膨胀珍珠岩调控固化淤泥物理-力学性能的方法

疏浚淤泥含水率高导致干化和固化成本过高。充分利用膨胀珍珠岩(expanded perlite,简称EP)的多孔吸水性,局部分离淤泥中的自由水,使其变为不均匀分布,营造泥-水分离的固化环境。试验发现,掺入EP可以有效提高固化淤泥的无侧限抗压强度(unconfined compressive strength,简称UCS),但其掺入方式影响固化强度的增长速率和孔隙分布特征。焖料方式最有利于提升固化效果,即把EP先掺入到淤泥中,混合24 h后再加水泥固化;养护28 d时,焖料试样的强度是直接固化试样(EP掺入后直接加水泥固化)强度的1.56倍,是仅掺入水泥固化试样强度的2.15倍,说明EP营造的局部泥-水分离环境可有效提高固化淤泥的强度。同时,水化热试验结果表明,EP促进了水泥水化作用。EP-淤泥固化土的孔隙分布曲线和表观形貌照片显示,虽然掺入EP引入了气孔,但也为水化产物提供了生长空间,使得淤泥和EP界面形成嵌入式胶结,共同构成固化土骨架。EP调控淤泥含水率属于物理方法,方便快捷,并且EP是高硅轻骨料,与淤泥相容性好,兼具环境友好性。

全固废基固化剂对高含水率淤泥土性能的影响研究

为实现对地下工程及海洋工程中的高含水淤泥土的资源化利用,并协同利用大宗固体废弃物,本研究采用活化煤矸石、粉煤灰、矿粉和激发剂等大宗固废制备固化剂,研究了固化剂组成及比例对固化剂工作性和力学性能的影响规律,确定了最优配比为30%活化煤矸石、20%粉煤灰、50%矿粉与激发剂。采用最优配比制备的固化剂可有效固化高含水率(100%)的淤泥,当固化剂掺量从10%提升至15%时,固化土的强度提升幅度最大(28d无侧限抗压强度达1.58MPa),固化后淤泥具有良好的工作性、力学性能和抗渗透性能。

高含水率粉土路基填料工程力学性能改良试验研究

为有效改善高含水率粉土路基工程力学性质,同时节约工程造价,采用草木灰+石灰混掺方式对高含水率粉土进行了改良实验。结果表明:草木灰和石灰均对粉土具有降水作用,但石灰的效果优于草木灰,两者混掺时,草木灰可起到分散的作用,从而提升降水效果;当草木灰掺量为15%,石灰掺量为4%时,对高含水率粉土的改良效果最好,相比素粉土,粘聚力、内摩擦角和单轴抗压强度分别提升800%、19.4%和300%;固化改良之后的粉土在碾压2遍后,压实度>94%,可满足上、下路基的压实度要求,碾压5遍后,压实度>96%,可满足上、下路床的压实度要求。

河南难处理金矿泥砂分选工艺试验研究

将河南某金矿的不同给矿即氧化矿、硫化矿、半氧化矿按1:1:1的比例配成混合矿,混合矿通过0.2mm粒级开展泥砂分选试验获得精矿金品位199.27g/t、金回收率76.07%,尾矿金品位0.46g/t、金损失率23.93%,对比混合矿的现场工艺验证试验结果,混合矿泥砂分选试验获得精矿的金品位提高将近1.5倍,金回收率提高了7%~8%。

微灌离心分离器内部流场分布数值模拟

在缺水地区,利用高含沙水作为微灌水源的条件下,低浓度混合多相流模型已不能适用于微灌用离心分离器的数值模拟。该文以高含沙水作为微灌水源,结合离心分离器的结构参数,在流体力学基本方程基础上,通过网格划分和边界条件设定,采用有限体积法进行离散和求解,控制方程采用k-ε模型模拟分析了离心分离器的内部流场特征,并通过试验验证数值模拟成果,模拟值与试验实测值相对误差在10%以内,说明数值模拟采用的算法和模型是合理的。在试验验证的基础上,模拟分析了高含沙水为微灌水源的条件下,离心分离器的速度、湍动能以及静压分布,结果表明:离心分离器内速度分布主要有切向速度、轴向速度和径向速度,沿径向方向具有一定的对称性;离心分离器内湍动能分布具有一定的对称性,由轴中间向器壁两侧逐渐变小;静压分布具有一定的对称性性,由器壁两侧向轴中心逐渐减少。结果可为微灌用离心分离器特性参数的优化提供依据。

高吸水材料改善高含水率淤泥流动性的试验研究

城市疏浚和建设过程中产生的高含水率淤泥具有高流动性的典型特点,导致此类淤泥运输、周转都极为不便。开展了利用高吸水材料改善淤泥流动性的试验,研究结果表明,淤泥的流动性随着含水率的升高而显著上升,曲线拟合结果显示两者之间近似成二次函数关系。通过添加较少量的高吸水材料就可以使淤泥的流动性迅速降低到非常利于运输和周转的程度;引入"净流动值"定量地描述高吸水材料对淤泥流动性的改善效果,不同初始含水率的淤泥在添加一定比例的高吸水材料后其"净流动值"降低比例处于相同水平;高吸水材料对淤泥流动性的改善效果在极短时间内可以得到显著体现,未进行充分搅拌混合的情况下淤泥流动值改善就已接近最优值,搅拌的持续时间和强度对淤泥流动性改善效果并无明显影响,工程应用时的工作耗时和工作强度将会明显降低。

高含黏(粉)粒土料充填管袋高效脱水技术

针对我国河口海岸地区大量管袋坝工程因充填高含黏(粉)粒土料导致脱水固结速度慢而无法进行赶潮施工的问题,通过吊袋排水效率试验和充填泥浆沉淀规律试验研究初步提出了放水排泥的加速脱水方法;通过室内单元管袋脱水模型试验和现场大尺度充填试验对所提出加速脱水方法的可行性和实际工程效果进行了验证。在归纳系列室内试验结果和现场施工经验基础上总结出一种充排结合、边充边排的管袋充填高含黏(粉)粒土料高效脱水技术,并给出了具体施工工艺。

高含泥量砂制备混凝土的早期开裂研究

研究高含泥量砂制备混凝土的抗裂性能,根据相关设计试验,以某商混站配合比为基础,利用平板开裂试验研究混凝土在不同水胶比和不同种类矿物掺合料作用下的抗裂性能,将所得数据采用现有评价体系进行评价,并分析不同影响因素对混凝土早期抗裂影响的机理。

高含黏(粉)粒土料充填管袋高效脱水工艺现场模型试验

针对高含黏(粉)粒土料充填管袋脱水固结速率慢,无法满足一天一层管袋施工要求的问题,通过现场大型充填管袋脱水模型试验来验证前期室内试验研究提出的放水排泥、充排结合的快速脱水施工方法。通过现场实时监测管袋充填施工及脱水过程中不同部位土体的孔隙水压力、固结度、含水率、级配和干密度等指标的变化情况,对比分析了不同施工方法的优劣,验证了室内试验提出的高含黏(粉)粒土料充填管袋坝高效脱水施工工艺的可行性和实际效果。

粗沙高含沙浑水的沉降特性及粗泥沙的群体沉速

由粗沙高含沙浑水的静水沉降试验资料，分析得出只有在含沙量接近极限含沙量时，垂线含沙量及级配分布才会均匀稳定，并与前人在水槽形成层移质的体积比含沙量Ｓ＿ｖ＝０．４５一致；含沙量小于极限含沙量时，垂线含沙量及级配分布都有梯度。通过分析论证，发现若用浑水的容重、粘性代替清水的容重、粘性，则沙玉清介流区单个球体沉速公式可用以计算粗颗粒泥沙的分组群体沉速。

非全流负压底滤分水自动反冲洗过滤装置设计及试验研究

引用高含沙地表水作为微灌水源是解决干旱地区微灌工程水源的主要途径之一,但是水质过滤一直是困绕微灌工程的首要问题。本文针对高含沙地表水特点结合渠道工程,提出一种高含沙地表水处理装置,试验表明该装置的过滤效果良好,为干旱地区应用高含沙地表水进行微灌提供了新的探索。

含沙高浊水架桥絮体的质量分形

处理含沙量在20～30kg/m3以上的高浊水时须采用高分子絮凝剂,然而对架桥絮体的构造特征却知之甚少,为此采用沉降及图像分析技术,探讨了含沙高浊水架桥絮体的分形结构特征。结果表明,稳态絮体具有多孔、开放的分形结构,渗透率较大。这种分形构造对絮体的混凝及沉降性能影响显著,质量分维值不同则沉速差异较大。

微灌用高含沙水处理技术研究综述

本文针对黄河高含沙水微灌的严重堵塞问题 ,综述了高含沙水处理技术的研究动态 ,诸如沉沙池、过滤器、化学及生物处理法、非全流过滤法 。

淤泥质软土固化理论研究及进展

淤泥属特殊土,具有不同于一般土的特性,其处理难点是高含水率和有机质。淤泥固化处理涉及到岩土工程、环境工程、土壤学、材料化学等相关学科。从固化材料、固化机理、固化土性能方面总结了国内外研究进展后,提出淤泥固化需要解决的问题:淤泥固化处理须与土壤学联系起来;固化材料的基础研究;有机质含量与固化材料、固化土性能的定量研究;固化土耐久性研究;施工工艺、设备等方面的进一步研究。

柔性非全流过滤方法及其装置效果的试验研究

针对压力全流过滤器在过滤高含沙水时存在的滤网易破裂等问题 ,本文提出了过滤高含沙水的柔性非全流过滤方法及其装置 ,并用其过滤水进行了滴灌试验。试验结果表明 :在来水量一定时 ,非全流过滤装置的滤水量随滤水管放置的正坡坡度增加而减小 ,当滤水管处于平坡时 ,滤水量最大 ,当滤水管处于负坡时 ,滤网堵塞严重。当水源含沙量介于 1.3～ 3.0kg m3 之间时 ,采用 2 0 0目柔性滤网非全流过滤 ,滤排比介于 1.0 7～ 1.5 5之间 ,滤后水泥沙颗粒均小于 0 .1mm ,且小于 0 .0 74mm的占 98%以上。若配合定期冲洗 ,滴灌管可以正常工作。此装置只要 0 .1m以上的自然水头就可过滤。

一种高含砂水源微灌取水首部的设计

介绍了一种高含砂水源微灌取水首部———非全流负压底滤分水自动反冲洗过滤系统及其设计方法,该装置具有结构简单、施工容易、过滤效率高等特点,同时还能够实现清浑分开、持续供水、自行进行反冲洗、排滤同步,实际应用效果良好。

浑水灌溉下的土壤入渗规律研究

针对黄河流域绝大部分引黄灌区引浑灌溉的特点,阐述了清水与浑水灌溉下的土壤入渗规律的本质区别以及开展浑水灌溉下的土壤入渗规律研究的意义,通过分析国内外浑水入渗规律的研究进展与现状,提出了浑水灌溉下的土壤入渗规律研究领域的结论与建议。

高含水率疏浚淤泥固化的力学性质试验研究

基于以废治废有效利用大掺量粉煤灰治理淤泥的思路,使用水泥和生石灰作为粉煤灰的激发剂,同时使用高吸水树脂内供水进行固化土内养护,进行固化土无侧限抗压强度试验和含水率试验。水泥加高吸水树脂、水泥加粉煤灰及水泥加生石灰双掺固化试验发现,各掺量下固化土的强度随龄期的增长而增长,在水泥掺入比一定时各种固化材料存在最佳掺量;以此为基础的四种材料的正交试验得出了固化淤泥的最佳的配比组合并分析固化机制,可以为低掺量水泥处理高含水率疏浚淤泥的实际工程提供参考。含水率试验得出粉煤灰和生石灰能快速降低固化土的含水率,高吸水树脂能够延缓固化土含水率的降低,能够通过内供水的方式保证水化反应环境,继而促使水化反应更大程度地进行。

汾河流域梯级水库群水沙联合调节计算

关于水库水沙联合调节计算 ,国内外尚无成熟的方法。在工程实践中开发出了一套梯级水库群水沙联合调节计算耦合模型 ,该模型通过数据传输将水库群优化调度动态规划模型、水资源系统模拟模型和水库泥沙冲淤计算模型有机结合起来。耦合模型曾成功应用于汾河上游下静游水库的可行性研究设计中 ,有效地提高了设计成果的精度和可靠性。

糠醛树脂防砂工艺在临盘油田的应用

针对临盘油田盘河区块地层砂粒细、泥质含量偏高,导致油井实施高压充填防砂后大面积堵塞、小井眼防砂措施有效率偏低两方面的问题,成功试验引进糠醛树脂防砂工艺。2010年初至2011年末,共在临盘油田试验22口井,有效率达86.3%,累计增油13 319.1t。该技术在临盘油田的成功应用,为同类油藏的防砂和开发提供了宝贵的经验和数据,具有重要的理论和实践意义。