工业碱渣改良的云南蒙自膨胀土细观机理研究

为分析工业碱渣作为添加剂对云南省蒙自地区典型膨胀土改良的可行性和改良效果,通过基本物理性质试验、膨胀特性试验、剪切试验、SEM扫描电镜及XRD试验,对比工业碱渣与石灰对云南蒙自典型膨胀土的改良效果及改良前后膨胀土的微观结构变化情况,从而得到最佳改良方案。结果表明,工业碱渣和石灰对云南蒙自地区膨胀土均有一定改良效果,其中工业碱渣对云南蒙自膨胀土改良效果最为明显,且当掺入比达到30%时,改良效果最佳。     

工业碱渣改性膨胀土室内试验研究

为验证工业碱渣改良云南蒙自地区典型膨胀土的效果,通过对比试验探讨不同掺料比的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣膨胀土的基本特性。结果表明:工业碱渣使素膨胀土的自由膨胀率从71%降至18%,且工业碱渣改性土最小膨胀率仅为水泥改性土的3/4;工业碱渣、水泥、水泥+工业碱渣均可改善膨胀土的颗粒级配,工业碱渣在掺料比30%时效果最明显;工业碱渣掺比40%时,素膨胀土塑限从23%增加到37%,液限从64%降低到42%,塑性指数从41.6降低到5.3;随着工业碱渣掺料比增加,最大干密度逐渐减小,最优含水率先减小后增大,掺比为30%时,最大干密度和最优含水率达到最优。     

基于流固耦合理论的尾矿库数值模拟及模型试验研究

以云南省某尾矿库为例,运用流固耦合原理进行尾矿库三维有限元数值模拟,研究尾矿库在正常工况和洪水工况下浸润线高低和孔隙水压力大小变化情况,并运用模型相似理论建立室内尾矿库试验模型,分别在2种工况下进行浸润线和孔隙水压力实际测量。研究结果表明:正常工况下,数值模拟中考虑流固耦合作用比不考虑流固耦合作用时浸润线偏差5%,孔隙水压力大小偏差30%;模型试验实测浸润线和孔隙水压力结果与考虑流固耦合作用时偏差分别为0.12%、6%,不考虑流固耦合作用时偏差分别为0.35%、21.20%。洪水工况,数值模拟中考虑流固耦合作用比不考虑流固耦合作用时浸润线偏差10%,孔隙水压力偏差16%;模型试验实测浸润线和孔隙水压力结果与考虑流固耦合作用时偏差分别为4.6%、4.1%,不考虑流固耦合作用时偏差分别为7.3%、11.3%。在2种工况下,数值模拟考虑流固耦合作用时尾矿库内浸润线和孔隙水压力更加接近室内模型试验结果。因此,在数值模拟中考虑流固耦合作用的计算结果更加趋于实际工程情况和满足工程实际要求。