砂岩力学性质影响研究 |
10.1.5 损伤岩体"饱和-风干"循环作用下力学性能研究结论 |
10.1.6 水对土石混合体抗剪强度参数弱化规律研究结论 |
10.1.7 变幅带水-岩作用下库岸边坡稳定性分析结论 |
10.2 以后的研究方向 |
参考文献 |
附录1 攻博期间参与科研项目 |
附录2 攻博期间科研论文 |
致谢 |
四、未扰动冻土声波速度的测定(论文参考文献)
- [1]未扰动冻土声波速度的测定[J]. 宋琳,丁淑琴,王培明. 冰川冻土, 1981(04)
- [2]冻融循环作用下白云岩边坡失稳机理及防护措施研究[D]. 李家欣. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [3]含冰裂隙红砂岩力学特性及蠕变本构模型试验研究[D]. 白瑶. 中国矿业大学(北京), 2019(01)
- [4]多年冻岩露天煤矿边坡稳定性演化规律研究[D]. 徐拴海. 西安理工大学, 2017(11)
- [5]天然气水合物开采相关的安全性研究进展[J]. 鲁晓兵,张旭辉,王淑云. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2019(03)
- [6]我国冰川冻土物探工作的进展及建议[J]. 黄以职. 冰川冻土, 1988(03)
- [7]高地应力条件下的隧道围岩松动圈分布规律研究[D]. 李明亮. 西安工业大学, 2017(01)
- [8]环北极多年冻土热力特性与采油井热融沉陷机制研究[D]. 王加辉. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]海洋天然气水合物若干问题的模拟实验研究[D]. 刘昌岭. 中国海洋大学, 2005(02)
- [10]库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D]. 邓华锋. 武汉大学, 2010(08)