水泥固化铅污染土的碳化机理及碳化度评价

为了探究水泥固化处理重金属污染场地在碳化作用下的微观结构演变规律及碳化度表征指标,选取典型加速碳化7d后的铅污染土试样进行分析.采用X射线衍射、电镜扫描和热重分析等测试方法,分析了碳化作用对矿物成分、铅的赋存形态、孔隙分布特征及孔隙溶液pH值的影响规律.结果表明:固化重金属污染土中Pb主要以硅酸盐、氢氧化物等化学沉淀的形式被固定;碳化作用下水泥水化产物氢氧化钙和水化硅酸钙逐渐转化为摩尔体积更大的CaCO3和含硅凝胶,导致固化土总孔隙体积减小;固化污染土碳化度随试样深度的增大而减小,碳化部分的碳化度介于24％～28％之间,未碳化部分的碳化度介于0～3％之间;碳化度与孔隙溶液pH值成良好的线性关系.测量孔隙溶液pH值可间接评价水泥固化铅污染黏性土的碳化度.     

计数标准型水泥搅拌桩质量抽检方案

针对水泥搅拌桩的质检特性,基于数理统计理论,提出了计数标准型水泥搅拌桩抽检方案.利用OC曲线对现有百分比抽检方案和计数标准型抽检方案进行了评价.根据水泥搅拌桩上部结构重要程度提出了3种不同的水泥搅拌桩抽检级别,并给出了不合格率、最大不合格率、生产方风险、使用方风险等抽检参数的取值,构建了水泥搅拌桩抽检流程.结果表明,计数标准型抽检方案在确定抽检参数后,抽检严格程度受批量影响较小.将计数标准型抽检方案应用于某软基处理工程水泥搅拌桩检测项目中,工程实践表明,该方案在同时考虑生产方和使用方风险的情况下,可减少抽检数量约30％,具有一定的技术优势和经济效益.     

基于功能耦合理论的城市地下空间规划体系

为了探讨城市地下空间规划研究中的完整法定体系,解决编制实践中存在的问题,从对城市地下空间系统内在功能耦合机制的认识出发,提出了功能耦合规划思想理论,确定了将方案中城市系统的整体功能耦合作为规划核心目标;针对规划编制研究的实际需求,设计了包括资源评估、规模规划、布局规划和方案评价4个方面为主要内容的规划基本流程及其技术方法体系,制定了包含总规、控规和修详3个层次规划的城市地下空间规划体系,明确了各层次城市地下空间规划与各类其他城市规划的相互关系以及在城市规划体系中的定位,并建立了各层次城市地下空间规划的内容框架,初步构建了一个层级完整的城市地下空间规划体系。     

基于双对数压缩模型的真空预压非线性固结解

考虑真空荷载实际边界条件,引入对土体压缩曲线线性化的双对数坐标,建立了真空预压砂井地基非线性固结近似解答;利用模型试验结果验证了解答的可靠性,并分析了真空度衰减和土性参数对固结性状的影响.研究结果表明,考虑了真空荷载衰减及双对数坐标的解答计算得到的土体沉降、超静孔压与实测值最为接近.对于超固结土而言,基于变形计算的固结度随着压缩指数与渗透指数比值的增大而减小,随着真空荷载衰减系数的减小而减小;当压缩指数与渗透指数比值大于1时,正常固结状态中基于孔压计算的固结度随真空荷载衰减系数的减小而增大.随着压缩指数与回弹指数比值的增大,地基超静孔压消散速率也随之增加,沉降速率在超固结状态时随之减缓,在正常固结状态时则随之加快,土体由超固结状态进入正常固结状态的时间随之变长.     

交通荷载作用下结构性软土地基长期沉降计算

为了合理预测结构性软土路基长期运营沉降,基于力学-经验法开展了交通移动荷载下软土地基动力附加沉降的计算分析.首先,通过对天然软土循环三轴试验结果的模拟与分析,验证了根据人工结构性土建立的稳定型和破坏型累积应变预测模型的有效性,建立了临界动应力比与应力灵敏度的定量关系,提出了适用于结构性土累积应变的预测模型.然后,采用数值方法确定了考虑荷载速率效应的动应力空间分布,结合累积应变经验模型与分层总和法,提出了交通荷载下结构性软土地基长期沉降的实用计算方法,并通过典型低路堤断面运营沉降的模拟计算,验证了所提方法的合理性与有效性.最后,开展了长期沉降的参数敏感性分析,结果表明:行车速度大于80 km/h和路堤高度小于2 m时,地基动应力显著增大,土结构性易受到损伤破坏;土体灵敏度越低,变形状态越易从稳定型转变为破坏型,地基浅层塑性变形显著增大.     

水泥固化铅污染土碳化深度变化规律及预测方法

为评价碳化作用下固化/稳定化的耐久性,人工配制铅污染土,采用水泥固化后进行加速碳化试验,分析水泥固化铅污染土碳化深度和CO2扩散系数的变化规律,并提出了碳化深度的预测方法.试验结果表明:水泥固化铅污染土碳化深度与碳化时间平方根成线性关系;碳化系数随干密度、含水率或水泥掺入量的增加而减小,随着铅质量分数增加略有增大;CO2扩散系数随孔隙比或气隙率的增加而增大,随饱和度的增加而减小.基于非饱和土气体渗透模型,得到CO2扩散系数与气隙率的幂函数经验关系,水泥固化土的气隙率介于0.04～0.36之间,孔隙曲折度参数为1.0.联合CO2扩散系数经验公式和Papadakis碳化模型,可预测水泥固化铅污染土的碳化深度,据此可评价碳化作用下水泥固化重金属污染土的长期耐久性.     

碳化作用对固化污染土中铅运移特性的影响

为了研究碳化作用对固化污染土中重金属污染物的溶出机理与运移行为的影响,以铅污染土为研究对象,采用半动态淋滤试验测得污染物溶出质量浓度随淋滤时间的变化规律,计算污染物的扩散系数.结果表明:碳化作用下固化土试样浸出液中铅的溶出质量浓度增大;随淋滤液pH值的降低,铅的溶出质量浓度增大.铅累积溶出量的常用对数与淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为0.5的线性关系;碳化试样与未碳化试样的63d铅累积溶出量的比值介于1.13～1.64之间.铅通量的常用对数与归一化平均淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为-0.5的线性关系.水泥固化铅污染黏性土中铅的溶出是一个扩散控制的过程;水泥固化土中铅扩散系数的范围为1.4×10-18～2.6×10-14m2/s,碳化作用下固化污染土中铅的扩散系数增大.     

路堤荷载下DJM-PVD复合地基固结特性数值分析

以淮盐高速公路现场试验段为原型,采用数值分析方法分析了路堤荷载下DJM-PVD复合地基的固结机理和桩土应力分配特性.数值计算中采用单元体模型来代表复合地基.数值分析结果表明:路堤荷载下,DJM-PVD复合地基上部中桩间土沉降大于桩体沉降,桩端附近桩体沉降大于桩间土沉降,存在桩土差异沉降,桩土差异沉降使得桩间土承担荷载和桩体承担荷载相互转移;复合地基的桩体应力集中、桩体应力比等与均桩土差异沉降的发展密切相关;DJM-PVD复合地基的固结机理主要包括3部分:排水板的排水效应、粉喷桩的应力集中效应以及桩土间荷载转移形成的孔压梯度,三者均能加速地基的固结,减少工后沉降.