铁离子作用下膨胀土干湿循环裂隙演化机制

为探究重金属Fe 3+作用下膨胀土干湿循环裂隙演化机制,以不同浓度Fe 2(SO 4)3溶液作用的饱和膨胀土为对象,开展干湿循环裂隙试验、扫描电镜(SEM)试验与X射线衍射(XRD)试验,研究Fe 3+作用下膨胀土干湿循环裂隙、微观结构和矿物成分的演化规律及机制。结果表明:相同干湿次数下,随Fe 3+浓度增加,土体裂隙面积率下降;随干湿次数增加,相同浓度土体裂隙面积率总体上升;Fe 3+作用下,粒间孔隙波动性微变,黏土矿物晶体结构损伤,晶层间距减小;干湿作用后,粒间孔隙剧增,土体结构破坏,晶体损伤加剧。总结出Fe 3+作用下膨胀土干湿循环裂隙演化机制为:水分子在土体内反复迁移,劣化土体结构,形成拉应力,导致裂隙产生;Fe 3+则在一定程度上缩小颗粒间距,增强抗拉强度,降低拉应力,抑制了裂隙发育。

干湿循环对机制砂改良膨胀土力学与变形特性影响

在膨胀土中加入不同掺量的机制砂进行物理改良,对土样开展0~5次的干湿循环试验以分析土样的裂隙发育规律,并将干湿循环1、3、5次后的土样进行直接剪切试验及收缩和膨胀试验,探究经过干湿循环后土样的强度衰减和收缩膨胀特性。结果表明:机制砂可有效抑制膨胀土的裂隙发育,在机制砂掺量为10%时抑制效果最好,能较好抑制改良土裂隙集中发育,且在10%掺量下改良土的抗剪强度衰减幅度最小,收缩和膨胀特性方面也表现最佳。本试验验证了机制砂可延缓膨胀土在干湿循环过程中的裂隙发育和抗剪强度衰减,并且能改良土样的收缩膨胀变形特性,改良效果受机制砂掺量影响,综合考虑各项因素,机制砂掺量应控制在10%以内。

椭圆空洞对盾构隧道地震易损性曲线影响研究

采用增量动力分析方法,探究水平向地震下地层空洞对盾构隧道地震响应特征的影响规律。针对管片损伤及周边地层应力,选择弯矩比作为性能评价指标,峰值加速度(PGA)及峰值速度(PGV)作为衡量地震强度指标(IM),阐明椭圆形空洞对管片抗震性能的影响,得到隧道结构的地震易损性曲线。研究表明:椭圆空洞加大了浅埋盾构隧道的地震破坏概率;PGA与PGV均可作为IM并获得相应的隧道易损性曲线;使用弯矩比作为破坏指标,PGV作为地震动指标,其对应的易损性曲线对地层变异性更敏感。研究结论可为潜在空洞发育区防震方案的制定提供参考。

Mn^(2+)污染后膨胀土力学特性的试验研究

针对污染后膨胀土的力学特性问题,进行了无侧限抗压强度、直剪试验探讨宏观现象上力学特性的变化规律,结合电镜扫描试验分析微观结构上的变化规律,并在X射线衍射试验后,采用了JADE分析软件对所收集到的原始数据进行了定量物相分析,得出试样的各物相含量占比的变化趋势,以此来探讨膨胀土力学特性的变化机理。试验结果表明:在压实度与Mn^(2+)浓度相同的条件下,最优含水率的膨胀土试样强度最高;在初始含水率相同的条件下,试样的强度、内摩擦角和黏聚力均随着Mn^(2+)浓度的增大而呈现出增大的趋势;由JADE定量分析物相表明,受Mn^(2+)污染后土体内SiO_(2)呈现出增加的趋势。原因为MnSO_(4)溶液中的Mn^(2+)水解后间接导致了膨胀土试样中的硅酸盐类矿物也发生水解,释放了SiO_(2),增大了土体颗粒间的胶结作用,使得土体整体性、稳定性提高。

水泥外加剂对红黏土强度的影响

对桂林市雁山区某工地红黏土进行烘干,分别在不同水泥掺入比以及不同含水率下进行快剪试验。为找出水泥改良红黏土的最佳条件,研究了相同含水率条件下,红黏土的抗剪强度与水泥掺量的关系;相同水泥掺量条件下,红黏土抗剪强度与含水率之间的关系。试验表明,相同含水率下,水泥土的抗剪强度随水泥掺入比的增加而增大;而在相同水泥掺入比情况下,水泥土的抗剪强度随含水率的增加而减小。将试验数据进行直线拟合绘制图表分析,以此来找出较为合适的水泥掺量及含水率。结果表明,水泥掺入比在9%~13%,含水率为40%时,土的抗剪强度增加最为明显。

循环荷载下红黏土的变形演化分析

为了给施工场地沉降量的预测工作及安全性评估提供依据,以南宁某高速公路的红黏土回填为背景,进行双向循环动三轴试验,研究扰动红黏土在循环荷载下的变形行为,分析围压、循环应力比(CSR)和加载频率对土体动弹性模量的影响规律。依据试验数据绘制滞回曲线、永久应变(εp)-循环次数(N)关系曲线,分析土体弹性应变、永久应变的演化发展规律。并对永久应变曲线进行了非线性拟合,建立满足稳定型和临界型的永久应变预测方程,最后通过试验验证该累积变形模型的可行性以及对模型参数进行分析。结果表明:土样经过一定次数循环后,其应力-应变滞回曲线形状基本保持不变。弹性模量衰减速率与围压、CSR大小呈正相关,且弹性模量随循环次数的增加呈先快后慢的非线性衰减趋势。土样永久应变受围压、CSR和加载频率的影响显著,围压、CSR和加载频率越大累积应变越多;但随循环次数的增加,永久应变曲线逐渐收敛,应变量趋于稳定。永久应变预测方程能较好预测重塑红黏土不同变形状态的累积塑性变形。

废弃轮胎胶粉改良膨胀土裂隙机理研究

为探究干湿循环作用下废弃轮胎胶粉改良膨胀土裂隙演化机理,根据无侧限抗压强度试验结果从20目(833μm)、60目(246μm)、100目(147μm)粒径中筛选出最优粒径,通过干湿循环试验和扫描电镜研究最优粒径下不同掺量(0、4%、8%、12%、16%)土体裂隙演化机理及微观结构。结果表明,改良土裂隙面积率均低于素土裂隙面积率,且裂隙面积率随干湿循环次数的递增呈先增后趋于平稳趋势,第5次干湿循环后,改良土裂隙面积率较素土依次降低40.03%、46.78%、56.75%、66.55%;同一干湿循环次数下,裂隙面积率随掺量增加而降低;裂隙面积愈合率随掺量增加而增大,粒径为20目且掺量为4%、8%、12%、16%的胶粉改良土较素土分别提升10.56%、14.57%、19.42%、44.85%。这是因为加入胶粉将松散单元汇聚一团,填充了土体孔隙,使得微观结构更致密,提高了土体持水性,使得土体结构更稳定,对土体的裂隙发育起到较好的抑制作用。

水泥混凝土路面国产环氧沥青防水层的性能分析

为了确定环氧沥青防水层材料在水泥混凝土路面防水应用的适用性及耐久性,结合某特大桥的水泥路面防水层材料施工应用实践,开展了系列试验。结果表明:(1)国产环氧沥青材料、SBS改性沥青材料和FYT材料进行粘附强度对比,其平均抗剪强度依次为1.98、0.39、0.33 MPa;20℃下拉拔强度分别为1.98、0.98、0.83 MPa;50℃下其拉拔强度分别为0.73 MPa、流淌、0.08 MPa。(2)用中和与未中和的国产环氧沥青进行抗拉强度对比,20℃下未中和的环氧沥青与混凝土7、4 d的拉拔强度分别仅为0.53、1.64 MPa;20℃下中和的环氧沥青与混凝土7、4 d的拉拔强度分别达到0.9、2.0 MPa,20℃下中和的环氧沥青与钢板之间的拉拔强度达到7.8 MPa。(3)用国产环氧沥青材料与美国环氧沥青材料进行短期老化试验对比,国产环氧沥青的粘度略有增加,变形性能变化较小,抗拉强度变化较大,而美国环氧沥青老化前后各项指标变化均很小。结果表明,国产环氧沥青防水材料的各项指标与其他防水材料的性能相比具有一定的优越性,能达到国家标准要求,将国产环氧沥青防水材料应用到水泥混凝土桥面防水是可行的。

石灰固化酸污染红黏土强度特性试验研究

为了探究红黏土地区酸污染处理方法,用盐酸模拟制备酸污染红黏土,采用直剪试验探究不同盐酸质量分数对红黏土强度特性的影响。以石灰作为固化剂,对不同石灰掺量固化酸污染红黏土进行不固结不排水三轴试验(UU)、界限含水率试验。试验结果表明:随盐酸质量分数增加,红黏土粘聚力先下降后升高,内摩擦角变化不明显。石灰固化酸污染土脆性破坏特征明显,抗剪强度显著提高,30%掺量固化效果最好,且塑性指数随石灰掺量增大呈减小趋势。红黏土被酸污染后,胶结物质溶蚀,粘聚力降低,掺入石灰后,石灰本身能中和酸性物质,生成的胶结物能有效填充孔隙。此外Ca^(2+)浓度增加可以置换出低价阳离子,使扩散层厚度减小,从而增强土体稳定性。

特殊地质条件深基础地下连续墙施工应用研究

为了有效解决软土地区复杂地质条件情况下深基础地下连续墙防护工程经常遭遇槽壁坍塌及容易引发透水性事故等施工难题,本文针对复杂地质情况、周围建筑物的稳定性安全要求及管线影响等众多制约因素,结合深圳某地下工程施工实践进行经验总结,提出特殊地质条件下的深基础地下连续墙的施工参数及施工工艺控制措施,分析和归纳得出控制好材料质量、泥浆护壁及控制导墙和导坑的施做工艺是施工成败的关键的结论。为今后类似工程提供借鉴。

动态模糊神经网络在变形预测中的应用

为了得到更好的桥梁墩台沉降变形预测精度,减少工程监测实践的误差,分别介绍了基于扩展径向基函数神经网络(RBFNN)与动态模糊神经网络(DFNN)的学习算法和参数的确定方法。选取某一桥梁沉降监测数据分别进行基于扩展径向基函数神经网络与动态模糊神经网络的自适应学习训练,进行桥梁墩台沉降变形预测。实例分析结果表明,径向基函数神经网络预测误差达到0.15 mm,而动态模糊神经网络预测误差达到0.07 mm,显然动态模糊神经网络具有更高的预测精度,从而证实了动态模糊技术与神经网络相结合的自适应学习训练过程的优越性。

不同应变类型红黏土归一化特性分析

基于红黏土不排水三轴剪切试验,采用人工制备2种不同压实度红黏土试样,分别测定其变形特性,研究不同应变类型红黏土的应力应变曲线归一化特性。试验结果表明:试验过程中出现应变弱塑性与应变强塑性这2种应变类型曲线,压实度对红黏土应变类型存在较大影响;2种应变关系曲线皆可用双曲线函数模型进行拟合;利用主应力差渐近值对不同应变类型的红黏土进行归一化分析均取得了较为理想的效果,对应变强塑性红黏土的曲线拟合效果优于应变弱塑性红黏土;本次试验用红黏土在重塑过程中损失了部分结构性,宜继续对比原状红黏土即结构性红黏土的应力-应变关系,构建结构性土本构模型。

地铁列车引起与地铁合建建筑结构环境振动特性现场测试分析

对地铁列车引起与地铁合建建筑结构环境振动响应进行现场测试,从时域和频域角度分析地铁列车引起合建建筑结构环境振动特性。分析地铁列车引起地铁合建建筑结构环境振动传播规律及频率分布特点,结合振动控制标准对环境振动进行了评价。研究结果表明,在地铁列车荷载作用下,合建建筑结构的振动幅值随距振源距离增大而减小;合建建筑结构上部结构的振动频率分布特性基本上与地铁线路结构一致,主要集中在20~80 Hz范围内;合建建筑结构横向环境振动水平比垂向环境振动小,振动响应幅值约为垂向的0.8倍,但两者处于同一水平,甚至在部分频率范围内比垂向速度振动水平高。

本科生科研思维养成的卓越工程师培养模式研究

作者在调查研究中发现:科研实践训练的缺失在当代中国大学本科教育中非常普遍,是我国大学本科生教育培养过程中一项长期忽视的内容。近年来,科研创新训练作为实践教学的一种培养手段,越来越受到我国高校的重视,科研训练既可以加强工程实践动手能力,又可以提升项目设计能力,还可以促进科研创新能力的直接提升,反过来还可以促进理论知识的加强。作者认为加强本科生的科研思维养成应该从课程设置的改进、培养学生默会知识的强化、培养学生找出有价值的问题和解决问题的能力、培养学生利用文献的能力及利用图书馆网络资源的能力几个方面着手,关键是在培养过程中注重学生的科研能力的提升,从而提升学生的综合素质。因此,作者认为科研思维训练应该作为卓越工程师培养体系的一个重要内容。

纤维加筋膨胀土强度性能及作用机制研究

为探究聚丙烯纤维对南阳地区弱膨胀土的改良效果,将长度为3、6、9 mm的聚丙烯纤维分别按0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的质量比加入膨胀土中配制试样,通过无侧限抗压强度试验、直剪试验探究了不同掺量的聚丙烯纤维改良南阳地区弱膨胀土的物理性质及力学特性,并对试样进行微观扫描,分析了聚丙烯纤维对膨胀土强度的影响机制。结果表明:聚丙烯纤维通过镶嵌作用、包裹作用、空间网状结构使土颗粒与纤维接触面产生界面作用力,将聚丙烯纤维加入膨胀土中可以增大土颗粒之间的摩擦力以约束土体的变形,从而显著提高膨胀土的无侧限抗压强度和抗剪强度;在纤维长度一致的情况下,改良膨胀土效果最佳的纤维掺量为0.3%;在纤维掺量相同时,纤维越长,改良效果越显著。

循环荷载作用下岩溶区下伏土洞动力响应分析

为探究岩溶区土体在循环动荷载作用下的响应规律,采用FLAC 3D软件建立土洞模型并通过fish语言施加循环荷载,研究土层厚度、振幅、频率及相对位置对地表沉降位移的影响,并通过相似原理进行相似模型试验验证,对比分析数值模型与相似模型的误差。结果表明:动荷载作用下,地表沉降位移随土层厚度增大呈增大趋势;振幅由荷载施加中心向外递减;频率为4 Hz时土体出现共振效应,土洞易塌陷;土洞与动荷载相对位置改变时,最大沉降位移点偏移。

氯化钙溶液对红黏土渗透系数变化的影响

为探究CaCl_(2)溶液对红黏土渗透系数的影响,通过X射线衍射(XRD)试验、渗透试验、热分析试验和扫描电镜(SEM),对红黏土试样受不同浓度(0.0、0.1、0.3、0.5、1.0 mol/L)的CaCl_(2)溶液饱和后的渗透性进行了试验分析。结果表明:当孔隙溶液浓度从0.0 mol/L增加到0.5 mol/L时,红黏土的渗透系数先降低后升高;此后随着孔隙溶液浓度的增加,渗透系数呈下降趋势;利用热分析试验,得到红黏土在加入不同浓度CaCl_(2)溶液后强结合水的含量,其强结合水含量的变化与红黏土渗透系数的变化有着紧密的联系;利用扫描电镜(SEM)观测了不同浓度CaCl_(2)溶液下土样的微观结构,Ca^(2+)增大了红黏土矿物结合水膜厚度,导致土的有效孔隙减少,从而降低了土体的渗透性。该研究成果可为红黏土作为隔离墙隔离污染物提供数据参考。

轨道结构参数对地铁引起地面环境振动特性的影响分析

分别采用有限元和现场试验方法，研究了在短波不平顺条件下，轨道结构参数变化对地铁列车引起地面环境振动特性的影响。结果表明：地铁列车引起的地面环境振动总体上由波长为0.3～1.0m的短波不平顺所引起，减小扣件刚度和增大轨枕质量可以分别在50～100 Hz和30～100 Hz范围内减小地面振动水平，减小道床支承刚度可在20～100 Hz范围内有效减小地面环境振动水平约13.5 dB，但会导致地面环境振动水平在某些频率上出现增大。

提高“学习能力” 创建学习型医院

本文依据学习型组织管理理论、结合医院管理点和实际,探讨了建立"学习型医院"可行性和实践体会,提出了"提高学习能力"是创建学习"学习型医院"的动力。

岩溶区采矿引起的塌陷地质环境治理措施研究

文章从岩溶区采矿塌陷的成灾特点及成灾机理等方面分析了采矿引起的塌陷造成的主要灾害问题,以及矿山地质环境治理恢复的关键措施,得出岩溶区土体塌陷形成原因主要是地下水位的变化,并在此基础上选取广西泗顶铅锌矿进行恢复治理研究,提出了矿山环境恢复治理对策主要是进行水环境的治理。