我国疏浚淤泥处置与利用研究进展

淤泥处理处置与资源化利用是当前困扰工程技术人员和阻碍清淤疏浚工程顺利开展的重大难题。梳理了目前我国疏浚淤泥处置与利用的主要技术方法,简要介绍和评述了每种技术的主要特点、原理和应用情况,同时对相关基本概念内涵进行了梳理,对疏浚淤泥处置利用的未来发展方向进行了展望。

基于主动激励红外成像的大坝渗漏AI识别方法研究

为了解决大坝渗漏识别的问题,本文提出了一种将主动激励红外成像与深度学习结合的大坝渗漏识别方法。通过计算机仿真制作渗漏红外图像,再结合模拟大坝渗漏试验采集得到的红外图像,生成渗漏红外图像数据集用于深度学习的训练。在YOLOv5原始模型的基础上,用AF-FPN替换原有的FPN,提高识别大坝红外图像渗漏区域的能力,并在识别速度和准确率之间做出有效的权衡。试验表明,模型的准确率为87.6%,召回率为96.5%,平均准确率(IoU=0.5)为88.3%,表明本文提出的方法可较好的识别大坝红外图像渗漏区域。

木质素纤维改良膨胀土的冻融特性及微观机理

高寒区复杂环境场是渠基膨胀土劣化的主要原因,渠基膨胀土改良是保障渠系工程安全运行的重要手段。为探索冻融循环下膨胀土的纤维改良效果,以北疆某引调水工程为背景,开展木质素纤维改良膨胀土的系列室内试验,探明冻融循环下改良膨胀土的体变特性、抗压强度特性、抗拉强度特性及其作用机理。结果表明:相较于未改良试样,冻融循环下改良试样的体积变化率减小了24%~37%;在15次冻融循环后,未改良试样抗剪强度衰减率在42.2%以上,而改良试样抗剪强度衰减率则显著低于29.1%;反复冻融作用并未显著影响试样的压应力-应变关系曲线特征,而是造成试样拉应力-应变关系由“线弹性增长-强化-软化”特征发展为“线弹性增长-软化”特征;木质素纤维的掺入可以有效改善冻融循环下膨胀土的体变特性、抗剪强度特性、抗压强度特性、抗拉强度特性,且当掺量和长度分别为2%和1 mm时,木质素纤维改良膨胀土冻融特性的作用效果最为显著。同时,冻融循环下改良试样内部结构损伤程度显著低于未改良试样,原因在于木质素纤维的存在限制了冻融循环下土颗粒间的错动、重分布,在一定程度上保证了膨胀土内部结构完整性。该研究为木质素改良膨胀土提供参考。

减水剂对流态固化淤泥流动性的影响试验研究

相比传统回填材料,可控性能流态固化回填料(Performance-controlled fluidized solidified backfill material,PCFS材料)具有高流态、自密实等特点,能够有效避免因压实不充分导致的工程问题,特别适用于狭窄区域的回填。以淤泥为原材料,水泥为固化材料制备强度、流动性和凝结时间等性能可控的PCFS材料,通过流动度试验探讨了不同初始条件对PCFS的流动性的影响规律,为提升PCFS的流动性能,选择了木钙、萘系、聚羧酸3类减水剂,对3类减水剂提升PCFS流动性的效果进行对比分析。试验结果表明:PCFS的流动度和初始含水率之间存在线性正相关关系;水泥的掺入会导致PCFS流动度明显降低,且主要发生在水泥掺量≤2%时。3类减水剂对PCFS流动度的提升幅度从大到小依次为聚羧酸>萘系>木钙,其中聚羧酸和木钙的掺入会引入气泡,萘系和木钙的“饱和掺量”分别为2%,4%。水泥掺量不同又会使得3类减水剂提升流动度的效果产生明显差异,水泥掺量的增大使得木钙的提升效果降低,对于聚羧酸的影响则较小,而对于萘系则表现出了“反常效应”。最后讨论了“饱和掺量”和“反常效应”的成因,并提出了初始含水率2wL、5%水泥掺量条件下PCFS的流动度表达公式。

新拌固化淤泥流动性测试标准试验研究

流动性是评判新拌固化淤泥能否进行流动化施工的关键指标,一般采用流动度试验方法。研究流动度测试试验标准是推动新拌固化淤泥流动化施工的重要内容。采用目前主流的3种流动度测量筒/截锥圆模,研究初始含水比、水泥掺量及水化反应时间对淤泥和新拌固化淤泥流动度的影响,讨论3种流动度测量模具所反映的流动度规律异同及适用性。研究发现:(1)淤泥和新拌固化淤泥流动度具有最大/小值,随着初始含水比的增加呈现S形增长。(2)水泥掺量从0变为50 kg/m^(3)时对流动度影响最大,掺量继续增加流动度变化趋缓;水泥掺量固定时,水灰比和流动度呈现较明显的线性关系;3种流动度测量模具所得的拟合参数变化规律类似。(3)随着水泥水化反应的进行,新拌固化淤泥流动度下降,较高水泥掺量时流动度下降更快。(4)JHS.A 313和GB/T2419流动度测量筒对初始含水比的变化关联度更强;ASTM D6103流动度测量筒因为其过长的高度,在实际操作中易造成试样倾斜,GB/T2419测量筒则更容易混进空气,二者均对试验结果产生较大影响,因此推荐使用JHS.A313流动度测量筒进行淤泥、新拌固化淤泥流动度的研究。

基于地铁工程低碳模型的资源化应用示范研究

随着城市化进程的加快,地铁工程在全球范围内得到了快速发展.然而,地铁建设过程中产生的桩基泥浆、盾构土处理一直是一个环境和工程的难点、重点.桩基泥浆、盾构土的资源化利用,不仅能够有效解决这一问题,还能促进低碳岩土工程的发展,实现可持续发展的目标.介绍了我国地铁工程现状,盾构施工所产生的盾构泥渣方量,分析了盾构泥渣的工程性质及其处置方法现状.总结了国外先进处置建筑垃圾的法律体系,对比分析我国现有法律法规及政策上的不足.讨论了盾构泥渣的产生、管理以及处置过程中的碳排量计算理论.并以无锡地铁建设运行为例,研究了以盾构泥渣改良为“可控性能流态固化土”回填无锡地铁6号线三阳地铁站地下防空洞和东风站清障、回填项目案例,以期为地铁工程盾构泥渣的利用提供参考.

半殖民体验与晚清民族国家文学的主体性建构

现代文学研究的民族国家文学命题需要在半殖民体验中重审。晚清文本在殖民西方认知中,试图移植西欧范式的民族国家文学,实现反殖文本的建构。但在帝国内陆文化传统隐脉的影响下,晚清文本中的民族国家成为再次通往世界大同的途径,实则表明了西欧范式在中国本土的不适用性;因晚清文本生成于沿海都市社会,在缺少对内陆农村的主体认知前提下,晚清文人未完成“殖民西方”认知中民族国家文学的主体性建构。

智慧物流对流通业高质量发展影响机制与空间异质性研究

利用2012—2021年中国省际面板数据,深入探讨智慧物流对流通业高质量发展的影响效应、作用机制及其在不同地区和时间维度上的异质性表现。结果显示,在经过替换变量、剔除异常值以及增加控制变量等多重稳健性检验后,智慧物流的显著发展对流通业的高质量发展具有重要推动作用的推断依然稳健可靠。在异质性分析方面,智慧物流对东部地区流通业高质量发展的积极影响尤为显著,而对中西部地区的影响则相对较弱。在机制检验方面,确认了流通效率是智慧物流发挥作用的关键路径。因此,应推动物流业智慧转型和绿色化转型,完善物流基础设施建设,切实发挥流通效率的中介作用。

典型无机絮凝剂对疏浚淤泥絮凝效果及出水水质影响研究

针对淤泥堆场堆填处置中,天然底泥自重落淤固结缓慢等问题,工程中常添加化学药剂来加快泥水分离过程。利用量筒沉积柱试验研究了5种典型无机絮凝剂对高含水率疏浚淤泥的絮凝沉积效果及上覆水水质(浊度值)的影响规律。5种典型的无机絮凝剂中,CaCl_(2),PAS(聚合硫酸铝)的絮凝效果相对较好。在此基础上,探明了这两种絮凝剂在不同掺量下对疏浚淤泥沉积规律的影响。试验结果表明,CaCl_(2),PAS掺量不同,泥浆自重沉积固结稳定后沉降量、沉降速率、沉积稳定时间不同,得到CaCl_(2)和PAS的最优掺量分别为0.8%,0.2%。在最优掺量下上覆水的去浊率可达到84%左右。CaCl_(2)通过Ca^(2+)的交换作用和电性中和作用发挥絮凝作用;PAS主要通过土颗粒表面的电性中和作用发挥絮凝作用。结果可为大规模疏浚淤泥的快速絮凝和余水排放研究和设计提供参考借鉴。

工业废渣固化铁尾矿的力学特性试验研究

为探究碱渣与矿粉等工业废渣固化铁尾矿的力学特性和固化机理,通过单掺和复掺碱渣、矿粉等对铁尾矿进行固化处理.通过无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)试验等方法,分析初始含水率、压实度、养护龄期、养护条件、碱渣和矿粉等对固化铁尾矿强度的影响并探讨其固化机理.结果表明,碱渣、矿粉、石灰和催化剂复配可有效改良铁尾矿无侧限抗压强度.固化材料中,矿粉对铁尾矿的强度增长起积极作用,石灰和碱渣的掺入使得矿粉的强度增长作用更为明显;催化剂在压实度较低的试样中表现出良好的强度提升作用.在标准养护条件下,固化铁尾矿0~7 d强度增长较快,7~28 d强度增长较慢;在固化材料作用下,较高初始含水率的固化铁尾矿养护强度偏低;随着压实度的增加,固化铁尾矿的强度提升,但当压实度逐渐接近100%,强度提升效果逐渐减小;泡水养护条件下,固化铁尾矿强度增长较小,其28 d强度仅为标准养护条件下试样强度的40%~50%.

斥水膨胀土的水力稳定性

由于对斥水性黏土的斥水稳定性缺乏认识,斥水土应用仅针对斥水干砂,而干砂的力学性质较差,应用范围非常有限。为充分扩展斥水土的应用范围,该研究用十八胺对吸附性较强的膨胀土进行斥水改性,并分析不同斥水度的松散膨胀土吸附水蒸气后的斥水稳定性,在此基础上进行5种膨胀土击实试样(亲水膨胀土、亲水膨胀土+亲水砂、亲水膨胀土+斥水砂、斥水膨胀土、斥水膨胀土+斥水砂)的水力稳定性研究。结果表明:水气吸附试验前不同斥水度(包括轻微斥水)的膨胀土在吸附稳定后都变成了极度斥水,且各测试点都均匀斥水。击实后的斥水膨胀土与斥水膨胀土+斥水砂试样,在较大的含水率变化范围内均表现出了斥水性。与其他试样相比,斥水膨胀土+斥水砂的水力性能最好,可使膨胀土的膨胀率从33.9%下降为3.45%,收缩裂隙度从18.75%下降为3.6%,与亲水膨胀土相比,斥水膨胀土的基质吸力与强度参数并没有出现明显的改变。膨胀土较强的吸附性及斥水团聚体的存在是斥水膨胀土产生特殊的斥水性与水力特性的主要原因。研究可为斥水性黏土在农业工程中的应用及推广提供思路,同时也为扩展斥水性土壤的应用范围提供相应的理论参考。

固化淤泥重塑土力学性质及其强度来源

对不同水泥掺加量的固化淤泥及其重塑土进行了无侧限抗压强度试验和直接剪切试验,并对固化土和重塑土的应力-应变关系曲线、无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦角进行了比较分析。结果表明:随着水泥量和龄期的增加,固化淤泥的脆性增强,塑性减弱;重塑土的应力-应变关系受水泥量和龄期的影响不大,随着应变的增加,应力增长缓慢,塑性变形非常大。固化土的无侧限抗压强度、黏聚力均随着水泥量和龄期的增加而增大,而内摩擦角则有减小的趋势。重塑土相对于原状土无侧限抗压强度和黏聚力都有较大程度的折减,并且水泥量和龄期越大,折减越多;内摩擦角随着水泥量和龄期的增加有小幅度提高。重塑土强度主要来源于破碎固化土团间的摩擦和咬合作用,因此,在固化淤泥重塑土的实际工程应用中,初始固化土的处理强度不应太高。

斥水砂-黏混合土的基本物理力学性质

斥水土具有许多优良的性质,目前在利用斥水土方面主要针对斥水性砂土,为扩展斥水土的应用范围,对斥水砂-黏混合土进行了一系列物理力学试验,结果表明:斥水黏土的松散土样在等温条件下吸附稳定后,表现出了明显斥水不均匀性,而斥水黏土与斥水砂土混合样则呈现斥水均匀性。2种土样击实后均表现为斥水均匀性。亲水土的土水特征曲线位置要高于斥水土,但不会出现基质吸力由“吸引”变为“排斥”情况,亲水黏土斥水化后黏聚力会有所降低。亲水或斥水黏土中加砂减小了土体的黏聚力,但增加了内摩擦角。黏土中加入亲水或斥水砂并不会引起二者强度的明显差异。斥水土与亲水土物理力学性质的差异主要是由于黏土颗粒吸附及斥水性黏土团聚体的存在造成的。斥水黏土加入斥水砂将极大拓展斥水土的应用范围,将为斥水土的进一步推广和应用提供相应的试验基础。

渠道冻胀离心模型试验设备的研制

输水渠道冻胀破坏是寒冷地区渠道破坏的主要表现。研制了一套在土工离心机中进行渠道冻胀模拟的试验设备,该设备主要包括冻融模型箱、循环冷却水系统、测量控制系统等组成。冻融模型箱采用内外两层结构,中间填充保温材料。循环冷却水系统采用12组半导体制冷片,利用其帕尔贴效应实现制冷/热。采用高压水泵驱动水流并结合风冷散热器,持续为制冷器循环冷却,实现了在离心机不具备水旋转接头下的循环水利用。开发了直流回弹式位移测量系统的安装装置,保证了测量系统的准确。利用该设备进行了北疆地区输水渠道的冻胀模拟,试验结果规律好,可以正确的模拟冻胀温度场和位移场。渠道冻胀离心模型试验设备的研制为寒冷地区输水渠道冻胀问题的研究提供了有力工具。

固化淤泥压缩特性的试验研究

淤泥固化技术在国内已经进入到工程应用阶段,明确固化淤泥的压缩特性对于指导淤泥固化工程的设计具有重要意义。通过单因素试验方案对不同初始含水率、不同水泥添加量、不同养护龄期的固化淤泥的压缩特性进行了研究。结果发现,固化淤泥压缩特性的最大特点是存在固结屈服应力,当荷载小于固结屈服应力时固化淤泥的压缩性非常小,而固化淤泥屈服之后的压缩性是屈服前压缩性的20倍以上,并且远大于未处理淤泥的压缩特性。淤泥本身是高压缩性的土,固化处理以后变为中等压缩性和低压缩性的土体。固化淤泥的固结屈服应力随水泥量增加线性增大,龄期越长、含水率越低固结屈服应力越大。固化淤泥的这种在固结屈服应力处发生突变的压缩特性和天然沉积结构性土类似,可以用双对数压缩模式来表示固化淤泥的这种压缩特性。

击实对固化淤泥物理力学性质的影响

淤泥固化技术中国进行工程应用时经常遇到需要碾压施工的问题,碾压后固化淤泥的力学性质是亟需试验明确的问题。研究了击实对不同水泥添加量和不同养护龄期下固化淤泥的密度、干密度、CBR和无侧限抗压强度的影响规律。结果表明,击实过程中存在有效击实次数,超过此次数后不能使土体进一步密实,击实土能达到的密度、干密度基本与固化土的相等;击实土的CBR强度可以从固化土的CBR得到,且约为固化土的1/10,固化土的CBR性质能够满足作为路堤填土的要求,而击实土则不能;固化土的抗压强度越大,击实土的抗压强度也越高,但是击实土相对于固化土的强度损失也就越大,击实土的无侧限抗压强度为固化土的1/3～1/2。因此,应根据实际淤泥固化工程的特点,合理选择水泥、石灰或复合型固化材料,这方面研究还有待更深入地开展。

相变材料改良膨胀土冻融性能试验研究及微观机理分析

季冻区膨胀土经历的复杂冻融过程会造成土体冻融性能的劣化。相变材料在相变过程中能够以潜热的形式储存和释放大量能量,可用于改良土体的冻融性能。以北疆高寒地区渠基膨胀土为研究对象,室内模拟渠道沿线实际气候条件的冻融循环试验,选用石蜡基液体相变材料(pPCM)和石蜡基微胶囊相变材料(mPCM),对经历冻融循环后不同相变材料掺入量的改良膨胀土进行体积变形试验、无侧限抗压强度试验、DSC热循环试验和SEM电镜扫描试验,结果表明:pPCM在一定程度提高了土体破坏时的韧性;在改善渠基土内部温度场,提升土体的热稳定性方面性能要略优于mPCM。mPCM可以降低土体的胀缩变形;有效抑制了土体强度的衰减,以8%的掺量最为显著;mPCM减小了冻融对土体微观孔隙损伤的影响,宏观上减弱了冻融循环对土体强度的衰减作用。试验研究表明,mPCM改良膨胀土在抵抗反复冻融循环问题上具有明显的优势,可为实际工程设计提供参考。

技术理性——实践理性——反思理性——行动研究在体育师资教育中的应用

通过文献资料法、理性分析法,对行动研究含义和体育课行动研究的基本程序进行介绍,使广大体育教师理解这种研究,并在自己的教学实践中运用这种研究方式,从而切实提高自身的教学意识、教学能力和研究水平。根据国内外行动研究专家的研究成果和体育学科自身特点,提出了一套适合在体育师资教育中开展的研究程序,包括准备、选题与设计、实施、评价与报告、再实践五个阶段。

淤泥处理技术原理及分类综述

怎样处理大量的疏浚淤泥已经成为水利工程建设中亟待解决的问题,目前国内外尚未有淤泥处理的规范方法,工程应用中技术人员对淤泥处理技术的选择无章可依。为此,对国内外主要的淤泥处理技术进行了梳理,分别按淤泥是否污染、处理地点差异和最终归宿的不同进行了分类。重金属污染污泥可采用钝化、稳定化的处理方法;就地处理技术和堆场处理技术适合于大规模淤泥的处理,也是目前国内外采用最多的方法;资源化利用技术是未来淤泥处理技术的发展方向。在实际淤泥处理工程中,需要根据处理技术要求和淤泥的特点合理选择处理方法,并且工程中往往是多种处理技术相结合。

模板材质和拆模时间对衬砌混凝土应力的影响

以溪洛渡水电站无压泄洪洞为例,采用三维有限元法仿真计算1 m厚衬砌混凝土的温度与温度应力,分析了不同模板材质和拆模时间多方案温度应力变化发展规律,提出了有效减少温度裂缝发生的合理建议,可供类似隧洞工程衬砌混凝土的温控设计与施工参考。