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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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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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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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膨胀珍珠岩增强固化淤泥土强度的火山灰活性效应
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作者 韩爽 谈云志 +3 位作者 杨舒涵 明华军 吴军 王冲 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期130-139,共10页
膨胀珍珠岩(expanded perlite,简称EP)协同水泥等固化材料固化淤泥,兼具泥-水分离功能与火山灰活性作用。为验证EP的火山灰活性效应,首先提出将EP浸泡于饱和Ca(OH)_(2)溶液中,借助傅立叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrosco... 膨胀珍珠岩(expanded perlite,简称EP)协同水泥等固化材料固化淤泥,兼具泥-水分离功能与火山灰活性作用。为验证EP的火山灰活性效应,首先提出将EP浸泡于饱和Ca(OH)_(2)溶液中,借助傅立叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,简称FTIR)、X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)等测试方法,研究碱性环境中EP的火山灰反应过程;发现生成以水化硅酸钙(C-S-H)为主的胶凝产物,同时EP的多孔结构形成较大的比表面,为水化产物提供了生长便利,其反应程度受浸泡龄期影响;随后,将EP与淤泥混合后,再掺入水泥固化,研究其强度变化规律;结合扫描电镜-能谱分析(scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy,简称SEM-EDS),揭示EP增强固化土强度的微观机制。结果表明,固化土p H值变化规律可间接反映EP的火山灰反应进程;EP-水泥固化土的强度既源于水泥水化产物的胶结作用,亦得益于EP的火山灰反应,该反应进一步增强了水泥水化产物、淤泥和EP之间的界面摩擦力和抗变形能力。碱性环境下EP也可缓慢溶出硅、铝等活性成分,进而与Ca^(2+)发生反应,生成更多的胶凝产物,如C-S-H等,增强淤泥、水泥水化产物和EP之间的联结作用。 展开更多
关键词 膨胀珍珠岩 火山灰反应 变形系数 抗剪强度 PH
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不同粉煤灰掺量尾砂胶结充填体声发射与破坏预警特征研究
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作者 赵康 黄奇正 +4 位作者 石一辰 马超 冯印成 田向勤 刘浪 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期88-100,共13页
为探究粉煤灰作为胶凝材料的胶结充填体力学性能与破坏特性,对粉煤灰替代水泥量为0%、40%和100%的尾砂胶结充填体开展了单轴压缩、声发射(acoustic emission,简称AE)及扫描电镜试验。基于分形和尖点突变理论对加载过程中得到的AE参数与... 为探究粉煤灰作为胶凝材料的胶结充填体力学性能与破坏特性,对粉煤灰替代水泥量为0%、40%和100%的尾砂胶结充填体开展了单轴压缩、声发射(acoustic emission,简称AE)及扫描电镜试验。基于分形和尖点突变理论对加载过程中得到的AE参数与应变能参数分别进行研究,分析了3种不同粉煤灰掺量胶结充填体破坏过程的AE分形维数变化特性与应变能突变下的预警区间。结果表明:各粉煤灰掺量下胶结充填体试件的水化产物主要为钙矾石和无定形簇状水化硅酸钙;随粉煤灰掺量增加,水化产物生成量、紧密性及整体性均降低,试件强度呈减小趋势,而弹性模量则呈先减后增趋势;各粉煤灰掺量胶结充填体应变能突变区域均在应力峰值前,并呈现两次突变;掺量为0%和40%的试件局部破坏加剧集中于应力峰值后,整体破坏发生前分形维数呈下降趋势,预警区间位于分形维数下降区中后段;掺量为100%的试件局部破坏加剧集中于应力峰前,整体破坏发生前分形维数呈上升趋势,预警区间位于分形维数上升区前中段;粉煤灰掺量为0%、40%的胶结充填体预警区间与AE前兆特征对应性优于100%掺量的胶结充填体。研究结果可为尾砂胶结充填体的破坏预警提供理论依据。 展开更多
关键词 粉煤灰 尾砂胶结充填体 力学性能 声发射 分形维数 预警区间
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根系衰亡对根-土复合体力学性能的影响
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作者 吴宜龙 简文彬 +2 位作者 林昀昭 朱祖腾 郑国明 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期140-148,159,共10页
植物根系经历生长―成熟―衰亡的生命周期,但这一动态过程对根-土复合体力学性能的影响却长期受到忽视。植物根系衰亡对根-土复合体力学性能的长期劣化作用是生态护坡工程耐久性评估的关键问题。以福建省武平县马尾松覆盖的斜坡为研究对... 植物根系经历生长―成熟―衰亡的生命周期,但这一动态过程对根-土复合体力学性能的影响却长期受到忽视。植物根系衰亡对根-土复合体力学性能的长期劣化作用是生态护坡工程耐久性评估的关键问题。以福建省武平县马尾松覆盖的斜坡为研究对象,通过单根拉伸试验与根土复合体大型直剪试验,系统探究根系衰亡动态过程中力学特性及根-土复合体抗剪强度的演变规律。结果表明:马尾松根系抗拉强度与极限抗拉力随衰亡历时呈指数衰减趋势,其中衰亡初期为快速下降阶段,抗拉强度降幅达30%~50%,衰亡后期退化速率趋于平缓。根-土复合体抗剪强度受根系衰亡影响显著,附加黏聚力随衰亡历时推进而逐步减小,而内摩擦角变化不显著。基于试验数据,建立了根系抗拉强度幂函数模型与抗剪强度指数衰减模型,并修正Wu模型引入附加黏聚力衰减系数,定量表征根系衰亡对根-土复合体抗剪强度的时变效应。研究揭示了根系衰亡削弱自身固土能力的机制,为生态护坡工程长期稳定性评估及维护决策提供了理论依据。 展开更多
关键词 根系衰亡 根-土复合体 单根拉伸试验 大型直剪试验 浅层滑坡
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基于电导率计算的黏土电渗离子迁移与含盐量时空分布特性
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作者 余锦地 马郁春 +2 位作者 刘翔 蒋熠诚 周建 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第1期110-118,共9页
在电渗排水过程中,黏土中的可溶性盐在电场作用下发生迁移。为研究电渗过程中可溶性盐的时空分布及其对排水效率的影响,开展了电导率试验,利用土体电导率建立了含盐量的计算公式。在一维电渗固结试验中,监测了分区电压、电导率、排水量... 在电渗排水过程中,黏土中的可溶性盐在电场作用下发生迁移。为研究电渗过程中可溶性盐的时空分布及其对排水效率的影响,开展了电导率试验,利用土体电导率建立了含盐量的计算公式。在一维电渗固结试验中,监测了分区电压、电导率、排水量和电流,反演了土体含盐量的变化及离子迁移趋势。试验结果表明,电导率受含盐量与含水量的共同影响,且含盐量的影响更为显著。电渗过程中,阳极区域含盐量变化较小,中间区域先上升后下降,阴极区域则快速下降,电渗结束时含盐量从阳极到阴极依次递减。电渗排水法不仅能加速黏土的排水固结,还能有效排除土中的可溶性盐,减少高含盐量对后续施工的影响,为处理高含盐土体提供了新思路。 展开更多
关键词 黏土 电渗法 含盐量 电导率 地基处理
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冻融环境瓜尔胶改良黄土强度劣化规律研究
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作者 刘鑫 汪潇杰 +2 位作者 佟彬 殷荣懿 朱鸿 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第1期103-109,共7页
为了探究冻融环境对瓜尔胶改良黄土强度的影响,通过开展直剪试验、无侧限抗压试验、巴西劈裂试验以及弯曲元小应变试验,探讨了瓜尔胶改良黄土在冻融前后的强度衰减和劣化规律。结果表明:在经历冻融循环后,瓜尔胶改良黄土的抗拉强度、单... 为了探究冻融环境对瓜尔胶改良黄土强度的影响,通过开展直剪试验、无侧限抗压试验、巴西劈裂试验以及弯曲元小应变试验,探讨了瓜尔胶改良黄土在冻融前后的强度衰减和劣化规律。结果表明:在经历冻融循环后,瓜尔胶改良黄土的抗拉强度、单轴抗压强度、抗剪强度均降低,但仍大于经历冻融循环后的素黄土;冻融循环后瓜尔胶改良黄土的强度衰减受含水率和瓜尔胶掺量两者耦合影响,两者相比,含水率的影响更显著;借助微观手段发现瓜尔胶通过与水分子结合形成丝状胶结物连接土颗粒,故推测在冻融循环中,上述胶结物与黄土颗粒同时损伤,是造成瓜尔胶改良黄土强度衰减比素黄土更明显的主要原因;采用弯曲元测试了冻融循环前后瓜尔胶改良黄土的剪切波速,分别建立了剪切波速与黄土抗压和抗拉强度的函数关系式,发现其与单轴抗压强度有良好的相关性。研究成果系统揭示了冻融作用对瓜尔胶固土技术的影响,提出了用波速评估改良黄土的强度劣化规律的新方法,为我国西北黄土地区固土技术的应用提供了参考依据。 展开更多
关键词 黄土 强度特性 冻融循环 瓜尔胶 波速
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不同饱和度砂土中浅埋管道上拔抗力研究
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作者 吴金标 曾柳祁 +2 位作者 江益辉 槐荣国 曾程 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期209-218,共10页
隧道开挖、滑坡、断层等人工或者地质活动引起的场地变形会对浅埋管道安全造成严重威胁。然而,现有埋地管道相关研究多基于饱和土力学理论,忽略了非饱和砂土中基质吸力对管-土相互作用的影响。开展了6组不同饱和度条件下浅埋管道室内模... 隧道开挖、滑坡、断层等人工或者地质活动引起的场地变形会对浅埋管道安全造成严重威胁。然而,现有埋地管道相关研究多基于饱和土力学理论,忽略了非饱和砂土中基质吸力对管-土相互作用的影响。开展了6组不同饱和度条件下浅埋管道室内模型试验,通过在管顶与45°剪切带范围内同步布置张力计并结合粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术获取位移场,定量揭示了管道上拔过程中“吸力-变形-破坏”协同演化规律。在此基础上,提出基于倒梯形楔形破坏模式与极限平衡原理的简化管-土相互作用力学计算模型,将等效吸力应力显式并入抗剪强度,推导得到上拔管土极限抗力公式。结果表明:非饱和砂土因基质吸力使峰值管-土上拔抗力较干/饱和提高约3~4倍,达到峰值的位移也增大约30%。管周土体破坏呈倒梯形楔形体,非饱和工况下的楔形土体宽度为6D(D为管道外径)、剪切带倾角为40°,显著大于干燥/饱和工况(4D和25°),并且所建立的简化管-土上拔抗力计算模型对本试验及文献历史数据的预测误差基本控制在±15%。形成了“吸力与位移场变化-变形破坏机制识别-简化力学模型解析”的一体化框架,所提出的简化力学模型可以较好用于不同饱和度砂土中浅埋管道上拔极限抗力的工程估算与设计校核。 展开更多
关键词 浅埋管道 上拔抗力 土体基质吸力 破坏模式 模型试验
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福州软土HSS模型变形参数反演及工程验证
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作者 张峰 肖绪文 +3 位作者 钟国兴 李成虎 陈志恒 朱彤 《西安科技大学学报》 北大核心 2026年第1期197-206,共10页
随着城市化进程的推进,深基坑工程的变形控制变得越来越重要,在数值计算中基坑围护桩水平侧移的计算精度很大程度上取决于HSS本构模型变形参数的选取。以福州某基坑为例,在保持变形参数之间比例不变的情况下,引入变形参数统一修正系数,... 随着城市化进程的推进,深基坑工程的变形控制变得越来越重要,在数值计算中基坑围护桩水平侧移的计算精度很大程度上取决于HSS本构模型变形参数的选取。以福州某基坑为例,在保持变形参数之间比例不变的情况下,引入变形参数统一修正系数,通过有限元分析,得到不同变形参数组合与对应的围护桩水平侧移数据集,采用卷积神经网络(CNN)提取水平侧移的局部空间特征,结合长短期记忆网络(LSTM)捕捉其跨时间步的长期与短期依赖关系,在此基础上,建立CNN-LSTM反演模型。结果表明:CNN-LSTM反演模型在验证集上的平均绝对百分比误差MAPE、决定系数R 2和均方根误差RMSE分别为2.15%、0.99%和1.36%,计算精度较高;融合前2个开挖阶段监测数据反演的变形参数,得到的围护桩水平侧移预测值为实测值的0.85~1.25倍,淤泥质土、粉质黏土层变形参数统一修正系数分别为0.727和1.200,计算精度明显优于基于单阶段数据的结果;再引入第3阶段数据后,预测精度仅提高约3%。提出的CNN-LSTM模型可以准确捕捉围护桩水平侧移数据的关键局部特征及长短期依赖关系,对实时监测数据进行深度解析,进而用于优化HSS本构模型中的变形参数,从而有效提高基坑开挖过程中围护桩水平侧移的预测精度。 展开更多
关键词 深基坑工程 HSS本构模型 卷积神经网络 长短期记忆 参数反演
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防渗帷幕钻孔室内压水模型试验及压水参数研究
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作者 张鸿灏 汤连生 +1 位作者 程子华 陈洋 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期110-123,共14页
钻孔压水试验应用于防渗帷幕特别是地下连续墙原位渗透性检测时,如果仍沿用岩体测试规范中的方法,会导致较大误差。防渗帷幕现场钻孔压水试验案例及对应渗透系数计算方法的缺乏,对准确评估其渗透性形成障碍。探究防渗帷幕厚度、试验段... 钻孔压水试验应用于防渗帷幕特别是地下连续墙原位渗透性检测时,如果仍沿用岩体测试规范中的方法,会导致较大误差。防渗帷幕现场钻孔压水试验案例及对应渗透系数计算方法的缺乏,对准确评估其渗透性形成障碍。探究防渗帷幕厚度、试验段长度、试验段位置等参数对该试验压力(P)-流量(Q)曲线和透水率发展过程的影响可以为其理论渗透系数计算打下基础。本次研究根据相似理论进行了室内防渗帷幕钻孔压水模型试验,研究不同工况P下Q的变化规律,并对现有防渗帷幕渗透系数计算方法和试验结果进行比对分析,推导出基于模型试验数据的经验公式。结果表明:(1)钻孔压水模型试验中Q随着P近似线性增大,其中试验段长度与Q增长率近似正比,而对透水率的影响较小;(2)试验段位置对Q增长率和吕荣值的影响都较小,随着防渗帷幕厚度增加,透水率减小;(3)根据模型试验推导了钻孔压水渗透系数经验公式,适用于墙厚在0.5~1.5 m的完整防渗帷幕;(4)当防渗帷幕存在裂缝等缺陷时,压水流量受到试验段离裂缝的距离、裂缝宽度、墙外岩土体渗透性的共同影响。基于以上分析,本文提出了试验段长度5 m、压力值0.2~0.3 MPa的适用于防渗帷幕钻孔压水试验的参数推荐值,对相关规范的完善提供了重要支撑。 展开更多
关键词 防渗帷幕 模型试验 钻孔压水试验 渗透系数
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四参数随机生长法参数对多孔介质建模的影响
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作者 李明 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期349-358,共10页
四参数随机生长(quartet-parameter structure generation set,简称QSGS)法是目前较常用的多孔介质建模算法,多孔介质的分形维数D和孔隙自相关距离λ是评价建模效果的两个重要指标,目前缺乏关于QSGS法建模参数与多孔介质分形维数、孔隙... 四参数随机生长(quartet-parameter structure generation set,简称QSGS)法是目前较常用的多孔介质建模算法,多孔介质的分形维数D和孔隙自相关距离λ是评价建模效果的两个重要指标,目前缺乏关于QSGS法建模参数与多孔介质分形维数、孔隙自相关距离间关系的研究。首先,提出了一种生长核分布概率归一化处理方法,在此基础上设计了一套不同网格尺寸N、孔隙率φ、归一化生长核分布概率P_(η)组合下多孔介质建模的数值模拟方案;然后,基于数值模拟结果分析了D、λ随建模参数N、φ、P_(η)的变化规律,并基于正交试验分析了建模参数的敏感性;最后,构建了建模参数N、φ、P_(η)与D、λ的拟合关系。结果显示,建模参数N、φ、P_(η)对D均有一定程度的影响,且φ的影响最大,P_(η)的影响其次,N的影响最小;λ的最主要影响因素是P_(η),其他参数的影响较小。所构建的多元回归拟合模型精度较高,可以用于指导QSGS法的建模。 展开更多
关键词 四参数随机生长法 分形维数 自相关距离 多元回归拟合
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基于响应面优化的粉煤灰改良铁尾矿砂路基填料性能评价
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作者 罗忠军 《市政技术》 2026年第1期262-269,共8页
为解决铁尾矿砂整体性差、难以直接用于路基填筑的问题,以厦门地区铁尾矿砂为研究对象,采用粉煤灰对其进行改良,并结合Box-Behnken响应面设计方法,系统开展了无侧限抗压强度试验、抗压回弹模量试验、水稳定性试验和扫描电子显微镜(SEM)... 为解决铁尾矿砂整体性差、难以直接用于路基填筑的问题,以厦门地区铁尾矿砂为研究对象,采用粉煤灰对其进行改良,并结合Box-Behnken响应面设计方法,系统开展了无侧限抗压强度试验、抗压回弹模量试验、水稳定性试验和扫描电子显微镜(SEM)试验。试验结果表明:1)改良铁尾矿砂的最佳配合比为胶砂比0.4、粉煤灰掺量10%、水泥掺量20%、压实度93%;2)抗压回弹模量随养护龄期的增加呈非线性增长趋势,其中初期增长显著,后期增长逐渐趋缓;3)水稳定系数在试验过程中表现为先减小后增大的变化趋势,当粉煤灰掺量为20%时,水稳定性达到最佳;4)SEM分析显示,粉煤灰通过孔隙填充和火山灰反应改善了铁尾矿砂的结构致密性,但当粉煤灰掺量超过20%时,会出现惰性填充效应,导致材料性能下降。因此,掺入适量粉煤灰能有效提升该地区铁尾矿砂的力学性能和耐久性能。该研究成果可为类似尾矿材料在高速公路路基填料中的应用提供理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 铁尾矿砂 粉煤灰 路基填料 响应面 力学性能 水稳定性
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固结蠕变过程中黄土的微观结构研究
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作者 汪芳芳 路洪斌 +2 位作者 王秀秀 杨焱 修雨欣 《湖南城市学院学报(自然科学版)》 2026年第1期1-7,共7页
研究黄土在固结蠕变过程中的微观结构变化有助于深入理解土体的演化机理。本研究以延安地区黄土为研究对象,通过电镜扫描固结蠕变试验中不同阶段的试样,并采用IPP(image pro plus)和Matlab软件对微观图像进行定性和定量分析,进而探讨压... 研究黄土在固结蠕变过程中的微观结构变化有助于深入理解土体的演化机理。本研究以延安地区黄土为研究对象,通过电镜扫描固结蠕变试验中不同阶段的试样,并采用IPP(image pro plus)和Matlab软件对微观图像进行定性和定量分析,进而探讨压实黄土的微观蠕变机理。结果表明:在固结蠕变过程中,压实黄土的絮状结构和团聚结构增加,土颗粒形态由粒状和块状逐渐转变为团粒状;架空孔隙减少,小孔隙增多;土孔隙和颗粒的长条形数量略有减少,土颗粒整体趋于扁圆形,且土体结构趋于稳定;土孔隙的定向性变化不明显,但土颗粒定向性显著,且在80°~90°占优,表明其向有序性发展。 展开更多
关键词 黄土 固结蠕变 微观结构 结构参数
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岩土工程勘察中室内土工试验质量控制的要点探究
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作者 邢昂 槐波 《河南建材》 2026年第2期60-62,共3页
为确保建筑地基勘察数据的准确可靠,文章以某工程为例,从土样制备与管理出发,对含水率、密度、比重、回弹模量及固结试验等关键项目,从仪器校准、试样处理及平行试验精度等方面进行全程质量控制。试验结果表明:该场地黄土层湿陷系数为0.... 为确保建筑地基勘察数据的准确可靠,文章以某工程为例,从土样制备与管理出发,对含水率、密度、比重、回弹模量及固结试验等关键项目,从仪器校准、试样处理及平行试验精度等方面进行全程质量控制。试验结果表明:该场地黄土层湿陷系数为0.05,承载力特征值为162 kPa;粉质黏土层压缩系数为0.16 MPa^(-1),承载力特征值为241 kPa,为最优持力层;细砂层相对密度为0.6,承载力特征值为187 kPa。研究成果可为类似工程的室内土工试验质量控制及地基设计提供技术参考。 展开更多
关键词 室内土工试验 质量控制 承载力特征值
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考虑局部胶结破损热力学行为的结构性黄土二元介质本构模型 被引量:3
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作者 王番 郅彬 +4 位作者 刘恩龙 王小婵 邓博团 李金华 张辉 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期97-109,共13页
建立考虑局部胶结破损机制的本构模型是黄土力学核心任务之一,是解决黄土工程稳定性分析/评价的关键理论基础。基于热力学方法和岩土破损力学,建立了一个宏-细观热力学本构模型,它能够定量描述局部胶结破损的热力学行为及细观尺度应力-... 建立考虑局部胶结破损机制的本构模型是黄土力学核心任务之一,是解决黄土工程稳定性分析/评价的关键理论基础。基于热力学方法和岩土破损力学,建立了一个宏-细观热力学本构模型,它能够定量描述局部胶结破损的热力学行为及细观尺度应力-应变非均匀分布特征,提高了模型对变形的预测精度,其在数学形式上同剑桥模型类似。首先,通过热力学能量守恒定律,确定结构性黄土压缩变形过程中的结构破损功数学表达式,并发现结构性黄土局部损伤耗散的热力学行为主要来源:(1)破损集合体与未破损集合体之间的相互摩擦作用;(2)未破损集合体向破损集合体转换时,部分细观结构破损的不可逆热力学行为。基于此认识,建立了考虑胶结破损热力学行为的宏-细观本构模型框架,并通过分析结构性黄土变形机制(摩擦+胶结+破损共同作用),确定其自由能、耗散能和破损耗散能表达式;推导了一个考虑体积破损和剪切破损演化规律的损伤屈服函数及本构关系。通过所建立本构关系对已有试验数据进行预测,验证其合理性。 展开更多
关键词 结构性黄土 本构模型 局部破损 热力学 二元介质模型
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粗粒土力学特性大型平面应变试验研究 被引量:3
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作者 姜景山 左永振 +3 位作者 程展林 黄鑫 张超 王志华 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期129-135,143,共8页
土石坝填料一般处于平面应变状态,目前填料力学特性研究基本采用大型三轴试验。由于三轴应力状态下中主应力等于小主应力,平面应变状态下大坝填料的力学性能会被低估。为充分认识填料潜能,科学设计和合理评估土石坝,有必要对填料开展平... 土石坝填料一般处于平面应变状态,目前填料力学特性研究基本采用大型三轴试验。由于三轴应力状态下中主应力等于小主应力,平面应变状态下大坝填料的力学性能会被低估。为充分认识填料潜能,科学设计和合理评估土石坝,有必要对填料开展平面应变试验研究。应用大型真三轴仪对填料进行了大型平面应变试验,共开展了4种不同初始干密度的粗粒土平面应变各向等压固结排水剪切试验。结果表明:应力-应变关系主要为应变硬化型,应力曲线呈爬升型,体变表现为剪缩。某一小主应力下,大小主应力之差的最大值随初始干密度的增大呈线性增大;初始干密度一定时,大小主应力之差的最大值与小主应力呈线性关系增大。初始剪切阶段,小主应力一定时,偏应力与球应力之比曲线斜率随初始干密度的增大而增大,随剪切变形的发展,不同初始干密度的应力比曲线逐渐趋于接近。偏应力随球应力的增大单调增加则对应应变硬化型,若偏应力随球应力的增大先增加后减小则对应应变软化型。相同小主应力时,初始弹性模量随初始干密度的增大而增大,近似呈线性关系;某一初始干密度下,初始弹性模量随小主应力的增大基本呈线性关系增大。中主应力系数随大主应力方向应变的增大而增大,曲线形态呈三折线形,初始剪切阶段增长较为缓慢,随剪切变形的增大增长相对加快并呈线性关系增大,如曲线末端下弯为应变硬化型,曲线末端上翘为应变软化型。 展开更多
关键词 粗粒土 大型平面应变试验 力学特性 主应力 偏应力 球应力 大型真三轴仪
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木质素磺酸钙对分散土水力-力学特性影响 被引量:2
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作者 张晓飞 李佳超 +2 位作者 陈新炜 邓红艳 周红波 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期170-177,201,共9页
传统的土壤改性剂(如石灰、水泥、石膏和粉煤灰等)对土壤水力-力学特性有一定的改善,但对环境有一定的破坏作用.以一种生物环境友好型材料—木质素磺酸钙(以下简称木素)作为改性剂,开展了针孔试验、碎块试验、钠离子交换百分比试验、界... 传统的土壤改性剂(如石灰、水泥、石膏和粉煤灰等)对土壤水力-力学特性有一定的改善,但对环境有一定的破坏作用.以一种生物环境友好型材料—木质素磺酸钙(以下简称木素)作为改性剂,开展了针孔试验、碎块试验、钠离子交换百分比试验、界限含水率试验、无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、渗透试验和核磁孔隙度试验,研究了木素掺量、干密度、含水率对天然分散土的分散性和水力-力学特性的影响.结果表明:木素掺量为3%和4%时,改性土样呈非分散性,且干密度越大,分散性越差;随着木素的掺入,土样的液限、塑限、塑性指数降低;木素掺量为2%,对土样的无侧限抗压强度、抗剪强度及渗透性改善效果最好,而木素掺量过大时,土样的水力-力学特性变差;T_(2)谱呈现双峰结构,随着木素掺量的增加,主峰逐渐向右移动,土样的小孔隙孔径变大,大孔径孔隙数量增多. 展开更多
关键词 分散性土 木质素磺酸钙 改性土 水力-力学特性 孔隙演化特征
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南海珊瑚泥一维压缩分数阶元件模型研究 被引量:2
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作者 沈扬 翁禾 马可 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第9期1804-1811,共8页
南海珊瑚泥广泛分布于中国南海海域,研究珊瑚泥的沉降变形规律对南海的开发有着重要意义。南海珊瑚泥的一维压缩具有典型的软土变形特征,同时由于其特殊的性质,其变形速度与常见软土相比较快,适合进行变形模型的研究。针对软土的一维压... 南海珊瑚泥广泛分布于中国南海海域,研究珊瑚泥的沉降变形规律对南海的开发有着重要意义。南海珊瑚泥的一维压缩具有典型的软土变形特征,同时由于其特殊的性质,其变形速度与常见软土相比较快,适合进行变形模型的研究。针对软土的一维压缩变形常使用元件模型进行模拟,但由于元件模型中反映长期变形的元件参数为定值,并不能准确反映延时塑性变形。应用分数阶理论的Abel黏壶比牛顿黏壶能更反应土体延时塑性变形特征,故引入Burgers模型进行修正,得到分数阶修正Burgers模型。对近似天然条件下的珊瑚泥进行每一级历时8~14 d的一维固结压缩试验,使用前11 h的读数分别对Merchant模型,Burgers模型和分数阶修正Burgers模型进行自拟合,并使用拟合得到的模型参数对11 h后的变形进行预测。对比3种模型11 h内的自拟合精度和11 h后的预测精度,并对各个模型的参数及各部分变形情况进行分析。研究发现,分数阶修正Burgers模型的自拟合精度为Merchant模型的23~65倍,为Burgers模型的6~18倍;预测精度为Merchant模型的5~35倍,为Burgers模型的262~6213倍。 展开更多
关键词 珊瑚泥 分数阶模型 Abel黏壶 BURGERS模型
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大断面管幕箱涵顶进引起地表变形的解析解答 被引量:3
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作者 张坤勇 李丹阳 +1 位作者 张梦 沈小锐 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期184-191,共8页
研究大断面管幕箱涵顶进全过程对土体变形和周围环境的影响,对于事前预测变形并控制施工扰动影响具有重要意义。基于Mindlin解答、修正Sagaseta公式等经典理论解答,分别考虑由正面推进力、摩擦力和土体损失等因素引起的地表变形,提出考... 研究大断面管幕箱涵顶进全过程对土体变形和周围环境的影响,对于事前预测变形并控制施工扰动影响具有重要意义。基于Mindlin解答、修正Sagaseta公式等经典理论解答,分别考虑由正面推进力、摩擦力和土体损失等因素引起的地表变形,提出考虑三者共同作用下的大断面管幕箱涵顶进引起的地表变形计算方法。建立管幕箱涵顶进作用下土体受力模型,采用Mindlin解答分别给出正面推进力和摩擦力引起的土体变形计算公式;基于当层法原理提出由土体损失引起的横向地表沉降计算公式。根据各影响因素的相对独立性,将各因素引起的土体变形量叠加,从而得到一种适用于大断面管幕箱涵顶进施工,可综合考虑多种施工因素和土体三维变形的理论解答公式。通过工程实例验证公式的合理性,研究成果可为实际施工变形预测提供参考。 展开更多
关键词 大断面管幕箱涵 MINDLIN解 地表变形 变形预测
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