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题名硫酸锌胶结珊瑚砂渗透特性试验及工程应用探讨
被引量：1
- 1
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作者
王新志
黄鹏
雷学文
文东升
丁浩桢
刘铠诚
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机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
武汉科技大学城市建设学院
中国科学院大学
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2094-2104,共11页
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基金
自然科学基金面上项目(No.42372338)。
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文摘
对松散珊瑚砂进行胶结处理以降低岛礁地层渗透性是促进生态岛淡水涵养的重要手段之一。为此,开展了硫酸锌胶结珊瑚砂的渗透试验,分析了不同浸泡时长、硫酸锌溶液浓度及初始干密度对胶结珊瑚砂渗透性的影响,采用干湿循环试验验证其耐久性,通过X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)、能量色散X射线光谱(energy dispersive spectrometer,简称EDS)及计算机断层扫描(computed tomography,简称CT)扫描研究微观胶结机制。结果表明:(1)硫酸锌胶结可将珊瑚砂渗透系数降低70.17%~95.79%;(2)干湿循环16次后,胶结处理36 h的珊瑚砂样品质量损失率不超过4%,渗透系数变化不超过1.0×10^(-3)cm/s,表明样品耐久性良好;(3)珊瑚砂和硫酸锌反应生成二水石膏与菱锌矿填充样品孔隙,使孔喉平均半径、配位数均减小,孔隙连通性显著下降。该技术可应用于岛礁吹填初期固砂防侵蚀、提高地基承载力、降低渗透性以促进地下淡水涵养和生态岛建设,具有重要的工程应用价值。
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关键词
硫酸锌
珊瑚砂
渗透系数
干湿循环
岛礁
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Keywords
zinc sulfate
coral sand
permeability coefficient
dry-wet cycles
reef island
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分类号
TU441
[建筑科学—岩土工程]
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题名间断级配珊瑚砂地基渗流侵蚀稳定性试验研究
被引量：1
- 2
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作者
黄鹏
雷学文
王新志
沈建华
丁浩桢
文东升
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机构
武汉科技大学城市建设学院
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国科学院大学
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3366-3377,共12页
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基金
自然科学基金面上项目(No.42372338,No.42177151)。
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文摘
为解决降雨入渗导致的岛礁珊瑚砂地基沉降、塌陷等渗流侵蚀问题,利用自制渗透仪对不同D_(15)/d_(85)(D_(15)为粗粒组中小于某粒径的土颗粒累计百分含量为15%所对应的颗粒粒径,d_(85)为细粒组中小于某粒径的土颗粒累计百分含量为85%所对应的粒径)和细颗粒含量的间断级配珊瑚砂开展自上而下的单向渗透试验,厘清细颗粒迁移特征和流失的基本条件,揭示珊瑚砂渗透性变化规律,并借助微观手段对其内在机制进行分析。结果表明:(1)对于土骨架粒径为2~10 mm的珊瑚砂而言,粒径为0.25~0.50 mm的粒组是保证其渗流侵蚀稳定的关键粒组;(2)间断级配珊瑚砂地基D_(15)/d_(85)比值小于10且细颗粒含量在20%~30%之间时,渗流侵蚀稳定性较好;(3)与石英砂相比,珊瑚砂特殊的矿物成分及颗粒形貌导致其更难发生颗粒迁移,抗渗流侵蚀能力更强;(4)工程实践中,可通过提高相对密实度、优化颗粒级配或采取注浆胶结等措施提高地基渗流侵蚀稳定性。研究结果可为岛礁地基抗渗流侵蚀设计提供科学依据。
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关键词
岛礁
珊瑚砂
细颗粒含量
颗粒迁移
渗流侵蚀
渗透试验
水力梯度
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Keywords
island reef
coral sand
fine particle content
particle migration
seepage erosion
penetration test
hydraulic gradient
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分类号
TU472
[建筑科学—结构工程]
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题名膨胀土裂缝灌浆效果可视化定量评价方法
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作者
周学友
张敏
常兆广
翟晓平
丁浩桢
王新志
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机构
中国南水北调集团中线有限公司渠首分公司
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国科学院大学
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第10期108-114,122,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(41572297)。
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文摘
膨胀土裂缝灌浆效果评价是工程界的一大难题。采用微米CT扫描对膨胀土试样裂缝的灌浆充填效果进行了定量评价和分析,提出采用整体孔隙率、逐层面孔隙率、孔隙等效直径与灌入指数等指标对膨胀土裂缝灌浆充填效果进行定量综合分析。采用超细水泥和膨胀土配置4种浆液对膨胀土裂缝进行灌浆试验,在灌浆前、后对试样进行CT扫描获取内部切片图像后再进行三维重建和后处理分析。采用整体孔隙率、逐层面孔隙率、孔隙等效直径和灌入指数定量分析了膨胀土裂缝灌浆效果和最小可灌入裂缝宽度。结果表明:浆液的可灌性随水固比增大而提高;灌入水固比为1.2的浆液可使膨胀土试样的整体孔隙率降低幅度可达到99%以上,其中超细水泥含量50%的浆液可灌入的最小裂缝宽度为0.6 mm。该方法可为定量评估各类浆液在膨胀土裂缝中的灌浆充填效果提供参考。
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关键词
膨胀土
CT扫描
孔隙率
灌浆材料
裂缝
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Keywords
expansive soil
CT scan
porosity
grouting materials
crack
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分类号
TU443
[建筑科学—岩土工程]
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