水泥、赤泥协同改良粉砂土配合比试验研究

为了对铝土矿冶炼废弃物赤泥进行工程应用,以粉土为改良对象,对水泥、赤泥协同改良粉砂土进行配比试验研究和环境影响评价。结果表明:随赤泥和水泥掺量的增加,粉砂土的最优含水率增大,最大干密度减小;掺入赤泥后,改良粉砂土在龄期为7和28 d时,以塑性破坏为主,龄期为90 d时,塑性变形减少,出现脆性破坏特征;掺加赤泥对于养护初期改良土试样的韧性存在影响,但随着养护龄期增长,该影响逐渐减小。赤泥掺量WRM=20%时,改良土表现出较好的强度和韧性且各项环境指标均满足路基填筑规范要求。WRM=20%时改良土的无侧限抗压强度与水泥掺量相关,可根据不同公路等级强度要求选择水泥掺配比例。研究可为赤泥作为路用材料的资源化利用提供理论依据和技术支持。

压实花岗岩残积土的崩解特性试验研究

以深圳市花岗岩残积土为研究对象,考虑氧化铁含量、含水率及干密度影响,对压实花岗岩残积土进行崩解试验研究。结果表明:压实花岗岩残积土遇水快速崩解,崩解过程中崩解物以小颗粒-碎屑-泥状形式逐渐剥离于土样,直至完全崩解。土的崩解过程主要受氧化铁含量影响,物理状态对其影响程度较小。土的崩解速率随时间的变化规律主要呈先迅速增大后快速减小、迅速增大后保持稳定和出现多个峰值3种模式;最大崩解速率随其氧化铁含量的增加而逐渐增大,随土样含水率和干密度的增大而减小;土样的完全崩解时间受其含水率的影响程度与其干密度有关,土样干密度较小时,其完全崩解时间变化范围较小,而当干密度>1.50 g/cm^(3)时完全崩解时间随含水率的增大呈增大趋势;相同含水率时,土样的完全崩解时间随干密度的增大逐渐增大。

赤泥基粉砂土击实水敏性试验研究

为研究不同改良材料下赤泥基粉砂土的击实水敏特征,开展了不同水泥、石灰和粉煤灰掺量下的赤泥基粉砂土击实试验研究。结果表明:随赤泥掺量的增大,粉砂土的最优含水率随之增大,最大干密度先增大后减小,赤泥掺量为8%时最大干密度达到峰值;赤泥基粉砂土整体水敏性较强。掺入水泥和二灰(石灰、粉煤灰)可对赤泥基粉砂土形成物理和化学改良作用,改善其击实水敏性。随水泥与二灰掺量的增加,赤泥基粉砂土最优含水率逐渐增大,最大干密度逐渐减小;同等赤泥掺量下,二灰改性赤泥基粉砂土的最大干密度均小于水泥改性赤泥基粉砂土。水泥与二灰对赤泥基粉砂土的水敏性均有改善作用,但当其掺入量过大时,土的水敏性增强。二灰对于赤泥基粉砂土的水敏性改善效果优于水泥,采用二灰改性赤泥基粉砂土更利于该类材料的施工含水率控制,减少施工能耗。

小龙头段明长城夯土墙稳定性预测分析

为了研究长城土遗址墙体的稳定情况,以银川市小龙头段明长城夯土墙为研究对象,采取室内力学试验与有限元数值模拟分析相结合的方法,分析不同含水率和不同剥蚀长度城墙的稳定性。结果表明:降雨入侵对城墙夯土的内摩擦角影响较小,黏聚力的大幅衰减是城墙失稳的关键因素;对于未发生剥蚀的墙体,夯土含水率大于12.5%时,城墙安全系数低于重要性边坡安全系数设计值1.3,城墙处于失稳状态;在天然含水率状态下,当墙体剥蚀长度大于2.2 m时,城墙安全系数低于重要性边坡安全系数设计值1.3,城墙处于失稳状态;小龙头段明长城夯土墙最普遍的剥蚀长度为1.5 m左右,在该剥蚀长度下,当夯土含水率大于11%时,城墙安全系数低于重要性边坡安全系数设计值1.3,城墙处于失稳状态。因此,在长城土遗址保护中,应采取有效的防排水措施,并对墙体剥蚀病害进行及时修复。

赤泥的路用性能研究现状及其环境影响控制技术

为了更好促进赤泥固体废弃物的资源化利用,介绍了我国赤泥的主要分布区域及类别;详述了原生赤泥和改性赤泥的物理力学性质;主要处理处置技术和应用现状。对其作为路基路面材料的合理性进行了研判。从碱性调控、重金属污染以及放射性防控三个方面介绍了赤泥路用材料对黄河流域、南水北调沿线地下水和周边土体赋存环境的影响机制。指出了赤泥应用中需重视的问题,提出了赤泥在路用材料中应用应重点关注研究的方向。研究和分析可为赤泥作为路基路面材料的合理应用及其环境影响控制提供基础资料和技术依据。

城墙夯土及砌体结构劣化稳定性分析

古城遗址主要由夯土及砌体结构组成,因暴露于自然环境下,其保存状况较差。以万全右卫城为研究对象,对其进行原位回弹仪试验和室内物理力学试验,并采取数值模拟方法分析了土砖结构劣化过程中城墙的整体稳定性。结果表明:土体含水率是影响城墙稳定性的重要因素,当城墙受到水分入侵,夯土含水率由4.3%增至15.1%时,城墙安全系数从3.4降至1.4,当含水率饱和时,其安全系数则低至0.8,此时城墙处于失稳状态;外墙砌体劣化对城墙本体稳定性影响较小,但对夯土区起间接保护及防水等作用,城墙倒塌多发生在外包砖墙大面积劣化区;城墙夯土多为水敏性及毛细水作用较强的粉砂土,当毛细水上升高度从20 cm增加至180 cm时,城墙安全系数由1.6降至1.3,略低于《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)中一级边坡安全系数1.35的要求。因此,在城墙的保护工作中,需综合考虑采取外包砖墙修复及降排水等措施。