改性水泥土墙隔离重金属污染的服役时间分析研究

为探究改性水泥土墙隔离(水泥∶高炉矿渣∶膨润土=8%∶8%∶4%)在重金属铅、锌污染下的服役性能及其影响因素,通过土柱试验测定了铅、锌离子通过改性水泥系隔离墙的运移参数特征;采用Van Genuchten解分析了渗流速度、水动力弥散系数和阻滞因子等因素对击穿时间的影响,给出了不同墙厚和水头下隔离墙的服役时间以及满足临时和长期服役条件下的墙厚取值;并基于Van Genuchten解析解,采用数值方法得到了改性水泥隔离墙设计厚度及服役时间的简化计算公式。研究结果表明:重金属锌运移通过改性水泥土的速度快于铅,且随重金属浓度增加,水动力弥散系数增大,而阻滞因子降低。当渗流速度高于10^(-11)m/s时击穿时间主要由渗流速度控制,反之击穿时间则由水动力弥散系数和阻滞因子控制。改性水泥系隔离墙厚度为0.6 m时可满足5 a内的对锌、铅的阻隔要求;墙厚大于1.2 m可满足50 a的服役要求。服役时间与墙厚平方及阻滞因子成正比,与水动力弥散系数成反比关系。

氧化物墙隔离E、B、C的双极高速晶体管制造工艺

本文介绍了一种IC中使用的双极高速晶体管制造工艺，该工艺制造的晶体管的E、B、C均由氧化物墙隔离，消除了pn结的侧壁结，使双极晶体管的两个pn结基本上成为平面结，提高晶体管的fT。本文介绍了该工艺的工艺流程。分析了该工艺结构晶体管的特点，介绍了关键工艺步骤的工艺过程及工艺参数。并给出该工艺制造的晶体管的电参数及该工艺的应用前景。

缓冲层-复合隔离墙-含水层系统中有机污染物二维运移规律研究

复合隔离墙常用于污染场地的防污防渗工程。针对由土工膜和土-膨润土组成的复合隔离墙,考虑了污染源区有机污染物浓度沿深度不均匀分布及缓冲层的存在,建立了缓冲层-复合隔离墙-含水层系统中有机污染物二维运移理论模型。利用有限差分法对该模型进行了求解。通过对比试验测定结果、已有解析模型和COMSOL软件的计算结果,验证了所建理论模型合理性。在此基础上,研究了复合隔离墙中有机污染物的运移特性。结果显示,相比于一维运移理论模型,二维运移理论模型下复合隔离墙中有机污染物的浓度较低,这是由于有机污染物会通过竖向扩散减慢水平向运移速度。缓冲层存在有助于减缓复合隔离墙中有机污染物运移速率,且缓冲层厚度越大,所定义击穿时间t_(b)越长,墙体外侧总运移通量越小。当土工膜渗透系数从0.5×10^(-12)m/s增大到5.0×10^(-12)m/s时,对应的t_(b)将从172.8 a降低至28.2 a。鉴于隔离墙厚度及其线性吸附系数增大均可显著增强复合隔离墙的防渗效果,可结合隔离墙的吸附性能选定墙体厚度。

高速公路匝道桥上跨铁路隧道硬隔离防撞墙施工技术

为确保防撞墙施工安全,使其发挥应有的作用,以某高速公路匝道桥上跨铁路隧道硬隔离防撞墙施工为例,结合防撞墙的主要功能和实际施工过程,对隔离防护施工工艺及注意事项进行了探讨,为解决相关道路交通安全问题提供技术借鉴。

施工缺陷下土-膨润土隔离墙系统中有机污染物迁移数值模拟研究

通过有限元软件COMSOL Multiphysics耦合“达西定律”和“多孔介质中稀物质传递”物理场,建立了污染物在有缺陷的隔离墙场地系统下二维迁移模型。考虑无隔离墙、有完整隔离墙和有缺陷隔离墙三种情况下,研究地下水路径变化和污染物迁移规律。结果表明,地下水流速仅在隔离墙内恒定,远离隔离墙的流速非线性增大。相比假设的恒定流速,这更符合实际,能够更加准确模拟污染物迁移。有窗口缺陷隔离墙的宽度或水力传导率越大,隔离墙出口处污染物总质量通量和最大浓度越大,污染物通量稳定时间越短。此外,窗口位置在纵向上越靠近污染源,隔离墙出口处通量越大。

受铅污染的土-膨润土竖向隔离墙材料的压缩及渗透特性试验研究

土-膨润土系竖向隔离墙广泛应用于工业污染场地修复工程中。由于黏土与污染液的相互作用,隔离墙的工程性质将发生改变。通过一维压缩固结试验,研究高岭土-膨润土系竖向隔离墙材料与硝酸铅溶液相互作用下的物理性质、压缩固结和渗透特性的改变规律,并给出机理解释。引入评价天然重塑黏土的压缩和渗透特性的归一化孔隙比e/eL和孔隙指数Iv概念,进一步评价分析受铅污染土-膨润土系竖向隔离墙材料的压缩和渗透特性。

添加沸石对黏性土-膨润土竖向隔离墙材料压缩和渗透特性的影响

土-膨润土系竖向隔离墙广泛应用于工业污染场地和地下水修复工程。通过坍落度和一维压缩固结试验研究添加沸石对黏性土-膨润土竖向隔离墙材料的工作性,以及压缩和渗透特性。黏性土选用高岭土,沸石-高岭土-膨润土试样中沸石掺量为2%~40%。试验结果与以往沸石-砂-膨润土竖向隔离墙材料以及击实沸石-膨润土混合土研究结果进行对比,明确沸石掺量和粒径对压缩和渗透特性的作用规律。试验结果显示,满足隔离墙材料施工要求的含水率范围随沸石掺量增加而增大,并处于液限的0.96~1.18倍。添加细颗粒沸石对试样的压缩指数和渗透系数影响较小,渗透系数小于10-9m/s。相反,添加粗颗粒沸石将导致微孔隙尺寸增大,并形成水能够通过的沸石网架结构,将显著增大渗透系数。试样渗透系数能够通过考虑孔隙比和液限的经验公式进行良好的预测。

膨润土系隔离墙材料渗透特性研究综述

渗透特性是隔离墙材料的主要工程特征之一。根据大量文献中有关隔离墙材料渗透特性的相关报道,对比介绍了隔离墙材料渗透系数室内测试技术,总结分析了材料特性和化学溶液特性对渗透系数的影响规律。结果表明:渗透试验终止条件的合理选择对正确评价隔离墙材料长期渗透特性起决定性作用;级配较好的原位土可使材料渗透系数降低;渗透系数随膨润土掺量和双电层厚度增加而减小;溶液阳离子价数和离子浓度升高、溶液介电常数降低均可使渗透系数产生不同程度增大;膨润土预水化作用和离子水化半径对材料渗透特性的影响机制尚不完全明确。建议深入研究典型污染物和复合污染物与隔离墙材料间的相互作用,积极推广低质量膨润土及其改性土在中国隔离墙技术中的应用。

改性土-膨润土竖向隔离墙材料的压缩及渗透特性试验研究

膨润土系竖向隔离墙作为阻滞污染物的工程屏障有效且经济。采用沸石改性传统的土-膨润土竖向隔离墙存在抗腐蚀性弱等耐久性不足的同时,必须考虑其压缩、渗透等工程性质的变化。通过一维压缩固结试验,研究了不同沸石及膨润土掺量下膨润土系隔离墙材料的压缩固结和渗透特性。引入评价天然重塑黏土的压缩、渗透特性的归一化孔隙比e/eL和评价天然重塑黏土固有压缩特性的孔隙指数Iv两种归一化评价体系,进一步探讨了添加沸石改性前后膨润土系竖向隔离墙混合土的压缩和渗透特性。

高速公路扩建工程软基隔离墙加固机理的数值分析

为把握新路基荷载作用下隔离墙加固直接方式拼接的拓宽路堤工作性状,建立了二维弹塑性有限元模型。通过有限元数值模拟分析,从加固前后拓宽路堤的沉降、地基土水平位移和竖向附加应力的变化等方面揭示了隔离墙的加固机理,并分析了隔离墙的最佳设置位置。计算结果表明,隔离墙的设置可有效地减小地基土水平位移和竖向附加应力,从而减小新老路基的沉降和差异沉降。拓宽路堤最大沉降和横向坡率的变化大小与隔离墙位置有关,隔离墙的最佳位置在新路肩下。

锡澄与沪宁高速公路沉降隔离墙工作状态的数值模拟

针对锡澄高速公路与沪宁高速公路拼接段采用的定喷隔离墙加固施工措施，应用土体固结非线性有限元法，就隔离墙在工程中所起的作用进行数值模拟。计算分析表明，隔离墙的存在可有效地减少锡澄高速公路拼接后对沪宁高速公路主线中心的附加沉降量。同时对隔离墙进行验算，给出了隔离墙两侧的受力分布及位移规律，计算结果满足墙体的设计强度。

磷酸盐对铅污染土–膨润土竖向隔离墙材料沉降特性影响的试验研究

土–膨润土竖向隔离墙广泛应用于控制地下水中污染物的运移。将两种磷酸盐用于铅污染环境下传统隔离墙材料改良,以增强墙体材料分散性,提高其对污染物的阻滞效果。通过一系列沉降试验和微观扫描电镜试验,研究了不同铅浓度、磷酸盐掺量和种类下土–膨润土隔离墙材料的沉降特性及其变化规律,并给出相应的机理解释。试验结果表明,隔离墙材料在铅污染作用下发生絮凝,沉积物体积增加36%;磷酸盐作用下,铅污染试样沉降模式由絮凝沉降型转变为累积沉降型,同时沉积物体积明显减小,沉积物结构更致密;磷酸盐的空间位阻效应和具有增加土粒表面负电势的性能使得隔离墙材料的分散性得到显著改善,土颗粒保持为平行有序的排列结构;相同磷酸盐掺量下,掺加六偏磷酸钠试样的沉降体积较小,其对铅污染试样的分散效果优于焦磷酸钠;铅浓度为0～0.1,1～2和6 mmol时,六偏磷酸钠最优掺量分别为0.1%,0.5%和2%。研究成果可对改善受污染隔离墙材料的分散性提供一定参考。

导洞隔离桩墙结构对浅埋暗挖隧道周边地层移动的限制作用

以北京城市铁路某浅埋暗挖区间隧道工程为例,分析了导洞隔离桩墙结构对中洞法双连拱隧道施工变形影响的限制作用。由于地面环境的制约,该工程在隧道侧上方开挖了两个小断面导洞,采用喷混凝土衬砌,并在导洞内向下施作钢筋混凝土排桩,以隔离隧道施工对附近两座高层建筑的不良影响。在分析导洞隔离桩墙工作机理的基础上,提出了一种解析解来估算隔离结构及附近地层的变形情况,并对施工过程的变形影响进行了三维有限元模拟。把解析解和有限元计算结果与施工监测数据进行了比较,总结了影响隔离结构作用效果的关键因素。

分散剂改良土-膨润土竖向隔离墙材料黏度试验研究

为改善土膨润土竖向隔离墙材料的分散性，增强隔离墙阻滞污染物能力，对添加3种不同磷酸盐分散剂的土膨润土回填料进行了黏度试验，研究了不同分散剂掺量下回填料表观黏度的变化规律．试验结果表明：3种磷酸盐分散剂均可显著减小土膨润土回填料表观黏度；分散剂掺量从0％增加到0.1％，回填料表观黏度急剧下降，继续增加分散剂掺量，回填料表观黏度趋于平稳或略有增长；添加磷酸盐分散剂后，增加膨润土含量对回填料分散性影响不大，可通过添加磷酸盐分散剂的方法提高回填料对膨润土的负载量；六偏磷酸钠分散效果稍优于三聚磷酸钠和焦磷酸钠．同时，建议0％，5％，10％膨润土含量回填料对应的3种分散剂最优掺量为0.05％，0.1～0.5％，0.5％．磷酸盐分散剂在改善隔离墙材料分散性、提高墙体对污染物的阻滞能力方面具有潜在的工程实用价值．

土-膨润土系竖向隔离墙的施工和易性分析

土膨润土系竖向隔离墙的施工和易性包括膨润土浆液的水质、密度、马氏漏斗黏度、API滤失量，以及满足坍落度要求的隔离墙材料含水率W。范围．对已有试验研究结果进行综合分析，明确了满足膨润土浆液施工和易性要求的膨润土掺量与膨润土液限间的关系，并定量评价了膨润土掺量及隔离墙材料液限对W。范围的作用规律．结果表明，膨润土浆液制备中应选用液限大于200％的膨润土；相同膨润土掺量条件下，WB随膨润土液限增大而增加；隔离墙材料坍落度为125mm所对应的含水率与隔离墙材料液限的比值集中于1．2～1．6，且2者间存在良好的线性经验关系．此外，针对液限无法确定的隔离墙材料，提出隔离墙材料的表观液限，建立了各类隔离墙材料的表观液限与w。的统一经验关系以预测施工和易性．

膨润土泥饼渗透系数及对隔离墙渗透性的影响分析

为了研究防污隔离墙膨润土泥饼的渗透系数,采用美国石油协会(API)压滤试验方法,根据实际工程泥浆沟槽中水压力差范围,测得压滤压力为20~80kPa工况下膨润土泥饼的渗透系数为4.0×10-10~1.3×10-9 m/s,比在压滤压力为69~690kPa工况下得到的泥饼渗透系数大1~2个数量级.将得到的泥饼渗透系数应用于分析隔离墙等效渗透性,分析了泥饼渗透系数、泥饼厚度和墙体材料渗透系数对隔离墙渗透性的影响,结果表明:当墙体材料渗透系数较大(大于等于1.0×10-7 m/s)时,隔离墙渗透性主要受泥饼参数控制;隔离墙渗透系数随墙体材料渗透系数的增大而增大,但由于泥饼厚度小且渗透性低,隔离墙渗透系数会趋近于一极限值.

垃圾填埋场隔离墙浆材防渗作用的研究

为研制出一种低渗透系数并对垃圾填埋场渗滤液等污染物有一定吸附阻滞作用的浆材,用于垃圾场隔离墙防渗工程。通过正交试验优选出了以膨润土为主的浆材配合比:钙质膨润土20%～30%、水泥16%～28%、粉煤灰18%～24%、纯碱1.1%～1.5%、稀释剂FCLS加量0.30%～0.72%,余之为水。该浆材结石率>99.5%,固结体28 d渗透系数<0.96×10-7cm/s,无侧限抗压强度<2.1 MPa,浆材固结体对CODCr、BOD5、铵态氮和磷的吸附阻滞率达到了85%以上,对Hg、Pb等重金属离子阻滞率在99%以上。黏土基浆材通过渗滤沉积作用和吸附滞留作用,实现了对垃圾填埋场渗滤液中污染物阻滞能力的提高。

深层搅拌桩隔离墙应用于软基高速公路扩建工程的数值分析

以某绕城公路扩建工程为背景,采用二维弹塑性有限单元法分析了采用深层搅拌桩隔离墙处理扩建部分软基的适宜性。分析结果表明深层搅拌桩隔离墙的加固方案是可行的,并且综合考虑施工可行性、成本经济性等,提出了适宜的墙体宽度、强度要求及其墙体的最佳设置位置。

采空区自燃隔离墙与氮气联合防火技术

为防止下沟煤矿下分层ZF1801工作面采空区自然发火,现场监测工作面实际供风量1026 m^(3)/min时的氧气体积分数和漏风速度.并基于采空区自燃"三带"划分标准和数值模拟的方法,采用FLUENT软件研究下分层ZF1801工作面采空区自燃带变化规律,确定自燃带的范围,得到采空区自燃带的拟合曲线,提出"堵漏降氧-惰化置换"联合防灭火技术.研究结果表明:数值模拟的自燃"三带"变化规律与现场监测吻合较好,数值模拟可靠,其中氧化升温带在采空区进风侧为40~150 m,中部为35~130 m;下分层ZF1801采空区内布置风流隔离墙布置间距为50m时和注氮筛管之间间距保持在40m时,防灭火效果较好,其中使用风流隔离墙氧化升温带最大宽度由110 m缩减至80 m,使用筛管注氮氧化升温带最大宽度由110 m缩减至25 m;现场应用风流隔离墙和筛管注氮相结合的防灭火后下分层采空区回顺侧束管CO体积分数由476×10^(-6)降至32×10^(-6),上隅角CO体积分数由300×10^(-6)降至11×10^(-6).上分层采空区,运顺侧上方采空区内的CO体积分数由700×10^(-6)降至37×10^(-6),回顺侧由528×10^(-6)降至19×10^(-6),治理效果显著.

改良钙基膨润土在竖向隔离墙中的应用

为提高钙基膨润土作为竖向隔离墙泥浆材料的适用性,对添加不同六偏磷酸钠掺量的泥浆进行了马氏黏度、泥浆密度、滤失量和pH试验,研究不同磷酸盐和膨润土掺量下泥浆的工程特性变化规律.试验结果表明,马氏黏度和泥浆密度随磷酸盐和膨润土掺量增加表现出不同程度增加;相反,滤失量和pH值随磷酸盐和膨润土掺量增加呈不同程度降低.其中,受泥浆较高钙基膨润土掺量影响,传统钠基膨润土泥浆密度要求或不适用于钙基膨润土情况.所有膨润土掺量下的素土泥浆均不满足隔离墙泥浆滤失量要求,六偏磷酸钠对提高泥浆工程特性起积极作用.含20%膨润土掺量的2 SHMP-CaB泥浆满足工程指标要求,同时具有较低磷酸盐消耗量,因而考虑其作为优选泥浆;建议改良钙基膨润土最优六偏磷酸钠掺量为2%.