硫酸锌胶结珊瑚砂渗透特性试验及工程应用探讨

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。

堆存陈化中电解锰渣重金属形态及环境风险演化

为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺序提取法评估了新陈电解锰渣中重金属和氨氮的环境风险.结果表明,在堆存陈化过程中,电解锰渣的微观结构呈松散演化,易溶盐含量由12.25%降低至4.38%,酸溶态和可还原态重金属占比逐渐减少,重金属Mn由超高风险降低至中风险,但重金属总量仍高达3.28×10^(4)mg/kg,环境风险严峻,氨氮浸出量虽有所降低,但仍然超出15.00mg/L阈值的2.54~3.84倍,部分氨氮和重金属在堆存过程中释放到周围生态中,需采取必要措施对电解锰渣进行处理.

间断级配珊瑚砂地基渗流侵蚀稳定性试验研究

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。

动力排水固结中孔隙水压力增长和消散规律

基于现场实测 ,对动力排水固结法处理饱和软粘土地基过程中的孔隙水压力变化特性进行了分析研究 ,发现孔隙水压力增长与消散具有独特的规律 。

灰色预测在软土地基沉降分析中的应用

运用灰色理论建立了软基沉降的不等时距预测 GM(1 ,1 )模型 ,并可用残差的 GM(1 ,1 )模型对其进行修正。

动力排水固结法加固饱和软粘土地基试验研究

针对强夯法加固饱和软粘土地基时超静孔压消散难和易出现"橡皮土"现象,提出强夯和排水固结二者结合的动力排水固结法,利用立体排水系统来加速夯后超静孔压的消散和软土固结,并结合某港口仓库软基加固工程进行了现场试验研究,对动力排水固结法的加固效应、加固效果及工艺特点等进行了分析和讨论。

钙质粉土的固结特性试验研究

由于水力吹填的分选作用,南海吹填珊瑚礁地基中含有厚度不均的细颗粒钙质粉土夹层。相比粗颗粒礁砂而言,钙质粉土的压缩性高、承载力低、沉降变形大,对建筑物安全造成不利影响。通过室内固结试验,查明了钙质粉土的压缩特性,揭示了钙质粉土的主固结沉降量、次固结沉降量、固结时间和固结速率特征,为更好地了解钙质粉土的工程性质和珊瑚礁地基沉降计算提供科学依据。试验结果表明:钙质粉土压缩系数在0.03~0.37 MPa-1之间,压缩模量在6.67~54.79 MPa之间;压缩系数与含水率成正比,与干密度成反比。其中,含水率小于15%的中密和密实钙质粉土的压缩系数小于0.1MPa^(-1),压缩模量大于20.0 MPa,属于低压缩性土;松散的钙质粉土均属于中压缩性土。与相同干密度和含水率的石英砂相比,石英砂的压缩系数比钙质粉土大,即钙质粉土比石英砂压缩性更低;与相同干密度和含水率的杭州湾粉土相比,两者均属于中压缩性土,但钙质粉土的压缩模量比杭州湾粉土略大,压缩系数略小;当荷载大于200 k Pa时,钙质粉土在固结试验前5 h固结度达到了0.95,因此,建议钙质粉土的固结试验在荷载小于200 kPa时固结时间仍取24 h,当荷载大于200 kPa时取5 h,此举将大大节省测试时间,提高测试效率。

椰壳纤维-MICP复合改良膨胀土膨胀特性研究

采用椰壳纤维联合微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对南水北调中线工程南阳段的膨胀土进行试验改良,对素土、纤维土、MICP土以及椰壳纤维-MICP复合改良土开展无荷膨胀率试验和有荷膨胀率试验,研究改良前后膨胀土无荷膨胀率、有荷膨胀率随纤维掺量的变化规律,并对比分析单一改良方式和复合改良方式下纤维掺量对膨胀土膨胀特性的影响,最后通过电镜扫描试验,观察土样微观结构,揭示纤维-MICP复合改良膨胀土特性的内在机理。结果表明:单掺椰壳纤维和MICP技术改良均可抑制膨胀土的膨胀性能,而椰壳纤维-MICP复合改良土的改良效果最明显,且随着纤维掺量的增加,纤维土和复合改良土的无荷膨胀率和有荷膨胀率呈现出先减后增的趋势,纤维最佳掺量为0.5%,电镜扫描试验显示椰壳纤维可发挥桥联的作用以增强MICP膨胀土的改良效果。

动力排水固结法的加固机理及工艺特征

在分析动力排水固结法加固软粘土地基的机理和特点的基础上,提出了适用于处理软粘土地基的动力排水固结法施工工艺。

矿岩可崩性分级的人工神经网络识别

矿岩可崩性是地下矿山能否用自然崩落法开采的重要依据之一 ,利用人工神经网络 (ANN)进行矿岩可崩性分级识别 ,有利于真实地描述矿岩可崩性与其影响因素之间的非线性关系。为此 ,采用人工神经网络理论 ,建立了矿岩可崩性的神经网络识别模型 ,结合工程实例对其矿岩可崩性进行分级识别 。

粉喷桩单桩复合地基承载特性的有限元分析

采用有限元法对粉喷桩单桩复合地基的承载特性进行数值试验。.分析了在整个加荷过程中单桩荷载传递特性和该复合地基的桩土应力比的变化规律,同时分析了褥垫层厚度及其变形模量对桩土应力比的影响。

动力排水固结法加固机理的数值分析

针对动力排水固结法加固饱和软粘土地基的基本特点，建立了动力排水固结模型，编制了流－固耦合近场瞬态波动有限元时域模拟程序DCDFEM，以某一工程实例为算例进行了流－固耦合数值分析，得出了动力排水固结过程中土体动态响应的一般规律。

培养高素质工程人才的教学模式探索与实践

针对高素质工程人才的特征与培养要求,基于多元智能理论、建构主义学习理论和以学生为中心原则来构建"一体多元"教学模式,并应用于土建类本科专业人才培养全过程中,已初见成效。在总结回顾"一体多元"教学模式实践过程的基础上,对完善教学模式以提高人才培养质量进行了几点思考。

毕业设计多元化教学模式探索与实践——以土木工程专业为例

针对大众化教育阶段土木工程专业人才培养模式的特征与要求,按照多元智能理论和以学生为中心的原则来设计土木工程专业毕业设计多元化教学模式。实践表明,多元化教学模式能有效提高毕业设计的教学质量,增强学生的工程实践能力和创新能力。

应用型本科土建类专业实践教学模式探讨

实践教学在土建类专业教学体系中占有很重要的地位。文章在分析实践教学指导思想和原则的基础上,根据多元智力理论、建构主义学习理论和实践意识理论等,建立了多元立体化的实践教学模式其涵盖了开放性实验模式、基于项目的多学科交叉和多元智能小组模式、产学研合作模式、双导师制模式、虚拟实践模式。此模式在武汉科技大学应用后取得了较好的效果。

桩-网复合地基承载及变形特性的有限元分析

采用ABAQUS有限元软件,通过有限元数值模拟的方法分析了路堤荷载作用下桩-网复合地基中土工合成材料刚度、垫层厚度、桩体模量以及桩间距对复合地基的荷载传递特性、桩-土应力比、路基的表面沉降及侧向位移的影响。总结、分析计算结果,获得了桩-网复合地基承载及变形的一些基本特性,如:增加土工合成材料刚度,可显著地减小桩-土差异沉降和路基侧向位移,并增加桩-土应力比;增加垫层厚度,可明地改善桩-土荷载分担比和桩-土应力比等力学性状。这些结果对桩-网复合地基的设计与施工具有一定的指导意义。

强夯引起的振动规律及对建筑物的影响分析

基于以实际工程为算例的数值模拟计算结果 ,分析了强夯引起的振动规律 ,对强夯施工安全距离进行了讨论和确定 。

动力排水固结法的研究及应用概况

本文简要综述了动力固结排水法的研究现状及工程应用情况。

基于人工神经网络的建筑物沉降预测

根据建筑物实测沉降利用人工神经网络理论,建立了前馈网络预测模型并提出新的学习算法,结合某建筑物纠偏工程实例对建筑物沉降进行了预测.预测结果表明神经网络方法是可行且有效的.

粉喷桩单桩复合地基承载及变形特性的数值分析

采用有限元法对粉喷桩单桩复合地基进行数值试验。对在整个加荷过程中单桩荷载传递特性、变形特性和该复合地基桩土应力比的变化规律进行了分析,同时分析了桩体及褥垫层的变形模量对桩土应力比和桩土变形特性的影响。