隧道内湿陷性黄土地基加固处理现状与新技术研究

总结了黄土地区隧道常用基底处理技术的特征及优缺点,介绍了研发的适用于湿陷性黄土隧道基底加固处理的无振动挤密处理新技术的特征,通过宝兰客专高铁隧道基底处理现场试验,验证了其先进性和可操作性,为黄土隧道基底的挤密处理及小空间、严格控制施工振动的湿陷性黄土的地基处理,提供了新技术和新方法。     

纳米纤维素的制备及其对纸张增强作用的研究

本文以漂白杨木浆为原料,采用硫酸水解与高速机械搅拌相结合的方法制备纳米纤维素,探究其最佳制备条件及对纸张的增强效果。结果表明:制备纳米纤维素的优化条件为:硫酸浓度55%,反应温度55℃,反应时间2h,高速分散时间为10min。在此条件下,所制得的纳米纤维素的得率为74.8%,且微观形态最好。所制备纳米纤维素的长度为68~175nm、宽度为21~55nm。添加所制的纳米纤维素对纸页的抗张强度、撕裂度、耐折度提高非常明显,且增强效果随着纳米纤维素添加量的增加而增加。     

挤密桩在湿陷性黄土区涵洞地基处理效果研究

为解决湿陷性黄土地区高等级公路涵洞因地基处理不当导致的病害、沉降变形过大等问题,本文以青海东部黄土地区民和至小峡一级公路的两座涵洞为工程实例,分别采用2.5倍和3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩对两座涵洞进行地基处理,基于此对其实际效果和地基沉降变形特征进行研究分析。研究结果表明:经灰土挤密桩处理后,涵洞基底8 m深度内的土体湿陷系数从地基处理前的0.03～0.065减小至0.015内,基底6 m深度范围内的土体压缩模量从处理前的均值10 MPa提高到15～21.5 MPa。相对于3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩,2.5倍桩径桩间距的灰土挤密桩对桩间土湿陷系数的减小值略大0.003～0.005,对桩间土压缩模量的增加值略大1.5～4.5 MPa。说明不同桩间距的灰土挤密桩都能有效消除或减弱湿陷性黄土地区涵洞地基湿陷变形,桩间距越小、对消除或减弱土体湿陷性的效果越明显,对控制涵洞沉降变形更有利。经过1年后,分别采用2.5倍桩径和3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩处理后涵洞沉降量为40.6 mm和45.3 mm。涵洞基底土压力随施工阶段的变化呈先增大后逐渐保持平稳发展的趋势,一定程度上反映了涵洞受力状态与其沉降变形之间的内在联系。     

黄土湿陷性与其物理力学指标的关系及评价方法

根据黄土物理力学指标可快速评价其湿陷性,故很有必要对黄土湿陷性与其物理力学指标之间的关系进行研究。为探究该关系,在大量现场试坑浸水试验及相应的室内试验基础上,采用数理统计、理论分析和数据挖掘相结合的方法,针对郑西(郑州—西安)高速铁路沿线的Q₃大厚度湿陷性黄土,系统研究了马兰黄土湿陷系数与深度、含水率、干密度、孔隙比、塑性指数和压缩系数之间的关系,并提出工程中用单个或多个物理指标评价黄土湿陷性的新方法。研究结果表明黄土湿陷系数与其物理力学指标之间具有较好的相关性,其中湿陷系数与深度、含水率、干密度之间呈线性负相关性,与孔隙比呈线性正相关性;对于关中地区Q₃黄土,黄土是否具有湿陷性的界限含水率为20%,界限干密度为1.4 g/cm³,界限孔隙比为0.9;相比而言,孔隙比对黄土湿陷系数影响最大,干密度和含水量次之,而后是塑性指数,压缩系数与湿陷系数的相关性较低。最后,基于数据挖掘技术,提出用多个物理指标综合评价黄土湿陷性的经验公式,可用于估算黄土的湿陷性。     

基于灰色关联度的黄土边坡稳定性因素敏感性分析

敏感性分析是黄土边坡稳定性研究的一个重要方面。基于灰色关联分析理论,以兰州地区的黄土边坡为工程实例,采用灰色关联度分析坡高、坡率、重度、黏聚力、内摩擦角和地震作用6个不相关因素对黄土边坡安全系数敏感性的影响。研究结果表明:黏聚力和内摩擦角的变化对黄土边坡稳定性的影响最敏感,其次是重度和地震作用,而坡高和坡率对其影响则相对较小。灰色关联度法可较精确直观地表示各参数对稳定性系数的影响程度,能将分析结果定量化,并能清楚地显示出主要因素和次要因素,是一种既简单又实用的分析方法。研究成果为兰州地区类似黄土边坡的防护治理和设计提供重要参考。     

纸浆LMS生物漂白中的介体

采用生物技术进行纸浆的漂白可减少制浆造纸厂漂白废水的污染 ,有助于造纸业最终实现清洁生产 ,生物漂白已成为国内外研究热点。本文介绍了漆酶 /介体系统生物漂白中介体的作用机理和几种漆酶介体的结构和性质。虽然国内外在介体的制备与优选、介体的特性与功能等方面进行了大量的研究 ,但目前能用于漆酶 /介体系统生物漂白的介体还很有限。寻找高效、价廉、低毒的介体是实现木素酶漂白工业化的关键之一     

原状黄土地基渗水特性及其与自重湿陷的关系研究

通过青海乐都大厚度自重湿陷性黄土地基现场试坑浸水试验,深入研究了原状黄土地基湿陷特性及渗水特性两个核心问题。通过分层布设沉降观测系统和TDR水分原位测试系统,对试坑浸水试验过程及停止浸水后原状黄土地基不同位置的体积含水率和沉降进行连续观测。精确测试了水在原状黄土地基中的入渗过程、扩散形态及长时间浸水条件下的影响范围;得到了水在原状黄土地基竖向和径向不同部位的扩散速率及其与扩散距离之间的关系;分析了水分入渗与自重湿陷变形之间的相互关系;提出了用现场实测的黄土受水浸湿时间和湿陷起始时间之间的时间差定量判定黄土自重湿陷敏感性的新方法及其评价标准建议值。     

软砂岩细观及力学特性试验研究

为了更好地探究软砂岩的工程特性,通过实验研究了软砂岩的细观结构、裂隙分布和矿物成分;同时研究了其在压缩条件下的应力应变响应。首先通过X衍射实验得到矿物成分频谱并对其计算得到矿物成分及部分矿物的相对含量;其次通过对岩样薄片的电镜扫描照片观测了岩样破坏前后的微观结构;最后通过压缩试验研究了不同围压下软砂岩的应力-应变特征及破坏形式,分析了应力-应变变化规律。     

灰土挤密桩控制高等级公路涵洞地基沉降效果研究

为探究灰土挤密桩对控制黄土地区高等级公路涵洞地基沉降变形的效果,以青海省东部湿陷性黄土区新建民小一级公路的两道涵洞为工程实例,分别采用2.5倍桩径和3.0倍桩径为桩间距的灰土挤密桩进行地基处理,结合现场监测和数值模拟计算,从地基处理前后土体湿陷系数、压缩模量、沉降变形等方面分析其应用效果。结果表明:经灰土挤密桩处理后,公路涵洞基底8 m深度范围内的土体湿陷系数从地基处理前的0.030~0.065减小至0.015内,公路涵洞基底6 m深度范围内的土体压缩模量从处理前的均值10 MPa提高到15.0~21.5 MPa;相对于3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩,2.5倍桩径桩间距的灰土挤密桩的桩间土体湿陷系数的减小值(0.003~0.005)略大,且桩间土压缩模量的增加值(1.5~4.5 MPa)也略大;1.5年后,采用2.5倍和3.0倍桩径桩间距的灰土挤密桩处理后涵洞沉降量分别为43.9 mm和52.4 mm,说明灰土挤密桩能够有效控制湿陷性黄土地区高等级公路涵洞地基湿陷变形,桩间距越小、对消除或减弱土体湿陷性的效果越明显,对控制涵洞沉降变形越有利。采用灰土挤密桩处理湿陷性黄土地区高等级公路涵洞地基,可以充分控制涵洞工后沉降变形,确保涵洞运营安全。