砂雨法试样制备平行试验研究

在中国各类基础设施大规模、高速度建设的历史背景下,岩土工程学科也面临空前的机遇和挑战,以岩土离机为代表的大型试验装备也得到迅速发展,为理论研究、实践指导提供了十分重要的研究手段。为推动我国离心模拟技术标准化及在实际工程中的应用,扩大离心模拟技术在工程界的影响力,开展了全国岩土工程离心模拟的平行试验,试验内容包括砂土模型地层的制备、桩基础承载力以及边坡稳定共3大类试验。介绍的是采用砂雨法制备砂土地层的相关试验成果,共有8家单位参与了此项研究工作。试验材料采用福建标准砂,出砂头采用圆筒网眼式或者线型鸭嘴式,落砂装置各单位自备。试验结果分析得到落距-相对密实度标定曲线,并设定土体目标相对密实度（55%和75%）,验证曲线的可靠性;同时考察制备模型地基的相对密实度在空间上的均质性,并对出砂头的类型及孔径大小、流量、出砂头水平移动速度对相对密实度的影响做了初步探讨。     

酸雨入渗膨胀土的水土化学试验与作用机理分析

弄清酸雨入渗膨胀土所产生的水土化学作用,对获取酸雨区浅表层膨胀土基本性能劣化机理及分析边坡的稳定性非常重要。为此,取广西酸雨重灾区的百色原状膨胀土,研制循环饱水试验装置并模拟不同pH值的雨水入渗环境,开展酸雨入渗膨胀土水土化学试验;运用多种微观测试技术,探究膨胀土的矿物与化学成分演变规律;采用地球化学模拟软件(PHREEQC)及水土化学理论,分析膨胀土与酸雨间水土化学作用机理。结果表明：相比静态水饱和状态,降雨入渗动态水饱和环境能促进膨胀土中矿物质的溶蚀与淋滤,加速土体结构的破坏;酸雨入渗后膨胀土中CaO、Fe₂O₃、K₂O明显大于Si O₂、Al₂O₃等氧化物的溶蚀与淋滤量;雨水的pH值越小,膨胀土片状微结构间溶蚀的方解石及游离氧化物等胶结物越多,离子交换作用增强;酸雨与土中矿物的相互作用加剧,部分伊利石脱钾转变为蒙脱石黏土矿物,导致伊利石含量减小,蒙脱石含量增加,土的亲水性增强而结构不稳定性变大,不利于膨胀土边坡的稳定。     

聚乙二醇/水泥基复合相变材料的制备与表征

基于水化-结晶法,以聚乙二醇为相变材料,硫铝酸盐水泥的水化产物为基体,利用聚乙二醇的水溶性和硫铝酸盐水泥的水硬性制备了一种高聚乙二醇含量的水泥基复合相变材料（CPCMs）,研究了其微观结构、化学兼容性、晶体结构、相变特性、热稳定性及降温效果.结果表明：聚乙二醇能够均匀地分散在硫铝酸盐水泥水化产物构成的多孔网络结构中,负载情况良好;聚乙二醇与硫铝酸盐水泥水化产物的化学兼容性良好,二者没有发生化学反应;CPCMs在250℃以下具有良好的热稳定性,具备用于相变储热沥青路面的温度条件;当聚乙二醇质量分数为36.36%时,CPCMs的相变焓高达62.48 J/g,与对照组硫铝酸盐水泥相比,其表面温度降低了7.3℃.     

基于Track模块的GPS监测数据分析

利用GAMIT数据处理软件中的动态定位模块(TRACK),获得短基线(以200m外的强制观测墩为参考点)和长基线(以IGS-Wuhn站为参考点)的GPS高桥墩监测点的相同时间的变形量。实验结果表明:用TRACK模块可得到监测点清晰的动态位移量,并且短基线的监测数据质量优于长基线的监测数据质量。     

三轴抗剪强度参数的粗差剔除与指标确定

三轴抗剪强度指标(粘聚力和内摩擦角)是岩土工程中的重要设计参数,为了更加准确地确定三轴抗剪强度指标,提出了一种基于最小距离平方和的非线性规划求解法。在证明各莫尔应力圆与回归所得强度线的垂直距离服从正态分布的基础上,根据罗曼诺夫斯基准则等小样本异常值判别准则剔除含有粗大误差的数据,获取唯一的强度线,并最终确定岩土体粘聚力和内摩擦角。结合Matlab程序,问题求解显得快速、精确而直观。实例分析验证了本文方法的实用性。     

碳纤维增强建筑用ZL109合金的组织及拉伸性能分析北大核心

以M40J碳纤维作为增强材料,在铝镁系ZL109合金表面通过真空压力浸渗工艺处理得到体积比为50%的纤维增强Cf/Al基复合材料。通过实验测试手段研究其组织及力学性能,研究结果表明:Cf/Al基材料密度与基体合金相比发生了一定程度的减小,实现减重的效果。编织预制体经过浸渗处理后并未发生畸变,纤维束间隙受到基体金属的紧密填充,各纤维束保持整齐排列状态。纤维偏聚部位形成了一些微孔并产生微裂纹,纤维浸渗后引起了较大的畸变。C纤维与Al基体之间出现了界面反应。复合材料室温拉伸发生脆性断裂,在断裂区域纤维和基体达到了紧密结合状态。提高拉伸温度形成了更加不平整的断口组织和大量拔出纤维,形成了剪切破坏类型的断口。     

含建筑垃圾水稳碎石路面基层材料的使用性能

在建筑垃圾再生集料性质研究的基础上,通过实验室试验,探讨了含不同掺量再生集料水泥稳定碎石路面基层混合料的强度、刚度、抗冲刷、抗冻、收缩等使用性能。试验结果与分析显示:与天然集料相比,再生集料密度小、吸水率大、压碎值偏大,但基本满足规范要求;混合料的强度随再生集料掺量增加存在峰值,7d无侧限抗压强度和90d劈裂强度均满足规范要求;混合料刚度随再生集料的掺量增加也存在峰值,再生集料的掺加可以提高材料的回弹模量;再生集料削弱材料的抗冲刷能力,但对抗冻性能影响不大;再生集料减小材料干缩系数,但增大温缩系数,必要时应控制其掺量。     

湘江流域金属污染的贝叶斯预测实证研究

水环境是一个充满不确定性的复杂巨系统,传统水质模型很难体现重金属污染物在河流中迁移的随机性。本文选择ARIMA模型作为重金属预测模型,运用贝叶斯相关理论进行分析、参数估计和预测,从而不仅获得点预测结果,而且获得区间估计和概率预测结果。实例分析证实,基于贝叶斯方法的ARIMA模型能够获得很好的点预测和区间表现。     

非饱和花岗岩残积土动力变形特性试验研究

为了探究某高速公路工程中非饱和花岗岩残积土动力荷载作用下的变形特性,以衡阳非饱和花岗岩残积土为研究对象,采用美国GCTS公司的USTX-2000非饱和土/饱和土动静三轴试验系统进行了非饱和动三轴试验,并利用Janbu公式进行了拟合。分析了吸力、净围压等对非饱和花岗岩残积土的变形特性的影响,并对其相应的本构关系及模型参数进行了探讨。结果表明:在吸力一定情况下,动应力应变骨干曲线呈双曲线型,骨干曲线随着净围压增大向上移动,不同净围压情况下,其与吸力未呈明显的相关关系;净围压相同时,非饱和花岗岩残积土的最大动弹性模量随动应变增大而减小;吸力一定条件下,最大动弹性模量随着净围压的增大近似线性增加;相同净围压下,阻尼比随动应变的增大而增大。研究成果为工程地质问题治理提供理论依据。     

纳米CeO2在水中的分散稳定性研究

利用氨水沉淀法制备纳米CeO2,并利用XRD对其物相进行了表征.在此基础上,选择了聚乙二醇1000(PEG1000)、聚甲基纤维素(CMC)以及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为CeO2在水中的分散剂,通过Zeta电位和吸光度讨论了pH值以及分散剂浓度对CeO2在水分散液中稳定性的影响.研究结果表明,在偏碱的条件下添加CMC和PEG1000,在偏酸的条件下添加CTAB时,CeO2在水中有较好的分散稳定性.通过Zeta电位和吸光度选择了分散剂的最佳添加浓度,CMC为0.1％,PEG1000为0.14％,CTAB为0.1％的添加量时,同时,CMC相对于其他两种分散剂而言对CeO2水分散液有较好的稳定性.