填海作用对海积软土渗透性影响的试验研究

以钦州港临海园区和防城港企沙工业园区填海场地海积软土为研究对象,采用机制模拟装置(一种土的浸泡荷载联动装置)模拟了海积软土赋存环境要素:填海层附加荷载应力和孔隙水化学组分离子浓度发生变化的情况;并成功地获得了人工土样。对人工土样的渗透特性及其孔隙比进行了测试研究,分析了填海层附加荷载应力和孔隙水化学组分离子浓度发生变化对人工软土样的渗透性的影响。研究表明:人工土样的e-lgk曲线近似呈直线关系;人工土样的孔隙比e和渗透系数k,随填海层附加荷载应力和孔隙水化学组分离子浓度变化而变化;填海层附加荷载应力与孔隙水化学组分两要素对人工土样的孔隙比e和渗透系数k的影响存在相互影响、相互耦合的效应。     

海积软土固结变形的结构性模型研究

土结构性模型是21世纪土力学学科的核心问题。基于海积软土一维固结蠕变的宏观力学性状与微观结构定量分析相结合的方法,提出了软土在外荷作用下微观结构的演变模式,由此建议了一个含结构参数的固结变形本构关系。用试验资料和工程实例进行了初步验证,表明所建模型可以预测多级加载条件下海积软土的变形规律。     

深层搅拌法改变粗砂渗透性的试验研究

通过对经深层搅拌形成的水泥粗砂土的渗透试验的研究和对室内外试验结果的分析 ,探讨了水泥砂性土的渗透性及外掺料对渗透特性的影响和水泥砂性土的加固机理 ,为深层搅拌法改变砂土渗透性提供依据     

剪切荷载对裂隙渗透性影响研究现状

综述了剪切荷载对裂隙岩体渗流特性影响的研究现状,认为:目前这方面的研究主要采用室内试验和数值模拟2种方法.室内试验方法可以准确地得到剪应力和裂隙渗透系数的关系,但对试验仪器精度的要求比较高,试样的制作比较复杂,试验的可重复性差;数值模拟方法能够定性地模拟出剪应力对裂隙渗透性的影响,但裂隙的宽度、走向、密度和长度等参数较难确定.总结了剪切过程中裂隙岩体渗透系数的变化规律,即:剪胀发生前,裂隙渗透系数随剪切位移的增加而减小;剪胀发生后,裂隙渗透系数随剪切位移的增加急剧增大,达到峰值位移后裂隙渗透系数趋于稳定甚至会减小.指出了需要进一步研究的问题:剪切荷载作用下裂隙变形和破坏规律;不同法向荷载作用下剪切荷载对裂隙渗透性的影响;裂隙岩体本构关系;等等.     

矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验研究

采用ASTMC1202—94所推荐的方法试验了粉煤灰、硅灰及粉煤灰与硅灰复合对混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。结果表明，矿物掺合科能大幅度降低混凝土的氯离子渗透率，粉煤灰与硅灰的复合双掺是配制极低氯离子渗透性混凝土的重要技术途径。在粉煤灰与硅灰双掺混凝土的氯离子扩散电量的减少中，硅灰占主导地位。     

不同分散剂对红粘土颗分试验的影响

红粘土属于特殊土,具有特殊的团粒结构。土工试验规程中,对于用密度计法进行颗粒分析试验,建议采用不同的分散剂。利用江西某地的红粘土进行了密度计法的颗粒分析试验,试验结果表明：该红粘土适宜采用8%~10%的六偏磷酸钠作为分散剂进行颗粒分析试验。六偏磷酸钠对该红粘土分散效果最佳,有较好的稳定性,且能反映该红粘土的实际粒径情况。在试验结果基础上,对分散剂的作用机理进行了分析和讨论。试验结论对进一步认识和掌握红粘土的工程性质具有一定意义。     

温度对Pu在膨润土中吸附的影响及热力学研究

通过静态吸附实验,探讨了高庙子膨润土、钙基膨润土、钠基膨润土和漂白土分别在293.15K、313.15K、333.15K条件下,不同钚浓度对膨润土吸附的影响,以及膨润土对钚吸附的相关热力学参数进行计算。结果表明：随着钚浓度的增大,膨润土吸附能力不断增大,但一定浓度后,吸附达到饱和;四种膨润土均很到的符合Freundlich等温吸附模型;通过计算热力学参数G、S和H,得出钚吸附是一个吸热自发的过程;四种膨润土的吸附能力由大到小是：钙基膨润土>高庙子膨润土>漂白土>钠基膨润土。     

高原干冷、干热环境下混凝土渗透性的试验研究

采用NEL快速试验方法,研究了水灰比、外加剂以及粉煤灰和硅粉两种矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：水灰比降低,虽可以降低混凝土氯离子渗透系数,但不能有效地提高混凝土抵抗氯离子渗透能力,掺入矿物掺合料可以有效解决这一问题。硅灰与粉煤灰复合双掺能改善混凝土的抗氯离子渗透性;综合考虑,少量的硅灰与粉煤灰复合双掺是配制具有极低氯离子扩散渗透性混凝土的重要技术途径;高性能混凝土（HPC）比普通混凝土（OPC）的抗渗透性能要好。     

扰动对软土累积排水量影响试验研究

为研究扰动对软土排水特性的影响,在各扰动状况下进行了一系列软土振动排水试验。试验中考虑了扰动时长、频率、围压和一定的停歇时长,并分析了各工况下软土的累积排水量。结果表明,扰动会明显弱化振动排水处理效果,减少累积排水量。扰动程度越高,排水量降幅越明显。扰动程度与扰动时长、频率成正比,与围压成反比。此外,扰动后的停歇有利于恢复软土的结构性和渗透性,并增加累积排水量,累积排水量的提升效果与停歇时长成正比,与围压成反比。     

陕北某煤矿矿井废水的混凝处理试验研究

为实现水的重复利用,采用混凝法对陕北某煤矿矿井水进行处理。研究了混凝剂种类、投加量、高分子助凝剂、p H对该矿井水混凝效果的影响。通过Zeta电位、絮体尺寸和絮体强度的测定探讨了混凝机理,提出了工艺控制条件。结果表明:最佳混凝工艺为:p H=8、投加35 mg/L的聚合硫酸铁,出水浊度为6.6 NTU,浊度去除率可达99%,达到了洗煤用水水质标准(GB 50359—2005),可回用于洗煤工艺。研究表明:聚合硫酸铁形成絮体后Zeta电位最接近0,混凝效果最佳。聚合硫酸铁形成絮体尺寸和强度较大但回复系数较小,在工艺中必须严格控制混凝时间和搅拌强度,避免将混凝反应中聚合硫酸铁形成的絮体再次打碎,影响混凝效果。     

不同固结程度海洋软土动弹性模量试验研究

为研究固结程度对软土的动弹性模量的影响,对珠江海洋软土进行室内动三轴试验,并对试验结果进行拟合分析。试验结果表明:土体剪应变随着剪应力的增大而增大,随着频率和超固结比的增大而减小;采用Hardin双曲线模型对动剪应变-动剪应力曲线进行拟合,拟合度较高;动弹性模量随着频率和超固结比的增大而增大;通过对1/E_d-动应变幅值关系曲线进行分析,得出1/E_d关于频率和超固结比的动本构关系。     

不同雨强和坡度条件海涂盐土边坡侵蚀细沟发育过程

采用室内人工模拟降雨试验,在不同坡度(11.3°、21.8°、35.0°)和降雨强度(85 mm/h、110 mm/h、125 mm/h)条件下,模拟海涂盐土边坡细沟发育过程。坡面侵蚀细沟发育动态采用数码摄像进行监测,通过Image-Pro Plus(IPP)6图像分析软件对图像和数据进行整理。结果表明:(a)不同坡度和降雨强度条件下,径流产生后,很快在坡面形成细沟且细沟沟网密度变化较快;细沟数量、细沟深度、细沟平均宽度和细沟密度均随降雨时间延长而增大。(b)缓坡度条件下,土壤跌坑发育慢,细沟侵蚀率低;随着坡度增大,坡面跌坑形成后水流聚集迅速,水流侵蚀冲刷力强,细沟发育快。(c)细沟发育越深,坡面细沟数量也越多;坡面侵蚀率与细沟平均深度及水流雷诺数分别在p0.05和p0.01水平上呈显著的正线性相关关系。     

珠江口海洋软土滞回曲线特征研究

采用不同频率循环加载的方式对珠江口海洋软土进行动三轴试验,通过对软土滞回曲线的分析可以了解到动应变幅值、残余应变、刚度和能量耗散能力的变化,结果表明：随着荷载的增大,动应变幅值越大,残余应变先增大后减小,刚度和能量耗散能力减小;随着频率的增大,动应变幅值、残余应变以及能力耗散能力均减小,但刚度无明显变化.     

黏粒含量对黏性土渗透性影响的试验研究

渗透性是土体的重要工程性质之一,在诸如垃圾填埋场防污、水利大坝防渗、基坑支护防漏等工程项目中,运用各种方法提高土体的抗渗性是施工的最终目的。基于此,制备不同黏粒含量的黏性土试样;并开展渗透及相关试验,以分析黏粒含量对渗透性的影响。试验结果表明随着黏粒含量的增加,黏性土的塑性指数呈线性增加,而渗透系数呈非线性减小,可用指数函数式拟合。另外,颗分曲线显示高黏粒含量试样的不均匀系数变小,其堆积方式以小粒径颗粒接触为主,孔隙通道直径小,易出现不连通孔隙,导致渗透系数减小,所得成果可供工程实践参考。     

滨海软土微观孔隙测定方法研究

摘 要 土体孔隙结构是其重要物理力学指标,对研究土体变形、破坏有重要意义。本研究通过室内试验（SEM、CT技术）及数值模拟（ArcGIS）对滨海软土的孔隙结构、孔径大小及分布进行研究,就土体在分级荷载下的二、三维孔隙结构进行探讨。将基于CT试验的ArcGIS三维孔隙率、PCAS统计的SEM二维孔隙率、利用SEM二维图像计算的三维孔隙率、压汞试验实测孔隙率进行对比,分析不同方法测定孔隙率的精确度。同时对SEM图像进行测量和分析,统计不同孔径的孔隙数量随荷载的变化规律,从而分析软土的固结机理和微宏观力学性质。研究表明：随竖向荷载增大,土体大孔隙逐渐被压缩,孔隙平均直径逐渐减小,总孔隙体积减小,结构单元之间变得紧密,表观孔隙率减小。土体的轴向、径向和体积的收缩变形是由于孔隙的压缩以及颗粒的变形引起的,同时孔隙的分形维数受孔隙的压缩和颗粒的影响较大,周长-面积法求取孔隙的分形维数受阈值选取影响,但体积-面积法不受阈值选取的影响。     

海涂围垦区盐碱粉壤土坡面径流剥蚀过程影响试验

为探讨盐碱土边坡径流-侵蚀过程规律,通过人工模拟土槽径流冲刷试验定量分析坡度和上方来水流量对海涂围垦区盐碱粉壤土边坡径流剥蚀过程的影响。试验结果表明:上方来水流量和坡度对径流剥蚀速率均有显著正效应且互相制约,剥蚀速率与坡度和径流量存在幂指数函数关系;坡面单宽径流能耗随坡度和上方来水流量的增大均显著增大(P0.01),单宽径流能耗ew与上方来水流量q、坡度θ存在幂指数函数关系;在坡度5°~15°条件下,临界单宽径流能耗为15~40 J/(h·m),而在高坡度20°~40°条件下,临界单宽径流能耗接近零;剥蚀速率与单宽径流能耗之间存在显著线性关系(R2=0.82),海涂盐碱粉壤土边坡只需较小径流能耗即可剥蚀表层土壤。     

海相结构性软土扰动排水试验分析

因天然沉积海相土在扰动下结构性被破坏,土体甚至会变成流态,更易排水,现针对高灵敏度天然沉积海相土“先扰动后排水”的排水固结改进方法,为实现该技术的有效性,通过塑料排水板联合真空预压的模型试验,对比研究了原状土和扰动土采用真空预压处理时固结时间、表层沉降及处理后土体含水率与强度、灵敏度的差别,并对比了原状样和扰动样分别抽真空后的微观结构。试验结果表明,对于天然沉积海相土的原位状态强度较高但土体结构不稳定的特点,采用快速扰动法预先破坏土体结构,可以消除高灵敏度引起的土体结构不稳定问题,在扰动后进行预压处理后,扰动相对于原状含水率降低31%左右,沉降量扰动相对原状提高1倍,排水量也增加了4倍左右,屈服应力和土体灵敏度降低,排水加固效果明显。     

煤矿区生态复垦和预复垦中表土剥离及其工艺

通过对高潜水位煤矿区土地复垦工艺效果的分析,提出"条带复垦表土外移剥离法""梯田模式表土剥离法"等生态复垦表土剥离工艺,同时根据淹没后土壤质量低下,需要复垦时投资进行土壤改良等不良影响,阐明生态预复垦的表土剥离工艺。表土剥离工艺分析表明,表土在复垦中具有十分重要的作用,因此应通过建立相应的法律、法规,把表土剥离工艺纳入土地复垦的总体工程之中。     

粉煤灰用于排土场农业复垦的试验研究

在排土场农业复垦中,使用粉煤灰改良土壤并进行田间试验。试验选择谷子作为种植作物,对施加粉煤灰后的排土场土壤进行理化性质分析,对谷子的株高、穗长、每穗粒数、千粒重、亩产量进行实测。测定结果表明,施加粉煤灰后,排土场土壤性质得到改善,土壤中有机质、全量养分含量及速效养分含量增高,阳离子代换量增高,碳酸钙含量降低。土壤中施加粉煤灰以后,有利于谷子的株高增长,粉煤灰施加量的多少对株高影响不明显;粉煤灰对谷穗长度和千粒重影响较小;粉煤灰施加量越大,每穗颗粒数越多,亩产量越高。粉煤灰、农家肥、化肥同时施入土壤中,其改善土壤肥力和农作物生长状况效果更明显;粉煤灰适量使用不会造成土壤重金属污染。     

污灌条件下土壤水渗透特征初探

在污水灌溉区和清水灌溉区不同点及深度上取样分析，测定土壤在污灌前后的土壤含水率、有效孔晾率和非饱和导水率的特征变化．研究结果表明：土壤在污染后其水分渗透特征发生变化，土壤含水率增高，有效孔隙率和非饱和导水率下降．土壤表观含水率变化由其渗透特征参数变化引起．