沿海地区典型吹填土物化特征的对比

吹淤造陆工程的物源差异是影响工程处理难易程度的主要原因之一。针对沿海地区类型多样的吹填土,从粒度成分、矿物成分、物理化学性质等方面做比较分析。根据试验结果,发现大亚湾某吹填工程现场与其他地区具有相似的物质组成和环境条件,土样颗粒相对细小,粒度组成以黏粒组为主,因此在物理性质中表现出塑性指数大,阳离子交换量大、有机质含量高、在塑性图内位于高液限黏土区的特殊性质;另外,受海湾区域内复杂的沉积物分布影响,不同地区吹填土的矿物变化规律不明显;而化学成分中易溶盐含量高,以钠离子和氯离子为主要化学成分,导致土体的微观结构单元体形成一定的胶结作用,造成土体物理化学性质不稳定。     

不同处理方法下吹填土微观结构特征研究

以天津滨海新区吹填土为研究对象,用X射线衍射分析方法确定吹填土中的矿物成分,并结合扫描电子显微镜微观结构照片,利用WD5图像处理系统对土体的微观结构作定量分析,讨论两种不同加固处理方法下天津滨海新区吹填土结构单元体、孔隙的丰度和定向频率等评价指标的变化情况.试验分析表明,经过排水处理后,孔隙率变小,土中结构单元体从较为松散的状态转变为团聚状态,孔隙也随之进行调整,孔隙数量减少,定向性逐渐不明显,土体固结程度变高.     

不同处理方法下吹填土微观结构特征

以天津滨海新区吹填土为研究对象,用X射线衍射分析方法确定吹填土中的矿物成分,并结合扫描电子显微镜微观结构照片,利用WD-5图像处理系统对土体的微观结构作定量分析,讨论两种不同加固处理方法下天津滨海新区吹填土结构单元体、孔隙的丰度和定向频率等评价指标的变化情况.试验分析表明,经过排水处理后,孔隙率变小,土中结构单元体从较为松散的状态转变为团聚状态,孔隙也随之进行调整,孔隙数量减少,定向性逐渐不明显,土体固结程度变高.     

岩石矿物成分与可钻性关系研究

钻井地层岩石的物理力学性质和矿物成分性质是实现科学快速钻井的基础数据,但是矿物成分对可钻性的影响一直没有得到重视。取一研究油区以录井资料的地层岩屑为研究对象,对塑性泥岩、细砂岩和砾岩三种岩屑进行了较全面的矿物成分鉴定分析。研究结果表明,研究油田区块岩石的矿物成分主要以石英、粘土、斜长石、方解石和正长石五种矿物成分为主。矿物成分中含量较高的粘土和斜长石含量随井深增加而降低;石英含量随井深增加而增大。泥岩的可钻性级值随粘土的增加有增加趋势,随石英含量的增加而增大。砂岩的可钻性级值随粘土含量的增加有降低趋势,而随石英含量的增加而增大。砾岩的可钻性级值随粘土和石英含量的增加而下降。     

溶蚀作用对黄土体物理力学性质影响的试验

为了探究雨水溶蚀作用对黄土体物理力学性质的影响,以洛川塬边黄土为研究对象,对试样开展X射线衍射、扫描电镜、强度等试验,对比雨水溶蚀前后试样在粒度组成、矿物成分、离子含量、微结构单元及物理力学性质方面的差异,探究雨水溶蚀作用对黄土工程性质的影响,然后通过显著性理论定量分析溶蚀作用对黄土体损伤程度的大小。试验结果表明:雨水的溶蚀会使土样粉粒含量明显降低,粘粒含量明显增大,亲水性矿物成分降低,土体中Ca~(2+),Mg~(2+),SO■,CO■,HCO~-_3等离子含量减少;溶蚀作用前后试样微结构单元发生了明显的变化,具体表现为试样大孔隙减少、小空隙增多,粒间连接减弱;经历溶蚀作用后试样粘聚力、内摩擦角明显降低,成分的改变造成强度指标降低,进而使得黄土体发生病害;通过显著性理论分析,溶蚀作用会对土体造成明显损伤。     

云罗高速公路沿线高液限土承载比影响因素分析

以云罗高速公路工程中的高液限土改良方案为背景,通过试验研究颗粒级配和矿物成分对具有明显地区特征的掺砂高液限粉土和高液限黏土承载比的影响。结果表明：亲水性矿物成分是影响高液限土水敏性、膨胀率、加州承载比CCBR的主要原因之一;细颗粒含量越高,水敏性越强, CCBR越小;影响土体CCBR的主要因素是亲水性矿物含量,其次为黏粒组颗粒曲线分布情况及黏粉比;黏粉比越小,CCBR越大。     

塔里木石油公路沿线风成沙特征及其区域分异

本文探讨了塔里木石油公路沿线风成沙的粒度组成、矿物成分和石英沙表面特征及其区域变化.研究表明,公路沿线风成沙以极细沙为主,但是受到下伏沙源性质、风沙活动状况等因素的影响,不同区段风成沙的平均粒径和分选性存在明显的区域差异;风成沙矿物成分与下优沙物质的矿物组成基本一致,同样由于各区段地貌发育史不同,风成沙矿物组成和不稳定矿物含量也有明显的区域分异;风成沙石英颗粒多以棱角、次棱角状为主,圆度和球(?)都很低,表面有较多冰川作用的痕迹.     

电渗作用下高岭土的元素及矿物成分变化

为研究电渗对土的化学成分及矿物的影响,以高岭土为试样进行室内电渗固结试验。取一维电渗固结试验前后的土样及排出水样,采用X射线衍射及X射线荧光光谱分析测定土样的矿物组成及化学成分,通过ICP-MS测定水样的化学成分。土样及排出水的化学成分变化以及电渗过程中不同元素的迁移现象表明:高岭土的主要矿物成分中,地开石含量的变化幅度较大,而石英、高岭石、珍珠陶土的变化幅度很小;土体的主要化学成分SiO_2、Al_2O_3经过电渗作用后没有明显变化,变化幅度较大的化学成分为CaO、MgO、Na_2O、K_2O,其中CaO的变化明显强于其他成分;Na、K容易以离子形式发生迁移流入水中,Ca、Mg则反应生成氢氧化物沉淀而不易被检测出来,表现为"消失"。     

基体含量对土体屈服强度影响的试验分析

土体的强度特性与其颗粒的矿物成分、粒度几何尺寸大小及相对含量密切相关,具有尺度效应.为探究基体的含量和增强颗粒对土体剪切屈服强度的影响,以高岭土为基体、以不同粒径的石英砂为增强颗粒,均匀混合,制备不同比例含量的人工土,进行系列直接剪切试验与三轴不固结不排水试验.针对基体含量较小的试样,结合试验分析,提出了能够解释其力学...     

固化吹填土的渗透性及其分形维数的定量研究

为了研究固化吹填土的渗透性与分形维数之前的关系,采用自配固化剂对上海横沙岛东滩吹填土进行固化,对不同养护时间和不同固化剂含量的吹填土进行室内渗透试验和电镜扫描试验得到固化吹填土的渗透系数和微观图像。通过相应的图像分析处理软件对固化吹填土的微观图像进行处理和分析,运用分形理论得出固化吹填土的粒度分维D_(ps)、孔径分维D_(bs)和颗粒定向分维D_(di),对固化吹填土的渗透性及其微观分形维数之间的关系进行定量分析。研究表明:吹填土在固化过程中,粒度分维逐渐减小、孔径分维和颗粒定向分维逐渐增大,粒度分维D_(ps)、孔径分维D_(bs)和颗粒定向分维D_(di)与固化剂掺量λ和龄期T密切相关;粒度分维D_(ps)越小、孔径分维D_(bs)和颗粒定向分维D_(di)越大,固化吹填土的渗透性越低;渗透系数k与三种分形维数具有很好的线性关系,相关系数R~2都在0.95以上。     

水泥土搅拌法加固冲填土软土地基的微观试验

针对某工程冲填土软土地基水泥土搅拌法处理过程中的冲填土与自然软土加固效果差异问题,从化学成分与物理结构等微观角度出发,分别对冲填土和自然软土的原状样、加固样进行了X射线衍射试验和扫描电镜试验两种微结构试验,对比分析了导致这种加固效果差异的微观机理及其形成原因.研究发现,物理微结构对冲填土软土地基的水泥土搅拌法加固效果存在重要的影响.虽然水泥土搅拌法加固冲填土与自然软土的化学反应是类似的,但加固后的土体在物理微结构特征上却差异显著,并导致加固土体宏观强度表现上的不同.因此,应采取相应的施工措施,改良冲填土的微观结构特征,优化地基加固效果.     

城市红树林湿地沉积物的矿物组成特征及影响因素

以深圳城市红树林湿地沉积物为研究对象, 分析其矿物组分和理化性质, 探究其矿物组成特征及影响因素。结果表明: 1) 深圳市红树林湿地表层沉积物的矿物组成以黏土矿物(16.5%~73.5%)和石英(22.0%~81.2%)为主, 随着深度增加, 不同样地的沉积物中钾长石、黄铁矿和石盐等矿物含量存在差异; 2) 表层沉积物中, 黏土矿物主要为伊蒙混层矿物(44%~76%)、高岭石(0%~40%)、绿泥石(0%~24%)和伊利石(2%~21%), 以伊蒙混层矿物为主; 3) 不同深度的沉积物中黏土矿物组成与表层沉积物基本上一致, 与沿海区域没有植被的珠江口和大亚湾等地的沉积物存在显著差异。相关性分析结果表明, 深圳市红树林湿地沉积物的矿物组成主要受盐度、总硫(TS)和总有机碳(TOC)影响, 其黏土矿物组成则主要受pH值、盐度、TOC和沉积物粒径影响。     

吹填土固结过程中结构与物理性质变化

吹填土的固结过程是土颗粒从无序不规则排列到有序较规则排列,直到絮凝并形成较稳定土结构的过程.在吹填土室内模拟加固试验的过程中,在指定位置和深度采取土样,进行土样的基本物理性质和微结构的测试.对土样微观结构、颗粒粒度、颗粒丰度、颗粒定向性以及宏观基本物理性质变化进行分析.结果表明:深部颗粒团聚程度大于浅部.浅部颗粒水平向的变化大于竖向,深部竖向和水平向的变化程度相似.结构单元体粒径2,μm的颗粒数量不断减小,20,μm颗粒数量不断增加.颗粒丰度有减小趋势.土颗粒定向于某个或某几个方向.定向性和丰度的增加促使颗粒的团聚.该过程是土颗粒由不稳定向稳定状态不断过度的过程.集粒的形成大幅度改善宏观物理性质,表现为含水率的减少和密度的增加.     

不同地区黄土崩解特性的试验研究

为研究不同黄土的崩解特性,探讨引起黄土崩解性差异的主要因素,对不同地区的黄土进行了室内崩解试验。通过对比各自的崩解形态、崩解时间、崩解程度等,发现粉土的崩解形态主要是散粒状;粉质黏土的崩解形态既有散粒状又有碎块状;粉土的崩解性明显强于粉质黏土,崩解更迅速彻底,持续的时间更短。根据试验数据绘制成崩解曲线,得到崩解率、崩解速率等指标。结合黄土的基本性质,对黄土的崩解特性进行分析,发现造成黄土崩解性差异的主要因素有颗粒级配、含水率、矿物成分等。其中,颗粒成分、矿物成分是造成粉土与黏性土崩解差异的主要因素。黏粒及黏土矿物等含量越多,崩解性越弱;黏粒含量越高,崩解形态越趋向块状;而含水率增加,黄土的崩解性减弱,且含水率对粉土崩解性的影响远小于粉质黏土。     

微生物注浆固化粉土的微观结构与作用机理

【目的】确定微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术注浆固化吹填粉土的强度效果,明确其微观控制因素与固土作用机理,为微生物固土技术应用于处理吹填粉土提供理论参考。【方法】通过不同注浆轮次微生物注浆固化吹填粉土,采用无侧限抗压试验、X射线衍射分析、扫描电镜分析、压汞分析以及化学分析等方法,比较微生物注浆固化处理吹填粉土的强度、矿物成分、胶结CaCO₃含量、土体微观形貌和土体孔径分布等差异。【结果】 对吹填粉土先后恒压注入A₆₀₀=1.2的巴氏芽孢杆菌和0.1 mol/L的CaCl₂与尿素胶结溶液1～6轮后,其无侧限抗压强度较未处理土分别提高26.8%、33.0%、36.4%、39.6%、59.8%、61.8%,强度随注浆轮次的增加而增加; 微生物固化吹填粉土中的主要胶结物为方解石型CaCO₃,其在土体内部起到胶结土颗粒与填充孔隙两方面作用,微生物注浆固化粉土强度随CaCO₃含量增加而增加并存在敏感阈值,当固化粉土中的CaCO₃含量超过阈值时,固化效果会显著提升,不同粉土的阈值存在差异; 微生物注浆加固改变了吹填粉土的孔隙分布,直径10～300 μm的孔隙显著减少,对10 μm以下细小孔隙影响不大。【结论】采用微生物注浆方式固化吹填粉土是有效的。微生物注浆固化粉土的强度形成受其微观胶结结构与CaCO₃含量影响,吹填粉土的孔隙尺寸能够与巴氏芽孢杆菌的菌体尺寸相容,微生物注浆会显著减少吹填粉土中10 μm以上的孔隙。     

粘土岩物理力学及工程特性研究综述

本文较为系统的梳理了国内外学者在粘土岩研究领域所取得的成果,主要包括粘土岩的矿物组成、粘土矿物的微观结构、历史成因及其物理力学性质等四个方面,其中对其物理力学性质的综述涵盖了粘土岩的结构、构造和颜色、粘土岩的密度及可塑性、粘土岩的强度特征、粘土岩的膨胀特性、粘土岩的水理性质和粘土岩的流变性能等六个子项。因近年来将粘土岩作为高放废物地质处置库的潜在围岩成为学术界研究的热点课题,本文还专门论述了国内外学者在该领域实施的开拓性工作。在此基础上,本文对部分研究成果进行了讨论,并提出了继续开展粘土岩区域性成因调查、多类型粘土岩物理力学性质对比研究和粘土岩作为地下工程构筑物潜在围岩的长期服役效能研究等三个前沿课题。     

致密砂岩储层敏感性评价及影响因素分析——以鄂尔多斯盆地盐池地区长8储层为例

以鄂尔多斯盆地盐池地区长8储层为例, 利用薄片鉴定、X射线衍射、高压压汞和岩芯流体驱替实验等手段, 对储层的敏感性开展定量评价, 并深入剖析其影响因素。结果表明, 鄂尔多斯盆地盐池地区长8致密砂岩储层的敏感性主要表现为中等偏强水敏、弱?中等偏弱酸敏、弱?中等偏弱碱敏和弱盐敏特征。储层的敏感性特征受黏土矿物成分、岩石矿物学特征、孔隙结构和物性影响, 其中黏土矿物的含量和组成是主要影响因素, 实际开发过程中应予以高度重视。研究结论可为致密砂岩油藏开发中后期提高采收率提供重要的科学依据。     

煤矸石地基特性及处理技术

煤矸石作为一种新型的地基材料，具有特殊的物理力学特点。通过室内力学和土工实验，研究煤矸石的矿物成分、颗粒级配、压实特性及抗剪强度与压实度的关系。通过分析煤矸石的矿物组成、物理性质、化学成分等理化特性，以及作为回填建筑地基的可行性。结果表明：煤矸石的矿物成分与粘土很相似，易压实，将煤矸石回填作为建筑用地在技术上是可行的。