PHC管桩挤土效应环境监测与分析

为了研究静压群桩时产生的挤土效应对周围建筑物的影响,对驻马店市某住宅小区内PHC管桩静压施工引起的土体深层位移与超孔隙水压力进行了现场监测。监测结果表明,超孔隙水压力随着群桩边界线距离的增加近似呈性线减小,且超孔隙水压力影响半径随深度的增加逐步增大,最大影响半径约为桩直径的29倍。水平位移的总体表现为:表层土体位移较大,随着深度的增加,水平位移逐渐减小,桩端附近几乎为0;水平位移受卸压沟影响显著,有效影响深度约为卸压沟深度的2倍。

双圆盾构隧道施工土体扰动特性及实测分析

以上海轨道交通6#线双圆盾构区间隧道工程为背景,通过动态监测双圆盾构施工引起土体分层沉降、水平位移、孔隙水压变化、海鸥块背土挤土现象,总结归纳双圆盾构掘进土体扰动的基本规律,提出了双圆盾构施工土体扰动的区域性、时段性特征。

CFG桩施工过程中孔隙水压力试验研究

长螺旋钻管内泵压CFG桩,是一项CFG桩复合地基新技术。该技术在郑州地区推广应用时,引起一系列环境岩土工程问题和桩体工程质量问题。所以探讨产生上述问题的机理和成因,提出解决问题的办法,对其适应性做出评价已迫在眉睫。孔隙水压力的变化是土体强度变化的前兆。通过在施工现场埋设孔隙水压力计,研究了长螺旋钻管内泵压CFG桩施工过程中,桩周饱和粉土中孔隙水压力的变化规律,探讨了施工引起桩周土体变形的机理。这为深入分析施工引起环境岩土工程问题的原因,进而采取有效措施,避免工程事故的发生提供了重要依据。

巴丹吉林高大沙山表层孔隙水现象的疑义

1997-2003年对巴丹吉林沙漠中不同位置共7个高大沙山和1个流动沙丘表层2m内的孔隙水情况用常规方法作了观测,每年均在相近日期进行。孔隙水量随深度而增大,历年观测期间2m附近的体积含水量约3%,达到相应实测最大持水量的约65%或更高,25cm至1m孔隙水δ18O的正值表明它经过了反复补给-蒸发过程。观测了雨后入渗深度及其在沙丘120m坡面上的分布,另由历年短期能量平衡测验获得沙山陆面蒸发和凝结概念。认为当地年降水量和凝结量不足以对沙山2m表层内的孔隙水现象作出解释,疑另有与大尺度地下水系统相关的补给源。

临水船闸基坑水泥土搅拌桩施工对围堰的影响

临水船闸基坑由于需要提供坑内较大作业空间而较多地采用重力式水泥土搅拌桩作为支护结构,基坑外侧常采用钢板桩作为临时的挡水围堰。针对水泥土搅拌桩施工过程对钢板桩围堰产生位移过大的问题,以某船闸基坑为例,采用数值模拟与现场监测数据相结合的方法研究搅拌桩施工过程中对于钢板桩临时围堰的影响,分析钢板桩围堰变形过大的原因。通过现场孔隙水压力试验得出搅拌桩施工过程中土体孔压在深度和宽度上的变化规律和水泥土搅拌桩施工对周围土体的影响范围,并提出一种钢板桩围堰变形过大的解决方案。本研究可为类似基坑的设计和施工提供借鉴。

昆明盆地孔隙水的化学特征及其演化规律

昆明盆地为一碳酸盐岩基底背景上形成的断陷盆地.研究区内孔隙水中Ca2+、HCO3-在阳、阴离子中占有绝对优势,水化学类型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg、HCO3·Cl-Ca等为主.受不同区域人为活动影响,地下水各离子组分空间分异较大,水化学类型由盆地边缘向盆地中心呈现出复杂化.在平面上,从盆地边缘向盆地中部的冲湖积平原方向,地下水矿化度具有东西过渡分带的特点,以矣六乡—小板桥—巫家坝—联盟镇为界,东部矿化度较低,西部则相对偏高.20年来,随城市化进程的加快,孔隙水水质的演变朝着正负两方面发展,盆地西山、草海一带生态环境有所好转,地下水矿化度在逐年降低,而地下水恶化的区间向着城市的外围边缘转移.冲湖积平原区,地下水矿化度变化不大.地下水化学类型的变异在很大程度上显示了地表土地利用方式的改变对地下水环境演变的影响.因子分析法的结果表明,地下水中Mg2+、HCO3-、Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等离子的来源很大程度上显示自然演化的结果,而NO3-、K+、PO43-等离子的来源主要受农业和生活污水的影响.地下水化学组分中Mg2+、Na+、Cl-、SO42-和K+同时受到自然作用和外界污染的影响,以COD为代表的工业污染在一定程度上影响了地下水中Cl-、SO42-和K+的浓度及其分布.

张集水源地孔隙水化学特征及其环境效应

根据现场取样分析 ,对张集水源地重要补给水源孔隙水水化学特征进行了总结和区分 ,分析了潜水动态特征及其对水源地开采的影响 ,提出了相应的环境保护措施。得出主要结论 :(1)孔隙水水化学类型虽然较复杂 ,但以HCO3—Ca、HCO3—Ca·Mg型为主 ,其次是Na+ 含量较高的地下水类型 ,局部地段点出现Cl- 含量较高的地下水类型 ;(2 )氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐以及高锰酸盐等组分含量有不同程度的超标 ;(3)水源地开采后 ,孔隙水为水源地重要的补给水源 。

环境土工基本理论及工程应用

随着工业化和城市化的快速发展,各类固体废弃物产量迅速增大,地下水土污染不断加剧,人类赖以生存的环境日益恶化。岩土工程研究者力图利用岩土工程的原理和方法来研究和解决这样的环境问题,并逐步形成了岩土工程学科的一个新兴分支——环境土工。环境土工问题伴随着生化反应、物理变化和机械运动等过程,目前国内外尚未建立统一的基本理论体系。该文论述了土体的生化反应、骨架变形、孔隙水运移、溶质迁移和孔隙气运移机理,并建立了考虑生化反应–骨架变形–水气运移–溶质迁移耦合作用的模型及其控制方程,界定并明确了模型参数及测试方法;揭示了高厨余城市固体废弃物填埋场存在严重的生化降解酸化抑制、骨架弱化和液气传导相互阻滞现象,以及城市固体废弃物压缩变形和液气产生及运移、污染物迁移与土体固结相互作用、污染物击穿防污屏障及覆盖屏障防水闭气的内在机理;结合笔者研究团队近二十年的环境土工研究和工程实践积累,总结了所提出的填埋场固废降解程度、渗滤液产量、填埋气收集率、填埋体沉降与填埋场容量、填埋场边坡稳定、防污屏障服役寿命评价方法以及所研发的填埋场液气立体导排、新型防污屏障和TDR污染土勘察技术的合理性和可靠性,并给出了工程应用实例。

探地雷达方法在特殊含油污水管道渗漏探测中的应用

基于含油污水管道内输送液体温度高、无压和检测区域面层为硬化混凝土的特点,对某厂区含油污水铸铁管道地下渗漏问题,利用探地雷达方法进行了探测。分析表明,污染物在地层中的扩散形态、污染物与孔隙水的导电性和综合介电常数是影响探测结果的主要因素,而这些因素又受到土层孔隙度、饱和度和污染物与孔隙水的相互作用影响,从而改变了土壤污染区的物理和化学性质。在综合分析获得的不同类型渗漏污染源引起的异常特征前提下,将探地雷达剖面划分成三大类型,并依据这些典型图谱特征,圈定了渗漏点并得到了验证,研究结果证实了探地雷达方法对此类特殊污染物和污染区探测的可行性。

鲁西南邵庄—双庙水源地地下水环境质量现状评价

按照单项组分、综合评价法,对邵庄—双庙水源地第四系孔隙水和寒武—奥陶系岩溶水环境质量现状进行了评价。第四系孔隙水,总体上,以京杭运河为界,运河以西水质较差,运河以东地区、邵庄、双庙水源地所在地段水质较好;蜀山背斜岩溶水系统内大多地段岩溶水水质较好,邵庄水源地岩溶水水质良好,其它地段及双庙地垒岩溶水系统岩溶地下水质量普遍较差。

鲁中南基岩地区水文地质特征及地下水环境地质问题分析

基于在鲁中南低山丘陵基岩地区开展的1∶5万水文地质调查工作,通过水文地质调查、水文地质钻探、地球物理勘探、抽水试验、水质分析等技术方法,分析该区水文地质特征。研究结果表明:区内地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水以及基岩裂隙水4类,并总结了其含水岩组富水性;分析了地下水补给、径流、排泄条件及其演化以及环境水文地质问题。圈定了有集中供水意义的第四系孔隙水富水地段3处,总结了地层阻水型蓄水构造和断层储水构造2种基岩蓄水构造类型。区内地下水质量以Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类为主,超过Ⅲ类水标准的组分主要是硝酸盐、总硬度、铁,其次为氟化物等。利用总结的区内找水模型,共施工具有供水意义的水文地质钻孔10眼,总涌水量7017.84 m^(3)/d,可解决近10万人生活和5900多亩农田灌溉用水问题。对于寻找新的供水目标含水层及找水定井工作具有指导意义。

应力释放孔在施工现场周边环境保护中的应用

论述了管桩施工环境效应问题的原理,并结合工程案例,对应力释放孔在施工现场周边环境保护中的应用技术进行了研究,针对管桩施工环境效应问题提出了一些防护措施,以保证施工现场周边环境的安全性。

神农架大九湖泥炭孔隙水中微生物的碳代谢特征

为研究水位波动下泥炭地微生物碳代谢特征,利用Biolog-Eco微平板技术对神农架大九湖不同水位下泥炭孔隙水中微生物的碳代谢图谱进行测定.结果表明,不同水位下微生物的碳代谢活性和多样性差异显著,均表现为中水位>低水位>高水位.酯类(丙酮酸甲酯、吐温40、吐温80、D-半乳糖酸γ内酯),氨基酸(L-精氨酸、L-天冬酰胺酸、L-苯基丙氨酸、L-丝氨酸和甘氨酰-L-谷氨酸),胺类(苯乙基胺、腐胺和N-乙酰基-D-葡萄胺)是引起微生物碳代谢差异的主要贡献者.冗余度分析显示,电导率(F=3.2,P=0.018)和氧化还原电位(F=2.6,P=0.044)显著影响微生物的碳代谢,其变化与水位波动密切相关.水位波动通过改变泥炭孔隙水中微生物的碳代谢功能进而影响泥炭地碳循环.

纳米零价铁与土壤组分的相互作用及其环境效应

纳米零价铁(nZVI)具有良好的还原活性和吸附性能,已应用于土壤和地下水污染修复,且前景广阔。但性能优越的nZVI会与土壤组分相互作用,不仅可能影响土壤理化性质及其生态功能,也会影响nZVI的存在形态和修复功能。本文阐述了nZVI与土壤空气、孔隙水、黏土矿物、有机质、微生物等土壤组分的相互作用,分析了其对相应土壤组分及土壤整体理化性质的影响,探讨了各土壤组分作用下nZVI的形态转化,并提出了几个需要进一步研究的科学问题。本文将有助于nZVI环境修复应用领域的科学研究与技术进步。

孔隙水与凝胶体的微纳物理反应——SLGS模型（英文）

介绍了一种新的水泥水化产物的固相-液相-凝胶体系模型。之前描述水泥水化产物的固相-液相-凝胶体系主要考虑不同环境下特别是在干燥和寒冷环境下毛细孔水和固相-凝胶结构的不同。该新模型验证了Feldman-Sereda质量变化和收缩模型以及表面能与水化形变慕尼黑模型。但是,该模型的解释与之前的模型完全不同,因为该模型考虑了凝胶颗粒在硬化水泥体系中的膨胀。该差异可以用表面物理的理论来解释。研究结果是基于小的硬化水泥石试样上进行的高精度重力吸附测量,同时结合氦流比重计测定的密度、溶解热、以及等温长度变化(收缩)等实验。试验显示,如果基于给定的相对湿度条件下的质量变化,以及表面相互作用能,而不是基于相对湿度,各实验所得结果有较为密切的关系。质量变化与在不同的水蒸气分压区间存在的毛细孔水分的类型有关。根据不同的凝胶固相与毛细孔水分的相互作用可以分为两个不同的区域:其一为凝结区,主要为凝结的凝胶内毛细孔水。该水主要由表面的相互作用所控制,其密度根据水泥种类不同大概为1.15g/cm^3至1.25g/cm^3。这种水的溶解热比体相水低大约30%,它的损失是表面作用而引起的收缩。根据质量(固体+留存的吸附水)定义该区域的边界,该质量达到了明确定义的在从潮湿或密闭养护的新生态第一次脱附期间相对湿度为22%的能量级别。

劲性复合桩承载性状及施工对环境的影响研究

阐述了劲性复合桩的受荷机理及承载特性,通过实测研究了劲性复合桩施工过程中的环境效应,对施工过程中的孔隙水压力、深层土体位移进行了详细的监测和分析,研究证实了劲性复合桩施工时挤土效应微弱,影响范围有限,为进一步工程应用提供了详实的依据。对比分析了劲性复合桩的碳排放量、工程造价与施工工艺,结果表明,劲性复合桩不仅具有良好的经济优势和施工效率,而且更为节能环保,具有广阔的推广价值。