MICP固化粉煤灰的强度效应与机制分析

粉煤灰具有颗粒细、相对质量密度小、孔隙比大的特点,为了实现粉煤灰的有效利用和粉尘污染控制,应用微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)方法,考虑自然蒸发和湿缸养护两种条件,研究了微生物反应机理、强化特性及影响因素。结果表明:①微生物在粉煤灰中产生的碳酸钙为方解石,含量从7%最大增加到15.3%;②MICP湿缸固化条件下,无侧限抗压强度最大提高6.55倍,达97.63 kPa;③固化强度随营养物浓度的增加表现为先增大后降低,保湿缸和自然蒸发条件下的最佳营养浓度分别为0.5 mol/L和1.0 mol/L;④微生物固化粉煤灰可以减少内部水分损失,保水效果明显,还具有良好的抑尘应用前景。

水泥固化高含水率淤泥抗压试验研究

云南某巡护道路路基埋深22 m范围内均为淤泥层,天然含水率最高达186.0%,有明显的流变特性,物理力学性质极差。采用水泥土搅拌桩加固处理过程中,多次发生浇筑穿孔现象,成桩困难,实测单桩承载力仅约20 kN。为解决水泥搅拌桩的成桩问题,形成满足设计要求的高含水率淤泥固化配方,在工程调查和数据分析的基础上,以水泥为固化剂,分别考虑50%、100%、150%及200%含水率,以及3 d、7 d、14 d、28 d等养护龄期,系统研究了固化高含水率淤泥的无侧限抗压强度。结果表明:满足水泥土试块90 d龄期抗压强度不小于1 200 kPa,淤泥含水率50%、100%、150%、200%段落的水泥掺比相应为20%、30%、40%以及不低于40%。

软土地基上灰坝滑坡治理措施优化研究

某贮灰场灰坝坐落在软土地基上,运行过程中灰坝下游坡多次发生滑动。虽经抗滑桩加锚杆进行了治理,但依然观察到变形迹象,如地面隆起等。针对此情况,本文在原有加固措施的基础上考虑排渗和加固措施优化分析,制定出了合理适用的加固措施方案。研究表明,单纯采用加固措施有时效果不突出,有效的排渗措施由于可以显著降低灰坝内的浸润线高度,从而能够更有效地提高灰坝的稳定性,本实例研究可给相近工程加固提供有益的借鉴。

新疆玛热勒苏水库面板堆石坝天然砂砾石垫层料试验研究

新彊玛热勒苏水库大坝为混凝土面板砂砾石坝,坝体由垫层区、砂砾石区、爆破料填筑区、滤水坝址区、上游铺盖区、盖重区及特殊垫层料区组成,其中垫层料6.4万m^3,特殊垫层料0.27万m^3。目前在建面板堆石坝垫层料主要由机械轧制碎石掺机制砂来配制,为充分利用当地适用材料,玛热勒苏水库大坝采用了戈壁滩广泛分布的天然砂砾石料作为垫层料。由于垫层料直接影响着大坝的稳定和渗透安全,对材料的级配、渗透及其力学强度有较高要求,为切实保证大坝的施工安全和运行安全,在现场调查基础上,通过室内试验探讨玛热勒苏水库大坝天然砂砾石垫层料的级配、渗透、压缩和强度特性,并对天然砂砾石料的现场填筑质量进行评测,为严寒地区修建混凝土面板砂砾石坝积累研究经验。

极端降雨条件下高填方工程的稳定性研究

随着我国电力、水利、机场和交通等重大基础工程建设速度的快速发展,高填方工程的数量和规模越来越大,如在贮灰场工程建设中,由于场地限制需通过子坝加高来提高粉煤灰贮放量的灰坝高边坡工程其最大高度已超过100 m,因此高填方边坡工程的安全问题成为备受各方关注的重大社会问题。本文以某灰坝高填方工程为依托,以高填方边坡安全的制约性因素-极端降雨为控制条件,考虑短历时强降雨和长历时弱降雨两种极端工况,通过数值计算手段,系统研究了两种极端降雨条件下边坡土体的非饱和演变特征和发展变化规律,探讨了相应条件下边坡土体内的非饱和区分布范围和发展过程。在此基础上,分析计算了随极端降雨过程发展的边坡体抗滑稳定安全系数的时空渐变规律,探讨了边坡体的抗滑稳定性发展演化过程,其结论对类似工程的设计和加固治理具有借鉴意义。

粉煤灰的基质吸力及非饱和特性研究

目前粉煤灰非饱和特性的工程描述多参考与其粒经类似的粉土,但两者由于颗粒级配和颗粒微观结构的不同,其工程非饱和特性方面的差异必然是存在的,目前尚没有见到这方面的研究成果。本文针对粉煤灰在非饱和特性研究方面的不足,首先采用Fredlund土水特征曲线测量仪试验研究了不同干密度、不同含水率等条件下粉煤灰土水特征曲线特征与基质吸力变化规律,探讨了粉煤灰脱湿过程与吸湿过程的非饱和性质差异。在此基础上,通过数值计算方法,分析探讨了粉煤灰非饱和特性对工程渗流、变形、稳定等计算分析成果的影响及程度。研究结果为:(1)在进行非饱和渗流计算时,采用粉煤灰的实测土水特征曲线才能较好的保证计算结果的可靠性,采用计算程序库中相应土的土水特征曲线来替代粉煤灰对结果将产生较大影响;(2)在进行稳定计算和应力应变分析时,用相应粉土来替代粉煤灰的土水特征曲线对计算结果整体影响不大,认为采用计算程序库中相应土的土水特征曲线来替代粉煤灰是可行的。