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飞灰固化工程材料在碳化条件下的强度及环境特性研究 被引量:11
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作者 唐强 潘玲玲 +2 位作者 高玉峰 陈甦 尹立新 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期645-654,共10页
螯合剂常用于固定重金属污染物,水泥可有效提升材料的强度,而碳化效应对水泥基材料工作性能有着显著影响。因此,采用水泥和螯合剂对固体废弃物焚烧飞灰进行协同处理制备固化飞灰复合工程材料,并探究碳化效应对其强度及环境友好性的影响... 螯合剂常用于固定重金属污染物,水泥可有效提升材料的强度,而碳化效应对水泥基材料工作性能有着显著影响。因此,采用水泥和螯合剂对固体废弃物焚烧飞灰进行协同处理制备固化飞灰复合工程材料,并探究碳化效应对其强度及环境友好性的影响。结果表明,常规养护28 d的飞灰复合材料强度达到3~6 MPa,高达规范中水泥土强度标准的7.5倍,且其强度随着龄期及水泥掺量的增加而增大,而碳化效应可有效的提升材料的强度特性;经处理后的飞灰复合材料中重金属Cd、Pb、Ni和Cr的浸出分别仅为原灰的2.0%,1.0%,19.2%和14.1%,碳化试样浸出略高,但仍满足固废浸出标准;碳化深度随养护龄期的增加而增大,与水泥掺量呈反比。优良的工作性能和环境友好性使材料在建设工程领域展示出极大的资源化利用潜力和价值。 展开更多
关键词 焚烧飞灰 碳化效应 固化稳定化 强度 环境特性
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低温条件下微生物诱导碳酸钙沉积加固土体的试验研究 被引量:67
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作者 彭劼 何想 +2 位作者 刘志明 冯清鹏 何稼 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1769-1774,共6页
微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)加固土体是近年来受到学术界重视的问题,但是对实际土壤温度下MICP加固土体的可行性及效果研究未见报道。利用尿素水解菌ATCC 11859,进行了微生物诱导碳酸钙沉积的试管试验及一维砂柱试验,研究了不同温度下... 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)加固土体是近年来受到学术界重视的问题,但是对实际土壤温度下MICP加固土体的可行性及效果研究未见报道。利用尿素水解菌ATCC 11859,进行了微生物诱导碳酸钙沉积的试管试验及一维砂柱试验,研究了不同温度下微生物诱导生成碳酸钙的特性及对土体的加固效果。试管试验表明温度越高生成的碳酸钙越多,在不同温度下微生物诱导生成的碳酸钙晶型无显著差异,但是温度对碳酸钙的生成速率有明显影响。一维加固试验表明MICP在一般土壤温度条件下都能够有效地加固土体,但低温下MICP加固的试样强度较低,渗透系数较高。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积 温度 土体加固 试验研究
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微生物诱导碳酸钙沉积加固有机质黏土的试验研究 被引量:60
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作者 彭劼 温智力 +3 位作者 刘志明 孙益成 冯清鹏 何稼 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期733-740,共8页
利用尿素水解菌ATCC 11859,开展了不同胶结液浓度下MICP压力灌浆加固有机质黏土的研究试验。通过试验前后试样的无侧限抗压强度、CaCO_3含量、渗透系数、有机质含量以及灌浆过程中流出液Ca^(2+)与NH_4^+浓度的变化,综合评价了MICP压力... 利用尿素水解菌ATCC 11859,开展了不同胶结液浓度下MICP压力灌浆加固有机质黏土的研究试验。通过试验前后试样的无侧限抗压强度、CaCO_3含量、渗透系数、有机质含量以及灌浆过程中流出液Ca^(2+)与NH_4^+浓度的变化,综合评价了MICP压力灌浆加固有机质黏土的效果。结果表明:MICP压力灌浆加固有机质黏土是有效的,处理后试样有机质含量可降低1%~4%,无侧限抗压强度提高可达370%,渗透系数可降低约1个数量级;在本试验的菌液活性(即每分钟水解尿素的量为9.68毫摩尔每升)及浓度(约108 cell/mL)下,胶结液浓度对处理效果有明显影响,提高0.25M胶结液中的urea浓度,可显著提高处理后土体的无侧限抗压强度。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP) 有机质黏土 压力灌浆 胶结液浓度
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基于加速应力试验方法的气泡混合轻质土使用寿命估计研究 被引量:18
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作者 刘鑫 甘亮琴 +1 位作者 盛柯 洪宝宁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1793-1799,共7页
基于加速应力试验方法,借助概率统计理论分析了以水泥、水和气泡群为组成材料的气泡混合轻质土疲劳寿命的特点及其分布,建立了气泡混合轻质土的线性化疲劳方程,预测了气泡混合轻质土在正常车辆荷载作用下的使用寿命。研究结论表明:通过... 基于加速应力试验方法,借助概率统计理论分析了以水泥、水和气泡群为组成材料的气泡混合轻质土疲劳寿命的特点及其分布,建立了气泡混合轻质土的线性化疲劳方程,预测了气泡混合轻质土在正常车辆荷载作用下的使用寿命。研究结论表明:通过不同加速应力下疲劳寿命的平均值、标准差和变异系数3个指标判别,同一应力下的气泡混合轻质土的疲劳寿命离散性较小,离散程度随着加速应力的增大而增大;基于加速应力试验结果线性回归分析,证明气泡混合轻质土疲劳寿命服从对数正态分布;建立了气泡混合轻质土的疲劳寿命方程,表明疲劳寿命的对数是加速应力的递减函数;估计了正常车辆荷载作用下气泡混合轻质土的平均使用寿命约为73 a。 展开更多
关键词 气泡混合轻质土 加速应力试验 对数正态分布 疲劳方程 使用寿命
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MICP胶结液中尿素过量的影响研究 被引量:12
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作者 刘志明 孙益成 +1 位作者 冯清鹏 彭劼 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期574-580,共7页
分析了研究人员对于胶结液中尿素对MICP影响的不同认识之间存在的分歧,利用水溶液试验及一维砂柱加固试验,对比研究了胶结液中尿素过量(双倍浓度)对MICP的影响。在水溶液和砂柱中,进行了三种氯化钙浓度(0.25 M,0.5 M,1.0 M)条件下尿素... 分析了研究人员对于胶结液中尿素对MICP影响的不同认识之间存在的分歧,利用水溶液试验及一维砂柱加固试验,对比研究了胶结液中尿素过量(双倍浓度)对MICP的影响。在水溶液和砂柱中,进行了三种氯化钙浓度(0.25 M,0.5 M,1.0 M)条件下尿素过量与否的对比试验。测试对比了水溶液试验过程中NH4+,Ca2+变化规律、砂柱试验中Ca2+消耗,CaCO3生成情况和砂柱无侧限强度等。研究结果表明:(1)水溶液试验中,过量的尿素在反应初期不利于尿素水解与碳酸钙沉积;(2)在砂柱试验中,过量的尿素也对MICP不利,加固后土体强度较低,加固效果较差;(3)砂柱试验中这一现象与注浆方式(间隔12 h直灌式注浆)和较短的胶结液停留时间有关;(4)在水溶液和砂柱两种环境下,低氯化钙浓度(0.25 M)情况下尿素过量对MICP的影响都最为明显。 展开更多
关键词 MICP 胶结液 尿素过量 直灌式灌浆
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复杂应力环境下单节理岩体渗流-应力耦合特性研究 被引量:3
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作者 孔洋 石崇 +2 位作者 朱珍德 阮怀宁 张金龙 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期161-166,共6页
实际工程岩体在三向不等压主应力作用下渗流-应力耦合特性是目前学术界和工程界尚不明确的一个关键点.首先通过合理的理论分析与公式推导,给出了可描述三向主应力作用下无充填节理内渗流-应力耦合特性的理论公式;利用室内岩石真三轴渗流... 实际工程岩体在三向不等压主应力作用下渗流-应力耦合特性是目前学术界和工程界尚不明确的一个关键点.首先通过合理的理论分析与公式推导,给出了可描述三向主应力作用下无充填节理内渗流-应力耦合特性的理论公式;利用室内岩石真三轴渗流-应力耦合试验,验证了上述理论公式的可行性;通过基于全局优化算法的非线性拟合软件,结合试验数据给出了可信度较高的渗流-应力耦合特性经验公式;采用三维块体离散元方法开展数值试验,探讨了节理法向刚度参数取值方法的差异性,在合理赋值情况下验证了渗流-应力耦合特性经验公式的合理性;基于室内真三轴应力-渗流耦合试验、非线性数据拟合与离散元数值试验的系统研究结果证明了理论分析的准确性. 展开更多
关键词 节理岩体 渗流-应力耦合 真三轴试验 离散单元法
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非饱和黄土初始剪切模量与孔径分布试验研究 被引量:4
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作者 徐洁 赵文博 +1 位作者 陈永辉 陆嘉楠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期227-231,共5页
土的初始剪切模量G_0是地震、爆破响应中一个非常重要的土动力学参数,对预测地表沉降、土工建筑物周围土体变形等具有重要作用。黄土在中国及世界各地分布广泛,且现场常处于非饱和状态。对非饱和黄土的压实试样进行了吸力控制的共振柱... 土的初始剪切模量G_0是地震、爆破响应中一个非常重要的土动力学参数,对预测地表沉降、土工建筑物周围土体变形等具有重要作用。黄土在中国及世界各地分布广泛,且现场常处于非饱和状态。对非饱和黄土的压实试样进行了吸力控制的共振柱试验以及压汞试验,研究非饱和黄土初始剪切模量G_0与孔径分布的关系。试验表明:干湿循环过程中,试样的G_0随吸力的增大而增大,再随吸力的减小而减小。主要原因是试样内孔隙密度最大的孔径大小随吸力的增大而减小,试样内大孔隙减少,小孔隙增多,导致毛细水所占比例增加,土颗粒接触更加紧密。同一吸力作用下,湿润段试样的小孔隙比例比干燥段大,故毛细水作用更显著,从而湿润段试样的G_0大于干燥段。 展开更多
关键词 非饱和黄土 初始剪切模量 孔径分布 吸力 干湿循环
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石灰固化海砂海泥混合料作为填料的室内试验研究 被引量:3
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作者 陈庆 张福海 +1 位作者 左庆松 袁赛峰 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第31期261-264,共4页
为解决沿海地区缺乏填料的问题,将海砂海泥按质量比1.5∶1进行掺合,将混合料作为填筑材料,采用石灰作为固化剂,开展了一系列室内试验,包括无侧限抗压强度试验、直剪试验以及压缩试验。结果表明,固化混合料的无侧限抗压强度随着石灰掺量... 为解决沿海地区缺乏填料的问题,将海砂海泥按质量比1.5∶1进行掺合,将混合料作为填筑材料,采用石灰作为固化剂,开展了一系列室内试验,包括无侧限抗压强度试验、直剪试验以及压缩试验。结果表明,固化混合料的无侧限抗压强度随着石灰掺量增加不断提高,掺量5%-7%之间时,强度变化最明显;7 d养护龄期的混合料的强度约为28 d养护龄期的50%左右,强度增长较为缓慢;石灰掺量大于7%之后,其强度增长速率明显减缓,甚至有减小的趋势;石灰掺量低于5%时固化效果不明显,在7%-9%之间时接近低压缩性土。 展开更多
关键词 海砂-海泥 混合料 固化 室内试验
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不同颗粒尺寸条件下MICP固化砂土的试验研究 被引量:5
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作者 许鹏旭 温智力 +3 位作者 杨司盟 刘志明 冷勐 彭劼 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期738-745,共8页
通过选取3种不同颗粒尺寸的砂样进行微生物诱导碳酸钙(MICP)注浆试验,对同一尺寸试验组分别进行8、10、12次胶结液灌注,结合细菌吸附率、流出液Ca^(2+)浓度、试样渗透系数、碳酸钙含量、孔隙结构和最终加固效果等数据,探讨了颗粒尺寸对M... 通过选取3种不同颗粒尺寸的砂样进行微生物诱导碳酸钙(MICP)注浆试验,对同一尺寸试验组分别进行8、10、12次胶结液灌注,结合细菌吸附率、流出液Ca^(2+)浓度、试样渗透系数、碳酸钙含量、孔隙结构和最终加固效果等数据,探讨了颗粒尺寸对MICP加固砂土的影响。试验结果表明,细菌吸附率与颗粒尺寸间存在一定联系,颗粒尺寸越大,细菌吸附量相对越少;同时颗粒尺寸会影响试样固化过程及孔隙结构的发展,颗粒尺寸较小的试样能留住更多的营养物质;固化过程中,颗粒尺寸较小的砂样由于孔隙较小、渗透系数小等原因,试样上部易形成淤堵,从而导致试样加固效果不均;大颗粒尺寸的试样,孔隙较大、持水能力弱,产生的碳酸钙含量偏低并在试样下部堆积,从而导致加固效果较差。 展开更多
关键词 颗粒尺寸 注浆试验 孔隙结构 加固效果 碳酸钙含量
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高分解度泥炭土直剪抗剪强度特性及机理 被引量:14
10
作者 桂跃 付坚 +2 位作者 侯英杰 曹净 周云东 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期418-426,共9页
基于大量室内压缩-直剪联合试验结果,系统分析了取自昆明市和大理市3个不同场地典型高分解度泥炭土的直剪抗剪强度特性及机理。试验结果表明:固结快剪、快剪和慢剪所得泥炭土的剪应力~剪切位移关系曲线表现出不同的形态;固结快剪和慢... 基于大量室内压缩-直剪联合试验结果,系统分析了取自昆明市和大理市3个不同场地典型高分解度泥炭土的直剪抗剪强度特性及机理。试验结果表明:固结快剪、快剪和慢剪所得泥炭土的剪应力~剪切位移关系曲线表现出不同的形态;固结快剪和慢剪时,随着法向应力的增大,剪切变形从塑性变形转变为弹塑性变形为主;不同法向应力下,快剪的剪切变形均以塑性变形为主。高分解度泥炭土抗剪强度包线近似为相交的2段不同斜率的直线;固结快剪和慢剪抗剪强度包线转折点对应的法向应力σs约为200 k Pa,快剪时σs约为100 k Pa。通过分析泥炭土固结压缩变形特性并建立压缩-剪切微结构模型,分析了其抗剪强度来源及演化机理。机理分析表明:随着法向应力增大,高分解度泥炭土经历了从多孔隙状态至相对密实状态的转变,导致其抗剪强度及抗剪强度参数发生相应改变。 展开更多
关键词 高分解度泥炭土 直剪试验 抗剪强度包线 抗剪强度 抗剪强度参数
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基于PFC2D的砂土原生各向异性微观机理数值试验 被引量:14
11
作者 张坤勇 李威 +1 位作者 罗兴军 CHARKLEY Nai Frederick 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期518-524,共7页
采用颗粒流PFC数值模拟方法,生成符合标准砂室内单元试验结果的离散元数值试验试样。运用重力沉积法建立不规则砂土颗粒单元的平面双轴试验模型,给定不同沉积步数对试样不同初始原生状态进行模拟,然后分别从水平和竖直方向上施加荷载增... 采用颗粒流PFC数值模拟方法,生成符合标准砂室内单元试验结果的离散元数值试验试样。运用重力沉积法建立不规则砂土颗粒单元的平面双轴试验模型,给定不同沉积步数对试样不同初始原生状态进行模拟,然后分别从水平和竖直方向上施加荷载增量,得到不同沉积条件下不同加载方向上砂土试样宏观应力应变曲线和力学参数。数值试验结果显示,重力沉积步数对颗粒微观长轴定向排列、平均配位数有显著影响;初步建立了砂土微观结构变化和宏观应力应变曲线及力学参数的联系;分析了砂土试样表现出的宏观原生各向异性力学特性与内部颗粒结构的关系。 展开更多
关键词 离散元 砂土 原生各向异性 微观结构
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构建内涝势冲量的海绵城市内涝程度评价方法 被引量:7
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作者 沈才华 王浩越 褚明生 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期193-200,共8页
近年来我国城市内涝频发,雨季"看海"情况屡见不鲜,而目前对于内涝程度还没有统一的评价指标体系,为了得到更加完善的海绵城市内涝程度评价指标体系,基于城市内涝动态历时特征,提出内涝势冲量的概念,建立城市局部内涝瞬时指标... 近年来我国城市内涝频发,雨季"看海"情况屡见不鲜,而目前对于内涝程度还没有统一的评价指标体系,为了得到更加完善的海绵城市内涝程度评价指标体系,基于城市内涝动态历时特征,提出内涝势冲量的概念,建立城市局部内涝瞬时指标、局部内涝综合指标、区域整体内涝指标标准值等组成的评价城市内涝程度的指标体系及其具体计算分析方法.针对宁波市奉化区中交未来城工程案例,结合SWMM模型计算该区域内涝情况,并采用此评价方法进行分析.结果表明:计算的局部内涝综合指标能有效反映城市内涝点的内涝程度,其内涝设计值可以有效评价城市整体内涝程度;计算的区域整体内涝程度指标平均值能描述LID(低影响开发)措施防涝设计的总体合理性,并且指标体系能有效反映内涝的时空分布特征,指标值采用无量纲量,评价方法更加科学. 展开更多
关键词 内涝势冲量 海绵城市 内涝程度 评价方法 LID措施
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考虑三维空间效应的砌块土坡侧向土压力分析
13
作者 高玉峰 朱德胜 张飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1705-1710,共6页
在支挡结构稳定性设计中,基于侧向土压力系数的设计方法简单易用,一直被广泛用于实际工程中。已有侧向土压力系数主要在平面应变分析方法下计算获得,忽略了三维空间效应的影响。基于三维边坡稳定分析方法,采用变分法获得安全系数极值下... 在支挡结构稳定性设计中,基于侧向土压力系数的设计方法简单易用,一直被广泛用于实际工程中。已有侧向土压力系数主要在平面应变分析方法下计算获得,忽略了三维空间效应的影响。基于三维边坡稳定分析方法,采用变分法获得安全系数极值下对应的三维破坏机制,建立考虑三维效应的砌块土坡侧向土压力计算方法,从而揭示三维效应对砌块土坡侧向土压力大小的影响规律。提出的方法还考虑了砌块与土摩擦作用力和水平地震力的影响。给定参数值,通过优化计算获得了不同长高比下的三维砌块土坡水平土压力系数,以图的形式给出便于使用。从计算结果可以发现,在地震作用下,三维空间效应对侧向土压力的影响显著,特别是对于垂直的支挡结构。最后结合算例,通过与传统的平面应变下侧向土压力结果进行对比分析,显示了考虑三维效应的土压力系数对支挡结构稳定性设计的重要性。 展开更多
关键词 侧向土压力 砌块土坡 三维分析 极限平衡 拟静力
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絮凝联合真空预压处理吹填土的试验及机理 被引量:5
14
作者 杨司盟 温智力 +1 位作者 刘志明 彭劼 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第27期198-204,共7页
为了探究盐类对吹填土絮凝作用的影响及选择出最适合此类吹填土的絮凝剂种类及添加量,通过沉降柱试验和两组真空预压室内模型对比试验,研究使用絮凝联合真空预压法对含盐吹填土的加固效果,探究盐类对吹填土絮凝效果的影响。试验结果表明... 为了探究盐类对吹填土絮凝作用的影响及选择出最适合此类吹填土的絮凝剂种类及添加量,通过沉降柱试验和两组真空预压室内模型对比试验,研究使用絮凝联合真空预压法对含盐吹填土的加固效果,探究盐类对吹填土絮凝效果的影响。试验结果表明,非离子型聚丙烯酰胺能对吹填土泥浆起到有效的絮凝作用;添加絮凝剂能够缩短真空预压完成的时间;相同条件下,添加絮凝剂会改善土样加固效果并提高真空预压作用的均匀性。 展开更多
关键词 真空预压 絮凝剂 吹填淤泥土 沉降柱 盐类
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