国家自然科学基金(41230636)
- 作品数：110 被引量：1,345H指数：24
- 相关作者：施斌唐朝生朱鸿鹄张诚成顾凯更多>>
- 相关机构：南京大学苏州南智传感科技有限公司南京大学(苏州)高新技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球矿业工程自动化与计算机技术更多>>
- 抽水诱发的基岩潜山型地裂缝高风险区模拟预测被引量：1
- 2017年
- 长期超采地下水是诱发地裂缝的重要因素之一。为了揭示由地下水开采诱发基岩潜山型地裂缝的成因机制,预测地裂缝发育的高风险区,根据无锡某一典型的工程地质剖面,采用FLAC3D接触面单元模拟地裂缝,建立了包含21个接触面单元的数值模型;分析了地下水开采过程中土体的变形特征,依据接触面的开度变化,对地裂缝的高风险区进行了预测。模拟结果表明,对于基岩面起伏、压缩层厚度不均匀的地层,地裂缝的高风险区位于基岩潜山山脊的上方。通过与现场调查结果的对比,验证了本文所提出的采用FLAC3D接触面单元预测地裂缝高风险区的方法是可行的和有效的。
- 季婷媛张丹王光亚施斌
- 关键词：地裂缝FLAC^3D接触面单元抽水
- 苏州第四纪沉积物物理性质与地面沉降生命过程分析被引量：8
- 2014年
- 地面沉降是苏州地区当前面临的最大地质灾害,影响了该地区经济的发展。在苏州盛泽200 m钻孔岩芯分析的基础上,对苏州沉降区第四纪地层进行了含水层组划分,共分成3个承压含水层组,并精细化地绘制出了钻孔岩芯柱状图;在大量土样土工试验和宏-微观结构分析的基础上,掌握了200 m钻孔土样的物理性质和结构随深度的变化规律,详细分析了黏土层压缩变形、微观结构与地面沉降的关系;最后,根据各土层沉积物的平均孔隙比指标,提出了用孔隙比率指标Ecl和Esa来评价土层压缩潜力的方法。研究结果表明:随着深度的增加,土层含水率、孔隙比和压缩性变小,微观结构颗粒定向性越明显;第Ⅰ、Ⅱ承压含水层隔水顶板压缩潜力>第Ⅲ承压含水层隔水顶板>第Ⅲ承压含水层顶部及底部弱透水层;第Ⅱ承压含水砂层压缩潜力较大,而第Ⅲ承压含水砂层的固结压密已趋稳定。研究成果对于掌握苏州沉降区第四纪地层地面沉降的发生发展机理和生命过程的评价具有重要意义。
- 吴静红周春慧姜洪涛苏晶文姜月华刘春施斌
- 关键词：第四纪沉积物地面沉降物理性质生命过程
- 纤维加筋非饱和黏性土的剪切强度特性被引量：64
- 2013年
- 纤维加筋是近些年发展起来的一种土质改良技术,系统掌握纤维加筋土的力学性质对评价纤维加筋土工程的稳定性和进一步推广该技术在工程中的应用具有重要意义。为了了解纤维加筋的剪切强度特性,以非饱和黏性土为研究对象,以聚丙烯纤维为加筋材料,在控制含水率和干密度条件下开展了一系列直剪试验。借助扫描电镜,从微观的角度探讨了纤维的增强机理,并对相关宏观力学性质进行了分析。结果表明:纤维加筋能有效提高土体的抗剪强度,且抗剪强度随纤维掺量的增加而增加;相对于内摩擦角,纤维对黏聚力的增强效果要明显得多;纤维加筋土的抗剪强度随含水率的增加而减小,随干密度的增加而增加;总体上,低含水率和高密实度条件有利于发挥纤维的拉筋效果,提高纤维对强度的贡献。此外,纤维加筋在提高土体峰值剪切强度的同时,还能增加土体破坏时对应的应变及破坏后的残余强度,改善土体的破坏韧性。由扫描电镜分析可知,单根纤维一维拉筋作用和纤维网三维拉筋作用是纤维加筋土的主要增强机理,增强效果则取决于纤维–土界面力大小;剪切面上的纤维在剪切过程中呈现拔出和拉断两种失效模式。
- 王德银唐朝生李建刘宝生唐伟朱昆
- 关键词：纤维加筋土非饱和黏性土剪切强度干密度
- 基于C-DTS的土壤含水率分布式测定方法研究被引量：29
- 2014年
- 基于碳纤维加热光缆的分布式测温系统(简称C-DTS),提出了一种土壤含水率分布式测定方法。该方法采用C-DTS测试系统,对埋设在土壤中的碳纤维加热光缆的温度变化进行测定,利用其升温过程中的温度特征值与含水率之间的关系进行分布式测定土壤中的含水率。定义了温度特征值Tt,通过试验证明了Tt与含水率w之间存在线性关系,相关参数可通过标定试验确定。试验结果表明:采用碳纤维光缆人为加热的方法,可有效地测定土壤含水率;而DTS技术的应用,可实现土壤含水率分布式测量;此方法的测量精度与温度特征值的选取有关。
- 曹鼎峰施斌严珺凡魏广庆
- 关键词：土壤含水率DTS分布式监测
- 基于主动加热光纤法的土中含水率测定与蒸腾分割模型评价被引量：1
- 2019年
- 植物的蒸腾作用会改变土的基质吸力,进而影响土的力学性质。文章选用三种不同蒸腾速率的鸭脚木、绿萝和常青藤,利用主动加热光纤法(AHFO)对植物根系周围土的含水率进行了分布式测试,研究了植物蒸腾过程中的水力作用,评价了常用的描述植物与土的水力交互作用的蒸腾分割模型。试验结果表明:植物对土中含水率的影响可用蒸腾分割模型进行有效描述,含水率变化受植物叶面积、根系密度、土层深度和蒸腾时间的影响;绿萝与鸭脚木叶面积指数和根系密度相近,二者引起根部周围土中的含水率变化值相近,为0.075 m3/m3,常青藤的叶面积指数和根系密度远远大于绿萝与鸭脚木。因此,常青藤引起的根部周围土中的含水率变化值远大于其他两种植物,为0.125 m3/m3;植物对土中水分运移的影响主要在土的表层10～15 cm深度范围内,深部位置的水分场几乎不受植物的影响;湿润后,植物对土中含水率的影响以干燥初期最为显著,主要由植物的被动吸水作用引起。
- 张晓明施斌曹鼎峰张岩孙梦雅魏广庆
- 关键词：含水率
- 南京粉细砂空间孔隙结构表征单元体确定被引量：7
- 2019年
- 确定统一的表征单元体(REV)尺寸是研究土体细观孔隙结构时首先需要解决的问题。使用6.5μm分辨率同步辐射显微CT扫描南京粉细砂试样,从土样三维重构模型的5个代表性部位提取5组立方体孔隙REV,对每个REV采用最大球算法分析,建立孔隙网络模型,从中提取孔隙率、单位体积孔隙数、孔隙平均体积、孔隙最小体积、孔隙最大半径、孔隙最小半径、孔隙平均半径、孔隙截面积平均形状因子等8个孔隙结构参数,建立其与REV尺寸间的相关性。利用假设检验T检验和F检验,最终确定样品孔隙结构参数的统一REV边长尺寸为400像素,即2.60mm。该方法可用于砂土、粉土等颗粒土体细观孔隙结构分析。
- 刘语张巍梁小龙许林唐心煜
- 关键词：表征单元体
- 膨润土/砂混合物热-水-力性能研究进展
- 在高放废物地质处置中,膨润土,砂混合物是一种可选的缓冲,回填材料,系统掌握其工程性质对优化处置库的设计和确保处置库长期安全运行具有重要意义。根据近年来国内外学者围绕膨润土,砂混合物的热-水-力性能所取得的研究成果,着重从...
- 陈志国唐朝生刘月妙
- 关键词：高放废物地质处置
- 文献传递
- 基于单根纤维拉拔试验的波形纤维加筋土界面强度研究被引量：32
- 2014年
- 纤维/土界面间的力学作用特性是决定纤维加筋土工程性质的关键因素。为了改善纤维/土界面作用力,开发了一种新型的波形纤维作为加筋材料,并自主设计了一套拉拔试验装置,对单根纤维加筋土开展了多组拉拔试验,定量获得了波形纤维加筋土的拉拔特性及界面剪切强度,通过与传统直线形纤维对比,分析了波形纤维/土界面的力学作用机理,并从理论上探讨了波形纤维的最大临界加筋长度。结果表明:提出的单根纤维拉拔试验方法及设计的试验装置为研究纤维/土界面力学作用提供了有效的途径,试验结果具有较好的可重复性;直线形纤维的拉拔曲线呈典型的单峰特征,拉力达到峰值后迅速减小到残余值并逐渐趋于稳定,而波形纤维的拉拔曲线呈显著的多峰特征,曲线波长与纤维的波长基本一致;通过对比,波形纤维/土界面剪切强度明显高于直线形纤维,强度值提高了178%,极大改善了纤维的加筋效果,此外,波形纤维拉拔曲线各峰值对应的界面剪切强度及残余剪切强度随拉拔位移呈指数递减趋势;利用测得的纤维/土界面剪切强度,结合纤维自身的抗拉强度和一些假设条件,能确定纤维的最大临界加筋长度,对实际工程设计有一定参考意义。
- 李建唐朝生王德银施斌裴向军
- 关键词：拉拔试验界面剪切强度
- 地面变形分布式光纤监测模型试验研究被引量：17
- 2015年
- 地面变形监测在防治地面塌陷、地面沉降和地裂缝等危害中有着极其重要的地位。本文采用气囊法对地面变形的发育过程展开了分布式光纤监测模型试验研究,详细介绍了分布式光纤监测的技术原理和试验方案,并对不同工况条件下分布式光纤监测结果进行了对比研究。研究结果表明:分布式光纤监测技术能够有效地捕捉不同条件下土体的变形情况,其"马鞍型"应变分布曲线能够清晰地定位底部拱形的形成区域以及地面变形可能发育的位置,该技术可应用于地面变形发育过程中土体的变形监测。
- 卢毅施斌于军龚绪龙魏广庆刘瑾
- 关键词：分布式监测模型试验
- 分布式光纤监测技术在地源热泵系统地埋管温度场监测中的应用被引量：2
- 2015年
- 建立地源热泵中央空调系统实验模型,对该地区地源热泵系统的换热性能进行试验研究。利用分布式光纤传感测温技术对地温年变化情况进行监测。表明该地区恒温层埋深约为45m,恒温层温度约为18℃。对地源热泵系统进行了冬、夏两季的换热性能研究,结果表明系统的性能与输入水温和地层温差有关,输入水温与地层温差越大,其换热能力也越强。系统夏季的降温幅度在4.5℃以上,冬季升温幅度在2.2℃以上。根据监测结果可知,土体有较强的温度自平衡能力,但在受到扰动后,需要一个相对较长时间的自补偿过程,因此地缘热泵的使用要充分考虑冷暖季的热量平衡。地缘热泵地上部分管线的保温性能对整个系统的热交换能力有显著影响,因此在建立地源热泵系统时要充分考虑地面以上部分管线的保温性能。
- 亓军强王宝军施斌王兴
- 关键词：地源热泵分布式光纤传感器地温BOTDR
