高庙子钙基膨润土和钠基膨润土对Sr的吸附行为

采用批式吸附试验法,研究了不同吸附时间、固液比、pH和Sr^(2+)初始浓度条件下高庙子钙基膨润土和钠基膨润土对Sr的吸附行为。结果表明,钙基膨润土和钠基膨润土对Sr^(2+)的吸附属于较为迅速的化学吸附,两者均能够在1~2 h内达到吸附平衡,能很好地与准二级动力学模型拟合,其中钙基膨润土对Sr^(2+)的吸附效果相对更好;随着固液比增大,钙基膨润土和钠基膨润土对Sr^(2+)的吸附率分别增加了51.78%和12.43%,分配系数先降低后趋于稳定;2种膨润土对Sr^(2+)的吸附性能都会随着pH增大而大幅度提升,钙基膨润土在碱性环境下吸附性能提升较快,钠基膨润土在酸性环境下吸附性能提升较快;随着Sr^(2+)初始浓度的增加,钙基膨润土对Sr^(2+)的吸附率降低,钠基膨润土对Sr^(2+)的吸附率先增加后降低。

含水合物细粒土的强度和变形特性

天然气水合物是一种巨大能源,深刻刻画水合物储层的力学性质是安全开采气体的重要前提。目前对含水合物沉积物力学特性的研究主要针对粗粒土,而对于细颗粒沉积物研究较少。然而,中国南海神狐海域水合物储层区的沉积物是泥质粉细砂型。基于此,参照神狐海域水合物赋存区沉积物的物理性质配制了试验土样,形成了含四氢呋喃(THF)水合物细粒土,对其进行了三轴剪切试验。结果显示:在低围压和高水合物饱和度下,含水合物细粒土试样的应力应变曲线呈现应变软化,而在高围压和低水合物饱和度下表现为应变硬化;含水合物细粒土随剪切作用表现出剪缩效应;强度和刚度随着水合物含量和围压增加而提高;水合物含量的增加明显提高了黏聚力,但是对内摩擦角的影响很小。基于摩尔库伦强度准则,建立了破坏强度与围压和水合物饱和度间的关系,该关系式可以较好地预测强度的变化。

土压平衡盾构刀盘泥饼堵塞改善研究

盾构刀盘泥饼堵塞会减慢施工速度,严重时还会导致塌方等工程事故。为了研究水化学-力学耦合作用下对盾构刀盘渣土流塑性以及强度的影响,使用0 mol·L^(-1)、0.5 mol·L^(-1)、1.0 mol·L^(-1) CaCl_(2)溶液对盾构刀盘渣土进行饱和,并对饱和后的土样进行界限含水量试验以及改良的直剪试验。试验结果表明,盐溶液的增加能够有效地降低土样的液塑限以及塑限指数;剪切强度有所增加,黏聚力降低,内摩擦角增大。主要是因为结合水膜在高浓度下变薄,土样持水能力变弱导致液塑限的降低;盐溶液浓度的增加抑制了土样双电层厚度,使得土颗粒团聚,颗粒之间的排斥力减弱,土颗粒的咬合力增强,于是黏聚力减弱、内摩擦角增大。在沿海地区以及盐渍土地区进行渣土改良时,应该避免盐分的加入,降低土中的盐分能够有效降低盾构刀盘渣土的强度,研究对盾构刀盘渣土改良有着一定的指导作用。