本文關(guān)鍵詞：灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)西部大開發(fā)的深入及城市建設(shè)的發(fā)展,各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也隨之加快,傳統(tǒng)的橋梁及道路建設(shè)已不能滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,越來越多的隧道與地下工程開始建設(shè)。而在我國(guó)中西部地區(qū),很多的隧道工程不可避免的要穿越灰?guī)r地區(qū),灰?guī)r區(qū)富含碳酸鹽與鈣鹽,使得隧道排水管中很容易形成難溶性碳酸鹽結(jié)晶,堵塞排水管道,影響隧道結(jié)構(gòu)的壽命和安全。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞問題的研究相對(duì)較少,因此,本文依托重慶交通大學(xué)山區(qū)橋梁與隧道國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地和材料實(shí)驗(yàn)室,采用模型實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)影響隧道排水系統(tǒng)堵塞的因素進(jìn)行了相關(guān)分析研究,主要的研究?jī)?nèi)容如下:1)對(duì)處于灰?guī)r區(qū)的重慶中梁山隧道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,取隧道排水管中的水溶液做離子成分分析,得到水樣中離子種類及其濃度。從理論上解釋灰?guī)r區(qū)隧道在運(yùn)營(yíng)過程中發(fā)生的隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞現(xiàn)象,綜合分析了導(dǎo)致隧道排水系統(tǒng)堵塞的原因以及影響隧道排水管內(nèi)結(jié)晶沉淀物生成的主要因素。2)以CO_2接觸面、管徑、形狀、流速為主要研究因素,通過模型試驗(yàn),采用多次單因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)比觀察每間隔5天研究管道干重的變化,來分析研究這四個(gè)因素對(duì)排水管內(nèi)結(jié)晶沉淀物生成的影響。3)通過查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),并參考本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)之上,對(duì)灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞的防治提供一些參考建議。本文主要研究成果如下:1)從地質(zhì)、工程、植物與微生物以及氣候方面對(duì)造成灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)堵塞的原因進(jìn)行分析,正是在這四者的相互作用,最終導(dǎo)致了灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)的堵塞�？偨Y(jié)出隧道排水管內(nèi)結(jié)晶沉淀物生成的影響因素,主要包括CO_2、溫度、壓力、水溶液中的pH值以及地下水中其他離子的影響等因素,在這幾個(gè)因素的共同影響、共同作用下,促使隧道排水管內(nèi)結(jié)晶沉淀的析出。2)綜合分析各實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在其他實(shí)驗(yàn)條件及環(huán)境一致的情況下,CO_2含量越低,排水管管徑越小,管道內(nèi)表面越光滑,流速越快,排水管內(nèi)結(jié)晶沉淀越難析出,結(jié)晶速率越慢,其中CO_2、管道形狀和流速這三個(gè)因素的影響更加顯著。“管徑越小,結(jié)晶沉淀越難析出”的結(jié)論僅是模型實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)果,而在實(shí)際工程中,排水管管徑并不是越小越好,還需更多地考慮其他堵塞因素的影響。3)假定實(shí)驗(yàn)過程中,溶液中各離子均得到源源不斷地補(bǔ)充,利用擬合曲線表達(dá)式對(duì)實(shí)驗(yàn)中最不利條件下管道堵塞時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)在流速實(shí)驗(yàn)中,流速設(shè)定為0.198m/s時(shí),實(shí)驗(yàn)裝置持續(xù)不斷地運(yùn)行164天后,實(shí)驗(yàn)管道將會(huì)被結(jié)晶沉淀物完全堵塞。4)參考實(shí)驗(yàn)結(jié)果和借鑒國(guó)內(nèi)調(diào)研資料,提出通過優(yōu)化隧道防排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在一定程度上加大縱向排水管的坡度,加入高性能阻垢劑與固定CO_2的生物酶以及采用加壓設(shè)備進(jìn)行物理清除的方法,來達(dá)到防治隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞的目的。
【關(guān)鍵詞】：隧道 排水系統(tǒng) 結(jié)晶 沉淀 堵塞
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U453.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 問題的提出10-12
• 1.1.1 引言10-11
• 1.1.2 問題的提出及研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 主要的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)14-16
• 1.3.1 主要研究的內(nèi)容14-15
• 1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 第二章 結(jié)晶理論基礎(chǔ)16-22
• 2.1 結(jié)晶理論16-19
• 2.1.1 相平衡與溶解度16-17
• 2.1.2 溶度積和溶液過飽和度17-18
• 2.1.3 溶液的溶解度曲線和超溶解度曲線18-19
• 2.2 結(jié)晶的過程19-22
• 2.2.1 晶體成核階段19-20
• 2.2.2 晶體的生長(zhǎng)階段20-22
• 第三章 灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)堵塞機(jī)理研究22-29
• 3.1 引言22
• 3.2 灰?guī)r區(qū)隧道排水管堵塞原因分析22-25
• 3.2.1 地質(zhì)方面的原因22-23
• 3.2.2 工程方面的原因23-24
• 3.2.3 植物及微生物方面的原因24
• 3.2.4 氣候方面的原因24-25
• 3.3 灰?guī)r區(qū)隧道排水管內(nèi)結(jié)晶沉淀物生成的影響因素分析25-27
• 3.3.1 CO_2的影響25
• 3.3.2 溫度的影響25-26
• 3.3.3 壓力的影響26
• 3.3.4 水溶液PH的影響26-27
• 3.3.5 水溶液中離子的影響27
• 3.4 本章小結(jié)27-29
• 第四章 灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞模型實(shí)驗(yàn)研究29-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>29
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)29-31
• 4.2.1 全面實(shí)驗(yàn)29-30
• 4.2.2 多次單因素實(shí)驗(yàn)30
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法30-31
• 4.3 實(shí)驗(yàn)原理31
• 4.3.1 碳酸鈣的生成31
• 4.3.2 碳酸鈣的沉淀溶解平衡31
• 4.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑31-32
• 4.5 實(shí)驗(yàn)裝置32-34
• 4.6 實(shí)驗(yàn)溶液的選擇及配制34-36
• 4.6.1 實(shí)驗(yàn)溶液的選擇34-35
• 4.6.2 實(shí)驗(yàn)溶液的配制35-36
• 4.7 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟36-45
• 4.7.1 不同CO_2接觸面對(duì)隧道排水管結(jié)晶規(guī)律的影響實(shí)驗(yàn)36-40
• 4.7.2 不同管徑對(duì)隧道排水管結(jié)晶規(guī)律的影響實(shí)驗(yàn)40-43
• 4.7.3 不同形狀管道對(duì)隧道排水管結(jié)晶規(guī)律的影響實(shí)驗(yàn)43-44
• 4.7.4 不同流速對(duì)隧道排水管結(jié)晶規(guī)律的影響實(shí)驗(yàn)44-45
• 4.8 模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-60
• 4.8.1 不同CO_2接觸面下隧道排水管結(jié)晶規(guī)律研究45-48
• 4.8.2 不同管徑下隧道排水管結(jié)晶規(guī)律研究48-52
• 4.8.3 不同形狀管道下隧道排水管結(jié)晶規(guī)律研究52-55
• 4.8.4 不同流速下隧道排水管結(jié)晶規(guī)律研究55-57
• 4.8.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析57-60
• 4.9 關(guān)于防治灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞的一些建議60-61
• 4.10 本章小結(jié)61-62
• 第五章 結(jié)論與展望62-64
• 5.1 主要結(jié)論62
• 5.2 存在的問題及進(jìn)一步工作的展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果68

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  本文關(guān)鍵詞：灰?guī)r區(qū)隧道排水系統(tǒng)結(jié)晶堵塞規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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