深埋粉质黏土层强度与变形参数试验研究

深埋粉质黏土层具有压密性、胶结性好,强度高,压缩性低的工程特点。因此,其力学性能的准确评定对于工程设计意义重大。以具体工程为背景,分别采用室内高压固结试验与现场旁压试验方法对场地内深埋粉质黏土层的强度与变形参数进行试验研究,然后根据试验结果对深埋粉质黏土层的压缩性、承载力等力学性能进行分析评定,并对两种试验方法结果进行了对比分析。结果表明：该场地深埋粉质黏土层天然状态下压缩模量介于41.3～47.3 MPa,压缩系数介于0.04～0.03 MPa^-1,属低压缩性。按临塑压力法确定的地基承载力介于403～1296 kPa,按极限压力法确定的地基承载力介于307～1 086 kPa,可满足作为一般工程桩端持力层的要求。研究结果对于在工程中充分利用深埋粉质黏土层的力学性能具有一定的指导作用。     

桩侧注浆提升既有桩基承载特性试验与数值模拟

为揭示粉质黏土地层既有桥梁桩基的桩侧注浆加固机理,本文通过模型试验研究了注浆压力、水灰比对桩侧土体加固模式及加固效果的作用关系,采用数值模拟获取了桩侧注浆对既有桩基承载特性作用规律。研究结果表明,水泥单液浆在粉质黏土地层中以挤密劈裂的加固方式为主,水泥浆液扩散模式呈现直线式、放射式;粉质黏土注浆加固效果与注浆压力正相关,随水灰比的升高而呈现先升高后降低的趋势。桩基桩侧加固可以有效的提高加固范围内的侧摩阻力,桩基深部相较浅部侧摩阻力提升更明显。     

安徽明光凹凸棒石粘土对锶、铯、钴的吸附特性研究

采用静态吸附实验方法,研究了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和溶液初始浓度等因素对凹凸棒石粘土吸附Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的性能,并通过等温吸附模型拟合对其吸附过程及吸附机理进行了探讨。结果表明：凹凸棒石粘土对Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的吸附效果依次为Co₂₊ > Cs₊> Sr₂;Freundlich和D-R等温吸附模型能较好地描述凹凸棒石粘土对Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的吸附过程,其中,凹凸棒石粘土对Sr₂₊和Cs₊的吸附以物理吸附为主,而凹凸棒石对Co₂₊的吸附过程以化学吸附为主,并且其吸附方式主要为离子交换的方式发生。     

基于改进MSD法的软土深基坑支护侧移规律

软土地层中建造大型深基坑工程时往往面临着较大的风险和挑战,支护结构易发生变形且难以预测.对已有的可动强度设计(mobilizable strength design,MSD)理论进行总结,引入围护结构的弯曲应变能和内支撑的压缩弹性势能,完善基坑变形过程中的能量守恒体系,改进MSD法计算公式,并以济南黄河隧道北岸盾构工作井基坑工程为依托,对软土地层深基坑连续墙的变形进行预测,同时利用有限元分析法进行预测,并将预测结果与现场监测数据进行详细的分析比对,论证改进MSD法+有限元分析法预测体系的可靠性,分析误差来源,提出降低误差的措施,供类似工程参考.     

孔隙度对黏性土渗透系数影响的试验研究

利用传统渗透系数经验公式计算黏性土渗透系数时,计算结果与黏性土渗透试验实测数据常存在一定的误差,对实际工程建设加固与修复产生较大影响。为修正此误差,选取两种不同的黏性土制成干密度不同的试样,结合变水头渗透试验研究黏性土孔隙比对渗透系数的影响,拟合黏性土孔隙比与渗透系数之间的函数关系,并分析讨论了传统渗透系数经验公式计算黏性土时误差较大的原因。研究成果符合黏性土的渗透规律,为工程防渗及地基沉降提供了参考。     

灰质泥岩特征及测井响应——以胜坨地区沙三下亚段为例

胜利油田某地区沙三下亚段浊积岩、三角洲沉积体时空展布复杂,大量分布的灰质泥岩对沉积体系空间描述造成了影响。为更好地对该类沉积体系进行研究,基于常规测井资料、岩心观察、薄片鉴定及XRF(X-ray fluorescence)元素测试等资料,从沙三下亚段富灰质泥岩岩石类型分析入手,对不同尺度灰质泥岩岩石学及测井响应特征进行了总结,划分不同的岩石类型组合并建立了测井响应模式。研究结果表明,深灰色灰质泥岩具有低GR(自然伽马)中AC(声波时差)特征,砂质泥岩及深灰色泥岩呈现高GR、高AC特征。砂质泥岩的GR均值大于深灰色泥岩,而声波时差值则偏低。研究区岩石划分为灰质泥岩—砂岩型、泥岩—砂岩型、灰质泥岩—泥岩型、灰质泥岩—砾岩型四种类型,建立了相应的测井解释模型。     

不同类型致密气层对产能贡献的实验评价方法

针对在建立岩芯含水饱和度时,用地层水饱和经常出现盐析、用无离子水饱和会导致水敏/盐敏损害等问题,提出将岩芯进行550 ℃高温处理2 h,钝化气层中的水/盐敏性黏土矿物,再使用无离子水建立不同含水饱和度开展评价实验,能有效消除此类实验误差;且岩芯可以重复实验,既克服了岩芯非均质性带来的误差,又能节约大量的珍贵岩芯。以四川盆地合川须二低渗气层I、II、III 类气层为研究对象,利用该方法评价了不同类型气层对产能的贡献率,研究表明高温处理后岩芯没有产生微裂缝,绝对渗透率下降5% 左右。     

MCS黏土防膨剂的合成

为了解决低渗透储层黏土膨胀所带来的地层伤害以及产量影响,合成了一种以一乙醇胺为反应原料的低分子量黏土防膨剂MCS,根据线性膨胀仪的测定结果得到最优反应过程;采用岩屑滚动实验评价其长效性;通过红外光谱验证其结构;利用显微镜对比观察作用黏土微观形貌得到不同溶液的实际作用效果。结果表明:最佳反应温度为80℃,一乙醇胺与环氧氯丙烷摩尔质量比为1∶1,溶剂用量为40%,反应时长为6 h;红外光谱表明其具备目标产物的各种特征峰;通过测试其不同添加浓度与不同p H下对黏土稳定性能的影响,得到最优添加量为3%,此时膨胀高度最低为2. 98 mm,具有良好的抗酸碱性且作用效果持久;使用显微镜观察得到MCS除具有一定稳定作用外,与高分子量阳离子聚合物相比,分散不产生聚块且使用效果显著。     

不同黏粒含量对花岗岩残积土渗透性影响

开展不同黏粒含量对花岗岩残积土渗透性影响的试验研究,揭示花岗岩残积土中黏粒含量对其渗透系数的影响趋势,为花岗岩残积土的工程实践提供理论依据。以广西贵隆高速项目为依托,选取广西宾阳地区典型的花岗岩残积土,加入一定量的黏土,进行标准击实试验,测定不同黏粒含量条件下、标准击实后土样的渗透系数。结果分析表明：花岗岩残积土中的不同黏粒含量对其渗透性影响区别较大,黏粒含量的增加导致了渗透系数的降低;花岗岩残积土的渗透系数随着含水率的增大而逐渐减小;红黏土中的高岭石是影响花岗岩残积土渗透性的主要黏粒成分。     

金属离子对粘土液塑限影响的实验研究

在正交实验设计的基础上,对粘土吸附离子的力学特性进行了室内实验研究．结果表明：粘土的塑性指数基本随吸附离子含量的增大而增大;在单离子的情况下,离子浓度与土的塑性指数之间表现出良好的线性关系．