水泥—碱渣加固软土试验研究

碱渣是一种工业废弃物,与水泥一样可用来加固软土地基,配制不同比例的水泥碱渣对软土进行加固,养护28 d进行无侧限抗压强度以及压缩特性的试验,通过试验可得,水泥和碱渣可以明显提高无侧限抗压强度和降低土体的压缩性,并且选出最优配比应用于工程实践。通过微观试验分析,水泥碱渣加固后的土体产生了具有胶凝性的CAH,CSH以及钙矾石,对于强度的增加和压缩特性的变化做出了微观解释。     

不同地区黄土动强度变化规律试验研究

利用动扭剪仪,研究了不同地区(兰州、洛川、杨凌、巩义)黄土的动强度特性以及变形特性.重点研究了不同地区黄土在不同含水率,不同固结应力和振次下的动强度特性及其相互差异.研究表明:各地区黄土动强度特性由强到弱依次是杨凌、巩义、洛川、兰州,总趋势上呈现出由西北向东南逐渐增强的态势;含水率及固结应力对试样强度均影响明显;各地区黄土受含水率影响存在明显差异,随强度的增强对含水率的敏感性增强;非饱和黄土和饱和黄土在强度及变形特性存在明显差异;由四个地区的原状黄土的Tdf/σ3,与破坏振次N的关系曲线,得出这些地区黄土Tdf/σ3～N均没有归一性,但随着含水率的增大归一性趋势逐渐增强.     

考虑降雨入渗的隧道变形及支护受力数值分析

隧道施工过程中,降雨入渗对隧道围岩变形及支护受力特性的影响较为显著。本文利用有限差分软件FLAC3D建立隧道数值分析模型,通过内置FISH语言将节点饱和度变量转化为单元变量,将基质吸力和土体强度参数随含水率变化关系嵌入数值模型中,实现了隧道围岩由于降雨入渗产生非饱和渗流过程的数值模拟。对不同降雨强度下土体含水率、基质吸力、隧道变形及初期支护受力随降雨历时的变化规律进行了分析。结果表明:随降雨历时增加,浸润锋线向隧道拱顶发展,此时拱顶沉降及初支衬砌受力均显著增大。当降雨强度较小时,隧道变形和支护受力随降雨强度增加变化明显;当降雨强度增大到土体饱和渗透系数后,隧道变形和支护受力随降雨强度变化较小并逐渐趋于稳定。     

陇东地区非饱和原状黄土的三轴力学特性

为获得陇东地区非饱和原状黄土的变形和强度特性及相关参数,对不同基质吸力及不同净围压下的非饱和原状黄土进行了常含水率三轴剪切试验,研究常含水率下陇东地区非饱和原状黄土的变形特性、临界状态、强度参数及基质吸力变化特性。研究结果表明:不同基质吸力下,偏应力与体应变临界状态线均呈线性关系;p-q平面内的原状黄土强度包线可以归一为一条直线,且可近似用饱和土临界状态线表示;非饱和黄土的抗剪强度受基质吸力的影响,非饱和原状黄土的黏聚力随基质吸力的增大而增大,有效内摩擦角受基质吸力的影响较小,可近似为一常数;并对不同基质吸力下陇东地区非饱和原状黄土的弹性模量进行拟合。     

海湾相有机质浸染砂的动力特性试验研究

海南省沿海地区分布着一种特殊的海湾相有机质浸染砂,为研究其动力特性,利用动三轴仪进行了不同围压和含水率下的动力变形特性及动强度特性试验研究。分析含水率、围压对其动应力-动应变关系、动弹性模量、阻尼比的影响。试验结果表明：在动应变不变的条件下,动应力随含水率的增多而减小,随围压的增大而增大;动弹性模量在含水率变化时,变化趋势较平缓;阻尼比随着动应变的增加而增大,随含水率的增大而减小。在围压改变时,阻尼比的变化不明显。为海南省海湾相有机质浸染砂地区构筑物的动力计算参数的选取提供参考依据。     

格宾网加筋红砂岩粗粒土的强度和变形特性

开展了不同加筋层数、不同压实度、不同含水率的格宾网加筋红砂岩粗粒土大三轴试验,分析格宾网层数、试样含水率和压实度对红砂岩粗粒土应力应变关系、强度和变形特性的影响,引入强度比参数评价加筋效果,并与土工格栅加筋方案进行对比。试验结果表明:格宾网加筋能明显提高红砂岩粗粒土的峰值强度和土体延性;格宾网加筋使红砂岩粗粒土的黏聚力大幅提升,但其内摩擦角提高幅度不大;在同一压实度下,加筋和未加筋土体的黏聚力随含水率变化呈现非线性变化关系,且在最佳含水率附近达到峰值;在同一含水率下,黏聚力和内摩擦角随试样压实度的增加而增大;加筋效果与加筋层数、土体含水率和压实度有关,格宾网加筋的作用发挥随围压增大而减小。     

陇东地区非饱和黄土的强度及变形特征研究

以4种不同含水率的重塑土样为研究对象,分析了陇东地区非饱和黄土的强度及变形特征随压力及含水率变化的规律,分析结果表明,土壤剪切强度与含水率间呈负相关,而与垂直压力呈正相关;土壤内摩擦角和粘聚力随着含水率的增加而减小,粘聚力与含水率呈二次函数关系,而含水率与内摩擦角呈线性关系;含水率与压力均会影响黄土的变形,黄土压缩应变随土壤含水率的增大、垂直压力的增大而增大,垂直压力与黄土压缩应变间存在良好的幂函数关系。     

冻融循环对高含水量黄土压缩变形特性的影响

为了研究不同冻融循环次数下含水量变化对季节性冻土地区高含水量黄土压缩变形特性的影响,以山西阳曲地区高含水量黄土为研究对象,分别进行不同含水率、冻融循环次数的侧限压缩试验,并引入压缩变形系数来表达黄土的压缩变形特性。研究表明,当含水率达到22%时,未经冻融土样表现出明显的湿软特性,随着冻融循环次数的增加,土样的湿软特性逐渐加剧,且冻融循环次数5次之前土样的压缩变形较大;随着含水率的逐级增加,存在一个含水率阈值,使得冻融循环作用对土样的压缩变形特性将产生显著的影响;并通过割线模量法对该黄土压缩变形过程中的应力应变关系进行分析,得出拟合结果。     

黄土塬非饱和黄土增湿变形特性及结构性研究

为了研究黄土塬地区非饱和黄土增湿变形特性及其与结构性的关系,选取庆阳市西峰区某建筑场地土样,对其进行了不同含水率下的黄土固结试验研究,讨论了湿陷系数与压力、初始含水率及初始结构强度的关系。结果表明:不同浸水压力作用下,湿陷系数随初始含水率的增大基本呈现递减趋势;高压力处增湿湿陷性强,低压力处增湿湿陷性弱;黄土结构强度随初始含水率的增大呈降低趋势,且在含水率增大初期,黄土结构强度降低速率较大,后期速率减缓;黄土湿陷前后土体的微结构发生了明显变化,形成了较稳定的次生结构。     

非饱和原状黄土增湿条件下力学特性试验研究

利用FSY30型应变控制式非饱和土三轴仪采用常含水率试验,研究陕西泾阳县某边坡原状黄土在不同含水率(无偏应力条件下增湿)、不同固结围压下的强度和变形特性,求得Fredlund双应力状态变量抗剪强度公式中b?值并利用含水率建立了工程中实用的抗剪强度公式;再将天然原状土在不同偏应力水平下增湿饱和后继续剪切,观察其力学特性。两种增湿条件下试验结果表明:该地区黄土应力应变曲线关系呈剪切硬化型;含水率与初始基质吸力呈双曲线关系,剪切过程中基质吸力无明显变化,抗剪强度指标黏聚力随着含水率的增大显著降低而内摩擦角所受影响较小;有偏应力条件下试样浸水饱和后破坏强度显著降低,但对应力应变关系影响较小,增湿时偏应力水平越低,土样饱和后的稳定偏应力值越小。     

碱渣土强度和变形的室内试验研究

进行了不同配比碱渣土的室内力学性能试验,试验结果表明加入钢渣、分砂后提高了碱渣土的抗剪强度,减小了其压缩性,而加石灰的碱渣士的无侧限抗压强度大幅提高。     

矿渣-水泥固化碱渣土的工程特性

以天津港北疆港区的废弃碱渣为研究对象,提出了利用高炉矿渣微粉(GGBS)、水泥对高含水率碱渣进行固化处理的方法,并对基于模糊评价法得到的优选配合比固化碱渣土的压缩特性进行了研究.结果表明:同等固化剂掺量下,混掺固化剂的固化碱渣土的强度要高于单掺固化剂的固化碱渣土;基于优选配合比(3%水泥+8%GGBS)的固化碱渣土压缩系数及压缩指数随龄期的延长不断降低,而结构屈服应力不断增大.固化碱渣土的压缩性能在屈服前后变化很大,建议工程中应确保上部荷载不能超出其结构屈服应力,以免发生突然破坏.     

碱厂白泥作为填埋场衬层防渗土料的探索研究

首先分别对白泥和在青岛2个填埋场取回的2种粘土防渗土料(风化土和亚粘土)的压实性、抗剪性、渗透性以及收缩性等几个主要的衬层设计指标进行了对比评价,结果表明,白泥具有较差的压实性、良好的抗剪性和抗干裂性,测得其在最优含水率及相近含水率下的击实土样的渗透系数均在10-7cm/s数量级范围内。然后将白泥与2种粘土防渗土料进行复合,形成2种混合式的复合土料(白泥+风化土和白泥+亚粘土)和2个夹层结构复合土料(白泥/风化土和白泥/亚粘土),测试其渗透系数:亚粘土添加量为30%～40%的白泥+亚粘土混合土料以及2个夹层结构复合土料的防渗性能较好,渗透系数都达了10-8cm/s数量级。     

碱渣土工试验方法及其工程土特性研究

根据碱渣的化学构成与土不同的特点,通过一系列试验的比较与探索,提出了测定碱渣基本物理性质较为合理的试验方法。在此基础上研究了碱渣及其滤饼与粉煤灰、黏土在不同配比下的力学特性,从而为碱渣的综合利用提供重要的技术依据。     

碱渣粉煤灰免烧砖的研制及机理

本文探讨了以碱渣和粉煤灰作为主要材料 ,通过一定的工艺过程制成碱渣粉煤灰砖的可能性。着重讨论了碱渣粉煤灰砖强度产生的机理     

添加碱渣对污泥厌氧消化的影响研究

将碱渣与城市污水处理厂的剩余污泥按不同的比例均匀混合后,进行厌氧消化试验,并根据消化液中SCOD、pH值及产气量等指标的变化,分析了碱渣对污泥厌氧消化性能的影响.结果表明:在碱渣添加量<8.25 g/L时,对污泥厌氧消化中的水解反应有较大的促进作用,溶出的有机物可生物降解性好;在试验的碱渣添加量范围内,厌氧消化液的pH值维持在7～8,显示碱渣对污泥消化产生的有机酸具有一定的缓冲作用;当碱渣添加量为3.30 g/L时,产气量和甲烷产量最大且厌氧消化反应速度最快,与未添加碱渣的相比则甲烷产量提高了约37.9%.碱渣中含有的碱性物质对污泥厌氧消化有较大的促进作用.     

利用碱渣和粉煤灰制取工程土的室内试验研究

碱渣是氨碱法生产纯碱时产生的工业废料,将碱渣与粉煤灰拌和制成工程土,并对其进行室内物理力学指标试验研究.结果表明,新型工程土无侧限抗压强度介于0.22~0.28MPa之间,一定程度上能将其应用于工程实际,能够合理地解决碱渣废料的堆积及污染问题.     

水泥性质对半柔性复合混凝土使用性能的影响

通过室内试验评价了水泥类型对水泥乳化沥青半柔性复合混凝土性能的影响,采用X衍射分析揭示了不同水泥在乳化沥青中的水化机理差异。结果表明,不同水泥对复合混凝土的马歇尔稳定度影响较小,但是对劈裂强度和水稳定性影响较大,传统的马歇尔设计方法无法区分水泥类型对混凝土的影响。为了保证混凝土的强度和水稳定性,宜选择硅酸三钙、铝酸三钙等含量较高的水泥,同时限制水泥中活性掺和材料的含量。另外,增加吸水性较强的熟料含量有助于促进乳化沥青破乳,提高混凝土的早期强度和水稳定性。     

碱渣土的击实试验

为了指导碱渣土填土施工 ,找出最优配比 ,研究了不同配比碱渣土的击实试验 .试验结果表明 ,加入钢渣的碱渣土的击实效果较好     

石灰粉煤灰稳定黄土的无侧限抗压强度研究

以石灰粉煤灰稳定黄土为对象,通过标准击实试验、无侧限抗压强度试验,研究养护龄期和石灰粉煤灰掺量对稳定黄土最佳含水率、最大干密度及无侧限抗压强度的影响。结果表明,随石灰粉煤灰掺量的增加,稳定黄土最佳含水率增大,最大干密度减小;石灰粉煤灰掺量一定时,随粉煤灰掺量的增加,最大干密度增大,最佳含水率减小;无侧限抗压强度随养护龄期的增长、石灰粉煤灰掺量的增加而增大。通过对试验数据的拟合回归,建立了稳定黄土无侧限抗压强度与孔隙率、粉煤灰与石灰的比值（F/L）及石灰粉煤灰总体积掺量的关系。