缓冲材料气体突破试验与模型研究进展

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作者 叶为民 卢普怀 +2 位作者 崔林勇 王琼 陈永贵 《岩土力学》 北大核心 2025年第10期3007-3017,共11页

开展耦合条件下、超低渗缓冲材料中气体迁移行为研究,对于确保深地质处置库安全运营具有极其重要的理论与实践意义。研究表明,气体在缓冲材料中的迁移一般会依次经历超低渗和气体突破两个阶段,分别以气体溶解扩散和显著渗流为特征。其中... 开展耦合条件下、超低渗缓冲材料中气体迁移行为研究,对于确保深地质处置库安全运营具有极其重要的理论与实践意义。研究表明,气体在缓冲材料中的迁移一般会依次经历超低渗和气体突破两个阶段,分别以气体溶解扩散和显著渗流为特征。其中,突破模式主要包括毛细突破、力学突破和界面突破。为实现气体全过程迁移流量的连续测取与突破模式的甄别,试验装置的研发经历了恒体积、K_(0)侧限、等向应力和三轴应力控制阶段。新近的温控三轴试验系统可实现1/10000 mL/min超低流量量测,同时借助涡电流传感技术,可实现试样局部微体变的实时感知,助力突破模式甄别。鉴于经验模型和基于拟连续介质理论建立的理论模型缺少突破模式表征指标,学者们基于突破压力曲线优先触碰原则,建立了气体突破模式甄别概念模型。周期短且量测精度高的气体突破测试方法、更为普适的突破模式甄别模型构建以及不同尺度气体迁移参数转换等应该是未来研究重点。 展开更多

关键词 缓冲材料 气体突破模式 气体迁移试验装置 多场耦合 突破模式甄别

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基于多单元均衡法的地下水流与水质联合数值研究 被引量：1

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作者 徐西永 叶为民 《水资源与水工程学报》 2016年第2期108-113,共6页

针对地下渗流与污染物迁移数值模拟中计算程序复杂、效率偏低等不足,开展了地下水流与水质联合数值研究。首先基于多单元均衡法,建立了渗流与污染物迁移的联合模型,采用Matlab语言编制了联合程序,使之能够求解单一地下水渗流、初始流场... 针对地下渗流与污染物迁移数值模拟中计算程序复杂、效率偏低等不足,开展了地下水流与水质联合数值研究。首先基于多单元均衡法,建立了渗流与污染物迁移的联合模型,采用Matlab语言编制了联合程序,使之能够求解单一地下水渗流、初始流场稳定的地下水污染和初始流场不稳定的地下水污染等多种情况。然后计算了一维对流弥散问题,并与多种计算方法进行对比分析。最后对某地地下水污染物的扩散分布进行了模拟。结果表明:通过控制自定义特征数,实现了对不同水文地质特征问题的求解;采用上游加权法解决大Peclet数污染物迁移问题时,并无明显数值弥散现象,又能抑制数值解的振动;本程序具有较高的计算效率,并能够显著提高后处理的可视化程度。 展开更多

关键词 多单元均衡法 上游加权 地下水流模型 地下水水质模型 耦合分析 MATLAB

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鄂尔多斯白垩系盆地地下水系统研究 被引量：91

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作者 侯光才 林学钰 +2 位作者 苏小四 王晓勇 刘杰 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期391-398,共8页

地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的... 地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的不同深度的水位数据以及同位素资料,将白垩系地下水流系统概括为局部水流系统、中间水流系统和区域地下水流系统3种类型。以盆地中部的白于山地表分水岭为界,划分为南北2个地下水亚系统和5个分支系统,其中南部黄土高原地下水亚系统为典型的自流水盆地,而北部沙漠高原地下水亚系统则具有潜水盆地的特征。 展开更多

关键词 鄂尔多斯 白垩系自流水盆地 含水层系统 地下水系统

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高庙子膨润土微观结构时效性试验研究 被引量：23

4

作者 叶为民 赖小玲 +2 位作者 刘毅 陈永贵 王琼 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2255-2261,共7页

针对高庙子膨润土在不同含水率和不同干密度条件下的微观孔隙结构时效性进行了试验研究。首先采用静力压实法将3种不同含水率条件下的高庙子膨润土粉末压实到2种不同密实状态,压实结束后保持试样体积和含水率不变分别静置1,30,90 d,然... 针对高庙子膨润土在不同含水率和不同干密度条件下的微观孔隙结构时效性进行了试验研究。首先采用静力压实法将3种不同含水率条件下的高庙子膨润土粉末压实到2种不同密实状态,压实结束后保持试样体积和含水率不变分别静置1,30,90 d,然后分别采用压汞仪法和扫描电镜法对静置不同时间后试样的微观孔隙结构进行量测。试验结果表明,高庙子膨润土集合体间大孔隙随静置时间增加逐渐减少,而集合体内孔隙和小于压汞仪最小探测粒径的极小孔隙逐渐增多;随着静置时间的延续,膨润土微观孔隙结构趋于均匀化。产生上述现象的主要原因是:试样静置过程中,为达到吸力平衡,试样各微观孔隙结构中水分子重分布,导致层叠体内水分子层数增多,蒙脱石水化;随着水化的进行,层叠体晶层间水分子层数逐渐增多,同时厚的层叠体逐渐裂开成薄的层叠体,导致集合体内小孔隙增多;在体积不变条件下,集合体间大孔隙不断被挤压填充,孔隙体积逐渐减少。 展开更多

关键词 高庙子膨润土 微观结构 时效性 压汞仪法 扫描电镜法 蒙脱石水化

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喀斯特石漠化地区土壤地下漏失的机理研究--以贵州普定县陈旗小流域为例 被引量：74

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作者 唐益群 张晓晖 +3 位作者 周洁 佘恬钰 杨坪 王建秀 《中国岩溶》 CAS CSCD 2010年第2期121-127,共7页

土壤的地下漏失是喀斯特石漠化地区一种特殊的水土流失方式。本文以喀斯特石漠化严重地区——贵州普定县陈旗小流域为例,阐明了土壤地下漏失的过程及其机理。研究结果表明喀斯特地区特殊的地质环境为土壤的地下漏失创造了有利的空间条件... 土壤的地下漏失是喀斯特石漠化地区一种特殊的水土流失方式。本文以喀斯特石漠化严重地区——贵州普定县陈旗小流域为例,阐明了土壤地下漏失的过程及其机理。研究结果表明喀斯特地区特殊的地质环境为土壤的地下漏失创造了有利的空间条件;地表降水的大量渗漏为土壤的地下漏失提供了侵蚀的水动力条件;风干的土壤团聚体遇水易崩解,离散出的细粒物质可沿土间孔隙和岩溶裂隙向地下空间迁移;岩溶洞隙内填积的粘土在流水的浸润软化下呈可塑、软塑甚至流塑状,可向其下的溶洞、地下河蠕滑搬运,最终导致地表土壤漏失。 展开更多

关键词 喀斯特石漠化地区 土壤地下漏失 团聚体 蠕滑迁移

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高层建筑群对地面沉降影响的模型试验研究 被引量：26

6

作者 唐益群 严学新 +1 位作者 王建秀 卢辰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期320-325,共6页

通过室内模型试验,研究了上海地区典型地质条件下高层建筑群工程环境效应对地面沉降的影响,探讨了在高层建筑群工程环境效应作用下不同土层的变形特点、相邻建筑物之间的相互影响状况、高层建筑群对中心及周边区域地面沉降的影响以及沉... 通过室内模型试验,研究了上海地区典型地质条件下高层建筑群工程环境效应对地面沉降的影响,探讨了在高层建筑群工程环境效应作用下不同土层的变形特点、相邻建筑物之间的相互影响状况、高层建筑群对中心及周边区域地面沉降的影响以及沉降影响范围、土层中应力(包括土压力、孔隙水压力)的变化规律等.试验研究结果表明:上海软土层是地面沉降的主要组成部分;高层建筑群工程环境效应造成的城区地面沉降的特点是距建筑物1倍基础宽度范围内的地面沉降大于建筑本身的沉降,尤以相邻建筑之间中心区域地表的沉降量最大;密集高层建筑群之间地表变形存在明显的沉降叠加效应,并使沉降量超过容许值,从而带来不稳定因素. 展开更多

关键词 高层建筑群 地面沉降 模型试验 应力叠加

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土工合成材料界面摩擦特性的室内剪切试验研究 被引量：24

7

作者 徐超 廖星樾 +1 位作者 叶观宝 李志斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1285-1289,共5页

采用自行研制的直剪仪和斜板仪研究了3种粗糙程度的HDPE(高密度聚乙烯)膜分别与砂土、土工布及土工复合材料之间的界面摩擦特性,进行了高垂直应力的直剪试验和低垂直应力下的斜板试验。通过对试验数据进行分析比较,认识了一些HDPE膜界... 采用自行研制的直剪仪和斜板仪研究了3种粗糙程度的HDPE(高密度聚乙烯)膜分别与砂土、土工布及土工复合材料之间的界面摩擦特性,进行了高垂直应力的直剪试验和低垂直应力下的斜板试验。通过对试验数据进行分析比较,认识了一些HDPE膜界面摩擦特性的变化规律及其影响因素,并对直剪试验结果与斜板试验结果之间的差异进行了初步的研究。 展开更多

关键词 土工合成材料 界面摩擦特性 直剪试验 斜板试验

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侧限状态下高压实高庙子膨润土非饱和渗透性的试验研究 被引量：32

8

作者 叶为民 钱丽鑫 +2 位作者 陈宝 王驹 崔玉军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期105-108,共4页

高放废弃物深地质处置库中,由高压实膨润土形成的人工屏障,起着阻障围岩中地下水渗入内库并引起核素迁移以及库内高放废物的辐射扩散的作用。因此,有必要研究侧限状态下高压实膨润土的非饱和渗透性能。采用瞬时截面法试验研究了侧限状... 高放废弃物深地质处置库中,由高压实膨润土形成的人工屏障,起着阻障围岩中地下水渗入内库并引起核素迁移以及库内高放废物的辐射扩散的作用。因此,有必要研究侧限状态下高压实膨润土的非饱和渗透性能。采用瞬时截面法试验研究了侧限状态下高压实高庙子膨润土的非饱和渗透特性。结果表明:侧限状态下,干密度为1.7g/cm3的高压实高庙子膨润土的非饱和渗透系数,数值为1.13×10-13～8.41×10-15m/s,且与土中吸力呈非单一增减关系。当土中吸力约为68MPa时,非饱和渗透系数最小;吸力大于68MPa时,其非饱和渗透系数随着吸力的增加而增加;而当吸力小于68MPa时,非饱和渗透系数随着土中吸力的增加而减小。 展开更多

关键词 高庙子膨润土 非饱和渗透系数 瞬时截面法 侧限状态

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高庙子膨润土膨胀力时效性试验研究 被引量：14

9

作者 赖小玲 叶为民 +2 位作者 刘毅 陈宝 王琼 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期574-579,共6页

针对高庙子膨润土在不同含水率和不同干密度条件下膨胀力时效性进行了试验研究。首先采用静力压实法将3种不同含水率的高庙子膨润土粉末压实为两种不同密实状态的试样,随后在保持压实试样的体积和含水率不变的条件下,分别静置0,1,7,15,3... 针对高庙子膨润土在不同含水率和不同干密度条件下膨胀力时效性进行了试验研究。首先采用静力压实法将3种不同含水率的高庙子膨润土粉末压实为两种不同密实状态的试样,随后在保持压实试样的体积和含水率不变的条件下,分别静置0,1,7,15,30和90 d,最后采用膨胀仪对完成静置试样的膨胀力进行量测;同时结合静置过程,完成了部分试样的扫描电镜(SEM)试验。试验结果表明:高庙子膨润土的膨胀力随静置时间的增长不断减小,且前期减小明显,后期逐渐趋于稳定;膨胀力的时效性与试样初始条件有关,试样含水率和干密度越大,膨胀力随静置时间的衰减越明显,即时效性越强。SEM试验结果表明,静置90 d后,高庙子膨润土内的蒙脱石发生了水化,集合体分解,颗粒相互黏结,微观孔隙结构趋于均质化,呈现点阵式的絮状结构;试样静置过程中不同微观结构层次之间的水分重分布导致的蒙脱石水化是高庙子膨润土静置过程中膨胀力降低的主要内在原因。 展开更多

关键词 高庙子膨润土 膨胀力 时效性 扫描电镜试验 蒙脱石的水化

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贵州施秉白云岩溶蚀特性及孔隙特征实验研究 被引量：17

10

作者 刘琦 顾展飞 +1 位作者 卢耀如 刘之葵 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期413-418,共6页

以贵州施秉白云岩为研究对象,从宏观和微观角度分析白云岩的溶蚀特性及孔隙特征,结果显示:(1)在众多影响施秉喀斯特发育的因素中,矿物成分是最基本的内因,水是最关键的外因,孔隙结构起辅助作用。(2)极细晶白云岩的单位表面积溶蚀量一般... 以贵州施秉白云岩为研究对象,从宏观和微观角度分析白云岩的溶蚀特性及孔隙特征,结果显示:(1)在众多影响施秉喀斯特发育的因素中,矿物成分是最基本的内因,水是最关键的外因,孔隙结构起辅助作用。(2)极细晶白云岩的单位表面积溶蚀量一般大于细晶白云岩的,在晶粒相同的情况下,白云岩的溶蚀量与Ca O和Mg O的含量分别成正比,且Mg O的含量影响较Ca O大。(3)施秉白云岩溶蚀速率不仅受岩石矿物颗粒粒径大小的控制,还受岩石内部孔隙结构特征的影响,颗粒粒径越大,孔隙度越高,连通性越好,越有利于水溶液进入,溶蚀量也就越大。(4)施秉白云岩的溶蚀特性是多种因素综合作用的结果,必须把各个因素分离开来,从宏观和微观角度逐个作详细的分析研究,然后综合起来,才能对喀斯特发育规律有更深入的了解。 展开更多

关键词 贵州施秉 白云岩 溶蚀实验 压汞实验 孔隙特征

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酸碱及可溶盐溶液对桂林红黏土压缩性影响实验研究 被引量：9

11

作者 顾展飞 刘琦 +1 位作者 卢耀如 刘之葵 《中国岩溶》 CAS CSCD 2014年第1期37-43,共7页

为探讨水环境对红黏土工程地质性质的影响,以桂林岩溶地区典型地段的红黏土为研究对象,对浸泡于不同浓度的HCl、NaOH、Fe(NO3)3和Al(NO3)3溶液中的试样进行固结实验。结果显示:(1)在HCl和NaOH溶液中浸泡后,红黏土的压缩模量都降低,压缩... 为探讨水环境对红黏土工程地质性质的影响,以桂林岩溶地区典型地段的红黏土为研究对象,对浸泡于不同浓度的HCl、NaOH、Fe(NO3)3和Al(NO3)3溶液中的试样进行固结实验。结果显示:(1)在HCl和NaOH溶液中浸泡后,红黏土的压缩模量都降低,压缩系数都增大,且溶液浓度越大其值降低或增大的幅度越大;(2)浸泡在NaOH溶液中的红黏土的压缩模量比浸泡在HCl溶液中的大,且压缩模量值随着溶液浓度的增加而减小,压缩系数则相反;(3)在Fe(NO3)3和Al(NO3)3溶液中浸泡后,红黏土的压缩模量会随着溶液浓度的增大而增大,压缩系数随着溶液浓度的增大而降低,且Fe(NO3)3溶液对红黏土的压缩性影响作用比Al(NO3)3溶液的大。 展开更多

关键词 红黏土 压缩性 酸碱溶液 铁铝可溶盐溶液 实验研究 桂林市

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化-力耦合作用下GMZ01膨润土体变特性研究进展 被引量：6

12

作者 叶为民 张峰 +1 位作者 陈宝 陈永贵 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1577-1584,共8页

基于既有研究成果,归纳总结了化-力耦合作用下压实GMZ01膨润土体变特性方面的研究进展.随着NaCl和CaCl_2入渗溶液浓度的增加,高压实GMZ01膨润土的膨胀力与膨胀变形不断减小;在盐化-淡化循环过程中,膨胀/收缩变形主要发生在第1次循环中.... 基于既有研究成果,归纳总结了化-力耦合作用下压实GMZ01膨润土体变特性方面的研究进展.随着NaCl和CaCl_2入渗溶液浓度的增加,高压实GMZ01膨润土的膨胀力与膨胀变形不断减小;在盐化-淡化循环过程中,膨胀/收缩变形主要发生在第1次循环中.压实GMZ01膨润土的压缩指数随NaCl溶液浓度的升高不断降低,随初始饱和应力变化很小;屈服应力随入渗溶液浓度或者初始饱和应力的升高而升高.多离子类型的化学循环、微观机理分析及考虑化学影响的多场耦合研究应该是今后的研究重点. 展开更多

关键词 GMZ01膨润土 化-力耦合 膨胀性 压缩性 盐化-淡化循环

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贵州贞丰-关岭花江喀斯特石漠化过程中岩土体化学元素含量与石漠化差异性关系研究 被引量：6

13

作者 顾展飞 刘琦 卢耀如 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期533-538,共6页

不同等级石漠化地区岩体和土体中化学元素有较大的差异,表现在石漠化演化过程中不断被改变,化学元素的差异性对石漠化等级差异性的形成有着内在的关联性。文章以贵州贞丰-关岭花江石漠化治理示范区为研究区,选取11处样地的岩石样和土样... 不同等级石漠化地区岩体和土体中化学元素有较大的差异,表现在石漠化演化过程中不断被改变,化学元素的差异性对石漠化等级差异性的形成有着内在的关联性。文章以贵州贞丰-关岭花江石漠化治理示范区为研究区,选取11处样地的岩石样和土样,对其进行室内实验分析,以了解该地区岩石和土壤的化学元素含量,从而研究其含量的差异性与石漠化等级之间的关系。结果显示:1岩体中CaO/MgO的值越大,Rb/Sr值越低,石漠化等级越高。2在碳酸盐母岩逐渐溶蚀和风化成土的过程中,岩体中Ca、Mg离子被带走,导致成土后土体中Ca、Mg离子含量降低,但强度石漠化地区的土体中Mg离子含量却增加。3不同等级石漠化地区的样品化学元素流失和富集的程度略有差异,一般强度和潜在石漠化地区(离子)含量要高于轻度和中度石漠化地区。4土体中Rb/Sr值越大,石漠化等级越强。该研究可以为示范区的水土流失及石漠化治理提供理论和实践依据。 展开更多

关键词 喀斯特地区 石漠化 水土流失 化学元素 差异性

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基于地质图像大数据的岩性识别研究 被引量：13

14

作者 胡启成 叶为民 +1 位作者 王琼 陈永贵 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1433-1440,共8页

近些年来,随着大数据、深度学习等技术的飞速发展,大数据的开发与利用为众多行业带来了显著经济与社会效益。借助大数据手段,开展地质文本、图像和序列数据挖掘与应用研究,具有极其重要的理论与社会意义。本文在归纳总结前人工作的基础... 近些年来,随着大数据、深度学习等技术的飞速发展,大数据的开发与利用为众多行业带来了显著经济与社会效益。借助大数据手段,开展地质文本、图像和序列数据挖掘与应用研究,具有极其重要的理论与社会意义。本文在归纳总结前人工作的基础上,重点针对地质大数据中的图像数据,基于深度学习理论,构建网络学习模型,通过基于网络搜索的数据采集、数据预处理、网络搭建、网络训练及结果/评价等步骤,实现基于地质图像的大数据岩性识别。结果表明,图像识别岩性的测试准确率约为90%;有限的图像数据数,可能是产生识别误差的一个原因;机器对岩石图片所呈现的某些特征相似性,如宏观的形状、颜色等,也会给出正相关评分,从而产生误判。理论上,采用BCNN(Bilinear Convolutional Neural Network)等能够捕捉更精细细节的网络模型,解决计算机视觉中的细粒度识别问题,从而从根本上提升图像识别效率,应该是今后一个研究方向。 展开更多

关键词 地质大数据 数据挖掘 深度学习 网络训练 岩性识别

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温度影响的吸力循环过程GMZ膨润土持水特征

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作者 潘东玥 王琼 +2 位作者 苏薇 叶为民 汪洋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期36-44,共9页

为揭示核废料深地质处置库多重屏障系统运营过程中膨润土持水性能随水-热耦合作用的周期性变化规律,通过温控气相平衡法和PEG渗析法进行了一系列单次吸力循环及多次吸力循环试验,研究了在自由膨胀条件下吸力循环和温度对膨润土持水性的... 为揭示核废料深地质处置库多重屏障系统运营过程中膨润土持水性能随水-热耦合作用的周期性变化规律,通过温控气相平衡法和PEG渗析法进行了一系列单次吸力循环及多次吸力循环试验,研究了在自由膨胀条件下吸力循环和温度对膨润土持水性的影响。基于试验所得数据对膨润土持水曲线预测模型Van Genuchten模型进行了修正及验证。研究结果显示:单次吸力循环试验中,膨润土在脱湿路径下的含水率始终高于吸湿路径,表现出回滞现象;随着温度的升高,膨润土的持水能力及回滞现象均呈减弱趋势;而随着吸力或循环次数的增加,回滞现象和温度对持水能力的影响均减弱;在多次循环试验中,每次循环中试样均可累积含水率,但多次脱湿-吸湿循环相比于多次吸湿-脱湿循环表现出更强的累积能力,且每次循环含水率的累积随温度升高或循环次数增加而减少。修正后的Van Genuchten模型同时考虑了温度效应和吸湿或脱湿路径的影响,并且该模型预测结果与试验数据误差在5%以内,证实了其可靠性。 展开更多

关键词 膨润土 土水特征曲线 Van Genuchten模型 吸力循环 温度效应

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高压实高庙子膨润土的热传导性能 被引量：66

16

作者 叶为民 王琼 +1 位作者 潘虹 陈宝 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期821-826,共6页

采用基于热探针法的热传导仪,研究了作为我国高放废物深地质处置首选缓冲/回填材料的内蒙古高庙子钠基膨润土和膨润土–石英砂混合材料的热传导特性,探讨了含砂量、干密度和含水率等因素影响,并运用多种热传导模型进行了预测对比分析。... 采用基于热探针法的热传导仪,研究了作为我国高放废物深地质处置首选缓冲/回填材料的内蒙古高庙子钠基膨润土和膨润土–石英砂混合材料的热传导特性,探讨了含砂量、干密度和含水率等因素影响,并运用多种热传导模型进行了预测对比分析。结果表明:高压实高庙子膨润土及膨润土–混合物的热传导系数均随干密度和含水率的增大而增大;在不同的干密度条件下,混合物的热传导系数均随含砂量的增加而增大,且干密度越大,热传导系数随含砂量的增加越明显;含水率不为零时,膨润土–砂混合物的热传导系数随含砂量的增加而增大;烘干试样(含水率为零)在石英含砂量为0～30%的范围内,混合物中石英砂的比例越大,热传导系数越高,石英砂比例为50%时,热传导系数有所下降。Kahr方程能较好地预测高庙子膨润土的热传导系数;Fricke方程预测的高庙子膨润土–砂混合物热传导系数与实测值拟合较好,可用于高庙子膨润土–砂混合物热传导系数的预测。 展开更多

关键词 膨润土–砂混合物 热传导系数 热探针法 预测

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干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征 被引量：37

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作者 叶为民 万敏 +2 位作者 陈宝 崔玉军 王驹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1173-1177,共5页

采用温度、吸力控制方法,试验研究了在不同温度、不同侧限约束条件下的高压实高庙子膨润土微观结构在干湿循环作用下的变化规律。结果表明,特定温度下、高吸力(>5 MPa)范围内,干湿循环路径对无侧限、高压实膨润土集合体内孔隙与集合... 采用温度、吸力控制方法,试验研究了在不同温度、不同侧限约束条件下的高压实高庙子膨润土微观结构在干湿循环作用下的变化规律。结果表明,特定温度下、高吸力(>5 MPa)范围内,干湿循环路径对无侧限、高压实膨润土集合体内孔隙与集合间孔隙的影响存在明显差异。吸湿过程中,试样内部不同孔径的孔隙均发生了不同程度的膨胀;脱湿过程中,孔隙出现分化,部分较大孔径(>3000 nm)的孔隙收缩,而集合体内孔隙基本不受吸力增加的影响。相同侧限条件下,温度对干湿循环路径对高压实膨润土微结构的影响效果具有明显的放大作用,即温度越高、干湿循环路径对高压实膨润土微结构的影响作用越明显。 展开更多

关键词 膨润土 核废料处置库 微结构 干湿循环 温度

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高压实高庙子膨润土的微观结构特征 被引量：28

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作者 叶为民 钱丽鑫 +1 位作者 陈宝 郁陈 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期31-35,共5页

采用水汽平衡法和渗析法吸力控制技术，借助压汞仪法（MIP）和环境扫描电镜法（ESEM）等试验手段，在自由和侧限状态下，试验研究了被确定为我国高放废物地质处置库首选缓冲材料的高庙子膨润土水化过程中的微观结构变化特征.结果表明，... 采用水汽平衡法和渗析法吸力控制技术，借助压汞仪法（MIP）和环境扫描电镜法（ESEM）等试验手段，在自由和侧限状态下，试验研究了被确定为我国高放废物地质处置库首选缓冲材料的高庙子膨润土水化过程中的微观结构变化特征.结果表明，侧限条件与土中吸力对于高压实膨润土水化过程中的微观结构变化影响明显.在高吸力范围（3~309MPa）内，无论是处于侧限还是自由膨胀状态，高压实高庙子膨润土的含水量随控制吸力变化不大，且2种状态下数值基本一致；而当吸力低于3 MPa时，尤其是当吸力小于1 MPa时，处于不同状态下的土样中，含水量随吸力的变化特征出现了明显的差异.从微观上看，随着控制吸力的降低，自由膨胀状态下，大量的水进入了集合体间的孔隙（大孔隙）中，压实膨润土的体积膨胀主要来自于集合体间孔隙（大孔隙）的膨胀；侧限状态下，内部膨胀力逐渐积累，集合体间的孔隙（大孔隙）被压缩，较小孔隙的数量不断增加，压实膨润土中的孔隙大小趋于均一化. 展开更多

关键词 高庙子膨润土 微观结构 压汞仪法 环境扫描电镜法

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双电层理论与高庙子膨润土的体变特征 被引量：40

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作者 叶为民 黄伟 +2 位作者 陈宝 郁陈 王驹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1899-1903,共5页

黏性土中土体颗粒(矿物颗粒)带有负电荷,周围存在电场。在静电引力与布朗运动(热运动)作用下,紧邻土体颗粒表面处静电引力最强,水化离子和极性分子牢牢地被吸附在颗粒表面附近形成固定层。由固定层向外,静电引力逐渐减小,水化离子和极... 黏性土中土体颗粒(矿物颗粒)带有负电荷,周围存在电场。在静电引力与布朗运动(热运动)作用下,紧邻土体颗粒表面处静电引力最强,水化离子和极性分子牢牢地被吸附在颗粒表面附近形成固定层。由固定层向外,静电引力逐渐减小,水化离子和极性分子的活动性逐渐增大,形成扩散层。固定层和扩散层中的阳离子(反离子层)与土粒表面负电荷共同构成双电层。根据双电层理论,当给定两个黏土片层之间的距离时,渗透压力可以由两个片层中轴线处的离子浓度来求取。同样,对于给定的渗透压力和中轴线处的离子浓度,便可以确定两个片层之间的距离。采用渗析法吸力控制技术与压汞仪法(MIP)微观结构试验手段,研究了低吸力范围内、自由膨胀条件下高压实高庙子膨润土的土水特性与体变特征,同时采用双电层理论估算了高庙子膨润土水化过程中的自由膨胀量,并将估算值与试验实测值进行了对比分析。在使用孔率计法试验结果求取试样孔隙比时考虑了压汞仪出力能力影响,采用线性延伸方法估算了残余孔隙量。研究结果显示,低吸力范围内,由双电层理论,估算的高压实高庙子膨润土的自由体积膨胀量与试验数据吻合较好,但随着吸力的进一步减小,两者之间的误差有增大的趋势,文中对出现这一偏差的原因进行了分析探讨。 展开更多

关键词 双电层理论 高庙子膨润土 渗析法 体变

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长板–短桩工法处理高速公路软土地基的数值分析 被引量：22

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作者 叶观宝 廖星樾 +1 位作者 高彦斌 徐超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期232-236,共5页

长板–短桩工法综合了排水固结法和水泥土搅拌桩法在加固软土地基工程中的优点,适用于处理高速公路深厚软土地基。以江苏省淮安–盐城高速公路盐城试验段为原型和依据,利用Plaxis软件,针对长板–短桩工法、排水固结法和水泥土搅拌桩法... 长板–短桩工法综合了排水固结法和水泥土搅拌桩法在加固软土地基工程中的优点,适用于处理高速公路深厚软土地基。以江苏省淮安–盐城高速公路盐城试验段为原型和依据,利用Plaxis软件,针对长板–短桩工法、排水固结法和水泥土搅拌桩法三种工况下的路堤和地基性状进行了二维有限元计算分析。从数值分析的角度研究了长板–短桩复合地基的加固机理和特性,进一步认识了总沉降、分层沉降、侧向位移、潜在滑动面及超孔隙水压力等指标的特征,得到了一些有益的结论。 展开更多

关键词 长板-短桩 高速公路 深厚软基 数值分析

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