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铜尾矿砂改良红黏土导热性能试验研究 被引量:2
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作者 冯章标 李栋伟 +5 位作者 贾志文 王泽成 夏明海 秦子鹏 季安 何锦 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第1期308-319,共12页
回填土导热性能是直埋电缆载流量的重要影响因素之一。为探究各因素对改良红黏土导热性能的影响规律,制备不同掺砂率、干密度、含水率的试样,在恒温密闭的条件下,采用瞬态热线法测试试样导热系数,分析掺砂率、干密度、含水率对改良土导... 回填土导热性能是直埋电缆载流量的重要影响因素之一。为探究各因素对改良红黏土导热性能的影响规律,制备不同掺砂率、干密度、含水率的试样,在恒温密闭的条件下,采用瞬态热线法测试试样导热系数,分析掺砂率、干密度、含水率对改良土导热系数影响规律。研究结果表明:铜尾矿砂对红黏土导热系数具有较好的改良作用,改良土的导热系数随着掺砂率、含水率均呈现线性增长。改良土导热系数随着干密度的增大,其增长趋势具有阶段性,当改良土的干密度大于1.65 g/cm3时,导热系数的增长速率明显减小。铜尾矿砂对改良土导热系数的影响在于其中大量石英改善了固体骨架之间的传热效率。含水率和干密度对改良土导热系数的影响,主要在于其使改良土的三相传热方式发生了改变。基于测试结果,构建预测改良土导热的新模型,其能够较好预测改良土导热系数。 展开更多
关键词 铜尾矿砂 导热系数 红黏土 直埋电缆 影响因素 预测模型
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季节冻土区纤维改良路基土冻胀融沉特性研究 被引量:8
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作者 王泽成 李栋伟 +5 位作者 秦子鹏 安令石 季安 夏明海 王振华 鹿庆蕊 《森林工程》 北大核心 2023年第4期145-154,共10页
为研究冻融循环下纤维改良路基土含水率、纤维掺量对土体冻胀融沉特性的影响规律,通过开展室内单向冻融试验,测得不同含水率、纤维掺量下路基土的冻融特性,获得水分场变化、冻胀率、融沉系数、冻融全过程温度场以及结冰温度变化规律。... 为研究冻融循环下纤维改良路基土含水率、纤维掺量对土体冻胀融沉特性的影响规律,通过开展室内单向冻融试验,测得不同含水率、纤维掺量下路基土的冻融特性,获得水分场变化、冻胀率、融沉系数、冻融全过程温度场以及结冰温度变化规律。结果表明,1)试样单向冻融过程中,随着深度的增加水相变程度越来越小,且冻融结束后各位置含水率不一致。不同初始含水率下的土样经历冻融循环后其水分重分布比较明显,不同纤维掺量的土样经历冻融循环后其水分分布基本相似。随着纤维掺量的增加,其水分迁移程度减小;2)8%~16%含水率范围内,其冻结竖向位移最大达到1.19 mm,其融化竖向位移最大达到2.56 mm,达到12%含水率时其冻胀率和融沉系数基本趋于稳定。在0%~0.5%纤维掺量范围内,其冻结竖向位移最大达到1.10 mm,其融化竖向位移最大达到2.85 mm;3)随着纤维掺量的增加其相变潜热越明显,土体结冰温度先降低后上升,在纤维掺量为0.3%时其结冰温度最低为-1.95℃,且达到结冰温度时间最长为14.1 min。研究成果可以为西部粉砂土分布地区铁路及工程建设提供参考。 展开更多
关键词 季节冻土区 聚丙烯纤维 改良路基土 冻胀融沉 结冰温度
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富水地层地铁超长联络通道冻结位移场演化规律研究 被引量:17
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作者 陈冠任 李栋伟 +4 位作者 陈军浩 陈涛 张潮潮 王敏 夏明海 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3000-3013,共14页
人工冻结法因其安全可靠、环境友好等优点,被广泛应用于地铁联络通道的地层加固中。然而,相较于传统的联络通道,采用冻结法加固超长联络通道存在冻结体量大,地表冻胀控制难度高等特点。现有的研究成果难以充分描述其冻结位移场的发展规... 人工冻结法因其安全可靠、环境友好等优点,被广泛应用于地铁联络通道的地层加固中。然而,相较于传统的联络通道,采用冻结法加固超长联络通道存在冻结体量大,地表冻胀控制难度高等特点。现有的研究成果难以充分描述其冻结位移场的发展规律,为此,依托福州市地铁2号线上洋站~鼓山站区间超长联络通道,该联络通道采用分区冻结主体和泵站、错开起始冻结时间等措施对地表冻胀进行控制。采用现场实测数据分析、数值模拟以及灰色关联分析等研究方法对该超长联络通道的冻结温度场和位移场的演化规律进行研究。研究结果表明:在错开冻结起始时间的情况下,冻结温度场和位移场的分布仍然具有良好的对称性,同时确定了冻结壁的薄弱位置应在该超长联络通道推迟冻结一侧的洞深方向12~15 m范围内。在联络通道洞身上方存在一个“圆饼”状的冻胀集中区域,地层位移场的发展表现出以该区域为核心向外衰减的特点,该联络通道的隆起特征值为43.16 mm,影响特征范围为21.95 m。就地层温度、盐水温度以及通道埋深而言,隆起特征值对通道埋深最为敏感,而影响特征范围受盐水温度影响最为显著。因此,为控制地表冻胀,在隧道的设计阶段可科学适当地加深超长联络通道的埋深,或在维护冻结期内安全合理地控制盐水的最低温度。研究成果可为今后同类长距离水平冻结工程的冻胀控制提供参考。 展开更多
关键词 超长联络通道 人工冻结法 温度场 位移场 灰色关联分析
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固化淤泥土的力学特性试验研究 被引量:13
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作者 钟石明 李栋伟 +4 位作者 王红旗 陈涛 贾志文 秦子鹏 夏明海 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第16期7016-7024,共9页
淤泥土具有高含水率,高压缩性,强度低等特点,工程建设中容易产生不均匀沉降等危险。为改善淤泥类土的力学性质,实现淤泥资源利用,选取工业矿渣为固化材料,以硅酸钠和氯化钙为激发剂,对淤泥土进行改良。通过开展无侧限抗压试验,分析矿渣... 淤泥土具有高含水率,高压缩性,强度低等特点,工程建设中容易产生不均匀沉降等危险。为改善淤泥类土的力学性质,实现淤泥资源利用,选取工业矿渣为固化材料,以硅酸钠和氯化钙为激发剂,对淤泥土进行改良。通过开展无侧限抗压试验,分析矿渣、硅酸钠、氯化钙掺量和龄期变化对试样力学性能的影响。结果表明:矿渣在激发剂的作用下能显著提高淤泥土的强度,其强度随矿渣掺量近似呈线性增长的趋势。硅酸钠对矿渣的激发效果明显优于氯化钙,其临界掺量为9%;氯化钙对强度并无明显增长,甚至表现出负面效应。基于试验数据建立固化淤泥土强度预测模型,可以对固化淤泥土的无侧限抗压强度进行准确预测。研究成果为矿渣固化淤泥土的工程应用提供试验基础。 展开更多
关键词 固化淤泥土 矿渣 应力-应变关系 变形模量 强度预测
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纳米硅溶胶改性铜尾矿砂浆力学性能及微观机理研究 被引量:3
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作者 王银嘉 李栋伟 +4 位作者 季安 秦子鹏 夏明海 贾志文 陈涛 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第6期140-144,149,共6页
为促进铜尾矿(CT)回收利用,助力水泥基材料可持续发展,选用江西德兴铜尾矿为掺料制备砂浆,通过砂浆力学性能试验,结合微观电镜(SEM)方法,研究铜尾矿砂浆及不同掺量纳米硅溶胶改性铜尾矿砂浆强度的演变规律及微观机理。试验结果表明,铜... 为促进铜尾矿(CT)回收利用,助力水泥基材料可持续发展,选用江西德兴铜尾矿为掺料制备砂浆,通过砂浆力学性能试验,结合微观电镜(SEM)方法,研究铜尾矿砂浆及不同掺量纳米硅溶胶改性铜尾矿砂浆强度的演变规律及微观机理。试验结果表明,铜尾矿作为外掺剂加入砂浆体系,会引起砂浆强度降低,强度下降幅度随着龄期延长逐渐放缓,铜尾矿对后期强度增长有利;3%掺量纳米硅溶胶(CNS)改性抗压强度效果最佳,前期效果提升30%,后期强度增加7%,抗折强度最大值所对应的硅溶胶的掺量略有不同,早期1%掺量较好,后期3%掺量最佳。结合铜尾矿和硅溶胶-铜尾矿样品微观结构分析可知,后期铜尾矿粉与水泥水化产物Ca(OH)_(2)晶体发生反应,生成C-S-H胶凝物质,使后期强度降低缓慢,而纳米硅溶胶则发挥火山灰、颗粒填充和晶核效应,促进水泥水化作用,从而改善铜尾矿砂浆性能及微结构。 展开更多
关键词 铜尾矿砂浆 纳米硅溶胶 力学性能 微观机理
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寒区均质土坝混凝土面板冰冻胀破坏的力学分析 被引量:3
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作者 夏明海 秦子鹏 +2 位作者 曾霞 马学良 卢文辉 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第4期104-112,共9页
为了研究寒区均质土坝混凝土面板在冰盖和土体冻胀共同作用下的受力和破坏问题,对北疆奎屯河流域和玛纳斯河流域几个大中型水库进行了野外实地调查。在此基础上,以柳沟水库均质土坝混凝土面板为研究对象,通过合理假设,运用力学基本理论... 为了研究寒区均质土坝混凝土面板在冰盖和土体冻胀共同作用下的受力和破坏问题,对北疆奎屯河流域和玛纳斯河流域几个大中型水库进行了野外实地调查。在此基础上,以柳沟水库均质土坝混凝土面板为研究对象,通过合理假设,运用力学基本理论对冰盖作用处混凝土面板的内力分布情况进行了分析。在力学分析的基础上,提出了面板发生冰冻胀破坏的判断准则。研究结果表明:库水面线附近弯矩最大,混凝土面板在该处容易发生断裂,裂缝往往是贯穿性的,并平行于库水面线。在冰盖作用处混凝土面板上部的接缝填充材料容易发生剪切强度破坏。 展开更多
关键词 混凝土面板 均质土坝 冰冻胀破坏 力学分析 冻胀力 冰盖 寒区
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