镁改性水稻秸秆生物炭对酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附研究

为提高水稻秸秆生物炭对酸性矿山废水中重金属的去除能力,采用浸渍-热解法制备镁改性水稻秸秆生物炭(MBC)。通过批量吸附试验探究浸渍比、溶液pH、吸附时间及重金属离子初始浓度对MBC去除酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的影响,并采用表征技术对吸附前后MBC的特征进行表征分析和探究潜在的吸附机理。结果表明,浸渍-热解法制备的MBC拥有更发达的孔隙结构。吸附试验表明,在浸渍比和溶液pH分别为2∶1和5.0时,MBC对10 mg/L的Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除达到最佳值,分别为93.58%和97.95%。此外,MBC去除Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。根据Langmuir模型,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大的吸附量分别为90.45 mg/g和138.50 mg/g。FTIR和XRD分析结果表明,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除机理包含络合、共沉淀、离子交换及静电作用。五次再生后,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为75.62%和80.16%,以上结果说明,MBC在处理含Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)酸性矿山废水方面具有很大的潜力。

基于AHP-熵权-云模型的国际项目安全风险评价研究

国际工程项目具有建设周期长、合同金额高、安全影响因素多的特点,总包单位只有建立起科学的安全风险管控体系应对安全风险,才能实现企业可持续发展。基于此,在大量阅读已有研究文献基础上,对可能影响国际工程项目安全风险的因素进行梳理,并结合实际,建立了国际工程项目安全风险评价指标体系和风险评价云模型。在此基础上,运用云模型对拉伊铁路项目安全风险进行评价,该项目整体评价结果为中等风险,政治因素与人员因素评价为高风险,环境因素与管理因素为中等风险,材料与机械因素及技术因素为较低风险等结论。所得结论为国际工程项目安全风险评价提供了一种新的方法。

桩端注浆超长灌注桩的极限承载力研究

为提升后注浆超长钻孔灌注桩的承载性能,以静载试验数据为基础,对3根后注浆超长钻孔灌注桩的桩侧阻力、桩身轴力以及荷载-沉降等因素进行了系统分析。通过拟合Q-S曲线预测了单桩极限承载力,并利用有限元模型分析了桩端注浆桩单桩承载力的影响因素。研究表明,1)桩端注浆超长桩的Q-S曲线变形缓慢;2)桩身荷载主要由下部土层决定;3)桩侧摩阻力的产生与桩土相对位移有着紧密的联系;4)3种函数的拟合效果均较好,得到的极限承载力差距不大;5)桩端持力层为粉砂时注浆效果较好,注浆量对极限承载力的影响较小。研究结果可为此类工程的后注浆超长钻孔灌注桩的设计及施工提供一定的借鉴。

地铁车站深基坑动态施工过程变形规律与数值仿真分析

以南京地铁虹桥站深基坑工程为依托,结合土体开挖过程中基坑各项监控量测数据,利用FLAC 3D软件建立车站深基坑的三维数值仿真模型,对基坑的开挖和支护动态施工过程进行模拟,对比研究数值仿真的变形计算结果与监控量测数据,研究结果表明:(1)地连墙水平位移在墙身范围内,大致呈“弓”形,随着基坑的开挖而呈非线性增加,位移峰值出现在基坑开挖工作面附近。(2)地表土体受基坑开挖的影响范围主要在基坑边1 H(H为基坑深度)范围内,不同工况下沉降曲线大致呈抛物线形,且沉降峰值呈线性增加,峰值沉降发生在0.5 H附近;在同一工况条件下,随着时间的推移,不同距离位置处的土体位移呈现不断重分布的过程,但整体曲线仍呈“凹”形。(3)基坑隆起量也与基坑开挖过程有关,土体的最大隆起量发生在基坑中轴线附近,随着开挖深度的增加隆起量呈非线性增加。(4)支撑的架设对围护结构的变形和土体的沉降控制能起到良好的正面作用,延迟支撑架设对变形的发展极为不利。

基于上限定理的含裂缝边坡稳定性图表分析方法

大量地灾现场勘测发现,滑坡外表面广泛分布着裂缝,在地震、静水压力、边坡超载等条件下均会加剧裂缝边坡失稳。为详细分析含裂缝边坡在不同条件下的安全性能,文章通过强度折减法结合极限分析上限定理,建立了综合性分析任意深度、位置的临界裂缝边坡稳定性的评估方法,推导得到安全系数求解方程,并优化了算法:将随机搜索法与非线性序列二次规划法相结合,解决计算中的大量迭代问题和易陷入局部最优解等问题;还原了裂缝边坡的形态并与经典结构、有限元计算结果对比验证。结果表明:与经典解相比,优化后算法显著提高计算稳定性与准确性;不同的工况条件会对边坡稳定性产生较大的影响;相同参数设计下,不利的工况易产生更深的裂缝。最后利用研究结论绘制了一系列的安全性图表,可作为工程师进行边坡安全性初步快速评估的依据。

圆截面抗滑群桩数值模拟及优化设计

传统抗滑桩多采用人工开挖的矩形大截面,由多根圆形小截面桩组合形成的抗滑群桩更适应现代机械化施工的发展趋势,但其加固机理及设计方法尚不完善。本文通过有限元软件ABAQUS建立了圆截面抗滑群桩桩土共同作用模型,将矩形截面抗滑桩和圆截面抗滑群桩进行了分析比对,得到了圆截面抗滑群桩的优势,并进一步对圆截面抗滑群桩的几个设计参数进行了优化研究。结果表明,当排桩与承台刚度比为0.5,排距为桩径的4倍,嵌固深度为桩长的1/2时,加固效果良好。最后,将该研究方案运用于吉图珲膨胀土客运专线,监测结果表明工程运用良好。

磷酸钾改性秸秆生物炭高效去除酸性矿山废水中的镉

目的:磷酸盐改性被认为是提高秸秆生物炭(RBC)去除酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)性能的潜在策略,本研究采用磷酸钾对水稻秸秆生物炭(KRBC)进行改性,以提高其对酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能。方法:采用批量吸附试验探究溶液初始pH、共存离子、腐殖酸浓度、吸附时间及Cd(Ⅱ)初始浓度对吸附剂去除Cd(Ⅱ)影响,并调查改性生物炭对Cd(Ⅱ)去除的潜在机理。结果:吸附试验表明在溶液pH为5.0~7.0时,KRBC对水溶液中Cd(Ⅱ)具有较好去除性能。此外,共存离子K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、NO-3和SiO_(3)^(2-)对RBC和KRBC去除Cd(Ⅱ)没有影响,而PO_(4)^(3-)、CO_(3)^(2-)及腐殖酸对去除Cd(Ⅱ)具有促进作用。拟二阶动力学模型和Langmuir模型可以更好地描述Cd(Ⅱ)的吸附过程。RBC和KRBC对Cd(Ⅱ)的最大吸附能力分别为57.93 mg/g和159.46 mg/g。潜在的去除机理包括络合、静电作用、阳离子-π相互作用及共沉淀。在经过三次再生性试验后,RBC和KRBC对50 mg/L的Cd(Ⅱ)去除率分别为20.18%和86.75%。结论:以上结果表明磷酸钾改性生物炭在去除酸性矿山废水中的Cd(Ⅱ)具有更大的潜力。

基于塑性变形理论的圆形抗滑桩边坡稳定性分析

圆形截面抗滑桩广泛应用于边坡加固和地质灾害治理工程中,传统的圆形截面抗滑桩理论和经验计算公式未考虑土-拱效应,因此计算结果不合理。本文基于Ito塑性变形理论,考虑桩-土相互作用的土-拱效应,推导出圆形截面抗滑桩在考虑土-拱效应时计入桩土摩擦力的水平分布力计算公式以及边坡稳定性系数Fs;并结合工程算例,讨论了土体重度、黏聚力、内摩擦角和桩间距对边坡稳定性的影响,研究结果表明:(1)通过推导的水平分布力公式,可得圆形截面抗滑桩的布桩位置对桩身抗力和边坡稳定性系数的影响,边坡稳定性系数在抗滑桩距离坡脚约为0.5L时最大,0.4~0.6L时处于稳定状态;(2)黏聚力和内摩擦角对边坡稳定性起着决定性的影响因素,土体的重度对边坡稳定性的影响并不明显,当桩身距离坡脚>0.5L时,边坡土体的重度对边坡稳定性影响更加明显;(3)在考虑边坡稳定性和工程造价的条件下,采取2~2.5倍桩径距离进行布桩可以达到良好的工程效果。