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自由约束条件下分层地基中PHC能源桩热力响应原型试验研究
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作者 郭易木 钟鑫 +2 位作者 刘松玉 张国柱 陈乐 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期582-590,共9页
现场PHC能源桩在分层地基中的热力学响应研究相对较少。通过现场原型试验,对位于分层土地基中PHC能源桩热学响应及力学特性进行试验研究,并结合桩周土孔压静力触探试验(CPTU)与钻孔取样试验分析能源桩的热–力学响应特征。结果表明:桩... 现场PHC能源桩在分层地基中的热力学响应研究相对较少。通过现场原型试验,对位于分层土地基中PHC能源桩热学响应及力学特性进行试验研究,并结合桩周土孔压静力触探试验(CPTU)与钻孔取样试验分析能源桩的热–力学响应特征。结果表明:桩身温度总体分布较均匀,平均上升20.0℃,桩两端与高热导率土层处温度较低,分层地基的换热能力不均对桩温增长量产生显著影响;桩身内产生压应力,其中最大桩身应力为4.70 MPa,桩底应力为3.77 MPa;中性点在16.3 m深左右,位于靠近桩下端2/3桩长处,且位置不变;对比其他现场试验发现,桩身附加应力大小与桩侧土强度、成桩工艺与桩型有关;桩上部出现负摩阻力,下部产生正摩阻力,其中负摩阻绝对值较大,其原因可能是由于两端桩–土相对位移大小不同。最后,依试验结果提出一种简化的桩–土相对位移与桩身应力分布形式。 展开更多
关键词 桩基础 能源桩 分层地基 现场试验 热力学特性
基于静力触探试验的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失预测研究
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作者 童立元 李洪江 +1 位作者 刘松玉 杨涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期501-508,共8页
选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测... 选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测试p–y模型研究了基坑开挖卸荷前后邻近既有单桩的水平承载力损失及桩身弯矩分布特征。分别考察了基坑开挖卸荷后邻近桩基试桩加载模式下的残余水平承载力和桩顶加载联合土体位移共同作用下的卸荷桩基水平承载特性。研究表明,依据真实卸荷土体CPT参数更能准确预测桩基水平承载力损失程度及损失特征,卸荷桩设计阶段须同时考虑卸荷桩较自由场地桩基的水平承载力损失及土体运动位移对桩基水平承载的影响。以上研究为合理确定基坑开挖引起的既有桩基水平承载力损失提供了一种技术思路,同时对卸荷桩水平承载性能评价具有参考意义。 展开更多
关键词 静力触探 桩基 开挖卸荷 水平承载力 p–y曲线
土体热传导性能及其热导率模型研究 预览
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作者 张涛 刘松玉 +2 位作者 张楠 段隆臣 蔡国军 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期72-80,共9页
为研究不同土体的热传导特性变化规律,利用热探针测试了南京地区典型土体在不同含水量和干密度状态下的热阻系数,分析了含水量、干密度、饱和度以及矿物成分等因素对土体热阻系数的影响,研究了不同状态下土体热导率的预测模型,提出了适... 为研究不同土体的热传导特性变化规律,利用热探针测试了南京地区典型土体在不同含水量和干密度状态下的热阻系数,分析了含水量、干密度、饱和度以及矿物成分等因素对土体热阻系数的影响,研究了不同状态下土体热导率的预测模型,提出了适用于不同地区土体热阻系数估算的修正系数.结果表明:南京地区典型土体的热阻系数随含水量和干密度增加而减小,当含水量超过一定范围后,热阻系数趋于稳定;热阻系数与饱和度之间的关系表现出与其含水量之间相似的变化规律;土颗粒的热传导特性由其矿物成分决定,石英含量对土颗粒热传导特性有着显著影响;提出了可用于非饱和土热导率估算的修正归一化模型,该模型对于粗粒土具有较高的预测精度,细粒土则需考虑区域差别进行修正. 展开更多
关键词 热传导 饱和度 矿物成分 非冻土 归一化模型
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膨胀岩土路堑边坡失稳防护 预览
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作者 林梅 余昌运 +1 位作者 钱春杰 石名磊 《山西建筑》 2019年第4期54-57,共4页
膨胀岩土的胀缩性、裂隙性与超固结性等内在因素和包括气候变化、地下水位变动和开挖卸荷应力释放等的外在因素共同诱发了膨胀岩土路堑边坡的稳定问题,其破坏类型包括湿化性失稳-表层溜塌滑移与风化性失稳-局部坍塌滑动的两大形式,因此... 膨胀岩土的胀缩性、裂隙性与超固结性等内在因素和包括气候变化、地下水位变动和开挖卸荷应力释放等的外在因素共同诱发了膨胀岩土路堑边坡的稳定问题,其破坏类型包括湿化性失稳-表层溜塌滑移与风化性失稳-局部坍塌滑动的两大形式,因此,膨胀岩土暴露坡面的防护对策需要合理配置坡面防护技术、坡面稳定构造以及截排水系统。 展开更多
关键词 膨胀岩 路堑边坡 失稳机理 防护对策
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高液限红黏土的压实特性与路基填筑方案
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作者 王林峰 田耘 +1 位作者 曾彪 翁其能 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1666-1670,共5页
红黏土由于水敏性一般不宜直接作为路基填料,工程中可通过加入碎石等粗骨料对其路用性能进行改良,但在实际工程应用中存在土石拌和不均的问题。基于此,为研究红黏土的压实特性,进行了标准击实和CBR强度试验。结果表明:红黏土的湿法击实... 红黏土由于水敏性一般不宜直接作为路基填料,工程中可通过加入碎石等粗骨料对其路用性能进行改良,但在实际工程应用中存在土石拌和不均的问题。基于此,为研究红黏土的压实特性,进行了标准击实和CBR强度试验。结果表明:红黏土的湿法击实结果更适用于指导工程实际,其击实曲线呈现双峰特性,分析认为第二个峰值是真正的最大干密度,其对应的含水率为最优含水率;探究了红黏土含水率与压实度、CBR强度之间的关系,压实度与强度并不呈正相关,最大CBR强度值对应的含水率比最优含水率高约5%,在适宜含水率和适当的击实功作用下,红黏土的CBR强度值和压实度都可以满足公路路基规范所需标准,这为红黏土用于路基填料提供了可能。因此,提出了“互层式”红黏土土石分层填筑方案,并运用Flac3D软件对几种不同工况下的路基填筑方式进行了数值模拟,其竖向沉降、数值模拟及工后沉降监测分析结果都表明,“互层式”红黏土土石分层填筑方式能满足高速公路路基沉降所要求的标准。 展开更多
关键词 红黏土 压实特性 CBR强度 互层式 FLAC3D 工后沉降
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黏性土次固结行为的盐分和矿物效应研究 预览
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作者 张彤炜 邓永锋 +2 位作者 张帆宇 张虎元 兰恒星 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1318-1325,共8页
我国江苏北部连云港地区海相软土蒙脱石族矿物含量相对较高,且在海陆交互环境中沉积形成,沉积过程中具有孔隙水盐分较高的特点,但在后沉积过程中由于地表和地下淡水入侵,会使孔隙水盐分发生变化,而相应的次固结行为的变化规律尚不明晰,... 我国江苏北部连云港地区海相软土蒙脱石族矿物含量相对较高,且在海陆交互环境中沉积形成,沉积过程中具有孔隙水盐分较高的特点,但在后沉积过程中由于地表和地下淡水入侵,会使孔隙水盐分发生变化,而相应的次固结行为的变化规律尚不明晰,因此需要深入了解矿物成分、孔隙水盐分在软黏土次固结行为中的作用机制。由于天然软黏土的矿物成分、孔隙水成分差异较大,试验材料采用矿物成分均一的商用高岭土与膨润土组成的人工黏土作为研究对象,配制不同浓度的NaCl溶液作为孔隙水,模拟孔隙水盐分变化。通过常规固结试验,发现对于含蒙脱石矿物的人工黏土,压缩指数Cc随着盐分浓度的增加而减小,主固结完成时间随盐分的增加而提前,且同一应力水平下和孔隙比下,次固结系数随着盐分的增加而减小。在同样的上部荷载下,次固结系数与压缩指数的比值Cα/Cc不再保持为经验常数,而是随着孔隙水盐分的增加而偏离经验值,主要原因为盐分对水膜蠕变的影响。但是,对于主要由高岭石矿物构成的人工黏土,孔隙水盐分浓度则未对其次固结参数产生明显的影响。因此,如果场地的黏性土蒙脱石含量较高且孔隙水含盐量较高,则需要考虑孔隙水盐分的变迁对地基长期变形的影响。 展开更多
关键词 黏性土 矿物成分 孔隙水盐分 固结行为 次固结系数
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滑坡受灾结构体易损性离散元分析 预览
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作者 毕钰璋 孙新坡 +1 位作者 何思明 王安辉 《金属矿山》 北大核心 2018年第7期167-174,共8页
地质灾害中的结构体易损性的评估涉及到灾害体冲击力以及结构体本身的强度2个方面的内容。在传统的力学模型中,滑坡灾害体被视为刚性体并且其冲击力的大小通过能量守恒来求得;然而模型中却忽略了滑坡解体过程中能量的损耗,以及解体之后... 地质灾害中的结构体易损性的评估涉及到灾害体冲击力以及结构体本身的强度2个方面的内容。在传统的力学模型中,滑坡灾害体被视为刚性体并且其冲击力的大小通过能量守恒来求得;然而模型中却忽略了滑坡解体过程中能量的损耗,以及解体之后块体之间挤压、摩擦、撞击等相互间的力学作用所造成的能量损耗。这就导致了传统力学模型所算得的灾害体冲击力往往要大于实际工况下的灾害体冲击力。因为在高速远程滑坡灾害中,滑坡的破碎程度在很大程度上最终决定了灾害体对结构体的冲击力,所以通过某个典型滑坡并基于二维离散元模型对不同破碎程度滑坡的致灾程度进行系统性的研究。首先,研究了不同破碎程度下滑坡的滑程;其次,研究了不同破碎程度下滑坡和结构体之间的动力响应情况;最后,研究了结构体被滑坡冲击过程中的应力分布情况。通过研究发现:滑坡的滑程和其破碎程度呈反比;滑坡运动过程中能量的损耗主要是块体间的摩擦以及块体间的碰撞,并且在其解体阶段主要是块体摩擦起到主导作用,在其滑动阶段主要是块体碰撞起作用;结构体所受最大合力和灾害体破碎程度呈正比;结构体上应力分布呈"三角分布",即结构体顶端应力很小,越往下端其应力越大,对于防灾结构体本身的结构优化具有指导作用。所得的结论对于实际灾害的防灾指导具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 易损性 2D离散元 冲击力 破碎程度
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考虑孔隙水盐分效应的人工软黏土工程特性与本构模型
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作者 张彤炜 邓永锋 +2 位作者 吴子龙 刘松玉 刘垚 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1690-1697,共8页
中国江苏北部连云港地区海相软土蒙脱石族矿物含量相对较高,且在海陆交互环境沉积形成,沉积过程中具有孔隙水盐分较高的特点,但在后沉积过程中由于地表和地下淡水入侵,会使孔隙水盐分发生变化。工程设计一般依据既有地下水环境中土体参... 中国江苏北部连云港地区海相软土蒙脱石族矿物含量相对较高,且在海陆交互环境沉积形成,沉积过程中具有孔隙水盐分较高的特点,但在后沉积过程中由于地表和地下淡水入侵,会使孔隙水盐分发生变化。工程设计一般依据既有地下水环境中土体参数,未能考虑盐分变化后土体参数变化,会造成工程安全系数的冗余度不足,进而导致工程风险。为了解决江苏北部地区基础设施运营中,孔隙水盐分变动环境下软黏土地基长期性状与工程性质变异问题,需要深入了解矿物成分、孔隙水盐分在软黏土物理和力学特性中的作用机制。由于天然软黏土的矿物成分、孔隙水成分差异较大,在黏土矿物盐敏性的研究和当地地下水盐分测试基础上,试验材料采用矿物成分均一的商用高岭土与膨润土组成的人工黏土作为研究对象,配制不同浓度的NaCl溶液作为孔隙水,模拟孔隙水盐分变化。通过液塑限试验、常规固结试验和固结不排水剪切试验,发现对于含蒙脱石矿物的人工黏土,液限w_L、压缩指数C_c和回弹指数C_s随着孔隙水盐分的增加而减小,而内摩擦角随着孔隙水盐分的增加而增加;对于高岭石矿物为主的人工黏土,液限w_L、压缩指数C_c、回弹指数C_s和内摩擦角都基本不随孔隙水盐分的增加而改变。将孔隙水盐分效应采用渗透吸力进行表征,在试验规律、修正剑桥模型和BBM模型认知的基础上,建立了考虑盐分效应的人工软黏土本构模型,并对比了计算结果与试验结果,两者在趋势上较为接近,验证了本构模型的实用性,可为近海岩土工程设计提供参考。 展开更多
关键词 人工软黏土 孔隙水盐分 矿物成分 工程特性 本构模型
隧道岩溶管道型突涌水动态演化特征及涌水量综合预测
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作者 王健华 李术才 +1 位作者 李利平 许振浩 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1880-1888,共9页
建立了隧道岩溶管道型突涌水模型,进行了突涌水过程中动态演化特征分析,结果表明揭露岩溶管道型突涌水的动态演化无明显的时间效应,但空间特征呈现阶段演化的规律,突涌水区域可分为三种典型流速演化区域:管道内部的近似高速稳定区,隧... 建立了隧道岩溶管道型突涌水模型,进行了突涌水过程中动态演化特征分析,结果表明揭露岩溶管道型突涌水的动态演化无明显的时间效应,但空间特征呈现阶段演化的规律,突涌水区域可分为三种典型流速演化区域:管道内部的近似高速稳定区,隧道与岩溶管道临界面附近的流速升高区以及隧道内部灾害水体的衰减–低速稳定区。基于管道内部区域流速动态衰减规律,提出了基于数值分析法和极限(离散)解析法的涌水量综合预测方法,形成揭露岩溶管道型突涌水的涌水量预测体系,并设计了相应的模型试验,进行了涌水量的实时监测,监测结果验证了涌水量综合预测方法的合理性。 展开更多
关键词 岩溶管道型突涌水 阶段演化 极限(离散)解析法 模型试验
水泥固化/稳定化场地污染土的效果分析 被引量:1
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作者 王菲 沈征涛 王海玲 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期540-545,共6页
针对目前原位固化/稳定化技术的长效性以及不同污染场地对固化/稳定化处理效果影响的不确定性,通过对比水泥-粉煤灰固化剂处理的污染土在不同固化剂配比下的强度、pH和重金属的浸出随时间的变化情况,研究对比了其在英国两个实际场地修... 针对目前原位固化/稳定化技术的长效性以及不同污染场地对固化/稳定化处理效果影响的不确定性,通过对比水泥-粉煤灰固化剂处理的污染土在不同固化剂配比下的强度、pH和重金属的浸出随时间的变化情况,研究对比了其在英国两个实际场地修复项目之间的处理效果。涉及的两个污染场地分别位于英国的密德萨斯地区和Castleford,Yorkshire地区,均不同程度地被重金属(Cu、Ni等)和有机物所污染。通过实测现场固化污染土不同时间点的无侧限抗压强度和两种标准(TCLP和BSEN 12457)下的浸出液污染物浓度,给出了两个项目中水泥-粉煤灰固化污染土的强度和pH随时间变化的曲线;计算得出了不同时间点Cu和Ni的固定效率。现场试验结果表明,两种重金属在所有水泥-粉煤灰固化污染土0.08~17 a间的时间点上的固定效率均超过99.4%;最后,通过比较两个项目中在不同时间点所测得的强度、浸出等数据,验证了水泥固化污染土在工程实例中长达17 a的有效性。 展开更多
关键词 实际工业污染场地 水泥-粉煤灰 原位固化/稳定化 无侧限抗压强度 污染物浸出 长期性能
AMC固化高液限黏土的强度及孔隙特征研究
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作者 郭乾 魏明俐 +2 位作者 杜广印 薛皓辰 刘松玉 《中国矿业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期838-845,共8页
水泥作为目前主要的固化剂,由于其生产过程能耗大、碳排放高,且使用水泥土搅拌桩法固化软弱地基土时,表现出强度提升有限与早期强度增长缓慢,上述特性不符合我国现代化基础设施建设的发展需求.为了减少碳排放量,提高治理效果,采用NaOH... 水泥作为目前主要的固化剂,由于其生产过程能耗大、碳排放高,且使用水泥土搅拌桩法固化软弱地基土时,表现出强度提升有限与早期强度增长缓慢,上述特性不符合我国现代化基础设施建设的发展需求.为了减少碳排放量,提高治理效果,采用NaOH溶液、偏高岭土(MK)和水泥制备了新型碱激发胶凝材料(AMC).通过无侧限抗压强度、MIP压汞和SEM扫描电镜试验对AMC固化高液限黏土的强度和孔隙变化特征进行了分析.结果表明:AMC固化土28d强度较水泥固化土提高了68.0%,较MC固化土(MK作为分散剂)提高了64.0%-123.8%,且后者随着偏高岭土替换率λ增加而呈逐渐上升趋势;λ对AMC固化土孔隙影响显著,当λ从10%增长到20%时,AMC固化土的中小孔隙体积减少28.1%,微孔隙体积增加47.5%;AMC固化土中水泥基凝胶材料以无定形形态为主,填充效果好,且孔隙分布更加均匀,而MC固化土水化产物以棒状产物为主,填充效果较差. 展开更多
关键词 高液限黏土 碱激发材料 高Ca-Si-Al系统 无侧限抗压强度 微观机理
基于鲁棒性的地基土承载力设计研究
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作者 张峰 周峰 +2 位作者 王耀 陈成 李巧 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1594-1602,共9页
地基土承载水平的确定至关重要,而岩土工程设计中仅考虑了地基土承载能力,忽略了设计的安全度稳定水平。针对岩土参数的不确定性对地基土承载力及计算模式的不同及对地基土极限承载力稳定水平的影响,提出基于鲁棒性的地基土承载力设计... 地基土承载水平的确定至关重要,而岩土工程设计中仅考虑了地基土承载能力,忽略了设计的安全度稳定水平。针对岩土参数的不确定性对地基土承载力及计算模式的不同及对地基土极限承载力稳定水平的影响,提出基于鲁棒性的地基土承载力设计思路。首先将岩土参数作为不确定因素,利用平均值及标准差考虑参数的不确定性;其次设定基础几何尺寸作为设计参数,将承载力极限状态方程作为功能函数进行地基土承载力设计。鲁棒性设计避免了传统设计方法忽略岩土参数不确定性的不合理性,将鲁棒性作为地基土承载力的安全性评价标准,并结合经济性对基础进行多目标优化设计。通过与传统设计对比分析,证明了基于鲁棒性的地基土承载力设计方法的合理性与重要性。 展开更多
关键词 地基土承载力 不确定性 鲁棒性 经济性
不同采空区开挖滑坡灾害与结构体动力响应研究 预览
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作者 毕钰璋 孙新坡 +2 位作者 何思明 单雨 王安辉 《金属矿山》 北大核心 2018年第6期135-141,共7页
我国存在大量的采空区导致的滑坡灾害。人为的扰动是导致边坡失稳的主要因素,在采空工程中,采空区的高度是影响其稳定性的一个主要指标。关于采空区导致边坡失稳之后,造成的滑坡与结构体之间的相互作用对于此类灾害的防治有十分重要的... 我国存在大量的采空区导致的滑坡灾害。人为的扰动是导致边坡失稳的主要因素,在采空工程中,采空区的高度是影响其稳定性的一个主要指标。关于采空区导致边坡失稳之后,造成的滑坡与结构体之间的相互作用对于此类灾害的防治有十分重要的意义。本次研究在PFC2D中搭建了二维边坡模型,并且研究了不同采空区高度造成的滑坡灾害与不同距离结构体之间的动力关系。研究结果表明灾害的堆积结果和边坡的角度、结构体的距离存在一定的关系。并且当结构体位于堆积区B内时,冲击力会随着采空区高度的增加而增加,最终稳定在一个最大值处;而当结构体位于堆积区B之外时,冲击力则只是维持在某一个固定值附近波动。该结果对采空区条件下的边坡治理有一定的实际意义。 展开更多
关键词 滑坡冲击力 结构体 采空区高度 动力响应
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孔隙溶液盐分浓度对大连湾海相淤泥水泥固化土渗透性状影响研究 预览
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作者 詹博博 丁建文 +2 位作者 王恒 王健华 赵轮 《硅酸盐通报》 CSCD 北大核心 2018年第11期3587-3591,共5页
通过对大连湾洗盐淤泥土、未洗盐淤泥土、固化淤泥土进行固结渗透试验研究孔隙溶液盐分浓度对重塑土和固化土渗透性状的影响,结果表明:在相同孔隙比时,大连湾重塑土及较低水泥掺量下的固化土渗透系数随孔隙溶液盐分浓度的降低而减小,最... 通过对大连湾洗盐淤泥土、未洗盐淤泥土、固化淤泥土进行固结渗透试验研究孔隙溶液盐分浓度对重塑土和固化土渗透性状的影响,结果表明:在相同孔隙比时,大连湾重塑土及较低水泥掺量下的固化土渗透系数随孔隙溶液盐分浓度的降低而减小,最大减小了50%,而且随着孔隙比的减小,高盐分浓度与低盐分浓度的渗透曲线逐渐逼近甚至重合;另外得出,对于固化淤泥土,随着水泥掺量的增加,原泥中盐分对固化土渗透性状的影响逐渐减弱。 展开更多
关键词 孔隙溶液盐分浓度 海相淤泥 水泥固化土 渗透性
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微生物诱导碳酸镁沉淀试验研究
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作者 孙潇昊 缪林昌 +1 位作者 童天志 王呈呈 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1309-1315,共7页
碳酸镁和碳酸钙一样也具有胶结作用,且镁矿强度远大于钙矿,因此研究碳酸镁固化技术具有重要意义。本文测量了巴氏芽孢杆菌在培养过程中的吸光度和脲酶活性,并计算得到单位脲酶活性;研究了尿素、氯化钠、醋酸根、Ca^2+和Mg^2+浓度对脲... 碳酸镁和碳酸钙一样也具有胶结作用,且镁矿强度远大于钙矿,因此研究碳酸镁固化技术具有重要意义。本文测量了巴氏芽孢杆菌在培养过程中的吸光度和脲酶活性,并计算得到单位脲酶活性;研究了尿素、氯化钠、醋酸根、Ca^2+和Mg^2+浓度对脲酶活性的影响;控制温度、pH值和离子浓度对比了钙和镁沉淀效率和不同温度不同尿素浓度下碳酸镁沉淀产率;对比研究了碳酸钙和碳酸镁沉淀下砂土固化效果。结果表明,48 h培养过程中,吸光度和脲酶活性的增长都先缓慢后迅速增长再减小最后停止,单位脲酶活性则是先增加后减小。适当增加尿素或Mg^2+浓度可增强细菌脲酶活性,氯化钠和醋酸根浓度对酶活性无明显影响,Ca^2+浓度对脲酶活性有明显抑制作用。同一温度、pH值和离子浓度条件下,碳酸镁产率明显小于碳酸钙。而在菌液中添加尿素可促进碳酸镁沉淀生成,且温度相同,尿素浓度越高,碳酸镁产率越大。菌液中添加尿素可使得碳酸镁固化砂土成型并具有一定强度,因此,该方法可解决砂土固化碳酸镁沉淀不足的问题,为后续碳酸镁固化试验奠定基础。 展开更多
关键词 巴氏芽孢杆菌 影响因素 碳酸钙 碳酸镁 砂土固化
低温条件下微生物诱导固化对比研究
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作者 孙潇昊 缪林昌 +2 位作者 吴林玉 王呈呈 陈润发 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第S2期224-230,共7页
低温条件下微生物诱导沉淀产率低,制约着微生物诱导固化(MICP)技术的实际工程应用。通过控制不同温度和pH值,对比分析巴氏芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的生长繁殖特征和脲酶活性,同时在胶凝液中添加营养物质和控制尿素浓度和钙离子浓度,研究... 低温条件下微生物诱导沉淀产率低,制约着微生物诱导固化(MICP)技术的实际工程应用。通过控制不同温度和pH值,对比分析巴氏芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的生长繁殖特征和脲酶活性,同时在胶凝液中添加营养物质和控制尿素浓度和钙离子浓度,研究提高沉淀产率的方法,利用XRD测试分析沉淀晶型。进行渗透性试验和无侧限抗压强度试验,对比分析了不同菌种的砂土固化效果,结果表明,低温条件下巨大芽孢杆菌生长繁殖比巴氏芽孢杆菌快,脲酶活性更高,且巨大芽孢杆菌最适宜p H=8,更适合于碱性环境;可以通过在胶凝液中添加营养物质,控制尿素浓度为1.5 M和醋酸钙浓度为0.5 M增加碳酸钙沉淀产率;低温条件下巨大芽孢杆菌沉淀产率总高于巴氏芽孢杆菌,沉淀晶型为更稳定的方解石;采用巨大芽孢杆菌固化的试样渗透性可降低3~4个数量级,而巴氏芽孢杆菌固化的砂柱渗透性只降低2~3个数量级,其中颗粒粒径越小,渗透性降低越明显,且同等条件下巨大芽孢杆菌固化的砂柱试样强度也大于巴氏芽孢杆菌固化试样。因此,低温条件下巨大芽孢杆菌更适合进行实际工程应用。 展开更多
关键词 低温 巴氏芽孢杆菌 巨大芽孢杆菌 碳酸钙 微生物诱导固化(MICP)
低温条件微生物沉积碳酸钙试验研究 预览
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作者 童天志 缪林昌 +1 位作者 孙潇昊 王呈呈 《硅酸盐通报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1509-1514,共6页
研究表明微生物固化技术可用于砂土固化及混凝土材料修复等方面,但由于微生物的特殊性,其应用受到温度、营养液等环境条件的限制。选用耐低温菌种(菌种A)与巴氏芽孢杆菌,开展了微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的试验研究,对比了两者在... 研究表明微生物固化技术可用于砂土固化及混凝土材料修复等方面,但由于微生物的特殊性,其应用受到温度、营养液等环境条件的限制。选用耐低温菌种(菌种A)与巴氏芽孢杆菌,开展了微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的试验研究,对比了两者在不同温度下的MICP性能。研究首先测量两个菌种在不同温度中的细菌生长繁殖特性,然后对比分析两者的脲酶活性,最后研究两者生成碳酸钙的速率和效率。研究结果表明,相比于巴氏芽孢杆菌,菌种A在低温条件下不论是生长繁殖能力还是脲酶活性都较强,同时诱导碳酸钙沉淀的速率和效率也较高。该研究成果对MICP技术在低温环境的应用研究具有指导意义。 展开更多
关键词 巴氏芽孢杆菌 低温 碳酸钙 微生物固化
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砂土微生物固化过程中尿素的影响研究
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作者 孙潇昊 缪林昌 +1 位作者 童天志 王呈呈 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期939-944,共6页
砂土固化技术可改善砂土力学特性,被广泛应用于工程中,而在菌种培养液中添加尿素可大大加快固化反应提高砂土固化效率。开展了在菌种培养液中添加尿素分析其对砂土固化影响的试验研究。首先将尿素添加方式分为灭菌前加尿素、灭菌后加尿... 砂土固化技术可改善砂土力学特性,被广泛应用于工程中,而在菌种培养液中添加尿素可大大加快固化反应提高砂土固化效率。开展了在菌种培养液中添加尿素分析其对砂土固化影响的试验研究。首先将尿素添加方式分为灭菌前加尿素、灭菌后加尿素和不加尿素3种,研究不同方式对菌种生长和脲酶活性的影响;再控制不同尿素添加量对比分析得到适合的尿素添加量以便后续研究;然后在砂土固化试验中采用灭菌后加尿素的方式研究其对砂土固化的影响;最后通过控制砂柱长度、胶凝液灌注速度和砂土颗粒粒径等因素,得到各因素对砂柱固化效果的影响。结果表明培养液中添加尿素可提高脲酶活性,但稍微抑制菌种生长;适合的尿素添加量为5-20 g/L;灭菌后添加尿素能显著提高灌注部位的强度,但长砂柱却因强度不均而整体强度较低;灌注速度越快,整体强度越高;添加20 g/L尿素时,整体强度随颗粒粒径增大而增大,因此,该方法适用于粗砂。研究成果对后期砂土固化技术的应用具有重要指导意义。 展开更多
关键词 砂土固化 尿素 巴氏芽孢杆菌 碳酸钙 无侧限抗压强度
拟静力法与时程分析法计算液化场地桩基地震响应的差异研究
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作者 叶海霞 王康达 +2 位作者 杨万勇 童立元 李洪江 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期166-172,共7页
桩基抗震设计与验算历来是工程建设中的难题,拟静力法与时程分析法是抗震设计中常用的两种计算方法。本文依托废黄河泛滥区江苏宿迁典型桩基工程实例,对比和分析了二者计算地震作用下桩基动态响应的异同。计算结果表明,二者的计算思路... 桩基抗震设计与验算历来是工程建设中的难题,拟静力法与时程分析法是抗震设计中常用的两种计算方法。本文依托废黄河泛滥区江苏宿迁典型桩基工程实例,对比和分析了二者计算地震作用下桩基动态响应的异同。计算结果表明,二者的计算思路存在着明显差异,由于拟静力法未考虑土层变位对桩基的影响导致其计算结果偏小,而时程分析法因考虑了桩-土-结构之间的相互作用,其计算结果更加符合工程实际,但较拟静力法会消耗更多计算时间。根据时程分析法的计算结果,进一步对拟静力法的桩头弯矩计算公式进行了修正,并给出了修正系数。 展开更多
关键词 抗震设计 拟静力法 时程分析法 土层变位 修正系数
大直径超长灌注桩水平承载性能的参数敏感性
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作者 李洪江 童立元 +2 位作者 刘松玉 包红燕 杨涛 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1825-1833,共9页
大直径超长灌注桩是高规格建(构)筑物桩基工程的发展趋势,但有关其水平承载性能的研究还较少。依托江苏靖江文化中心大直径超长灌注桩建设项目,通过现场试桩试验获得了桩身水平受力及承载变形特征。采用孔压静力触探(CPTU)测试p-y... 大直径超长灌注桩是高规格建(构)筑物桩基工程的发展趋势,但有关其水平承载性能的研究还较少。依托江苏靖江文化中心大直径超长灌注桩建设项目,通过现场试桩试验获得了桩身水平受力及承载变形特征。采用孔压静力触探(CPTU)测试p-y曲线法构建了大直径超长灌注桩水平承载数值计算模型,在与现场试桩结果比对验证之后,进一步研究了桩径尺寸效应、桩顶嵌固形式、桩身倾角、竖向载荷对大直径超长灌注桩的影响规律。最后通过计算各影响因素的参数敏感度,实现了对大直径超长灌注桩水平承载性能参数敏感性的客观定量评价。研究结果表明:原位测试CPTU可以很好地应用于大直径超长灌注桩的水平承载分析,大直径超长灌注桩参数敏感度由大到小依次为:桩顶嵌固形式、尺寸效应、竖向荷载、桩身倾角。 展开更多
关键词 大直径超长灌注桩 水平承载 参数敏感性 孔压静力触探(CPTU) P-Y曲线 水平载荷试验
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