上海软土的非饱和三轴强度

由于吸力的影响,非饱和土的力学性状与饱和土有着很大的差异,饱和土的有关强度理论无法简单地运用于解决非饱和土问题。本文通过室内吸力控制的非饱和土三轴剪切试验,研究上海地区软土的强度特征。结果表明:上海软土(④层灰色淤泥质粘土)非饱和强度在低吸力范围内,与吸力基本呈线性增长关系,验证了非饱和土的双变量强度理论的适用性;上海地区第④层灰色淤泥质粘土的非饱和土抗剪强度参数?b约为10.6°。随着非饱和土问题的研究的逐步深入,非饱和土强度理论在上海地区软土地层中的应用,还有待进一步研究和完善。     

室内吸力量测与上海软土土水特征

0 引 言 土–水特征曲线表征了非饱和土中吸力与含水率或饱和度间的关系,其实质是以含水率形式表示的、与土中吸力变化相关的非饱和土的持水（即储水）能力。土水特征曲线是解释非饱和土工程现象的一项基本的本构关系,它将理论、实验测试与预测方法有机地联系起来[1]。同时,在工程实践中,由于非饱和土的试验研究既费时又费钱,非饱和土的工程性质是通过非饱和土的土水特征曲线与相应的饱和土参数来加以预测[2⁷]。因此,土水特征研究在非饱和土力学研究中,具有重要的作用[8¹0]。 上海地区分布有大量的软土地层。尽管其地下水位埋藏较浅,年平均水位埋深一般为 0.5 0.7 m(上海     

高庙子膨润土的土水特征曲线

近年来，用于高放废物深地质处置工程屏障的高压密膨润土越来越受到关注。经过全国范围内的比较和筛选，内蒙古兴和县高庙子膨润土矿床被确定为我国高放废物处置库缓冲材料的首选矿床。采用渗析法和水汽平衡法来控制吸力技术，通过上水特征曲线测定试验、环境扫描电镜和乐汞试验，研究高庙子高压密膨润土在不同吸力下的持水特性及其微观结构特征。利用压汞试验结果推算膨润土在恒体积条件下的土水特征曲线，并与实测数据进行比较。研究结果表明：在不同吸力作用下，膨润土的持水特性与其微观结构之间有着密切关系。     

打入桩荷载–沉降性状的时间效应分析

关于沉桩结束后打入桩承载力的时效性现象，目前已经开展大量的研究。然而，有关试桩荷载–沉降曲线时效性的模拟方法却鲜见报道。首先，简要分析打入桩时效性的产生机制。然后，基于荷载传递法，提出一种估算沉桩后单桩荷载–沉降性状时效性的新方法。2个量纲一的时间效应系数被加入到传统的荷载传递函数中，以分别描述桩侧摩阻力和桩端阻力随时间的变化。修改后的荷载传递函数可考虑沉桩后任意间歇期的单桩荷载–沉降性状。采用该方法对一个工程实例的打入桩荷载–沉降性状进行验证分析，计算结果与试桩荷载–沉降实测曲线吻合较好。     

下穿越工程施工微扰动评价指标试验研究

 为控制下穿越工程施工对建筑密集城区的扰动度,确保将施工对环境影响控制在微扰动的范围之内,急需建立下穿越工程施工微扰动的评价指标,并对不同应力路径下微扰动指标的变化规律进行研究。从应力扰动和应变扰动2个方面入手,选取土体剪切模量、孔隙水压力、临界应力状态面指标作为土体微扰动评价主要指标,通过室内试验,获取下穿越工程施工中不同应力路径下原状土受扰动后的模量、孔压、应力与应变的关系曲线,定量分析研究下穿越工程施工扰动引起的环境土体中应力、应变状态变化。研究结果表明,土的剪切模量在很小的应变范围内随应变的增大急剧减小,但不同应力路径下剪切模量的变化幅度不同;微小的应变改变即可引起孔隙水压力的变化;此外,根据土的破坏面与扰动度的定义,可以界定符合微扰动控制要求的临界应力状态面。     

振荡时间、离子强度、温度和pH值对GMZ膨润土中Cr（Ⅲ解）吸特性的影响

对吸附在高庙子（GMZ）膨润土上的Cr（III）进行解吸实验，研究振荡时间、解吸溶液离子强度、温度和pH值等因素对解吸特性的影响规律。结果表明：高庙子膨润土上Cr（III）的解吸过程较易发生；Cr（III）的解吸动力学过程较吸附过程慢，实验条件下解吸过程在3 h后达到平衡；当使用0.1 mol/L HCl、1 mol/L NaCl和1 mol/L CaCl 2作为解吸液时，Cr（III）的最终解吸率分别达89.4%,56.5%和77.2%；增大解吸溶液的离子浓度能够促进解吸过程的发生；pH值对Cr（III）解吸过程有重要影响；吸附/解吸过程较符合Freundlich等温模型。GMZ膨润土在处理Cr（III）废水时具有较好的再生能力，可以多次重复利用。     

柔性台背路基沉降的非线性计算与评价

为了研究桥台路基结构的数值模拟计算方法,该文在考虑土的固结和土体的非线性应力应变关系的基础上,利用非线性有限元数值方法对土工织物加筋柔性台背路基的受力性状和破坏机理进行了分析。分析结果表明,将铺有土工合成材料的桥台路堤,看作由土体、土工合成材料、土体-土工合成材料界面组成的、独立的平面应变三层连续体系,进行数值计算是行之有效的。计算显示,加筋可以明显使台背位移分布趋于均匀化,显著减轻由于台背密实度不足造成路堤的差异沉降。现场监测表明,该文采用的数值模拟方法与实际工程具有一致性。     

高放废物地质处置库缓冲/回填材料的气体渗透问题研究进展

简要回顾和总结了国内外学者对处置库中的气体形成与渗透机制,注气试验装置与试验方法,以及气体渗透特性等方面的研究成果和最新进展。研究表明,深地质处置库运营过程中会由于金属无氧腐蚀等产生以氢气为主的多组分气体,气体在缓冲/回填材料中主要以对流–扩散渗流、黏性–毛细管两相流、局部膨胀通道渗流和沿宏观裂缝渗流等4种机制渗透。为此,各国学者先后研发了恒体积渗透装置、K0渗透装置、等向应力渗透装置和三轴渗透装置等注气试验装置,采用控制注气流量速率法或控制注气压力法开展了大量注气试验,发现缓冲/回填材料的气体渗透率和特征压力等渗透特性均与其物理性质和边界条件等诸多因素有关。考虑到处置库实际运营工况的复杂性,多场(热–水–化–力)多相(固–液–气)耦合条件下的缓冲/回填材料的气体渗透特性研究将是今后的一个重要工作方向。     

膨胀土滑坡与工程边坡新型防治技术与工程示范研究

中国膨胀土分布十分广泛且与人类活动密集区高度重叠。由于其胀缩性、裂隙性与超固结性（“三性”）特征,膨胀土极易受气候变化和工程活动影响而诱发滑坡灾害。然而,传统的防治技术无法适应具有“三性”特征的膨胀土滑坡与工程边坡治理要求,导致滑坡屡治不止,成为工程“癌症”。“十三五”国家重点研发计划项目“膨胀土滑坡与工程边坡新型防治技术与工程示范研究”紧扣膨胀土的“三性”及其互馈作用,揭示了膨胀土滑坡和工程边坡的失稳机理与关键致灾因子,突破了膨胀土边坡多场信息监测与滑坡灾害早期预警技术,研发了“表-浅-深”一体化的膨胀土边坡韧性生态防护技术,形成了膨胀土边坡防护工程健康诊断方法与快速修复技术,初步集成了膨胀土边坡生态防护综合技术体系并实施工程示范三处。项目研究成果为膨胀土滑坡与工程边坡防治提供了新理论、新技术和新工法,社会、经济和环境效益显著,应用前景广阔。     

高庙子膨润土膨胀力时效性试验研究

针对高庙子膨润土在不同含水率和不同干密度条件下膨胀力时效性进行了试验研究。首先采用静力压实法将3种不同含水率的高庙子膨润土粉末压实为两种不同密实状态的试样,随后在保持压实试样的体积和含水率不变的条件下,分别静置0,1,7,15,30和90 d,最后采用膨胀仪对完成静置试样的膨胀力进行量测;同时结合静置过程,完成了部分试样的扫描电镜（SEM）试验。试验结果表明：高庙子膨润土的膨胀力随静置时间的增长不断减小,且前期减小明显,后期逐渐趋于稳定;膨胀力的时效性与试样初始条件有关,试样含水率和干密度越大,膨胀力随静置时间的衰减越明显,即时效性越强。SEM试验结果表明,静置90 d后,高庙子膨润土内的蒙脱石发生了水化,集合体分解,颗粒相互黏结,微观孔隙结构趋于均质化,呈现点阵式的絮状结构;试样静置过程中不同微观结构层次之间的水分重分布导致的蒙脱石水化是高庙子膨润土静置过程中膨胀力降低的主要内在原因。