东北五常地区淤泥质软土指标相关性分析

岩土体参数具有区域性特点,开展区域性土的物理力学参数相关性研究极具实践价值。通过对95组东北五常地区淤泥质软土物理力学指标的统计分析,得到以下结论和建议:(1)该淤泥质软土具有高含水率、高压缩性、大孔隙比和强度低的软土特性,但物理力学参数变化范围大,变异系数高,平均抗剪强度略高于沿海地区淤泥质软土;(2)天然密度、干密度与天然含水量之间呈现高度相关的对数关系;(3)天然含水率w、液限w_L、塑限w_P与塑性指数I_P、液限w_L和塑限w_P呈现高度相关线性关系;(4)孔隙比e与天然含水率w、天然密度ρ、干密度ρ_d高度相关,分别呈线性和指数关系,与颗粒比重G_s呈现显著的对数关系。(5)压缩模量E_(s1-2)和压缩系数a_(1-2)与天然含水量w、天然密度ρ、干密度ρ_d以及孔隙比e等4个指标几乎都具高度相关性,表明这些参数对土体的变形影响很大;与颗粒比重Gs中度相关,与液性指数和饱和度无相关性。抗剪强度参数与上述7个物性指标间的拟合结果却反映了无相关性。文中拟合得到了一些有价值的经验公式,以期为五常地区工程设计中淤泥质软土参数取值提供参考和依据。     

矩形片状材料在水中自由沉降规律研究

针对原位覆盖技术在覆盖过程中对底泥扰动的问题,提出一种利用片状土材料作为原位覆盖材料的新方法,并研究了材料在水中沉降的规律.采用堆场淤泥作为材料进行沉降实验,主要关注了材料的沉降速度与其入切角和自身性质之间的关系.结果表明:材料的入切角不会影响材料沉降稳定时的沉降速度;材料沉降稳定时的速度与材料的厚度、密度成正比.     

地铁换乘枢纽行人交通特性实证研究

为了探索城市地铁换乘枢纽中行人换乘行为规律和行人交通特性,通过设计枢纽内行人交通数据采集试验,对西安市北大街换乘枢纽内行人宏观交通参数(速度、流量、密度、空间占有率)进行现场观测和摄像调查,并使用SPSS和MATLAB软件拟合各参数的曲线关系。结果表明,西安市北大街地铁换乘枢纽内行人步行的平均速度为1.114m/s,较国内外城市的平均速度低;枢纽内行人密度与速度拟合关系符合线性函数形式,行人速度随着密度的增大而减小;行人密度与流量拟合关系符合一元三次方函数形式,行人流量的变化随行人密度的变化左右并不完全对称,行人流量随着密度的增大先增大后减小,为抛物线形式。研究结果进一步丰富了城市地铁换乘枢纽规划的基础数据,为枢纽内交通设计和安全应急疏散提供了可靠的依据。     

薄层水流冲刷条件下斜坡土体的临界起动

斜坡土体侵蚀是丘陵地区和水库岸坡普遍存在的灾害现象,其主要动力因素是降雨或者波浪上爬产生的薄层水流对土体产生的冲刷剪切作用。为探索水流冲刷作用下的斜坡土体临界起动条件,采用自主研发的冲刷起动试验装置,开展斜坡土体的冲刷起动试验和理论研究。通过颗粒染色和高倍数电子显微等技术手段观测无黏性土颗粒的起动现象,确定了无黏性岸坡土体的起动模式与水流流速的相互关系;探索了不同干密度、不同黏粒含量及不同坡度与黏土斜坡临界起动流速的相互关系,土体的黏粒含量、干密度及坡度对黏性土体的起动流速影响较大,与干密度和土体坡度相比,黏粒含量对黏土斜坡的起动流速影响更为明显。验证了无黏性岸坡土体的临界起动方程,其中滚动起动流速方程具有较强的可靠性;基于黏土的起动模式构建了黏土斜坡的起动力学平衡方程,获得了黏土斜坡半经验半理论的起动流速方程,用试验结果求解了起动流速方程的相关参数,最终确定的起动流速公式与试验结果拟合度较好,同时验证了起动流速公式的可靠性。     

固化淤泥土长期强度发展规律与预测模型研究

为研究初始含水率、固化剂种类以及外加腐殖酸对淤泥固化土长期强度的影响,采用堆载预压法降低淤泥初始含水率,以消除传统翻晒烘干法对淤泥赋存腐殖酸的破坏作用。通过无侧限抗压强度试验,分析了180d龄期的固化淤泥土长期强度的发展规律,得到了淤泥固化土的无侧限抗压强度与养护时间之间的线性关系。结果表明,初始含水率和水泥、石灰、腐殖酸、偏高岭土等固化剂对固化淤泥土长期强度发展规律都有显著的影响。偏高岭土的掺入对淤泥固化土初期强度影响不明显,但能明显增强淤泥固化土的后期强度。根据12组不同配比固化淤泥土长期强度数据,引入强度增长因子,建立了固化淤泥土长期强度发展规律预测模型。研究成果可以促进固化淤泥土作为工程填筑的推广应用。     

淤泥对污泥、粉煤灰-页岩陶粒性能的影响

为了将河道淤泥、污水污泥和粉煤灰等固体废弃物烧制成轻质高强的陶粒,试验将几种材料进行混合,配方中固定污泥与粉煤灰掺量,逐渐提高淤泥的掺量以取代页岩的掺量.研究测定了陶粒的膨胀率、表观密度、吸水率和颗粒强度等性能.结果表明,随着淤泥含量提高,陶粒的膨胀率降低,表观密度提高,颗粒强度提高.在淤泥含量为21.2%,焙烧温度为1 200℃时,陶粒的1h吸水率仅1.26%,颗粒强度达到9.2 MPa,表观密度1 260kg/m3,满足轻质高强陶粒的要求.     

非均匀沙起动流速研究与比较

在现有泥沙起动研究成果的基础上,通过理论分析、公式转换和比较,得出即使对均匀沙,起动流速公式的起动系数K也不应是常数,K应随着起动环境的改变而变化,现有各公式的起动系数K是不同的常数,这就影响了各公式的适用范围.分析表明,影响起动环境的因素有水流条件、床面泥沙颗粒特性、泥沙颗粒和水流条件之间的相对关系等,给出了各影响因素的数理表达式,建立了非均匀沙起动流速公式,公式计算值与实测资料符合良好.本文公式与几个常用的起动流速公式的比较结果表明,公式精度较高.     

基于休止角模型的非均匀沙分级起动流速公式

利用临界状态下的泥沙颗粒受力与休止角的关系建立了非均匀沙的临界平衡方程式,并且以此为基础在假设底部瞬时流速符合正态分布以及对数正态分布的条件下求出了两个起动概率模型。在这两个起动概率模型基础之上推导出了两个非均匀沙的起动流速模型,并且利用现有的实验数据以及野外数据对模型进行了检验。分析表明基于对数正态分布底部流速得到的非均匀沙分级起动流速模型具有比较高的精度。     

坡面非均匀沙起动规律研究综述

系统地分析与总结了国内外关于坡面非均匀沙起动研究的新成果及进展情况,并分析了泥沙起动的河床组成、岸坡坡度、渗流以及近底水流结构等主要影响因素.在此基础上,指出了3种泥沙起动临界判别条件(起动切应力、起动流速和起动功率)研究与应用中存在的问题,并以非均匀沙的暴露度分析为例,对比了不同学者关于暴露度表达式与分布形式的异同,认为坡面非均匀沙的起动是水力泥沙等多因素综合作用的结果,需要识别坡面非均匀沙起动的主要影响因子,探求多因素作用下的泥沙起动条件,才能进一步揭示泥沙起动的内在规律,完善复杂条件下的泥沙起动判别条件.     

淤泥材料化土松散团聚体击实后基本性质

材料化处理后的疏浚淤泥土主要由松散的土团聚体组成,作为工程填土使用需先用外力使其密实.本文通过室内试验,分析了淤泥材料化土松散团聚体击实后的基本性质,包括土的干密度、孔隙比、饱和度,及其分别与掺灰比、闷料期的关系.试验结果表明：击实疏浚淤泥材料化土的干密度随着掺灰比的增大而增大,随闷料期的延长而增大;孔隙比随着掺灰比的增大而减小,随着闷料期的增大而减小;饱和度随着闷料期的变化不显著,大部分达到90%以上.