一、多功能钻孔取芯机的研制及在工程检验中的应用（论文文献综述）
丁何杰[1]（2021）在《高速公路改扩建既有桥梁桩基注浆加固机理及工程应用》文中研究说明桩基础是桥梁建设中常用的基础形式,作为桥梁下部结构承重构件,桩基安全性和稳定性对桥梁正常运营至关重要。我国现役桥梁大部分建于上世纪90年代和21世纪初,随着社会的快速发展,车流量日益增多,车辆荷载也越来越大,现役部分桥梁无法满足当前需求,因此需对现役高速公路进行改扩建。注浆作为一种提升桩基承载力的技术,被广泛应用于桩基加固工程中,能够较大提升桩基承载力,且加固过程不影响桥梁的正常使用。然而,由于浆液流动与岩土渗透性、强度、注浆压力等有关,注浆浆液扩散模式并非理想的球形、柱形,浆液流动不易控制,实际浆液的扩散是循软弱劈裂或大孔隙渗透,形成不规则浆脉,且注浆加固机理、施工方法、施工工艺还不成熟,亟待开展相关研究。为控制浆液在指定范围内流动,提高浆液有效利用率,提出“先扰后注”（DJS）法加固既有桩基。本文依托京台高速公路德州（鲁冀界）至齐河段改扩建项目,采用理论分析、室内试验、数值模拟和现场试验相结合的研究方法,建立了注浆加固后既有桩基承载力计算公式,优化了既有桩基注浆关键施工参数,明确了不同方案加固既有桩基效果,形成了一套高效既有桩基加固施工工艺。主要研究内容及成果如下:（1）通过查阅资料及理论分析,基于岩土介质可注性理论,提出“先扰后注”法加固既有桩基技术并推导出DJS工法相关设计参数计算方法。以静力法中β法为基础,引入DJS工法桩侧加固影响系数Δ,确定了桩基承载力提升幅度与注浆参数之间的量化关系,建立了加固后桩侧承载力计算公式。（2）开展了DJS工法中扰动压力、动注浆压力、静注浆压力、旋转速度、提升速度和水灰比等关键施工参数优化试验,通过加固体强度的对比分析,得出局部优化注浆参数和浆液扩散规律。综合考虑注浆参数的加固效果、施工进度与施工成本,采用层次分析法得到全局最优参数组合,为现场工程应用中注浆参数的选取提供理论指导。（3）采用有限元软件ABAQUS建立不同注浆深度、加固体厚度的桩基承载力数值计算模型,分析了桩侧摩阻力、桩身轴力、荷载-沉降等分布规律。数值模拟结果表明,桩基极限承载力随着注浆加固深度的增加而增大;桩基极限承载力随着注浆加固体厚度的增大而增加,但并不是一直存在正比例关系,在其他条件相同时,加固体厚度存在最合理值,超过合理值后再增大加固体厚度对单桩的竖向极限承载力影响不明显。（4）结合京台高速德齐段改扩建工程项目,通过对比分析注浆与未注浆桩承载变形性状、荷载传递规律及桩侧摩阻力发挥性状,探究了DJS工法加固既有桩基效果。静载试验结果表明各场地DJS工法加固桩承载性能明显优于未注浆桩,表明DJS工法加固桩基效果显着,极大提升了既有桩基极限承载力。（5）对比分析了黄河冲洪积平原地层具有代表性的粉质黏土、粉土注浆前后扫描电镜试验结果,从微观机理上分析了DJS工法对既有桩基桩侧土的改善作用。试验结果表明注浆后土颗粒之间孔隙数量明显减少、胶结程度增大,浆液与土体相互包裹形成的团聚体能够有效提升土体抗剪强度,从而提高了桩基承载力。
孙丽名[2]（2021）在《基于负压原理的便携式物探钻机设计及仿真》文中研究表明目前国内针对西北地区黄土塬地质的勘探方式主要采用洛阳铲,不能满足现如今的勘探需求。为了改善黄土塬地区地质勘探的工作条件,本文设计了一种基于负压原理的便携式物探钻机。该钻机采用空气排土,作业过程中不需要暂停且不依赖水源,适合黄土塬地区的地质条件。具体研究内容如下:（1）查阅中外文献,熟知了国内外物探钻机的发展状况以及各类型物探钻机的特点,总结了现有钻机的优缺点。针对性的提出了一种新型负压物探钻机的设计方案。（2）设计的钻机利用负压输送,因此对负压输送理论进行总结,确定负压输送的基本参数,研究了气力输送的分类、垂直输送的流型;后续又对气固两相流理论进行概括总结,为仿真模拟奠定理论基础。（3）确定设计的负压物探钻机的整体结构为汽油发电机+负压泵+输送软管+电动马达+刮刀钻头,其中发电机、负压泵、输送软管、刮刀钻头为直接选型,对电动马达进行设计选型。（4）使用Fluent软件对钻进进气孔流场分布进行仿真模拟,确定了三个进气孔为设计方案;同时利用Fluent中的DPM模型分别对三孔进气孔不同进气速度下,负压钻机的携土能力进行了模拟仿真分析,确定了钻机工作能力符合要求。（5）针对钻机工作过程中可能会出现的弯管情况,通过使用Fluent软件的多相流模型以及湍流模型,分别对不同弯曲角度的弯管内的气固两相流进行了数值模拟分析,并确定了不同弯曲角度下的弯管内的压降情况,确定了最优弯曲角度。
李春[3]（2020）在《冷热交替作用下花岗岩物理力学特性演化规律研究》文中提出地热能作为一种清洁、绿色、可再生能源越来越受到各国研究学者的关注与重视。在地热能开采的过程中,无论是井筒的钻进,还是开采过程中水在人工储留层中的冷热交换,都会涉及到高温岩体的冷热交替作用,而在冷热交替的作用下岩体必然产生损伤劣化进而引起其物理力学性质的变化,一方面会对高温岩体钻进过程中井筒的稳定性产生不利的影响,另一方面对热储层裂隙网络通道的进一步扩展及新裂隙的产生起到了有利的促进作用。本文针对地热开采过程中所涉及到的人工储留层冷热交换这一实际过程,研究了不同温度下花岗岩在经历冷热交替作用后的物理力学性质的变化,这对于进一步认识高温岩石的物理力学性质并揭示其在冷热交替作用下的变化规律及破裂机理具有重要的意义,同时可以为高温地热开发中井筒的稳定性及人工热储层的建造提供理论依据。本文利用自主研制的多功能伺服控制高温岩石三轴试验机,对不同温度冷热交替后的花岗岩开展了高温作用下的单轴抗压试验,然后将其与常温状态下实验结果进行对比分析,着重分析了花岗岩在温度作用下产生的热应力对单轴抗压强度的影响;最后对不同温度冷热交替作用后的花岗岩开展了渗流试验,分析了不同温度及冷热交替作用后花岗岩渗透率的演化规律,并通过扫描电镜、显微薄片等手段在微细观方面对其内部损伤劣化机理进行了分析。其中主要结论如下:（1）通过对不同温度下的花岗岩在分别经历水冷却和自然冷却方式作用后的物理力学性质测试,看出不同温度下的花岗岩在分别经历水冷却和自然冷却方式作用后的物理力学性质发生了一定的变化,水冷却和自然冷却作用后花岗岩的表观颜色、纵波波速、质量损失率及抗压强度、弹性模量、破坏特征等有所不同,其中水冷却下的花岗岩试样由常温（20℃）的灰黑色逐渐向600℃的土黄色转变,而自然冷却状态下的试样颜色变化不明显整体呈现灰黑色,且随温度的升高逐渐变浅;在两种冷却方式作用后花岗岩的平均波速和质量损失率都随着温度的升高而降低,在400℃～600℃区间时下降速度较快,自然冷却下的试样纵波波速要比水冷却下试样的波速大说明水冷却对试件内部的损伤较大。另外不同温度花岗岩在两种冷却方式作用后的应力-应变曲线特征有所不同,对于自然冷却状态试件均呈现脆性破坏特征,且在200℃和300℃时出现硬化现象,应力-应变曲线呈现峰前降低波动,而对于水冷却试件由脆性逐渐向延性转变,且温度大于300℃时出现双峰渐进破坏现象;在两种冷却条件下试件的单轴抗压强度以及弹性模量均随着温度的升高而降低,相同温度作用后,水冷却条件下试件单轴抗压强度及弹性模量的降低幅度均大于自然冷却方式。（2）在上述研究的基础上分别对冷热交替作用后的花岗岩开展了单轴压缩试验和巴西劈裂试验,分析了冷热交替作用后花岗岩的抗压以及抗拉强度的变化规律,发现冷热交替的次数对两种冷却方式下不同温度的花岗岩力学性能具有较大的影响。经历不同温度冷热交替处理后试样内部结构发生了明显的改变,由中低温阶段的无裂纹逐渐向高温阶段出现的微细小或者较大的裂纹转变,且随着交替次数的增加试样破损情况越严重,颗粒酥松易脱落;在经历相同冷热交替次数的条件下,随着温度的增加其抗拉强度、抗压强度和弹性模量均逐渐减小,而在同一温度作用下,试件的抗压强度和抗拉强度随着冷热交替次数的增加均呈现下降趋势,且水冷却的下降幅度大于自然冷却,试样随温度梯度（100℃）的变化幅度大于随交替次数（5次）的变化幅度;巴西劈裂100℃～400℃大部分试件沿着直径方向劈裂且破坏面能够较好重合,但随着交替次数的不断增加试样的劈裂方向发生了一定的改变,破裂线逐渐变得弯曲并产生了分叉裂纹,而当温度达到700℃时,试样呈现颗粒碎渣性的破坏;单轴抗压破坏模式呈现为剪切破坏、张拉破坏和混合破坏模式为主,其中剪切破坏的试件居多占40%左右;其次为张拉破坏占35%;而水冷却组中剪切破坏试样所占比重最多,占43.3%;自然冷却组的试样剪切破坏试样所占比重最多,占36.7%,形成了裂缝带;这就说明交替次数对破坏模式具有一定的影响。（3）利用自主研制的多功能伺服控制高温岩石三轴试验机,对不同温度冷热交替后的花岗岩开展了高温作用下的单轴压缩试验。试件是处于实时温度作用下进行的,将其与常温状态下实验结果进行对比分析,可知在温度作用下产生的热应力对花岗岩的物理力学特性存在较大影响,首先温度作用下试样的抗压强度和弹性模量均明显都比常温状态下的要小,温度作用下试样的强度主要集中在20～60MPa之间,而常温状态下的强度主要集中在70～180MPa之间,温度作用下弹性模量范围在15～99GPa之间,常温状态下弹性模量范围在38～234GPa之间,随着交替次数的增加试样在常温和高温作用下强度和弹性模量均呈降低趋势,且水冷却试件的下降幅度大于自然冷却,表明水冷却后的试样内部的损伤较为明显,同时在常温作用下水冷却和自然冷却都出现了在200℃的抗压强度大于100℃的现象,而在温度作用下这一现象只出现在了水冷却的结果中,一方面说明试件在200℃产生的硬化现象并不是偶然出现,这种作用增加了试件的强度,另一方面说明水冷却会促进这种硬化作用,同时温度作用下这种硬化效应会降低。（4）借助显微薄片和扫描电镜观测不同温度冷热交替作用后花岗岩微细观形貌特征,可以看出试样在经过冷热交替作用后不仅发生了化学变化而且还发生了物理变化,由于花岗岩内部各种矿物颗粒的粒径以及热膨胀系数的不同,在温度作用下引起颗粒边界的热膨胀不一致,矿物颗粒之间产生的拉压应力使得花岗岩内部产生微裂纹,且随着交替次数的逐渐增加,裂纹的数目、宽度也逐渐增多,同时裂纹的延伸长度也逐渐增大,另外可以通过观察经600℃冷热交替作用后花岗岩的孔裂隙网络模型可以看到,随着循环次数的增加内部连通裂隙和渗流路径明显增多,并形成了良好的渗流通道,这就直接导致了渗透率的大幅增加;常温状态下的渗透率为0.001×10-18m2,经过冷热交替处理花岗岩到25次下,其渗透率增加到1.934×10-18m2,增加了将近2000倍。
袁平平[4]（2020）在《水泥混凝土路面“白改黑”技术方案及经济分析》文中提出近年来,随着我国经济社会的快速发展,道路交通行车流量和行车荷载与日俱增,水泥混凝土路面凭借其在公路建设中的诸多优势,在我国的使用比例很大。但与日俱增的使用年限,在极端天气、湿度和地质条件等作用下,使得诸如开裂、破碎、板角断裂和脱空等不同方面的病害愈加频繁,从而严重影响了道路车辆的行驶安全,制约了其作为城市主干路的交通服务能力。因此,未来基于水泥混凝土路面的“白改黑”项目必然逐渐成为城市道路改造的趋势,对实现城市道路全寿命周期内的投资最小化和效益最大化具有重要的现实意义。本文以水泥混凝土路面“白改黑”的技术方案为研究对象,通过定量分析和定性分析相结合的方法对现有水泥混凝土路面的“白改黑”展开研究,提出一种新的技术方案评价方法,即引入全寿命周期费用理论和技术经济分析理论到“白改黑”技术方案评价体系中,为后期选择最优技术方案提供理论支撑。全寿命周期费用理论核心思想在于强调单件产品研制和生产的成本不足以用来判断产品总费用的多少,决策人员应该将生产成本和运营维护成本这两方面进行结合,考虑总体成本。本文从以下几个方面展开详细研究:（1）分析了论文研究的背景与意义,基于当前我国正处于快速发展的背景下,将全寿命周期成本分析理论引入到项目技术经济分析体系中,实现项目以有限的资源得到最大的经济效益,在此基础上介绍了全寿命周期评价理论,包括其概念、特点以及进行经济评价的标准,并论述了全生命周期费用管理的必要性,为项目研究奠定理论基础。（2）对水泥混凝土路面“白改黑”技术方案和技术经济进行了分析。介绍了本文研究案例项目建设的自然环境及公路现状概况、对国内三种常用的“白改黑”技术方案设计进行了分析,包括各方案的特点、施工要求及需要注意的事项以及三种技术方案进行对比分析,阐述了各方案实施方法及流程的异同,比较了三者的优缺点,界定了适用范围。（3）以南昌市经济技术开发区双港大道水泥混凝土路面“白改黑”项目为实例,选择了目前成熟的直接罩面技术方案、冲击碾压技术方案和碎石化技术方案三大类技术方案,对比分析了各技术方案的优势与适用性。通过全寿命周期理论得出各技术方案的全寿命周期费用,然后利用技术经济分析理论对上述三种技术方案进行可行性分析、合理性分析以及社会影响性分析,最后综合比选得出最优方案。本文通过研究论证,在“白改黑”技术方案评价体系中,引入全寿命周期理论和技术经济分析理论,为“白改黑”技术方案选择过程中提供理论依据,同时能够实现道路工程建设“降本增效”的目的。
郭艳培[5]（2020）在《流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究》文中认为煤层注水作为冲击地压、瓦斯防治、粉尘治理的综合性预防技术,应用在深部煤炭资源开采灾害防治工作时面临着高地应力、裂隙闭合不发育、低孔隙率难渗透、高瓦斯压力等新环境,导致传统注水理论与技术工艺指导深部煤层注水工作时出现注水压力增加,注水流量降低,湿润效果欠佳等问题,严重制约、影响了煤层注水的防灾减灾效果。本文针对综采工作面煤层注水粉尘治理、防冲卸压等重要参数确定,围绕注水钻孔及采动应力引发的非均布荷载作用下的煤体注水流固耦合与润湿抑尘技术理论,综合运用理论分析、实验室研究、计算机数值模拟及现场工程实践相结合的方法,对流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律进行研究。基于达西定律、状态方程及连续性方程等渗流基础理论推导基本微分方程并求解,获得了钻孔注水围岩渗透压力分布的理论解。即在煤层物理力学参数一定情况下,确定了注水压力、注水时间与破坏范围、润湿半径间的关系。进行了原始地应力与钻孔引起应力的重新分布应力的解析解求解,在此基础上求解了钻孔注水流固耦合作用下基于Coulomb强度准则下的破坏半径的理论解,并采用FORTRAN自编程程序进行了算例验证。利用岩石多场耦合渗流与增透实验系统对煤岩试件开展了三轴压缩与渗流试验,揭示了原煤与型煤试件的全应力应变渗流特征。基于声波测试方法进行了煤层注水润湿影响因素及分布规律分析。针对型煤的渗透特性、力学特性进行了分析,在采集了铺设煤层的力学、渗流基本参数的基础上,依托大尺度煤层注水渗流平台,开展了煤层注水渗流模拟试验。基于电导率与水分变化关系理论,结合单片机和湿度传感器设计了煤粉湿度检测系统,分析了非均布荷载煤层注水润湿分布规律。运用数值模拟软件Fluent对钻孔注水过程中的流体压力场、速度场及水分增量效果进行了数值模拟研究,应用理论推导函数和试验数据构建渗流模型,对比分析了不同孔隙水压下和不同应力下钻孔径向周围煤体内润湿范围以及渗流速度等因素。结合煤矿现场实际和实验数据,通过UDF加载编译煤体在应力场中体积变形的数学模型,以及孔隙率随孔隙水压变化的数学模型,实现了应力-渗流耦合的动态数值模拟。基于付村煤矿综采工作面实际,由渗透压力分布的解析解确定了钻孔注水的重要参数钻孔间距;根据现场及类比法确定了注水钻孔的长度、钻孔倾角及注水方式等。进行钻孔注水量统计分析,考察验证煤层注水润湿半径,测试结果说明理论解析解的正确性。进行了现场粉尘浓度测定,对比可以看出,该注水工艺取得较好的注水防尘效果。本文研究流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律,相关研究成果对改善煤体渗透性能,增强润湿效果,提高煤层注水抑尘效果具有重要的指导意义。
谢春鹏[6]（2020）在《新型聚氨酯/水玻璃双液浆注浆加固煤体模型试验研究》文中研究说明随着煤矿开采深度的增加,软弱煤层在综采过程中经常会发生煤壁垮落和顶板冒顶事故,通常采用注浆加固软弱煤层,改善煤体的力学性能,为此研制了一种新型的聚氨酯/水玻璃双液注浆材料,其相畴尺寸小,相容性好,固结体强度高,改良了抗静电、阻燃、固化时间和蓄热温度等性能,更适用于煤体注浆。通过双液注浆材料的物理力学试验可得:浆液的凝胶时间受温度影响而改变,随着温度升高,浆液凝胶时间受温度的影响降低,当浆液初始温度为7℃时,凝胶时间为276s,当浆液初始温度为40℃时凝胶时间为24s;浆液在室温下最高反映温度为85.2℃;纯浆液固结体单轴抗压强度平均值为56.0MPa;当浆液以不同配比与标准砂固结时,固结体的单轴抗压强度随浆液所占比例的增加而增大。研制了一套高压双液注浆系统,开展聚氨酯/水玻璃双液材料注浆加固煤体模型试验,来研究双液注浆材料加固煤体的效果和加固体的力学性能。通过注浆系统中的压力传感器、热电偶、应变片等测试元件,应用TDS-630监测、记录并分析注浆过程中模型内外各种参数的变化趋势。注浆过程中温度、压力峰值均出现在10min左右,应力峰值出现在15min左右;煤体加固效果良好,并通过对取芯所得试样进行单轴抗压、巴西劈裂、单轴蠕变等力学试验评定注浆效果。单轴抗压强度在15.1～29.7MPa之间;抗拉强度平均值为2.1MPa。浆液在煤体中呈非均匀扩散,注浆过程温度、压力、应力和加固体抗压强度随着距注浆口距离的增大逐渐减小。由电镜扫描试验可以看出煤与浆液在交界处胶结紧密,浆液面密实光滑,浆液填充效果较好,固结强度高。浆液在煤体中的扩散方式为渗透扩散,物理力学性能良好,适合煤体注浆,研究成果为新型聚氨酯/水玻璃双液注浆材料在煤体注浆中的应用提供指导。图[39]表[19]参[52]
张阳[7]（2020）在《钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究》文中研究说明钻机车是由机械、电控、液压子系统相互交叉、融合构成的机电液一体化专用钻进施工装备,各子系统间相互作用、相互影响,共同决定了钻机车机电液一体化系统的综合性能。随着浅层油气抽采井、地热井及应急救援井等施工需求的日益增长和钻进工况复杂程度的增加,钻机车机电液一体化系统在机械结构力学性能可靠性、液压流体传动稳定性及电控算法精控性等方面正暴露出越来越多的不足,严重制约了钻机车产业的发展。目前钻机车机电液系统的研究主要集中在机械及液压系统数值仿真、电控系统功能设计等方面,而对机电液综合性能的系统性研究相对欠缺,导致钻机车机械结构应力分布不均、局部应力集中大、超重,液压系统稳定性不足及电控系统自动化水平较低等问题。为解决上述问题,论文开展钻机车机电液系统一体化设计分析,研究提高机械系统结构强度、屈曲稳定性、轻量化特性,提升液压系统稳定响应特性、动力匹配特性,提升电控系统控制算法精度、鲁棒性的关键技术,实现机电液系统综合性能的提升与优化。获得的创新性研究成果如下:（1）研究分析了机械结构工况条件,采用受压阶梯折算法、Newton-Raphson迭代算法及强度理论等数学分析方法与灵敏度分析、响应曲面法、MATLAB-Python-ABAQUS协同仿真、拓扑优化等数值分析方法相结合,基于多参数组合响应设计方法,优化了钻机车机械结构形式,在保证结构稳定性的前提下,实现了机械结构轻量化。（2）采用理论计算和AMESim仿真相结合的方法分析了不同钻进工况下液压动力系统的频域、时域稳定特性,获得了弹簧刚度、阻尼对负载敏感及平衡阀控制系统的影响规律,优选了弹簧刚度和阻尼孔直径参数;针对大惯量液压系统波动大的问题,提出了阻尼半桥抑制震颤的液压系统设计方法;研究了液压管路的振动频率响应及分布参数动态特性,并对管路进行了虚拟样机优化,提升了液压动力系统稳定性和动态响应特性。（3）为满足高效钻进对自动送钻电液控制算法的要求,采用理论建模、AMESim和Simulink协同仿真的方法,分析了传统PID、模糊PID和反馈线性化滑模变结构不同控制算法对阀控非对称液压缸位置跟踪控制的适应性,解决了钻机车电液控制系统非线性和控制精度低的问题,提高了自动送钻过程中电液系统的控制精度、稳定性和响应速度。（4）采用机电液一体化3D协同仿真、型式试验、力学性能检测及现场工程试验测量的方法验证了钻机车机电液系统性能优化的有效性、准确性,实现了理论分析、数值仿真与试验验证的统一。论文的研究提升了钻机车机电液一体化系统稳定性、可靠性等综合性能,可以为钻机车机电液系统设计、优化及自动化水平提升提供理论及技术支撑,对提升钻机车施工可靠性、效率及安全性具有重要的理论意义和工程应用价值。
江东海[8]（2019）在《单侧低水压作用下临空煤柱变形破坏及锚注加固机理研究》文中提出沿空掘巷在煤炭开采中广泛采用,小煤柱将巷道与采空区隔离,防止采空区水与有害气体串入巷道。采空区积水条件下,虽水压较低,但会造成煤柱承载能力降低、变形加剧甚至破坏,且积水易渗到巷道中造成底鼓。本文以单侧低水压作用下临空煤柱为主要研究对象,采用现场实测、岩石力学试验与相似材料试验、数值模拟等相结合的研究方法,构建了基于现场节理裂隙统计规律的不同尺度数值模拟模型,得到了单侧低水压作用下煤柱变形破坏特征与渗透特性,揭示了单侧低水压作用下煤柱变形破坏机理与锚注加固机理。主要工作如下:（1）基于裂隙统计规律的含裂隙小尺度煤样数值模拟模型的建立与验证。基于现场钻孔窥视获得裂隙分布规律,并运用离散元软件UDEC建立了反映裂隙分布特征的含裂隙小尺度数值模型。模拟了单轴压缩、巴西劈裂以及变角剪切试验中试件的力学特性、破坏特征、裂隙发育规律,并与实验室试验结果对比分析,验证了数值模型的正确性。（2）单侧低水压作用下煤样压缩变形破坏特征与渗透特性的研究。运用自行设计研制的一种用于圆柱形试件渗透实验的单侧水压加载装置,进行了煤样单侧低水压渗透试验,揭示了单侧低水压作用下煤样压缩变形破坏特征与渗透特性;基于（1）得到的含裂隙小尺度数值模型,采用UDEC中流-固耦合本构关系模拟验证和进一步分析了煤样压缩变形破坏特征与渗透特性。（3）流-固耦合相似材料配比试验分析。进行了以河沙和重晶石粉为骨料、石蜡为胶结剂的相似材料配比试验,分析了试件的力学特性及破坏形态特征,得到了物理力学参数与不同配比之间的关系,得出了流-固耦合相似模拟试验的材料配比。（4）单侧水压作用下临空煤柱及巷道围岩稳定性的相似模拟。运用流-固耦合相似模型试验台,采用（3）得到的材料配比,开展了单侧水作用下临空煤柱及巷道围岩变形破坏规律相似模型试验,研究了临空煤柱及巷道围岩变形破坏规律、临空煤柱渗透特性。（5）基于现场节理裂隙统计结合超声波测试的大尺度煤柱裂隙网络生成及数值模拟。通过节理裂隙统计结合超声波测试给出了煤柱宽度上的裂隙分级,得到了基于裂隙分级的大尺度煤柱裂隙网络分布模型,采用UDEC中的流-固耦合本构关系对煤柱宽度与单侧水压力变化时的临空煤柱及巷道变形特征进行了模拟,得出了极限煤柱宽度、煤柱及巷道围岩变形破坏特征以及煤柱渗透特性。（6）单侧低水压作用下临空煤柱变形破坏机理研究。综合上述煤样与临空煤柱单侧低水压作用下变形破坏特征规律,探讨揭示了单侧低水压作用下临空煤柱变形破坏机理。（7）单侧低水压作用下临空煤柱锚注加固机理研究。在分析原巷道支护效果的基础上,提出了临空煤柱锚注加固方案;基于（5）得到的大尺度煤柱裂隙网络模型,通过UDEC中的流-固耦合本构关系,模拟分析了煤柱锚注加固效果与加固机理。
周宏源[9]（2019）在《基于钻进力学响应量的地下隐伏病害定量识别方法研究》文中进行了进一步梳理随着国家经济的不断发展,地下建设正如火如荼的开展,地下工程规模及数量连年激增。受自然因素和人为因素等的影响,地下隐伏病害诱发地表沉降、塌陷等灾害频发,造成了巨大的经济损失,严重威胁民众的生命财产安全,地下隐伏病害识别与控制成为亟待解决的难题。本研究采用理论分析、模型试验、现场应用相结合的方法,对岩土体的强度参数与钻进力学响应量间的关系进行研究。基于经典力学理论,建立钻进响应量与岩土体强度参数间的定量关系理论模型,理论证明基于钻进力学响应量的岩土体强度参数反演的可行性;研发钻进模型试验装置,考虑影响岩土体强度的关键因素,开展不同条件下典型岩土体钻进模型试验和基本物理力学性质试验,验证并简化理论模型,给出适用于现场测试的数学模型;以理论分析和模型试验结果为基础,结合雷达普查技术、数字全景成像技术,提出基于钻进力学响应量的地下隐伏病害定量识别技术,通过现场应用,验证试验结果的准确性及新技术现场应用的可行性。主要创新点包括:（1）基于布西内斯科弹塑性分析方法、Drucker-Prager准则、Mohr-Coulomb准则及经典力学分析方法,分别建立薄壁金刚石钻头、尖齿复合片钻头的钻进力学响应量与岩土体强度参数间的理论关系模型,明确影响钻进的关键因素;（2）研发微损旋压触探系统和三维柔性边界加载试验装置,考虑地应力、含水率、压实度的影响,开展5种含水率、5种压实度条件下6种典型岩土体的钻进模型试验和无侧限抗压强度试验、抗剪强度试验、轻型动力触探试验,研究含水率、压实度对钻进力学响应量和强度参数的影响,建立力学响应量和强度参数间相关关系数学模型,采用Adj.R,VAF,RMSE,MAPE四个指标评价数学模型的可靠性;（3）提出基于钻进力学响应量的地下隐伏病害量化识别技术,给出该技术在现场测试中的应用前提和方法,通过典型工程示范性应用,验证了该技术的有效性、可行性、准确性,为地下隐伏病害定量探查提供重要参考。
孙尚渠[10]（2019）在《复杂形态溶洞精细化表征及其对盾构隧道施工围岩稳定性的影响研究》文中研究表明近年来,随着城市建设的快速发展,城市人口的不断增长,“城市病”问题日益突出,其中,交通拥堵已成为我国大部分城市面临的主要问题之一。为有效缓解地面交通压力,改善城市交通环境,我国城市建设方向开始逐步转向地下空间开发利用。地铁作为一种城市公共交通运输形式,可充分利用城市地下空间,提高城市空间资源利用效率,已经成为21世纪中国城市基础设施和交通运输的重要组成部分。由于我国城市地质条件复杂,大量地铁的修建难以避免穿越岩溶地层,岩溶区修建地铁面临诸多技术难题,若处治不当,极易引发岩溶塌陷、隧道突涌水等灾害,严重影响盾构隧道的安全施工和运营。本文以济南地铁盾构隧道工程为依托,综合采用地质调研、室内实验、数值计算、理论分析、模型试验和软件研发等手段,深入研究了泉域地层复杂形态溶洞精细化表征方法及其对盾构隧道施工围岩稳定性的影响,主要成果如下:（1）在系统调研泉域水文地质特征的基础上,揭示了泉域地层岩溶发育条件及作用反馈机制,总结归纳了直接型、间接型及承压型三种岩溶发育模式;统计分析了济南地铁沿线溶洞规模、充填类型、高程发育特征、溶洞与盾构隧道之间空间位置关系,为后续研究提供地质基础和指导。（2）针对激光在充水溶洞中衰减过快造成的探测距离有限难题,开展了复杂溶洞水环境下多波长激光定量衰减特性与最大探测距离试验研究,探究了不同波长和功率激光在多种溶洞水溶解介质及浑浊度下的衰减特性,并依据试验结果对探测激光进行了优化选型,形成了复杂形态溶洞精细化重构方法。（3）基于Geomagic点云处理平台,提出了溶洞模型点云最优化采样间距确定方法,并构建了 Geomagic-Comsol耦合数值模型接口,实现了复杂形态溶洞的稳定性数值分析,对比分析了简化溶洞模型和复杂形态溶洞模型的围岩受力性能。（4）针对溶洞几何形态的高度不规则性,提出了溶洞几何边界多层次数字化表征参数,第一层次包括整体形状系数（SF）、扁平度（AR）和似球度（SL）;第二层次包括角状系数（AF）和凸度（CF）,第三层次为边界轮廓线粗糙度（RF）。基于傅里叶离散变换原理,实现了溶洞几何波形从时域到频域的转变,并构建了傅里叶普适性形态表征因子,确定了不同序列傅里叶形态表征因子与三层次表征参数之间的响应关系,将复杂形态溶洞的数字化定量表征参数简化至两个:D2和D3,为后续力学性能与形态几何之间响应关系的建立提供了研究基础。（5）基于极限分析上限法,建立了溶洞位于隧道正前方、环向侧上方及环向侧下方任意位置的三维破坏模型,推导了对应工况的溶洞与隧道间临界安全距离计算公式,并分析了岩体力学参数、溶洞参数及几何约束参数对安全距离的影响规律;计算了“正直方位”的溶洞几何边界傅里叶形态表征因子,并通过优化二分法和岩体失稳判据,分别计算了对应工况的不规则溶洞与隧道间临界安全距离;分析了三种力学模型下临界安全距离与溶洞几何形态间的定量响应关系,建立了考虑溶洞形态影响效应的临界安全距离预测模型。（6）研制了富水岩溶地层盾构隧道施工围岩稳定性模型试验系统。复合式EPB盾构掘进试验机可通过更换刀盘,实现不同地层盾构施工过程模拟,掘进出土性能良好,盾构掘进试验机可根据模型箱体尺寸进行高度调整,具有多功能、智能化及重复利用率高等特点,更好的满足了城市地铁盾构法施工隧道相关的地质模型试验需求,基于上述模型试验系统,开展了复杂形态充水溶洞盾构近临施工围岩稳定性模型试验。验证了不规则溶洞临界安全距离预测模型的准确性,重点揭示了盾构掘进过程岩体结构的多物理场演化规律,并通过分析出土试样含水率对开挖面突涌水过程进行了状态判识;构建了不同掘进阶段的地表沉降三维模型,同时分析了不同盾构掘进阶段的地层损失参数。（7）开发了溶洞多参数表征与稳定性评判软件。软件可建立岩溶发育特征数据库,对整个工程区域岩溶发育特征进行统计分析;具备复杂形态溶洞二维及三维可视化功能,快速求解溶洞不规则形态的数字化表征参数,并进一步计算对应的临界安全距离数值,实现大批量溶洞处治与否的精细化评判;该软件系统可充分利用精细化探测成果和数据,提供针对性的安全处治参数和指导方案,实现处治效果的高度优化,并应用于济南地铁工程。
二、多功能钻孔取芯机的研制及在工程检验中的应用（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、多功能钻孔取芯机的研制及在工程检验中的应用（论文提纲范文）
（1）高速公路改扩建既有桥梁桩基注浆加固机理及工程应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 注浆浆液扩散机理研究现状 |
| 1.2.2 喷射注浆施工参数研究现状 |
| 1.2.3 既有桩基加固研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 黄河冲洪积地层既有桥梁桩基“先扰后注”法注浆加固机理 |
| 2.1.1 桩基后注浆加固机理 |
| 2.1.2 “先扰后注”法加固既有桥梁桩基承载力计算 |
| 2.2 既有桥梁桩基注浆加固施工参数优化试验 |
| 2.2.1 工程概况及试验设计 |
| 2.2.2 试验设备与试验过程 |
| 2.3 既有桥梁桩基注浆加固数值模拟研究 |
| 2.3.1 “先扰后注”法加固既有桩基模型 |
| 2.3.2 不同注浆加固深度对既有桩基加固效果分析 |
| 2.3.3 不同加固体厚度对既有桩基加固效果分析 |
| 2.4 “先扰后注”法注浆加固既有桩基承载特性现场试验 |
| 2.4.1 工程地质概况 |
| 2.4.2 既有桩基承载特性试验方案设计 |
| 2.4.3 既有桩基承载特性现场试验 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 既有桥梁桩基注浆加固参数优化试验结果分析 |
| 3.1.1 试验结果分析 |
| 3.1.2 “先扰后注”法加固既有桩基施工参数优化 |
| 3.2 既有桥梁桩基加固数值模拟研究结果分析 |
| 3.2.1 不同注浆加固深度数值模拟结果 |
| 3.2.2 不同加固体厚度数值模拟结果 |
| 3.3 “先扰后注”法注浆加固既有桩基承载特性现场试验结果分析 |
| 3.3.1 桩身抗压强度分析 |
| 3.3.2 试验桩极限荷载分析 |
| 3.3.3 试验桩桩身轴力分析 |
| 3.3.4 试验桩桩侧摩阻力分析 |
| 3.3.5 扫描电镜试验结果分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 本文研究方法 |
| 4.2 关于基于浆液可控注浆技术的讨论 |
| 4.3 关于桩侧注浆加固机理研究的讨论 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 创新点 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
| 8 攻读学位期间发表论文及专利情况 |
（2）基于负压原理的便携式物探钻机设计及仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 勘探钻孔技术发展现状 |
| 1.3 轻便钻机国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内轻便钻机研究现状 |
| 1.3.2 国外轻便钻机研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及创新点 |
| 1.4.1 论文研究内容 |
| 1.4.2 论文创新点 |
| 第二章 负压输送理论基础 |
| 2.1 气力输送理论基础 |
| 2.1.1 气力输送的基本参数 |
| 2.1.2 气力输送的分类 |
| 2.1.3 垂直气力输送流型 |
| 2.2 气固两相流理论基础 |
| 2.2.1 相的定义和分类 |
| 2.2.2 固体颗粒物料的物性研究 |
| 2.2.3 固体颗粒的极限沉降速度 |
| 2.2.4 气固两相流压力损失 |
| 2.2.5 气固两相流的数值模拟理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 负压物探钻机的结构选型设计 |
| 3.1 钻机的结构组成及工作原理 |
| 3.1.1 钻机的结构组成 |
| 3.1.2 钻机的工作原理 |
| 3.2 动力源选型 |
| 3.2.1 汽油机发动机的选型 |
| 3.2.2 负压泵的设计选型 |
| 3.3 传动装置部分选型设计 |
| 3.3.1 软管的选型 |
| 3.3.2 电动马达选型设计 |
| 3.4 钻头选型 |
| 3.4.1 钻头的分类 |
| 3.4.2 刮刀钻头的选型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钻机进气孔数优选及携土能力分析 |
| 4.1 进气孔数量优选 |
| 4.1.1 建立模型 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.1.3 边界条件设置 |
| 4.1.4 仿真结果分析及优选 |
| 4.2 空气入口速度对携土能力的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 弯管气固两相流动规律数值分析 |
| 5.1 建立模型 |
| 5.1.1 建立几何模型 |
| 5.1.2 建立数学模型 |
| 5.2 求解过程设置 |
| 5.3 弯管气固两相流动规律数值分析 |
| 5.3.1 弯管气固两相流速度分布特征分析 |
| 5.3.2 弯管气固两相流压力分布特征分析 |
| 5.3.3 弯管出口处气固两相体积分数分布特征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（3）冷热交替作用下花岗岩物理力学特性演化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 干热岩开发的研究现状 |
| 1.2.2 高温花岗岩物理力学特性的研究现状 |
| 1.2.3 高温花岗岩微细观试验的研究现状 |
| 1.2.4 高温花岗岩巴西劈裂试验研究现状 |
| 1.3 主要存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 不同温度和冷却方式作用后花岗岩物理力学特性试验研究 |
| 2.1 试验试件及设备 |
| 2.1.1 试件制作 |
| 2.1.2 试验设备及方法 |
| 2.1.3 试验过程 |
| 2.2 不同温度冷热作用后花岗岩物理特性的试验研究 |
| 2.2.1 表观形态的变化 |
| 2.2.2 纵波波速的变化 |
| 2.2.3 质量变化率 |
| 2.3 不同温度冷热作用后花岗岩力学特性的试验研究 |
| 2.3.1 应力-应变曲线的变化规律 |
| 2.3.2 单轴抗压强度的变化规律 |
| 2.3.3 弹性模量的变化规律 |
| 2.3.4 峰值应变的变化规律 |
| 2.4 破裂模式分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 冷热交替作用后花岗岩抗拉强度特征试验研究 |
| 3.1 试验概况 |
| 3.1.1 试样制备与试验方案 |
| 3.1.2 试验设备及方法 |
| 3.2 冷热交替作用后花岗岩抗拉强度试验结果分析 |
| 3.2.1 纵波波速的变化规律 |
| 3.2.2 荷载-时间曲线的变化规律 |
| 3.2.3 冷热交替和冷却方式对花岗岩抗拉强度的影响 |
| 3.3 花岗岩抗拉强度的声发射及破裂特征分析 |
| 3.3.1 冷热交替作用后花岗岩抗拉强度能量释放特征分析 |
| 3.3.2 花岗岩破裂过程及能量演化特征分析 |
| 3.3.3 破坏模式分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 冷热交替作用后花岗岩在不同状态下的物理力学特性试验研究 |
| 4.1 试验设备及过程 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 试验试件及方案 |
| 4.1.3 不同温度冷热交替作用后花岗岩物理特性 |
| 4.2 冷热交替作用后常温下花岗岩力学特性的变化规律 |
| 4.2.1 应力-应变曲线的变化特征 |
| 4.2.2 单轴抗压强度的变化特征 |
| 4.2.3 弹性模量的变化特征 |
| 4.2.4 冷热交替作用后花岗岩能量释放特征分析 |
| 4.2.5 破坏模式分析 |
| 4.3 冷热交替作用后高温下花岗岩力学特性的变化规律 |
| 4.3.1 应力-应变曲线特征 |
| 4.3.2 单轴抗压强度的变化规律 |
| 4.3.3 弹性模量的变化规律 |
| 4.3.4 破坏模式分析 |
| 4.4 冷热交替作用后常温与高温下单轴压缩结果对比分析 |
| 4.4.1 单轴抗压强度对比分析 |
| 4.4.2 弹性模量对比分析 |
| 4.4.3 峰值应变对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 不同温度冷热交替作用后花岗岩渗流特性及其细观特征 |
| 5.1 花岗岩渗透率随温度及交替次数的变化规律 |
| 5.1.1 试验设备及方案 |
| 5.1.2 渗透率随交替次数的变化规律 |
| 5.1.3 渗透率随有效应力的变化规律 |
| 5.1.4 渗透率随渗透压的变化规律 |
| 5.2 矿物成分的变化 |
| 5.2.1 试验设备 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.3 扫描电镜观测花岗岩在不同温度交替作用后的破坏形态 |
| 5.3.1 试验设备与过程 |
| 5.3.2 不同温度单次作用后花岗岩扫描电镜观测分析 |
| 5.3.3 冷热交替作用后花岗岩扫描电镜观测分析 |
| 5.4 显微薄片观测花岗岩在冷热交替作用后的破坏形态 |
| 5.4.1 试验设备与过程 |
| 5.4.2 不同温度单次作用后花岗岩的显微薄片分析 |
| 5.4.3 冷热交替作用后花岗岩显微薄片分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 冷热交替作用后花岗岩孔裂隙微观演变特征重构 |
| 6.1 试验概况 |
| 6.1.1 试验设备及过程 |
| 6.1.2 对裂隙演变特征的三维重构 |
| 6.2 数字岩芯微观孔隙结构特征试验结果分析 |
| 6.2.1 基于CT切片分析孔裂隙的分布特征 |
| 6.2.2 基于数字岩芯分析孔裂隙的分布特征 |
| 6.2.3 基于渗流模拟分析孔裂隙的分布特征 |
| 6.3 基于交替损伤下干热岩人工热储层演变特征综合分析 |
| 6.3.1 冷热交替作用对花岗岩热破裂特征的影响 |
| 6.3.2 热应力对花岗岩破坏特性的影响 |
| 6.3.3 组构变化对花岗岩破坏特性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）水泥混凝土路面“白改黑”技术方案及经济分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 研究现状评述 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 技术经济分析相关理论基础 |
| 2.1 全寿命周期评价理论 |
| 2.1.1 全寿命周期理论 |
| 2.1.2 全寿命周期经济评价标准 |
| 2.1.3 全寿命周期费用管理必要性 |
| 2.2 工程项目技术经济学分析 |
| 2.2.1 技术经济分析内容 |
| 2.2.2 技术经济分析原则 |
| 2.2.3 技术经济分析方法 |
| 2.3 工程项目技术经济分析评价 |
| 2.3.1 施工方案经济分析内容 |
| 2.3.2 施工方案经济指标分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 水泥混凝土路面“白改黑”技术方案分析 |
| 3.1 双港大道建设环境分析 |
| 3.1.1 沿线自然环境分析 |
| 3.1.2 显现沿线公路现状 |
| 3.2 “白改黑”技术方案设计 |
| 3.2.1 直接罩面方案 |
| 3.2.2 机械重铺法 |
| 3.2.3 碎石化方案 |
| 3.3 “白改黑”技术方案对比分析 |
| 3.3.1 实施方法 |
| 3.3.2 实施流程 |
| 3.3.3 对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 水泥混凝土路面“白改黑”技术经济分析 |
| 4.1 工程施工技术经济分析 |
| 4.1.1 路面现状分析 |
| 4.1.2 路面改造方案 |
| 4.1.3 工程造价概算及其影响 |
| 4.2 全寿命周期技术经济分析 |
| 4.2.1 决策阶段工程造价的管理 |
| 4.2.2 实施阶段工程造价的管理 |
| 4.2.3 运维阶段工程造价的管理 |
| 4.3 施工综合风险分析 |
| 4.3.1 项目影响分析 |
| 4.3.2 施工不利风险分析 |
| 4.3.3 项目社会稳定风险分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 工程实例应用 |
| 5.1 项目基本概况 |
| 5.1.1 基本概述 |
| 5.1.2 重难点分析 |
| 5.1.3 实施必要性 |
| 5.2 水泥混凝土路面“白改黑”组织实施方案 |
| 5.2.1 资金来源及组织架构 |
| 5.2.2 高弹橡胶沥青施工工艺 |
| 5.2.3 橡胶沥青混凝土施工工艺 |
| 5.2.4 项目完工质量检测 |
| 5.3 水泥混凝土路面“白改黑”经济效益分析 |
| 5.3.1 投资估算分析 |
| 5.3.2 经济评价分析 |
| 5.3.3 社会效益分析 |
| 5.4 水泥混凝土路面“白改黑”保障机制 |
| 5.4.1 质量保障机制 |
| 5.4.2 进度保障机制 |
| 5.4.3 安全保障机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（5）流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究方法和内容 |
| 2 煤层注水钻孔径向破坏范围及湿润半径的理论解析 |
| 2.1 考虑初始地应力无限平面钻孔问题的弹性解 |
| 2.2 钻孔注水作用下围岩渗透压力分布的理论解 |
| 2.3 流固耦合作用下钻孔注水破坏半径的理论解 |
| 2.4 算法及算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤层注水润湿范围分布规律试验研究 |
| 3.1 煤岩基本力学性能与渗流演化规律试验研究 |
| 3.2 型煤试样声波传导与润湿影响因素分析 |
| 3.3 基于电导率的型煤润湿检测方法研究 |
| 3.4 煤层注水渗流与润湿分布规律试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于UDF的煤层注水渗流场演化规律数值模拟研究 |
| 4.1 煤层注水渗流模型构建 |
| 4.2 不同注水压力下钻孔径向渗流场数值模拟分析 |
| 4.3 不同应力下钻孔径向渗流场数值模拟分析 |
| 4.4 孔隙率不变条件下煤层注水渗流数值模拟分析 |
| 4.5 加载孔隙率随注水压力变化条件下煤层注水渗流模拟分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 煤层高压注水渗流润湿技术及现场应用 |
| 5.1 工作面简况 |
| 5.2 煤层高压注水渗流润湿技术参数设计 |
| 5.3 煤层高压注水快速封孔技术研究 |
| 5.4 煤体高压注水技术现场应用考察 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 主要结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）新型聚氨酯/水玻璃双液浆注浆加固煤体模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 注浆技术现状 |
| 1.2.2 注浆材料现状 |
| 1.2.3 注浆材料的分类 |
| 1.3 注浆方法及参数 |
| 1.3.1 注浆方法 |
| 1.3.2 注浆参数 |
| 1.4 注浆加固理论和模型试验研究 |
| 1.4.1 注浆加固理论 |
| 1.4.2 注浆模型试验研究 |
| 1.5 研究内容及方法 |
| 2 新型聚氨酯/水玻璃双液注浆材料 |
| 2.1 双液注浆材料简介 |
| 2.1.1 双液注浆材料的反应机理 |
| 2.1.2 双液注浆材料的配制 |
| 2.2 双液注浆材料基本物理力学性能 |
| 2.2.1 凝胶时间 |
| 2.2.2 最高反应温度 |
| 2.2.3 比重 |
| 2.2.4 单轴抗压强度试验 |
| 2.2.5 固砂试验 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 双液注浆加固煤体模型试验 |
| 3.1 研制思路 |
| 3.2 注浆加固的过程 |
| 3.3 模型尺寸设计及装配 |
| 3.3.1 模型尺寸 |
| 3.3.2 模型安装及测试 |
| 3.3.3 模型测试设备 |
| 3.3.4 模型注浆设备 |
| 3.3.5 被注材料 |
| 3.4 模型试验步骤 |
| 3.5 模型试验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 注浆加固体力学性能研究 |
| 4.1 模型拆模并取芯 |
| 4.2 单轴抗压强度试验 |
| 4.3 抗拉强度试验 |
| 4.4 单轴蠕变试验 |
| 4.5 电镜扫描 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要成果和参加主要课题项目 |
（7）钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题来源 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国内外钻机车概述 |
| 1.3.2 钻机车机电液一体化系统集成原理 |
| 1.3.3 钻机车机电液系统研究现状 |
| 1.4 研究思路与技术路线 |
| 2 钻机车机电液系统一体化集成 |
| 2.1 钻机车机电液一体化系统组成 |
| 2.2 机械系统 |
| 2.2.1 给进装置结构型式 |
| 2.2.2 动力头 |
| 2.3 液压动力系统 |
| 2.3.1 动力机选型 |
| 2.3.2 液压系统总体集成方案 |
| 2.3.3 液压元件选型 |
| 2.3.4 给进液压系统回路 |
| 2.3.5 动力头回转液压系统回路 |
| 2.3.6 液压系统集成 |
| 2.4 电控系统开发 |
| 2.4.1 电控系统功能实现 |
| 2.4.2 电控系统原理及功能模块 |
| 2.4.3 电控系统集成 |
| 2.5 机电液一体化系统集成 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机械结构力学分析与性能优化 |
| 3.1 机械结构性能对机电液系统特性影响 |
| 3.2 极限载荷下给进装置力学性能分析 |
| 3.2.1 给进液压缸稳定性分析 |
| 3.2.2 一级给进桅杆强度分析 |
| 3.2.3 二级给进桅杆强度分析 |
| 3.3 给进装置机械结构优化及轻量化 |
| 3.3.1 机械结构优化方法及数学模型 |
| 3.3.2 基于响应面法的二级给进桅杆机械结构优化 |
| 3.4 变幅机构拓扑优化及轻量化设计 |
| 3.4.1 变幅机构力学分析 |
| 3.4.2 变幅机构支撑座拓扑结构优化 |
| 3.5 动力头力学特性分析 |
| 3.5.1 减速箱齿轮强度校核 |
| 3.5.2 动力头箱体结构有限元分析 |
| 3.6 整机稳定性分析 |
| 3.6.1 行驶时抗倾覆稳定性分析 |
| 3.6.2 钻进时整机稳定性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 液压系统稳定性及动力匹配特性研究与优化 |
| 4.1 液压系统稳定性影响因素分析及性能优化 |
| 4.1.1 负载敏感泵稳定输出特性研究 |
| 4.1.2 负载敏感多路阀阀控特性研究与优化 |
| 4.1.3 给进液压缸负载平衡回路稳定性分析与优化 |
| 4.2 液压管路对系统稳定性影响研究及管路优化 |
| 4.2.1 液压管路对系统稳定性影响频域分析 |
| 4.2.2 液压管路对系统稳定性影响时域分析 |
| 4.2.3 基于虚拟样机的液压管路优化 |
| 4.3 液压系统动力匹配特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钻机车自动送钻控制算法研究与优化 |
| 5.1 PID控制算法 |
| 5.2 模糊PID复合控制算法 |
| 5.3 反馈线性化滑模变结构控制算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 机电液一体化系统性能协同仿真分析及试验验证 |
| 6.1 ADAMS-AMESim-Simulink机电液一体化3D协同仿真 |
| 6.2 钻机车型式试验 |
| 6.3 关键机械结构力学性能实验测量分析 |
| 6.3.1 接触式电阻应变片测量 |
| 6.3.2 非接触式三维数字散斑测量 |
| 6.4 现场工程试验 |
| 6.4.1 回转液压系统性能测试 |
| 6.4.2 给进系统性能测试 |
| 6.4.3 动力系统性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）单侧低水压作用下临空煤柱变形破坏及锚注加固机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 煤样力学试验及含裂隙小尺度数值试件建立与验证 |
| 2.1 工程背景介绍 |
| 2.2 煤样力学试验 |
| 2.3 基于裂隙统计规律的含裂隙小尺度数值试件破坏特征及裂隙发育模拟研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单侧低水压作用下煤样压缩破坏特征及渗透特性研究 |
| 3.1 单侧低水压作用下煤样压缩破坏特征试验研究 |
| 3.2 试件破坏特征及渗透特性数值模拟 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 单侧水压作用下临空煤柱及巷道围岩稳定性相似模拟 |
| 4.1 防崩解相似材料配比试验分析 |
| 4.2 单侧水压下临空煤柱及巷道围岩变形破坏规律相似模型试验实施方案 |
| 4.3 相似模型试验模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 单侧低水压作用下临空煤柱及巷道围岩变形破坏及锚注加固模拟研究 |
| 5.1 煤柱内节理裂隙分布规律及其数值实现 |
| 5.2 单侧低水压作用下临空煤柱及巷道变形破坏规律模拟研究 |
| 5.3 临空巷道煤柱锚注加固机理及效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于钻进力学响应量的地下隐伏病害定量识别方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 地下隐伏病害识别方法 |
| 1.2.2 基于钻进响应的地下岩土体特征识别 |
| 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 |
| 2 地下岩土体旋切触探理论研究 |
| 2.1 岩石(体)旋压触探理论模型 |
| 2.1.1 旋压破岩假设 |
| 2.1.2 旋压破岩过程弹塑性分析 |
| 2.1.3 压/剪强度与钻进力学响应量相关关系 |
| 2.2 土体切削触探理论模型 |
| 2.2.1 切削破土屈服准则与力学模型 |
| 2.2.2 压/剪强度与钻进力学响应量相关关系 |
| 2.2.3 承载力与钻进力学响应量相关关系 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 典型岩土体旋切触探规律试验研究 |
| 3.1 试验材料及试验装置 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 数字钻探模型试验装置 |
| 3.1.3 强度参数测试装置 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.2.1 数字钻探模型试验方案 |
| 3.2.2 压/剪强度试验方案 |
| 3.2.3 轻型动力触探试验方案 |
| 3.3 试验结果与分析方法 |
| 3.3.1 试验结果 |
| 3.3.2 分析方法 |
| 3.4 含水率及压实度对钻进响应及强度参数影响 |
| 3.4.1 含水率和压实度相互作用分析 |
| 3.4.2 典型岩土体强度参数变化规律 |
| 3.4.3 典型岩土体钻进力学响应量变化规律 |
| 3.5 钻进力学响应量与强度参数量化关系分析 |
| 3.5.1 推进力与UCS间量化关系及评价 |
| 3.5.2 扭矩与黏聚力间量化关系及评价 |
| 3.5.3 扭矩、推进力与承载力量化关系及评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 地下隐伏病害定量识别方法与工程验证 |
| 4.1 地下隐伏病害定量识别方法 |
| 4.1.1 基本原理 |
| 4.1.2 隐伏病害地质雷达定性普查 |
| 4.1.3 隐伏病害数字全景摄像半定量探查 |
| 4.1.4 隐伏病害微损旋压触探定量详查 |
| 4.1.5 地下隐伏病害分级评判标准 |
| 4.2 工程验证 |
| 4.2.1 工程概况 |
| 4.2.2 探查设备 |
| 4.2.3 探查流程 |
| 4.2.4 疑似轻微疏松病害Q1验证结果 |
| 4.2.5 疑似中度疏松病害Q2验证结果 |
| 4.2.6 疑似中度疏松病害Q3验证结果 |
| 4.2.7 岩土体原位强度反演结果验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 主要结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及在学期间研究成果 |
（10）复杂形态溶洞精细化表征及其对盾构隧道施工围岩稳定性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景概述 |
| 1.1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.1.3 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 溶洞精细化探测及形态表征方面 |
| 1.2.2 溶洞对隧道围岩稳定性影响方面 |
| 1.2.3 溶洞与隧道安全距离研究方面 |
| 1.2.4 研究现状、发展趋势与存在问题 |
| 1.3 论文研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 泉域地层岩溶发育机制与特征研究 |
| 2.1 泉域地铁修建与泉水保护 |
| 2.2 区域地质水文特征研究 |
| 2.2.1 区域地质特征 |
| 2.2.2 区域水文特征 |
| 2.2.3 典型泉水成因 |
| 2.3 岩溶发育机制及模式 |
| 2.3.1 岩溶发育机制 |
| 2.3.2 岩溶发育模式 |
| 2.4 岩溶发育特征研究 |
| 2.4.1 溶洞规模大小 |
| 2.4.2 溶洞充填类型 |
| 2.4.3 溶洞发育高程统计 |
| 2.4.4 溶洞与地铁隧道空间位置关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 复杂形态溶洞激光测量与重构方法 |
| 3.1 复杂形态溶洞激光定量化探测现状 |
| 3.1.1 干溶洞三维激光定量探测 |
| 3.1.2 充水溶洞三维激光探测 |
| 3.2 充水溶洞多波长激光衰减特性试验 |
| 3.2.1 多波长激光衰减特性试验系统 |
| 3.2.2 激光衰减系数 |
| 3.3 试验结果与优化选型方案 |
| 3.3.1 同一波长、不同溶解介质下激光衰减规律 |
| 3.3.2 同一介质、不同激光波长下激光衰减规律 |
| 3.3.3 不同功率激光衰减规律 |
| 3.3.4 激光最大探测距优化方案 |
| 3.4 复杂形态溶洞精细化重构方法 |
| 3.4.1 溶洞激光自动扫描系统 |
| 3.4.2 复杂形态溶洞点云坐标求解 |
| 3.4.3 济南地铁复杂形态溶洞精细化重构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复杂形态溶洞模型数值计算与定量化表征方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于GEOMAGIC-COMSOL耦合的复杂形态溶洞稳定性分析 |
| 4.2.1 不规则溶洞几何模型构建思路 |
| 4.2.2 复杂形态溶洞Geomagic点云降噪与模型重构 |
| 4.2.3 复杂形态溶洞Geomagic-Comsol耦合数值模型接口 |
| 4.3 简化模型与复杂形态溶洞力学性能分析 |
| 4.3.1 溶洞模型几何形态分类 |
| 4.3.2 球状与类球状形态溶洞模型 |
| 4.3.3 方体与类方体形态溶洞模型 |
| 4.3.4 复杂形态溶洞围岩受力性能 |
| 4.4 不规则溶洞几何形态多层次表征方法 |
| 4.4.1 多层次参数表征思路 |
| 4.4.2 第一层次参数表征参数 |
| 4.4.3 第二层次参数表征参数 |
| 4.4.4 第三层次参数表征参数 |
| 4.5 复杂形态溶洞几何边界二维傅里叶变换 |
| 4.5.1 溶洞剖面形心坐标计算方法 |
| 4.5.2 溶洞几何边界傅里叶离散变换方法 |
| 4.6 基于傅里叶离散变换的溶洞形态普适性表征方法 |
| 4.6.1 傅里叶形态表征因子 |
| 4.6.2 既定形态溶洞傅里叶表征因子变化规律 |
| 4.6.3 傅里叶表征因子与多层次表征参数响应关系 |
| 4.6.4 溶洞三维形态表征方法 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 复杂形态充水溶洞与盾构隧道临界安全距离确定方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道与前方溶洞临界安全距离确定方法 |
| 5.2.1 极限分析法上限定理 |
| 5.2.2 三维破坏模型 |
| 5.2.3 临界安全距离确定方法 |
| 5.2.4 参数敏感度分析 |
| 5.3 隧道环向充水溶洞临界安全距离确定方法 |
| 5.3.1 环向三维破坏模型(Model Ⅰ) |
| 5.3.2 环向临界安全距离计算(Model Ⅰ) |
| 5.3.3 参数敏感度分析(Model Ⅰ) |
| 5.3.4 环向三维破坏模型(Model Ⅱ) |
| 5.3.5 环向临界安全距离计算(Model Ⅱ) |
| 5.3.6 参数敏感度分析(Model Ⅱ) |
| 5.4 溶洞形态表征因子在数值模拟中的考量 |
| 5.4.1 溶洞正直方位定义 |
| 5.4.2 正直方位溶洞边界形态表征 |
| 5.5 复杂形态溶洞临界安全距离数值试验分析 |
| 5.5.1 围岩稳定性判据 |
| 5.5.2 数值试验设计 |
| 5.5.3 数值计算模型 |
| 5.6 隧道前方复杂形态溶洞临界安全距离预测模型 |
| 5.6.1 规则形态溶洞临界安全距离数值验证 |
| 5.6.2 复杂形态溶洞临界安全距离数值结果 |
| 5.6.3 复杂形态溶洞临界安全距离预测模型 |
| 5.7 隧道环向复杂形态溶洞临界安全距离预测模型 |
| 5.7.1 规则形态溶洞临界安全距离数值验证(Model Ⅰ) |
| 5.7.2 复杂形态溶洞临界安全距离数值结果(Model Ⅰ) |
| 5.7.3 复杂形态溶洞临界安全距离预测模型(Model Ⅰ) |
| 5.7.4 规则形态溶洞临界安全距离数值验证(Model Ⅱ) |
| 5.7.5 复杂形态溶洞临界安全距离数值结果(Model Ⅱ) |
| 5.7.6 复杂形态溶洞临界安全距离预测模型(Model Ⅱ) |
| 5.8 小结 |
| 第六章 复杂形态承压溶洞对盾构隧道围岩稳定性影响模型试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工程概况与试验方案设计 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 试验方案 |
| 6.3 模型试验相似理论与相似材料研制 |
| 6.3.1 岩石物理力学参数测试 |
| 6.3.2 流固耦合相似理论 |
| 6.3.3 流固耦合相似材料研制 |
| 6.4 富水岩溶地层盾构掘进模型试验系统研发 |
| 6.4.1 三维可视化模型箱体 |
| 6.4.2 复合式EPB盾构掘进模拟系统 |
| 6.4.3 复杂形态溶洞3D打印模拟系统 |
| 6.4.4 溶洞水压多参数智能调控系统 |
| 6.4.5 地表沉降激光扫描测量系统 |
| 6.4.6 多元数据监测与采集系统 |
| 6.5 模型试验设计与实施 |
| 6.5.1 监测方案设计 |
| 6.5.2 模型体填筑与元件埋设 |
| 6.5.3 复杂形态溶洞3D打印制备 |
| 6.5.4 盾构施工过程模拟 |
| 6.6 模型试验数据处理及结果分析 |
| 6.6.1 安全距离验证及突涌水过程分析 |
| 6.6.2 岩体结构多元信息演化规律 |
| 6.6.3 地表沉降模型构建与分析 |
| 6.6.4 地层损失参数 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 溶洞多参数表征与稳定性评判软件及工程应用 |
| 7.1 溶洞多参数表征及稳定性评判软件开发 |
| 7.1.1 软件系统设计目标 |
| 7.1.2 软件系统架构设计 |
| 7.1.3 软件系统特点 |
| 7.2 溶洞多参数表征及稳定性评判软件功能模块 |
| 7.2.1 工程信息及岩溶数据库模块 |
| 7.2.2 多参数输入与初始评价模块 |
| 7.2.3 溶洞形态表征与可视化模块 |
| 7.2.4 安全处治距离修正计算模块 |
| 7.2.5 安全处治方案及智慧决策模块 |
| 7.3 工程应用 |
| 7.3.1 工程概况 |
| 7.3.2 复杂形态溶洞精细重构 |
| 7.3.3 溶洞精细化参数表征 |
| 7.3.4 溶洞稳定性评判及安全处治 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间授权的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、多功能钻孔取芯机的研制及在工程检验中的应用（论文参考文献）
- [1]高速公路改扩建既有桥梁桩基注浆加固机理及工程应用[D]. 丁何杰. 山东农业大学, 2021(01)
- [2]基于负压原理的便携式物探钻机设计及仿真[D]. 孙丽名. 西安石油大学, 2021(09)
- [3]冷热交替作用下花岗岩物理力学特性演化规律研究[D]. 李春. 太原理工大学, 2020(01)
- [4]水泥混凝土路面“白改黑”技术方案及经济分析[D]. 袁平平. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究[D]. 郭艳培. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]新型聚氨酯/水玻璃双液浆注浆加固煤体模型试验研究[D]. 谢春鹏. 安徽理工大学, 2020(04)
- [7]钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究[D]. 张阳. 煤炭科学研究总院, 2020(03)
- [8]单侧低水压作用下临空煤柱变形破坏及锚注加固机理研究[D]. 江东海. 山东科技大学, 2019
- [9]基于钻进力学响应量的地下隐伏病害定量识别方法研究[D]. 周宏源. 北京市市政工程研究院, 2019(11)
- [10]复杂形态溶洞精细化表征及其对盾构隧道施工围岩稳定性的影响研究[D]. 孙尚渠. 山东大学, 2019(09)