基于响应面法的硅溶胶注浆材料配比优化研究

硅溶胶注浆材料具有可注性好、凝胶时间可控、环保无毒、耐久性高等优点,但常规的硅溶胶固砂体抗压强度偏低,其推广应用受到了一定限制。本文通过单因素实验分别研究了胶凝剂种类、胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比、注浆材料pH值对硅溶胶固砂体抗压强度的影响,同时通过响应面法研究了胶凝剂浓度、硅溶胶与胶凝剂质量比、注浆材料pH值交互作用对抗压强度的影响。试验结果表明:单因素对抗压强度影响的显著程度依次为胶凝剂浓度、注浆材料pH值、硅溶胶与胶凝剂质量比;双因素交互作用对抗压强度影响的显著程度依次为胶凝剂浓度和注浆材料pH值、胶凝剂浓度和硅溶胶与胶凝剂质量比、硅溶胶与胶凝剂质量比和注浆材料pH值。采用响应面法获得的硅溶胶固砂体抗压强度最优配比为胶凝剂质量浓度为7%,硅溶胶与胶凝剂质量比为7 ∶1,注浆材料pH值为7。响应面法的预测值和实测值误差较小,表明响应面法可用于硅溶胶注浆材料的配比优化。     

竖向应力对堆石料降雨湿化变形影响研究

堆石料遇水后产生的湿化变形对堆石坝的安全运行造成一定影响,但目前对降雨作用引起的堆石料非饱和湿化变形的认识还不够充分。以某工程软岩堆石料为研究对象,开展不同竖向应力条件下的降雨湿化变形试验,分析材料湿化变形基本规律及竖向应力对材料湿化变形的影响。结果表明：不同竖向应力条件下材料湿化变形发展规律相似,其湿化应变增长经历了快速、缓慢及稳定三个阶段,各阶段湿化变形量值、发展速率及稳定时间有所差异;竖向应力对初次降雨时材料湿化变形的影响十分显著,随着竖向应力的增大,湿化应变时程曲线呈完全不同的发展趋势。同时,分析了竖向应力对多次降雨循环下材料湿化变形的影响,发现低竖向应力时材料颗粒滑移、位置重排引起了大部分湿化变形,其应变增加幅值小;竖向应力较高时,颗粒破碎等加剧了湿化变形的发展,应变大幅增加;随着竖向应力的进一步增大,颗粒破碎率降低,试样密实度提高,颗粒间咬合约束作用凸显,湿化变形增幅减小。     

砂碎石盐渍土渠基的盐分运移试验研究

通过对砂碎石盐渍土渠基盐分运移试验研究后 ,认为在去离子水持续不断的溶滤作用下 ,溶滤后的土样较溶滤前的土样的工程性质将会有较大的改变。对于在工程实践中采用的浸水预溶法提供了一定的试验依据。     

水对针孔试验鉴定分散性粘土结果影响的试验研究

通过研究土样配制用水和冲蚀用水对针孔试验鉴定分散性粘土结果的影响．认为在西郊和三坪土样中土样配制用水对土样的分散鉴定结果影响较小，而冲蚀用水对土样分散性鉴定结果可以产生很大的影响。     

不同介质环境条件下黏性土的分散性及其微观结构

采用碎块试验、双比重计试验、电动电位、扫描电镜等测试方法,对典型的分散性土和非分散性土在不同介质环境条件下的分散性及其微观结构特征进行了研究.研究表明,介质环境中的钠离子含量和pH值高低是决定土体是否产生分散的本质因素,两种因素缺一不可.如果土体中含有大量的钠离子,并且酸碱度呈强碱性,则土体具有分散性.通过掺加高价阳离子和酸性物质,降低土体中钠离子的相对含量和酸碱度,可对分散性土进行改良.在自然沉积条件下,分散性土的微观结构中含有较多的孔隙;而非分散性土比较密实,孔隙较少.     

某大坝防渗土料分散性试验研究

针对目前通用的分散性鉴定的5种试验方法,即双比重计法、针孔试验、碎块试验、孔隙水可溶盐阳离子试验和全土的交换性钠百分比试验的结果往往会出现不相吻合的情况,通过对某大坝防渗土料分散性的研究,从分散性机理和判断标准来分析不相吻合的原因,并认为应当深入研究分散性试验的定量化判断标准,促进分散性土鉴定试验规程的制定与实施.     

土石坝掺砾心墙料的击实特性研究北大核心CSCD

心墙土料的击实特性能够反映实际工程建设时的压实效果。本文选择一种风积土料和花岗岩砾石料,开展不同含水率、不同掺砾比例及不同击实功等条件下的击实特性试验研究,探索掺砾土料击实干密度与含水率、掺砾比例及击实功之间的关系。试验结果表明:随着含水率的增加,掺砾土料的击实曲线呈先增后减的抛物线型关系;随掺砾含量增大,重型击实功条件下掺砾土料的击实干密度呈现先增后减的变化规律;随掺砾含量增大,轻型击实功条件下掺砾土料的击实干密度近似成比例线性增加;对相同掺砾比例的掺砾土料,随击实功能的增大,其击实干密度逐渐增大,并最终趋于收敛。     

晶核剂对 ＣＦＰＫ改良碳酸盐渍土影响的试验研究

仿岩溶碳酸氢钙（ＣＦＰＫ）改良碳酸盐渍土具有一定效果,但是存在碳酸氢钙分解速率慢、分解不完全等问题,导致改性效果不理想。为提高ＣＦＰＫ的利用率,以人工配制的碳酸盐渍土作为研究对象,采用土体中预掺入碳酸钙作为ＣＦＰＫ反应的晶核剂,通过物理、化学、力学、微观结构等试验方法,研究碳酸钙晶核剂对ＣＦＰＫ改良碳酸盐渍土效果的影响。试验结果表明,随着碳酸钙晶核剂掺量的增加,ＣＦＰＫ分解的速率越快,分解越彻底。碳酸钙晶核剂和ＣＦＰＫ联合改良后,土体易溶盐含量降低,抗湿化崩解性、无侧限抗压强度、抗剪强度大大提高。综合考虑碳酸钙晶核剂最优掺量为5％。碳酸钙晶核剂诱导ＣＦＰＫ分解,所形成的碳酸钙晶核剂和具有胶结作用的碳酸钙的整体,对土体有填充与固化的作用,同时可吸附土中的盐分,达到提高碳酸盐渍土工程性质的效果。     

基于主成分分析法的黏土分散性评价模型构建

为了评价黏土的分散性程度,以影响黏土分散性的物理、化学及矿物学指标为基础,利用主成分分析法（PCA）建立了黏土分散性评价模型。运用该模型对12组黏土土样的分散性程度大小进行了评价。结果表明,3号土样的分散性程度最大,6号土样的分散性程度最小,这与室内试验的观测结果相吻合。3号土样分散性程度最大的原因主要是由于该土样中蒙脱石的含量最高;此外,其中Na+的含量和易溶盐总量也相对较高。相反,6号土样中蒙脱石的含量最低,易溶盐总量和Na+含量相对较小,有机质和黏粒含量相对较大。该方法为分散性土的改性提供了理论参考依据。     

堤防道路路基湿度场演变规律数值计算

为了解堤防道路路基湿度的变化规律,运用地下水渗流分析软件对不同水位和加铺路面结构后在一定降雨条件下的路基湿度进行数值计算。结果表明,水位高低对下部路基湿度的影响显著,路基受水位影响分为湿度饱和区和湿度渐变区。湿度饱和线随临水侧的水位升高而升高,临水侧路基湿度较背水侧大。降雨对上部路基影响显著,路基的湿度随着降雨历时而增加。这种湿度增加的趋势随着临水侧水位的降低在路基表层尤为显著。堤顶覆盖路面后,降雨主要影响裸露堤顶下的路基湿度,而对行车道下的路基湿度影响较小。