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聚合物改性膨润土-砂混合物防渗工程应用初探
1
作者 杨微 何逸飞 +4 位作者 任孟健 陈仁朋 王瀚霖 袁平 郭承晖 《土木工程学报》 北大核心 2026年第1期87-99,共13页
聚合物改性膨润土(PMB)因其低渗透性和优异的抗盐能力,已成为工业固废防渗领域的研究热点。然而,目前关于PMB在真实尾矿库服役环境中的研究与应用仍较有限。系统比较PMB与钠基膨润土(NaB)在不同污染环境下的膨胀性和重金属吸附性能,评... 聚合物改性膨润土(PMB)因其低渗透性和优异的抗盐能力,已成为工业固废防渗领域的研究热点。然而,目前关于PMB在真实尾矿库服役环境中的研究与应用仍较有限。系统比较PMB与钠基膨润土(NaB)在不同污染环境下的膨胀性和重金属吸附性能,评估聚合物改性膨润土-砂(PMB-S)与NaB-砂(NaB-S)混合物的渗透性能,并进一步探讨磷矿现场弃渣作为基质材料与PMB混合用于防渗的可行性。结果表明,PMB在pH 2~pH 12范围内自由膨胀指数始终>50 mL/2 g,显著高于NaB;同时,其对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附性能也优于NaB,尤其在酸性环境下,去除率分别提高58.42%和61.31%。PMB-S混合物的渗透系数明显低于NaB-S,且在多数污染环境下可稳定低于1×10^(-8)cm/s。PMB与三种磷矿弃渣混合物的渗透性能与PMB-S接近,验证弃渣作为防渗基质材料的可行性。通过在强碱性铅锌矿和强酸性磷石膏尾矿库开展原位防渗工程示范,进一步验证PMB-S在实际工况下的防渗与污染阻隔性能。 展开更多
关键词 聚合物改性膨润土 膨胀特性 吸附性能 渗透系数 原位试验
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水利水电水运学科综合性试验平台构建——历史、理论、现实逻辑与未来展望
2
作者 戴济群 胡亚安 《水利水运工程学报》 北大核心 2026年第1期9-22,共14页
综合性科研试验平台是驱动科技创新的核心基础设施,其构成与效能直接关系到国家水安全保障水平。本文旨在系统阐述构建由原型观测、物理模型试验、数学模型模拟(以下简称“三型平台”)深度融合的水利水电水运学科综合性试验平台的逻辑... 综合性科研试验平台是驱动科技创新的核心基础设施,其构成与效能直接关系到国家水安全保障水平。本文旨在系统阐述构建由原型观测、物理模型试验、数学模型模拟(以下简称“三型平台”)深度融合的水利水电水运学科综合性试验平台的逻辑必然性与战略路径。历史逻辑表明,“三型平台”的协同演进是推动中国水利水电水运工程技术从跟跑、并跑到部分领跑的决定性力量,以国家级科研机构九十载实践脉络为例,论证了“三型平台”的协同演进,不仅是支撑重大工程成功建设的基石,更是引领水利水电水运工程技术实现跨越式发展的根本动力。理论逻辑揭示,“三型平台”构成了复杂水工系统“认识-再现-预测-优化”的完整闭环,是探索水工系统内在复杂规律、保障工程安全的方法论基础,其联动性、协同性、参证性研究确保了“国之重器”等重大工程建设与运维的科学性、安全性与经济性。现实逻辑指出,面对新老水问题交织的挑战与国家水安全战略需求,“三型平台”是发展水利新质生产力,实现高水平科技自立自强,保障防洪安全、供水安全、粮食安全、生态安全、航运安全的内在要求和战略支点。本文结合前沿实践,提出强化全链条创新、深化“产学研用”融合、创新科研机制等构建路径,以期为中国水利水电水运科技创新与高质量发展提供参考。 展开更多
关键词 原型观测 物理模型试验 数学模型模拟 新质生产力 水安全保障
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电渗注浆在明长城加固片状剥离的应用研究
3
作者 崔凯 杜正祖 +2 位作者 乔倩 张国军 李淑桓 《兰州理工大学学报》 北大核心 2026年第1期109-119,共11页
片状剥离病害在中国西北地区夯土长城上普遍发育,为延缓其对长城墙体的劣化进程,应通过试验探究更为有效的加固手段.根据剥离层厚度设置供液时间试验掌握了浆液到达预定位置的最佳供液时间为18h.随后通过供液方式优化试验,根据浆液所到... 片状剥离病害在中国西北地区夯土长城上普遍发育,为延缓其对长城墙体的劣化进程,应通过试验探究更为有效的加固手段.根据剥离层厚度设置供液时间试验掌握了浆液到达预定位置的最佳供液时间为18h.随后通过供液方式优化试验,根据浆液所到达的位置、浆液渗入量以及墙体内水分分布情况优选出渗透效果最佳的供液方式.探究渗透目的达到时的加固效果,对加固区墙体在不同半径处取样,通过波速试验、硬度试验、风蚀试验和崩解试验对加固效果进行评价,最后通过扫描电镜对未加固土体和电渗注浆加固土体进行微观结构的观察,探究电渗注浆的加固机理.试验得到,间歇供液可以提高浆液分布的均匀性,降低沿径向的水分分布差异,浆液通断比t∶1的加固效果优于浆液通断比t∶2,从微观结构上可以发现加固后表观孔隙率显著降低. 展开更多
关键词 片状剥离 电渗注浆 间歇供液 渗透 加固
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基于直剪试验的过渡段填料细观参数标定
4
作者 屈畅姿 刘斌 +2 位作者 辛浩 包仕淳 黄永亮 《科技与创新》 2026年第4期131-133,136,共4页
针对过渡段路基填料,通过直剪试验获取级配碎石及掺5%水泥级配碎石的抗剪强度参数。基于离散元法建立直剪试验计算模型,通过敏感性分析揭示细观参数对宏观力学行为的调控规律。有效模量与刚度比主导剪切应力-剪切位移曲线的初始斜率,摩... 针对过渡段路基填料,通过直剪试验获取级配碎石及掺5%水泥级配碎石的抗剪强度参数。基于离散元法建立直剪试验计算模型,通过敏感性分析揭示细观参数对宏观力学行为的调控规律。有效模量与刚度比主导剪切应力-剪切位移曲线的初始斜率,摩擦系数、抗滚阻系数、黏聚力及内摩擦角显著影响剪切应力峰值。根据上述规律,提出分步标定流程,并得到了一套适用于过渡段路基填料的细观参数。研究成果可为过渡段路基离散元分析提供参数,为过渡段路基的设计、施工及维护提供科学依据。 展开更多
关键词 直剪试验 级配碎石 离散元模拟 细观参数
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长白山山脉基本地质概况与火成岩崩滑灾变类型及机制
5
作者 张文 王骏城 +8 位作者 陈俊淇 崔洪海 孔祥礼 郭涛 王明 王佳 张书睿 孙琦 张涵 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2026年第2期568-583,共16页
为应对近年来暴雨事件频发,崩塌、滑坡(崩滑)地质灾害风险加剧的问题,进一步完善我国东北火成岩地区崩滑灾害的研究体系,本文依托G331国道吉林省段1240km的现场勘查工作,系统总结了长白山脉火成岩边坡崩滑的灾变类型及其致灾机制。结果... 为应对近年来暴雨事件频发,崩塌、滑坡(崩滑)地质灾害风险加剧的问题,进一步完善我国东北火成岩地区崩滑灾害的研究体系,本文依托G331国道吉林省段1240km的现场勘查工作,系统总结了长白山脉火成岩边坡崩滑的灾变类型及其致灾机制。结果表明,东北地区火成岩边坡崩滑灾害的发育特征与火山喷发旋回及岩浆侵入方式密切相关,可划分为五种类型:单喷发旋回形成的下软上硬地层崩滑、新近喷发形成的不整合式地层崩滑、韵律式喷发形成的软硬相间地层崩滑、宁静式喷发形成的风化差异式地层崩滑,以及岩浆局部侵入诱发的侵入岩风化地层崩滑。 展开更多
关键词 岩体结构 长白山脉 火成岩 崩塌 滑坡
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粗粒料力学特性的应力路径大型真三轴试验研究
6
作者 姜景山 左永振 +3 位作者 程展林 潘家军 黄鑫 占飞杰 《岩土力学》 北大核心 2026年第3期755-766,815,共13页
粗粒料的力学特性表现出显著的应力路径依赖性,然而,目前开展复杂三维应力路径的大型真三轴试验研究还相对较少。为研究应力路径对粗粒料变形和强度特性的影响,开展了等小主应力σ3、等中主应力系数b(等σ3等b)与等平均正应力p、等中主... 粗粒料的力学特性表现出显著的应力路径依赖性,然而,目前开展复杂三维应力路径的大型真三轴试验研究还相对较少。为研究应力路径对粗粒料变形和强度特性的影响,开展了等小主应力σ3、等中主应力系数b(等σ3等b)与等平均正应力p、等中主应力系数b(等p等b)两种应力路径的大型真三轴各向等压固结排水剪切试验。结果表明,应力路径对粗粒料的应力-应变关系产生显著影响,随着中主应力系数b的增大,等σ3等b应力路径下应力-应变曲线逐渐升高变陡,体缩变形逐渐增大,而在等p等b应力路径下应力-应变曲线逐渐降低变缓,体应变先压缩后膨胀,且体应变速率和体胀变形均逐渐增大。中主应力系数b从0增大至0.25时,中主应变由膨胀变形逐渐转变为压缩变形;当中主应力系数b从0.25增大到1.00时,中主应变均为压缩且压缩变形逐渐增大。应力路径对粗粒料的强度也有明显影响,随着中主应力系数b的增大,等σ3等b应力路径下强度逐渐增大,而等p等b应力路径下强度则逐渐减小。破坏内摩擦角随中主应力系数b的增大而增大,且等p等b应力路径的破坏内摩擦角高于等σ3等b应力路径的破坏内摩擦角,固结应力较低时破坏内摩擦角更大。中主应力系数从0增大到0.75时,破坏应力比逐渐减小且减幅递减,固结应力较低时破坏应力比更高。当中主应力系数在0.75~1.00之间变化时,破坏应力比基本保持恒定。应力路径对粗粒料三维应力状态下的变形和强度特性均有重要影响,正确认识应力路径对粗粒料力学特性的影响对于科学实施土石坝工程具有重要意义。 展开更多
关键词 粗粒料 大型真三轴试验 力学特性 应力路径 平均正应力 中主应力
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基于室内载荷试验的模拟月壤承载力研究
7
作者 高辉 邢书婷 +4 位作者 张宇欣 方小红 谭松成 肖龙 段隆臣 《矿业研究与开发》 北大核心 2026年第1期1-9,共9页
我国未来将实施载人登月,并在月球表面建立永久基地,实现月球矿产资源的开发和利用。为了解决月面建造过程中月壤承载力确定的问题,提出采用小尺寸室内载荷试验推演大尺寸基础下模拟月壤容许承载力和沉降量的方法。首先,使用直径为6 cm... 我国未来将实施载人登月,并在月球表面建立永久基地,实现月球矿产资源的开发和利用。为了解决月面建造过程中月壤承载力确定的问题,提出采用小尺寸室内载荷试验推演大尺寸基础下模拟月壤容许承载力和沉降量的方法。首先,使用直径为6 cm、8 cm、10 cm的圆形载荷板对相对密实度为78%的模拟月壤进行平板载荷试验,得到模拟月壤的实测荷载-沉降(p-s)曲线,通过对该曲线的拟合获得模拟月壤的初始切线模量和极限承载力,采用切线模量法建立模拟月壤的切线模量与其初始切线模量、受到的附加应力和极限承载力的关系,进而依据沉降计算理论计算任意尺寸基础下的p-s曲线,通过小尺寸载荷试验的结果验证,计算的p-s曲线和实测的p-s曲线吻合。其次,依据该方法计算大尺寸基础下的p-s曲线,并通过极限承载力和沉降控制方法对大尺寸基础下的容许承载力进行综合表征。对大尺寸的圆形、方形基础下的模拟月壤承载力分析结果表明,随着基础的尺寸增大,两种载荷板下模拟月壤的容许承载力均增大;相同尺寸方形基础下的模拟月壤承载力比圆形基础下的大。从计算的p-s曲线中可知,所取的容许承载力对应的模拟月壤的沉降量满足要求。按照常规载荷试验中圆形载荷板的直径为30 cm,推测出本次试验所用的模拟月壤的容许承载力为122 kPa。提出的模拟月壤容许承载力的确定方法可为月球基地建造及矿产资源开发过程中月壤承载力的确定提供一种途径和思路。 展开更多
关键词 模拟月壤 载荷试验 承载力 切线模量
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废弃淤泥固化土强度特性及其固化机理
8
作者 马成畅 过煜浩 +2 位作者 张超杰 张勇 王国才 《浙江工业大学学报》 北大核心 2026年第1期74-79,共6页
为探究固化剂种类和掺量以及试样养护龄期对废弃淤泥固化土强度特性的影响,以水泥为主固化剂,粉煤灰、萘系减水剂、无水氯化钙、聚乙烯醇纤维和水性环氧树脂为外掺剂,通过室内试验分析固化剂种类、掺量及固化土养护龄期对废弃淤泥土固... 为探究固化剂种类和掺量以及试样养护龄期对废弃淤泥固化土强度特性的影响,以水泥为主固化剂,粉煤灰、萘系减水剂、无水氯化钙、聚乙烯醇纤维和水性环氧树脂为外掺剂,通过室内试验分析固化剂种类、掺量及固化土养护龄期对废弃淤泥土固化效果的影响规律。试验结果表明:固化土的强度受到固化剂和外加剂种类、掺量以及养护时间的影响。固化土的工程特性随着水泥和粉煤灰掺量的增加而提高。萘系减水剂、无水氯化钙和聚乙烯醇纤维存在最佳掺量;针对废弃淤泥固化土,确定了固化剂和外掺剂的最佳配比为水泥12%,粉煤灰8%,萘系减水剂2%,无水氯化钙2%,聚乙烯醇纤维0.2%。 展开更多
关键词 淤泥 固化 无侧限抗压强度 掺量
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合肥粉质黏土HSS模型参数的试验研究
9
作者 姚华彦 朱艺媛 +3 位作者 张占荣 张燕 刘卫未 聂艳侠 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期386-394,共9页
小应变硬化(hardening soil-small,HSS)模型是基于硬化土(hardening soil,HS)模型并考虑土体的小应变特性而提出的。基坑开挖过程中对于土体主要是卸荷作用,且大部分区域土体均处于小应变状态,因此,HSS模型对于基坑开挖过程的数值分析... 小应变硬化(hardening soil-small,HSS)模型是基于硬化土(hardening soil,HS)模型并考虑土体的小应变特性而提出的。基坑开挖过程中对于土体主要是卸荷作用,且大部分区域土体均处于小应变状态,因此,HSS模型对于基坑开挖过程的数值分析有较好的适用性。由于HSS模型参数较多,在实际工程应用中更多的是经验取值,且目前有关合肥地区硬塑性粉质黏土的HSS模型参数的研究比较缺乏。文章针对合肥典型硬塑性粉质黏土层开展HSS模型参数的试验研究,利用固结仪、GDS饱和土动三轴仪和弯曲元波速测试系统,获得粉质黏土层HSS模型的主要参数,建立部分参数间的比例关系,并与已有文献的相关试验结果进行比较分析,总结不同地区粉质黏土层部分参数之间的比例关系,为实际工程应用提供参考。通过采用HSS模型和摩尔-库伦(Mohr-Coulomb,M-C)模型对合肥地区某基坑实例进行分析,并将模型计算结果与实测结果进行对比,验证了HSS模型用于分析基坑工程数值模拟的适用性及试验获得HSS模型参数的准确性。 展开更多
关键词 小应变硬化(HSS)模型 粉质黏土 标准固结试验 三轴试验 弯曲元 有限元
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四川盆周山区公路危岩崩塌运动学分析及治理
10
作者 张乐 向波 +4 位作者 何云勇 张俊云 刘自强 张迎宾 李颖 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第7期3031-3041,共11页
为研究复杂地质条件下山区公路危岩崩塌运动特征及风险,以新市至金阳公路安寨坪互通为例,采用现场调查、无人机航测及RocPro3D三维运动学模拟分析等技术手段,结合危岩崩塌发育特征和灾害破坏评估,拟定“危岩清除+导石桩板墙”防护措施... 为研究复杂地质条件下山区公路危岩崩塌运动特征及风险,以新市至金阳公路安寨坪互通为例,采用现场调查、无人机航测及RocPro3D三维运动学模拟分析等技术手段,结合危岩崩塌发育特征和灾害破坏评估,拟定“危岩清除+导石桩板墙”防护措施进行处治方案模拟优选。结果表明:受河谷深切及断层影响,斜坡发育6处危岩带,多次崩塌灾害后坡表形成4条碎屑流沟槽;危岩崩塌后,落石沿坡表运动迹线总体呈“危岩源区→斜坡→沟槽→坡脚”延展,最大冲击能量为1.46×10^(4)kJ,最大弹跳高度为32.88 m,其中WYD1~WYD2落石迹线呈带状,WYD3~WYD5落石迹线汇集于沟槽呈树状,山脊位置处WYD6落石迹线呈发散状;安寨坪2号桥左幅灾损较右幅更严重,落石冲击能量最大值为1.05×10^(4)kJ,落石最大弹跳高度约16.79 m,落石运动速度最大值约42.23 m/s,落石运动至安寨坪2号桥左幅位置的最短时间为4.33 s;取0.57 m^(3)为WYD6的危岩清除下限值,冲击能量相对天然斜坡可降低83.87%,设置91 m长、2000 kJ防冲能级的一字形桩板墙可满足工作区落石拦截需求。 展开更多
关键词 四川盆周山区 公路 危岩 崩塌 运动学分析 风险评价
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适用于存量垃圾开采再利用工程的大直径旋挖取样和筛分试验方法
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作者 詹良通 章梓汀 +2 位作者 李鹤 兰吉武 陈云敏 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期24-32,共9页
为实现土地再利用、彻底清除污染源、填补冗余焚烧处理能力,近年来大量生活垃圾填埋场开始进行开采治理,填埋垃圾各类物料的质量占比是开采治理工程的关键参数。结合深圳市某填埋场,采用小钻孔勘探填埋物分布、大直径旋挖钻原位测试密... 为实现土地再利用、彻底清除污染源、填补冗余焚烧处理能力,近年来大量生活垃圾填埋场开始进行开采治理,填埋垃圾各类物料的质量占比是开采治理工程的关键参数。结合深圳市某填埋场,采用小钻孔勘探填埋物分布、大直径旋挖钻原位测试密度与取样、筛分试验确定筛分物料质量占比,对比分析了大直径旋挖钻与传统小钻孔取得试样的外观形态、物理组分、含水率、颗粒级配和重度等特性,最终提出了一套适用于存量垃圾开采再利用工程、能准确评估填埋垃圾存量与生活垃圾各类筛分物料量的垃圾堆体调查方法。结果表明:大直径旋挖钻取得的试样更能代表填埋垃圾的特征,对比旋挖钻,小钻孔试样中的粗粒料偏小约15%,细粒料和轻质料分别偏大2.6%~13.7%和3.2%~21.9%;随着埋深增大,旋挖钻试样的特征粒径逐渐减小,降解后的小颗粒主要集中在0.075~2 mm粒径组,质量占比增加了7.6%;采用旋挖钻测试得到的垃圾原位重度随埋深从6.09 kN/m3增加至12.53 kN/m3,小钻孔的取样测试结果偏大10.7%~37.6%,两种方法差值随埋深逐渐变小。基于试验结果对深圳某填埋场垃圾存量和各类筛分物料量进行了计算,对比旋挖钻,小钻孔计算误差约为40.5%~128.6%。 展开更多
关键词 填埋场 开采 筛分再利用治理 旋挖钻 筛分
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一种隐式稳定节点光滑有限元分解ALE法及其在大变形分析中的应用
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作者 陈曦 吕彦楠 +3 位作者 于玉贞 崔柳生 许哲 郭菁 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期250-258,共9页
岩土工程常涉及土体大变形问题,采用基于小变形假设的有限元法对其进行分析会产生较大计算误差或因网格畸变而导致计算中断。分解任意拉格朗日-欧拉(ALE)法将网格变形与材料变形分离,分别执行更新拉格朗日(UL)步与欧拉步以便克服网格畸... 岩土工程常涉及土体大变形问题,采用基于小变形假设的有限元法对其进行分析会产生较大计算误差或因网格畸变而导致计算中断。分解任意拉格朗日-欧拉(ALE)法将网格变形与材料变形分离,分别执行更新拉格朗日(UL)步与欧拉步以便克服网格畸变引起的计算精度降低或计算中断问题。将稳定节点光滑有限元(NsFEMstab)法与ALE法相结合,提出一种新的NsFEMstab-ALE法,并提出一种用于网格自适应调整策略的动态布点法。以刚性基础地基大变形问题为例,对NsFEMstab-ALE进行检验,数值结果表明:①基于网格自适应调整策略的动态布点法能够有效解决大变形引起的网格畸变问题,实现网格疏密平滑过渡,确保大变形模拟过程中整个网格单元具有良好质量;②应用NsFEMstab-ALE法时,能够获得与参考文献相符的荷载-位移响应曲线以及合理的等效塑性应变云图和网格变形图。 展开更多
关键词 土体大变形 稳定节点光滑有限元法 隐式有限元框架 自适应网格重划分 任意拉格朗日-欧拉法
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不同温度下环向接缝中膨润土膨胀性能试验研究
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作者 闫旭升 王琼 +3 位作者 苏薇 叶为民 张丰收 刘宜春 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期177-186,共10页
为研究环向施工接缝中温度对膨润土膨胀性能及其微观结构演化的影响,在不同温度条件下对环向施工接缝中压实膨润土开展膨胀力试验,并在接缝封闭后进行含水率、干密度和孔隙结构测试,分析膨胀性能与微观结构演化的联系。结果表明:膨胀力... 为研究环向施工接缝中温度对膨润土膨胀性能及其微观结构演化的影响,在不同温度条件下对环向施工接缝中压实膨润土开展膨胀力试验,并在接缝封闭后进行含水率、干密度和孔隙结构测试,分析膨胀性能与微观结构演化的联系。结果表明:膨胀力时程曲线呈现单峰型,先增至峰值后下降并最终趋于稳定。膨润土膨胀过程动力学平衡由结合水膜增厚、层叠体裂解、孔隙坍塌和扩散双层增厚所形成的“楔”力主导,导致膨润土从竖向侧限到恒体积的受力状态演化。在高温条件下,试样内部含水率梯度增大、干密度梯度减小的趋势更加明显。随着温度升高,蒙脱石膨胀系数和水分子扩散系数增加,加速了蒙脱石水化膨胀,更多孔隙被膨胀后的蒙脱石占据。较高温度下,水分子进入蒙脱石层间,促进了水化反应、层叠体裂解和孔隙坍塌,进而降低了总孔隙比并增强了膨润土膨胀性能。 展开更多
关键词 压实膨润土 温度 施工接缝 膨胀力 孔隙结构 水化膨胀
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残坡积碎石土毛细水上升高度模型试验研究
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作者 付昱凯 孔壮壮 +3 位作者 陈星源 陈春利 贾恩贤 李同录 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第2期76-84,共9页
毛细水上升带的高度及其水分分布会影响毛细带土的渗透性和强度,在残坡积碎石土斜坡稳定性评价时,需要确定其中的毛细水上升高度及水分剖面。为了揭示残坡积碎石土毛细水上升规律,针对其粒径特点,改进了现有毛细水上升测试装置,并设计了... 毛细水上升带的高度及其水分分布会影响毛细带土的渗透性和强度,在残坡积碎石土斜坡稳定性评价时,需要确定其中的毛细水上升高度及水分剖面。为了揭示残坡积碎石土毛细水上升规律,针对其粒径特点,改进了现有毛细水上升测试装置,并设计了2种干密度、7种细/粗粒含量比例,共14个碎石土土柱,进行了毛细水上升高度及上升过程中土柱不同高度截面处的含水率测试。基于试验成果,得到了密度及细/粗粒含量比例对毛细水上升的影响规律,提出了利用碎石土细粒含量预测毛细水上升高度的函数。试验表明:残坡积碎石土毛细水上升高度随着细粒含量的增加而增大;相同细/粗粒配比下,较大干密度的碎石土毛细水上升高度较大;细粒含量越多,土柱最终稳定体积含水率越高,且较大干密度土柱的最终稳定体积含水率基本上均大于较小干密度的土柱。试验中各干密度及配比碎石土试样柱的毛细水上升稳定高度不超过1.0 m,表明研究区残坡积碎石土中稳定的地下水位对上部土体含水率的影响范围是有限的。相关研究成果可为山区残坡积碎石土斜坡稳定性、地质灾害风险评估及预警计算提供参考。 展开更多
关键词 滑坡 碎石土 细/粗粒含量 干密度 土柱试验 毛细水上升高度 含水率
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工业废渣固化淤泥破碎重塑土的干湿循环试验研究
15
作者 王柳江 徐宜东 +2 位作者 臧耀辉 郭瑞阳 赵海涛 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期116-124,共9页
为了解工业废渣固化淤泥破碎重塑土在干湿循环下的劣化特性,推动其工程应用,采用新型固化剂GCP和水泥固化疏浚淤泥,开展了破碎重塑土的干湿循环试验,并进行强度和微观特性测试分析。结果表明:GCP固化淤泥破碎重塑土的质量和体积损失率... 为了解工业废渣固化淤泥破碎重塑土在干湿循环下的劣化特性,推动其工程应用,采用新型固化剂GCP和水泥固化疏浚淤泥,开展了破碎重塑土的干湿循环试验,并进行强度和微观特性测试分析。结果表明:GCP固化淤泥破碎重塑土的质量和体积损失率较水泥固化淤泥破碎重塑土减小了约50%,且固化剂掺量越高,质量和体积损失率越小;GCP固化淤泥破碎重塑土的无侧限抗压强度大于水泥固化淤泥破碎重塑土,其随着干湿循环次数增加呈先减小、再增加、后减小的变化趋势;干湿循环前,GCP固化淤泥破碎重塑土中C-(A)-S-H和钙矾石等水化产物的数量较多;干湿循环过程中,GCP固化淤泥破碎重塑土中二次水化反应弱于水泥固化淤泥破碎重塑土,0.002~0.050μm的中孔隙转为0.050μm以上的大孔隙。建议工程中对破碎重塑土进行覆土保护,以降低外部环境的不利影响。 展开更多
关键词 干湿循环 破碎重塑土 工业废渣 强度劣化 微观特性 疏浚淤泥
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埋地管道受力行为及其防护效果试验研究
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作者 王志杰 位美玉 +2 位作者 杨广庆 冯刚 石雪源 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期210-218,共9页
随着我国埋地管网建设的迅速发展,管道上方堆载及车辆等竖向荷载作用对管道的安全运行提出了巨大挑战。为探究竖向荷载作用下埋地管道的力学响应,搭建了基于薄膜压力传感器的埋地管道受力行为测试装置,开展了不同管道埋深以及不同防护... 随着我国埋地管网建设的迅速发展,管道上方堆载及车辆等竖向荷载作用对管道的安全运行提出了巨大挑战。为探究竖向荷载作用下埋地管道的力学响应,搭建了基于薄膜压力传感器的埋地管道受力行为测试装置,开展了不同管道埋深以及不同防护条件下埋地管道受力行为试验。结果表明:随着竖向荷载的增加,埋地管道管顶压力逐渐增大,基于薄膜压力传感器的采集数据直观展示了这一现象;随着管道埋深的增加,管顶附加压力逐渐减小;土工格栅加筋和钢板防护均能有效降低管顶压力,并减小了加载板下方的应力集中。本文成果为研究埋地管道力学响应提供了一种新的测试方法。 展开更多
关键词 埋地管道 力学响应 减荷措施 薄膜压力传感器 土工格栅
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高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应
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作者 曾召田 林铭宇 +4 位作者 孙德安 邵捷昇 曹珊珊 赵长友 靳琳 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期171-182,共12页
为探究高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应,在100℃和200℃条件下分别对MX80膨润土粉末进行了0、15、30、60、90、120 d的热老化预处理,利用热探针法测定了预处理后膨润土压实试样的导热性能,并分析其热老化时效性;采... 为探究高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应,在100℃和200℃条件下分别对MX80膨润土粉末进行了0、15、30、60、90、120 d的热老化预处理,利用热探针法测定了预处理后膨润土压实试样的导热性能,并分析其热老化时效性;采用粒度分析、X射线衍射和热重分析等微观试验,揭示出高温条件下MX80膨润土试样导热性能热老化时间效应的产生机制。试验结果表明:(1)高温(100、200℃)热老化预处理后膨润土试样的导热系数λ均随着热老化时间t的递增而降低,呈现出明显的热老化时间效应:0~15 d急剧降低,30 d后趋于稳定;相较于100℃,200℃条件下膨润土试样的热老化时间效应更显著。(2)高温(100、200℃)作用均会引起膨润土试样中各形态水逐渐脱附,结合水膜变薄,固体土颗粒粒径减小;此外,在200℃条件下,试样中的部分蒙脱石矿物转变为钠云母;上述微观特征演化呈现出与试样导热系数λ一致的热老化时效性。(3)膨润土材料导热性能热老化时间效应产生的本质原因在于:100℃条件下,随着热老化时间t的递增,温度作用导致膨润土中各形态水逐渐脱附,结合水膜变薄,颗粒粒径减小,固相体积减少,气相体积增加,但矿物成分未发生变化;而200℃条件下,随着热老化时间t的递增,上述温度作用进一步加剧,且高温引起了部分蒙脱石矿物转变为导热系数较低的钠云母。 展开更多
关键词 膨润土缓冲层 导热性能 热老化时效性 高温条件 微观机制
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残积土含水率和混凝土表面粗糙度对界面剪切特性影响
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作者 刘飞禹 马克超 杨军 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第2期168-178,共11页
工程实践经验表明,土与结构界面易发生破坏,而结构表面粗糙度和周围土体性质是影响界面力学特性的重要因素。为了深入研究花岗岩残积土含水率和混凝土表面粗糙度对界面剪切特性的影响,通过设计3种法向应力(100、200和300 kPa)、4种含水... 工程实践经验表明,土与结构界面易发生破坏,而结构表面粗糙度和周围土体性质是影响界面力学特性的重要因素。为了深入研究花岗岩残积土含水率和混凝土表面粗糙度对界面剪切特性的影响,通过设计3种法向应力(100、200和300 kPa)、4种含水率(14%、19%、24%和29%)和5种混凝土表面粗糙度系数(0.4、5.8、9.5、12.8和16.7)的室内大型直剪试验,分析了含水率和粗糙度对界面剪切应力-位移曲线、抗剪强度、竖向位移的影响,并采用数值模拟对土颗粒细观变化进行了分析。试验结果表明:界面抗剪强度随含水率的升高先增加后减少,其中,当含水率为19%时,界面抗剪强度和黏聚力最大;当法向应力为100 kPa时,数值分别为82.40 kPa和30.17 kPa。含水率对应力-位移曲线影响显著,低含水率(14%~19%)时表现为剪切软化型,高含水率(24%~29%)时表现为剪切硬化型。随着混凝土粗糙度系数的增大,界面的黏聚力和内摩擦角逐步增大,但达到临界粗糙度后,界面黏聚力和内摩擦角保持稳定,不再增长。数值模拟结果表明:试样上部5 cm范围内的颗粒孔隙率随剪切进行不断增加,而其他部位显示出相反的趋势;随着与界面距离的增加,颗粒孔隙率受其影响的程度逐渐减小;法向接触力和切向接触力各向异性的主方向随剪切方向发生偏转。 展开更多
关键词 土与结构界面 含水率 粗糙度 剪切特性 数值模拟
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层电荷对膨润土收缩行为影响的试验和理论研究
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作者 马田田 刘亭利 +2 位作者 郝丰富 杨聪发 万勇 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期39-48,60,共11页
膨润土的主要黏土矿物为蒙脱石,其片层因同晶替代带有固定负电荷,形成的层电荷是控制其收缩行为的关键因素。通过试验与理论结合,探讨了层电荷对膨润土收缩特性的影响机制。试验中,以钠基膨润土为原料,利用锂离子固定法制备了一系列层... 膨润土的主要黏土矿物为蒙脱石,其片层因同晶替代带有固定负电荷,形成的层电荷是控制其收缩行为的关键因素。通过试验与理论结合,探讨了层电荷对膨润土收缩特性的影响机制。试验中,以钠基膨润土为原料,利用锂离子固定法制备了一系列层电荷逐渐降低的减电荷膨润土。采用数字图像法获得收缩特征曲线,并结合露点水势仪和核磁共振仪,获取土-水特征曲线及水分分布。结果表明,随着层电荷降低,膨润土由高收缩性逐渐转为低收缩性,收缩曲线出现结构收缩阶段,并可根据拐点划分为毛细作用阶段与吸附作用阶段,该拐点与水分分布特征高度一致。层电荷降低同时削弱了持水能力,但经阳离子交换量归一化后,土-水特征曲线在高吸力区段趋于重合,表明吸附阶段主要受层间可交换阳离子水化作用控制。采用粒间应力表征的脱湿诱导压缩曲线显示,收缩变形主要发生在毛细阶段,为弹塑性变形,而在吸附阶段则转为弹性变形。综合分析可知,收缩特征曲线、水分分布、土-水特征曲线和脱湿诱导压缩曲线在毛细与吸附阶段的分界点高度一致。 展开更多
关键词 层电荷 减电荷膨润土 收缩特征曲线 土-水特征曲线 粒间应力
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橡胶颗粒形状及掺量对橡胶砂剪切特性的影响
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作者 王培 吴盛辉 +2 位作者 程安 庄海洋 徐长节 《建筑材料学报》 北大核心 2026年第1期121-128,共8页
通过室内直剪试验,研究方形、扁平橡胶颗粒掺量对橡胶砂剪切特性的影响,并建立离散元(DEM)模型,采用真实河砂扫描数据文件、颗粒簇方法分别对砂粒、橡胶颗粒进行模拟,揭示橡胶砂的宏微观力学响应。结果表明:两种橡胶砂内摩擦角均随橡胶... 通过室内直剪试验,研究方形、扁平橡胶颗粒掺量对橡胶砂剪切特性的影响,并建立离散元(DEM)模型,采用真实河砂扫描数据文件、颗粒簇方法分别对砂粒、橡胶颗粒进行模拟,揭示橡胶砂的宏微观力学响应。结果表明:两种橡胶砂内摩擦角均随橡胶颗粒掺量增加而减小,5%掺量时达最大值;相同橡胶颗粒掺量下,方形橡胶砂抗剪强度更高,扁平橡胶砂剪胀抑制效果更显著;橡胶砂力链网络以“砂-砂”接触为主,其承担主要应力;与扁平橡胶砂相比,方形橡胶砂“砂-砂”接触比例更高,宏观表现为剪切强度更高。 展开更多
关键词 橡胶砂 橡胶颗粒形状 离散元 颗粒接触 力链网络
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