铅污染土固化体冻融循环效应和微观机制

为了研究冻融循环对铅污染土固化体工程特性的影响规律及其作用机制,开展了不同压实度试样(90%,96%)的冻融循环试验。通过对经历不同冻融循环次数(0,3,6,10次)作用后的试样进行无侧限抗压强度、渗透和溶出特性试验,探讨了冻融循环作用对铅污染土固化体工程特性的影响规律。试验结果表明,冻融循环作用对不同压实度试样有着不同的影响规律。随着冻融循环次数增加,90%压实度试样的抗压强度降低、渗透性增大、铅浸出浓度增大,而96%试样呈现出相反的规律,即冻融循环对高压实度试样影响不大。为了探索冻融循环作用对铅污染土固化体工程特性影响的微观机制,开展了不同冻融循环作用下试样微观结构试验。试验结果表明,冻融循环对高压实度(96%)试样微观结构影响不大,随着时间的延长,试样内颗粒团聚,孔隙减小,试样内孔隙以颗粒间和团粒内孔隙为主;而冻融循环作用使低压实度试样(90%)孔隙增大,试样内颗粒团聚,团粒间大孔隙占主要比重,这是导致低压实度铅污染土固化体工程特性的劣化的根本原因。     

石灰处治膨胀土冻融循环试验研究

通过对冻融循环后的石灰处治膨胀土土样进行固结不排水三轴试验,研究了冻融循环对土样抗剪强度指标和抗剪强度的影响,建立了抗剪强度指标和抗剪强度与冻融循环次数之间的关系,分析了处治膨胀土冻融循环的破坏机理。     

聚丙烯纤维土在冻融循环条件下的抗剪强度分析

为研究冻融循环作用对聚丙烯纤维土抗剪强度的影响规律,采用了全组试验的方法,考虑了3个不同因素(冻结温度、含水率、冻融循环次数)对聚丙烯纤维加筋土的抗剪强度影响,并通过数据分析建立了不同影响因素对聚丙烯纤维土抗剪强度指标的拟合关系式。试验结果表明,在冻融循环作用下含水率对纤维土抗剪强度影响显著性最大,含水率越高,黏聚力和内摩擦角越小;冻融循环中冻结温度越低,内摩擦角越大,黏聚力越低;冻融次数对内摩擦角影响不显著。通过数据拟合,得到一个良好的拟合公式。     

短期冻融循环作用下固化铅污染土毒性浸出特征研究

冻融循环作用是影响污染土环境效应的重要营力之一.该文通过TCLP毒性浸出试验,结合室内土工试验,ICP-OES、XRF化学分析等手段,研究短期冻融作用下固化铅污染土浸出性质的变化,以及污染土浸出液各项理化指标间的相互影响关系.研究结果表明:在冻融作用前期,突然开始的冻融作用对污染土可能起到扰动作用,使浸出液指标突然发生较大变化;冻融循环作用会降低土壤对铅离子的吸附能力以及固化剂的固化能力.     

短期冻融循环作用下固化铅污染土毒性浸出特征研究

冻融循环作用是影响污染土环境效应的重要营力之一.该文通过TCLP毒性浸出试验,结合室内土工试验,ICP-OES、XRF化学分析等手段,研究短期冻融作用下固化铅污染土浸出性质的变化,以及污染土浸出液各项理化指标间的相互影响关系.研究结果表明:在冻融作用前期,突然开始的冻融作用对污染土可能起到扰动作用,使浸出液指标突然发生较大变化;冻融循环作用会降低土壤对铅离子的吸附能力以及固化剂的固化能力.     

考虑水分迁移影响的浅层膨胀土抗剪强度冻融劣化特征

冻融作用下的水分迁移及其伴生现象会使浅层膨胀土的抗剪强度发生劣化,探明水分迁移对浅层膨胀土抗剪强度的影响对于膨胀土工程冻融病害的防治是必要的。首先,模拟实际冻融边界条件开展膨胀土在单向冻结–双向融化作用下的水分迁移试验,在此基础上进一步开展膨胀土的直剪试验;试验过程中对土样的水分场、温度场、竖向变形均加以监测。研究结果表明:(1)冻结温度梯度对水分迁移量的影响较大,冻融后膨胀土表现出冻胀融沉的特点且融沉量略大于冻胀量;(2)抗剪强度的变化与含水量的重分布沿深度方向上表现出了高度的相关性,抗剪强度在含水量增高的冻土区均表现出衰减的特点,在含水量降低的未冻区则表现出小幅度增加的特点,抗剪强度变化幅度随含水量变化幅度的增加而增大;(3)沿土样深度方向上抗剪强度指标的变化特征与含水量的变化特征也表现出了较高的相关性,含水量降低区的抗剪强度指标均有小幅增加,含水量增高区中基本上都呈现出衰减趋势,黏聚力的大幅减小是膨胀土抗剪强度冻融劣化的主要原因。     

不同循环模式条件下膨胀土的力学特性变化规律及其物理机制研究

北疆寒旱区复杂的环境因素是膨胀土渠坡劣化的重要原因，并由此诱发膨胀土渠坡发生滑动破坏现象。为深入研究寒旱区膨胀土渠坡的劣化机理，通过对膨胀土进行三种不同循环模式下的直剪、压缩、渗透及扫描电镜试验，从宏-微观角度分析其力学特性规律并揭示其物理机制。试验结果表明：(1)直剪试验：不同循环模式作用下的膨胀土黏聚力均随循环次数的增加均呈逐渐减小的趋势，干湿-冻融循环减小幅度最大，干湿循环次之，冻融循环最小，内摩擦角变化幅度不大，基本上处于稳定值；膨胀土经过循环后，裂隙的增多使颗粒间的联结被破坏，降低了颗粒间的胶结作用，致使抗剪强度降低。(2)压缩试验：随着循环次数的增加，稳定孔隙比呈下降趋势，表明土体的压缩性增强，同条件下干湿-冻融循环压缩性指标变化幅度最大，冻融循环变化最小；不同循环模式条件下，干湿循环使颗粒破损严重，土颗粒间胶结力下降，导致土颗粒骨架发生变化且无法恢复，压缩性增大，冻融循环过程中试样中的自由水冻结使得孔隙增加，土颗粒被冰晶挤压形成新的骨架结构，孔隙比减小但整体变化不大，其中微观孔隙率及颗粒定向频率是影响压缩指标的主要因素。(3)渗透试验：渗透系数在循环过程中变化分为缓慢、迅...     

冻融循环作用下原状过湿土的抗剪强度试验

为了研究季冻地区过湿土的抗剪强度特性,利用青冈过湿土路基段原状土进行抗剪强度试验,分析了不同含水量对过湿土的抗剪强度影响,重点研究了冻融循环作用下过湿土抗剪强度变化规律。试验结果表明:不同含水量的过湿土应力应变曲线均趋于硬化型,含水量越大,过湿土的抗剪强度越小,相应的内摩擦角和黏聚力也越小;同未冻融土相比,经冻融循环的过湿土黏聚力显著增加,内摩擦角减小;相同含水量的过湿土经冻融循环的次数越多,融化后土的抗剪强度越大,而且随着冻融次数的增多,黏聚力开始下降,内摩擦角显著增大。     

水泥固化锌离子污染土力学特性试验研究

水泥固化重金属污染场地在工程实践中取得了较好的处治效果,然而不同类型的重金属离子,由于其化学性质的差异,其相应的固化体物理力学性质也不同。本文基于锌离子污染土样,通过室内试验研究了不同浓度的污染物掺量下土样的强度及压缩特性,同时采用不同掺量的水泥对污染土样进行固化处理,并进行了相关强度及压缩试验。试验结果表明:锌离子会引起土样强度及压缩特性的劣化,但劣化程度较小,且离子浓度对其劣化程度影响较小;采用水泥对重金属污染土样进行固化,土的强度及压缩特性会显著增大,并随着水泥掺量的增加而提高;锌离子会显著抑制水泥的固化过程,当锌离子浓度达到1.25%时,7.5%的水泥掺量不能有效增强固化体强度及压缩特性。     

饱和黏性土抗剪强度的试验方法

饱和黏性土的工程特性,与其应力状态密切相关。自然状态的地基土固结应力状态以及工程设计工况的应力状态,是确定地基土抗剪强度试验方法必须考虑的问题。通过原状土的土工试验,分析研究饱和黏性土抗剪强度试验方法及对其抗剪强度指标的影响,提出现场取得的不扰动土样,在试验室进行抗剪强度试验,必须进行恢复土样初始应力状态的预处理;应针对实际工程问题需要,确定固结压力及排水条件进行土样的剪切试验;资料整理时应区分工程应用的应力条件,小于前期固结压力的压力段和大于前期固结压力的压力段分别进行统计分析,确定抗剪强度指标。     

冻融循环作用对细粒土边坡稳定性数值模拟影响

通过室内冻融循环试验和剪切试验,对细粒土冻融循环前、后抗剪强度特性参数变化进行了研究,并运用FLAC3D软件对边坡的稳定性进行数值模拟分析,通过数值模拟分析发现,冻融循环作用对边坡的稳定性有一定影响。     

土体K_0固结-卸荷剪切试验研究

根据基坑开挖的特点,改进常规三轴试验仪器的控制程序。并以此为基础,利用三轴仪对基坑开挖过程中土体的K_0固结-侧向卸荷过程进行模拟,同时与常规三轴压缩试验结果进行对比分析,研究了侧向卸荷过程对土体抗剪强度指标产生的影响。试验结果表明,经过侧向卸荷过程的土样抗剪强度指标与常规三轴压缩试验结果明显不同,特别对于深层土,抗剪强度指标下降急剧,说明卸荷过程对土体抗剪强度指标有较大影响。     

重庆某铅污染场地采用固化稳定化法修复研究

我国工业企业造成的土壤污染问题日趋严重,国家从战略层面指导并要求加速发展土壤修复产业与技术,固化稳定化重金属污染土的研究是目前国内外环境岩土工程界研究的热点、重点、难点课题之一,本文利用重庆市某铅污染场地采取高等污染和中等污染的土样,通过室内试验采用独有新型药剂分别对其进行固化稳定化处理,并测试其环境安全特性及工程适用性,为后期修复施工提供合理化建议。     

用圆锥试验确定粘性土性质指标的新方法

本文用圆锥试验和常规试验对原状土和重塑土的物理力学性质进行了大量的对比试验,根据这些试验成果提出了确定粘性土性质指标的新法。这个方法十分简捷,一个试验人员在一小时内可完成一个土样的液限、塑限、天然稠度、渡性指数、灵敏度等试验,并得出原状土和重塑土的无侧限抗压强度和不排水抗剪强度。如果采用常规试验,将要许多天才能完成。此外,本文还分析了圆锥入土深度和抗剪强度之间的关系,并给出了液塑限和不同稠度的抗剪强度。     

复合固化剂固化某淤泥质土的试验研究

为了改善青弋江分洪道工程淤泥质土地基的物理力学性能,选用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、水玻璃以及木质素磺酸钠组成的水泥基复合固化剂,以青弋江芜湖段典型淤泥质土样作为试验土样,进行了室内固化试验研究,分析了固化剂掺量、淤泥质土初始含水率以及养护龄期的改变对固化土无侧限抗压强度和抗剪强度参数的影响关系。研究结果表明:对于提高青弋江淤泥质土强度,试验所用固化剂作用效果明显,90d龄期养护条件下,掺入复合固化剂处理的固化淤泥质土无侧限抗压强度最高为单掺水泥条件下固化土无侧限抗压强度的4.2倍,同时前者抗剪强度也明显大于后者;固化土无侧限抗压强度随固化剂掺量增加而提高,但增长速率逐渐减缓,同时还随着养护龄期的增加而提高,两者呈明显的对数关系。     

季冻区典型土类抗剪强度冻融修正系数研究

目前冻融循环下土抗剪强度变化规律尚无统一认识,工程上也缺少计算依据。选取季冻区3种代表性土类,黏土、粉质黏土和粉土质砂,采用新的制样标准,通过三轴试验,发现冻融循环下土抗剪强度指标变化模式和规律,定义了冻融循环修正系数,以未经冻融循环的抗剪强度指标为基准,并给出冻融循环下典型土类抗剪强度计算公式。结果表明:冻融循环试验中试样制备不能采用常规土样制备标准,否则试样密度离散性被放大,导致试验结果很容易出现离散而没有规律性;冻融循环下黏土、粉质黏土、粉土质砂黏聚力呈指数下降,而内摩擦角随着冻融循环次数的增加呈指数增加,但具体表现不同。冻融循环下粉土质砂黏聚力降低约20%,内摩擦角增加约10%,受冻融影响较少,冻融稳定性较好;粉质黏土黏聚力降低约55%,内摩擦角增加约20%,冻融稳定性次之;黏土黏聚力降低约70%,内摩擦角增加约40%,受冻融影响最大,冻融稳定性最差。     

某边坡勘察工程中直剪试验的应用

通过工程实例说明在边坡勘查工程中室内直剪试验与现场直剪试验不同方法和结果,由于室内试验土样与现场实际的土样情况难达到一致,笔者分析说明了现场直剪试验的必要性,为边坡勘查工程提供较为可靠的抗剪强度指标。     

冻融循环条件下GCL防渗垫与宽级配砾质土接触面抗剪强度试验研究

季节性冻土区垃圾填埋场封场复合防渗系统会受到冻融环境的影响。在冻融循环条件下,作为复合防渗系统保护层的宽级配砾石土与GCL(土工合成材料膨润土垫)接触面的抗剪强度性状至关重要。文中采用直剪仪测定了经室内不同冻融循环作用的复合防渗系统的防渗垫GCL与宽级配砾石土(保护层)之间的抗剪强度,分析了二者接触面抗剪强度与冻融循环次数的关系及其变化规律。试验结果表明,宽级配砾质土与GCL接触面的抗剪强度随冻融循环次数的增加而减小;相同冻融温度条件下,GCL质量含水率对接触面的抗剪强度的影响比较显著,接触面的抗剪强度随GCL质量含水率的增大而减小;随着冻融循环次数增加,接触面的粘聚力逐渐下降,内摩擦角有减小趋势,但降幅较小;宽级配砾质土与GCL接触面强度大于粘土与GCL接触面强度。     

冻融循环作用对青藏粘土物理力学性质的影响

为研究冻融循环作用对土物理力学性质的影响,以青藏粘土为研究对象,通过对室内制备的粘土试样在经历0～21次完整冻融循环过程后,进行不同围压下三轴压缩试验,研究经多次冻融作用后,高度、试样含水量、应力–应变行为、破坏强度、弹性模量、抗剪强度指标等物理力学性质的变化。试验结果表明:冻融过程是使土体从不稳定态向动态稳定态的发展过程,反复的冻融循环改变了土体的性状,使得土体向新的动态稳定平衡状态发展。     

非饱和黏性土的抗拉强度与抗剪强度关系试验研究

 通过对具有一定抗拉强度的非饱和黏性土在不同含水量状态下的重塑土样进行剪切和拉伸对比试验研究,结果表明,非饱和黏性土的抗剪强度指标c和j在一定范围内都随含水量的增大而减小;以三轴拉伸试验围压为大主应力、轴向应力为小主应力所确定的各应力圆符合莫尔–库仑准则;物理性状相同的非饱和黏性土重塑土样的抗拉强度与抗剪强度存在一定的函数关系。提出在无拉伸试验条件情况下,可通过相应物理性状的剪切试验结果计算非饱和黏性土的抗拉强度思想。