红土化作用及红土的工程地质特性研究

本文根据有关红土的最新研究成果，结合在红土地区大量的工程实践经验及现场对红土宏观特性的仔细观察和反复比较验证，提出了红土化作用的机理、过程及基本模式。在此基础上对红土所具有的特殊工程地质性质进行了讨论。     

干湿循环红土的铅直向水分迁移试验研究

对云南红土进行了研究,以室温恒定水头浸泡增湿、恒温脱湿作为控制条件,考虑干湿循环次数和干密度的影响,通过变水头水分迁移试验的方法,研究了干湿循环作用对云南红土铅直向水分迁移特性的影响。试验结果表明:经过干湿循环作用的红土,在相同干密度、相同积水高度下,当循环次数由0次增加到8次时,红土中水分的迁移时间显著延长,相应的水分的迁移速率和迁移系数波动减小;循环次数较少时,水分迁移时间增加的变化程度较大,水分的迁移速率、迁移系数下降迅速;循环次数较多时,水分的迁移时间增加的变化程度较小,最终使得水分的迁移速率、迁移系数缓慢减小。     

不同迁移条件下铜污染红土的强度特性研究

以云南红土为污染对象、CuSO_4为污染物,考虑CuSO_4溶液浓度、迁移时间、土柱深度等因素,通过土柱迁移试验、直剪试验,研究迁移条件下铜污染红土的抗剪强度特性,分析污染物与红土间的相互作用。结果表明:迁移条件下,总体上铜污染会引起红土抗剪强度减小;随CuSO_4溶液浓度的增大、迁移时间的延长,污染红土的抗剪强度呈降低的趋势;随着土柱深度的增大,抗剪强度呈先减小再增大再减小循环波动的形式,最终趋于平缓。CuSO_4与红土的相互作用过程包括水解、侵蚀、胶结和溶解作用,红土抗剪强度的变化正是这四种作用综合影响的结果。     

石灰改良红土击实特性研究

通过击实试验,研究了石灰掺量对石灰改良红土击实特性的影响规律,结果表明石灰改良红土的最大干密度随含石灰量的增大而增大,增大的趋势先快后慢,石灰改良红土的最优含水量随含石灰量的增大而增加,且增加趋势先快后慢。     

灼烧对河道底泥中磷迁移转化特性的影响

研究了灼烧河道底泥过程中磷的环境浸出行为以及磷的潜在活性和生物有效性.结果发现,当灼烧温度为150℃时,溶解性活性磷(SRP)的累计浸出量最大(300.05 mg/kg),而灼烧温度为750 ℃时,SRP的累计浸出量最小(184.33 mg/kg).灼烧强化了底泥中NaOH-nrP和BD-P向NH4C1-P、A1-P、Ca-P的转化.随着灼烧温度升高,这种强化作用明显增加.底泥灼烧温度不同.生物有效磷的形成量也不同.当灼烧温度>550 oC时,生物有效磷的形成受到明显抑制;当灼烧温度为750 ℃时,生物有效磷形成量下降了43.44%.     

关于红土砾料压实特性及相关参数的研究

为了探讨非洲红土砾料的压实特性及相关参数,利用项目部现有的3种单钢轮振动压路机对卢旺达东部省红土砾料进行压实作业。在分析红土砾料主要性能参数和现有压实设备主要参数的基础上,采用试验研究的方法,对比3种单钢轮振动压路机作用于红土砾料得到的压实主控项目中的压实度与弯沉值并进行理论分析,得到适用红土砾料压实性能的相关参数和结论。     

生物除磷颗粒污泥与絮状污泥特性的对比研究

以絮状生物除磷污泥为参照,对生物除磷颗粒污泥的物理、化学、生物特性和除磷特性进行系统研究。结果表明:生物除磷颗粒污泥呈淡黄色,外观呈球形或椭球形,边界光滑清晰,沉降速度在15～20 m/h左右,含水率为95.94%,相对密度为1.193,粒径在0.3～0.5 mm之间,SVI值在50 mL/g以下,颗粒污泥最大比释磷速率和最大比吸磷速率分别为104.43、44.72 mgP/(gVSS.h),污泥中总磷含量(TP/SS值)为7.4%;絮状生物除磷污泥呈淡黄色,结构紧密,污泥含水率为97.65%,相对密度为1.040,最大比释磷速率和最大比吸磷速率分别为104.82、42.43 mgP/(gVSS.h),TP/SS值达到9.5%。生物除磷颗粒污泥具有较强的除磷能力和优良的物理、化学、生物性能。     

迁入条件下碱污染红土的工程特性研究

考虑碱液浓度、迁入时间两个因素,通过浸泡试验方法,研究碱液迁入条件下碱污染红土的剪切、压缩等工程特性,分析碱液迁入与红土间的相互作用。试验结果表明:碱液浓度较低时,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量减小,低于素红土;碱液浓度较高时,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量增大,高于素红土;随碱液浓度增大,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量逐渐增大。随迁入时间延长,低浓度下,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量缓慢减小,存在极小值;高浓度下,碱污染红土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量明显增大,存在极大值。碱液迁入引起红土工程特性变化的实质在于迁入过程中碱液与红土间的相互作用,可以分为初期、中期、后期三个阶段来解释。     

反硝化聚磷体系中颗粒污泥的特性生研究

为了考察反峭化聚磷颗粒污泥的形成过程,利用SBR在厌氧/好氧/缺氧(A/0/A)运行方式下、以人工配水培养驯化颗粒污泥,研究了颗粒污泥在形成过程中的特性变化.结果表明,在培养初期污泥呈褐色絮体,结构松散,污泥活性较差;在第二阶段,颗粒污泥开始出现,粒径范围为0.13～1.63 mm,沉降速率逐渐变大,SVI值下降,MLSS值上升;至第三阶段末,颗粒污泥呈致密的球形或椭球形,粒径范围为0.6～3.0 mm,沉降速率基本在0.5～1.5 cm/s,沉降速率与粒径的关系大致符合斯托克斯定律,MLSS值达到2 500 mg/L,SVI值约为90 mL/g,此时的颗粒污泥沉降性能良好、活性较强、生物量较大.     

非饱和红土强度特性的试验研究

试样取自南昌非饱和红土层,室内配制了64组非饱和击实试样分别进行直接剪切试验,以研究非饱和红土含水率、干密度对抗剪强度影响规律.试验结果表明,含水率、干密度对抗剪强度及c和∮影响不呈简单的线性关系.相同干密度下,抗剪强度随着含水率的增大而减小;而在相同的含水率下,粘聚力c随着干密度的增大而增大,内摩擦角∮与干密度的关系较复杂.     

掺砂红土的力学特性及掺砂机理研究

通过对不同掺砂比例的红土进行液塑限、击实、无侧限抗压强度、直剪和扫描电镜等试验的对比研究,明确了不同掺砂比例对红土的含水性、击实性、强度等力学特性以及微结构特征的影响.试验结果表明:红土掺砂后,可以显著降低红土的液塑限、塑性指数和最优含水率,提高最大干密度、无侧限抗压强度和抗剪强度.随着掺砂比例的增加,掺砂红土的液塑限...     

红土镍矿流态化特性的模型试验研究

通过室内小型振动台模型试验,对船载红土镍矿的流态化特性进行了研究。基于数字图像采集和分析,揭示了红土镍矿流态化的演化过程。分析了含水率、加速度等因素对红土镍矿流态化特性的影响以及孔隙水压力和含水率在流态化过程中的变化规律。试验结果表明：水分迁移是造成红土镍矿形成流态化的主要原因;含水率是影响红土镍矿流态化发生的关键因素,建议实际运输中控制与本试验相同的红土镍矿含水率在31.0%以下;加速度大于某一临界值时,加速度对红土镍矿流态化特性才有较大影响。研究对减少红土镍矿在船运过程中流态化风险有重要的意义。     

红土型金矿研究中的几个问题及在云南的找矿方向

红土型金矿是含金岩石在红土化过程中经风化、淋滤、富集形成的表生金矿。在分析矿床的特征、富集规律、成矿条件、红土化过程及金在红土化过程中的迁移形式的基础上,提出４个云南红土型金矿远景区     

动静组合加载下颗粒迁移与沉积特性试验研究

悬浮颗粒在路基中迁移和沉积运动规律研究对揭示翻浆冒泥病害孕育、发展与致灾机制具有重要的理论意义和应用价值。通过开展动-静组合荷载下分层砾石-砂粉土柱翻浆试验,探究了动荷载加载强度、静荷载间歇时长、以及动静组合加载重复次数等对颗粒迁移和沉积行为的影响规律,并结合试样动水力响应特征分析了诱发颗粒迁移的驱动机制。试验结果表明：颗粒在动水力作用下发生悬浮迁移而在静荷载段受重力作用发生沉降,从而造成砾石层内泥浆浊度呈现波动型增长特征。随动静组合加载重复次数增加,每一个重复周期内的颗粒悬浮增量趋于降低,且悬浮颗粒逐渐堵塞砾石孔隙并在一定程度上抑制翻浆发展。提高动载频率和动应力会进一步降低砂粉土表层的内部稳定性,但相比于增大平均动应力,提高加载频率对增大颗粒迁移量和竖向迁移距离更加显著。     

干湿循环对云南饱和重塑红土固结不排水剪切特性的影响

以云南红土为研究对象,以反复的低温脱湿、浸泡增湿为干湿循环控制条件,考虑干湿循环次数、干密度和围压等影响因素,利用TSZ-2型全自动三轴仪,开展干湿循环作用下饱和重塑红土的固结不排水剪切试验,研究不同影响因素对干湿循环饱和重塑红土三轴剪切特性的影响。试验结果表明:固结不排水条件下,饱和重塑红土的应力-应变关系表现出应变软化的特征,孔压曲线呈S形变化。随着干湿循环次数的增多,饱和重塑红土的峰值应力、峰值应变、峰值孔压均出现减小,固结排水量、残余应力变化量、残余应变变化量均出现增大;随着干密度的增大,峰值应力、残余应力增大,饱和重塑红土的固结排水量、峰值应变、残余应变、峰值孔压减小;随围压的增大,饱和重塑红土的固结排水量、峰值应力、峰值应变、残余应力、残余应变、峰值孔压均出现增大。饱和重塑红土的总应力强度指标和有效应力强度指标随干湿循环次数的增多呈波动减小的变化趋势。反复的干湿循环对饱和重塑红土的微结构产生了损伤,影响了固结过程中的排水情况和试样的密实状态,相应地改变了剪切过程中的受力特性。     

南昌重塑红土变形特性三轴试验研究

对南昌市东华理工大学附近工地取得的红土,按天然含水率23%,制取了密度为1.75,1.80,1.85,1.90,1.95g/cm3的三轴重塑土样,开展了围压分别为50,100,200,300 kPa的5组20个固结排水三轴剪切试验。绘制了不同密度时各组南昌压实红土的应力-应变、体应变-应力关系曲线,对南昌重塑红土CD条件下剪切变形特性进行分析并对剪切变形进行了分段,探讨了红土中团聚体对其剪切变形的影响。绘制了ε_v-q,ε_v-p,ε_v-q/p曲线,讨论了土样的体应变与平均主应力p、偏应力q之间的关系。结果表明：南昌重塑红土CD条件下的三轴剪切变形可分为三个阶段,这主要与土样中团聚体破裂程度有关。在剪应力q=50 kPa时,团聚体破裂,而土体的剪切变形是平均主应力、偏应力耦合作用的结果,在q/p=1.5时,土样破坏。     

除氟磷改性沸石活化条件研究

考察了沸石的预处理、浸泡时间、固液比及改性沸石的干燥温度等活化条件对氟化物处理效果的影响,得到改性沸石的最佳制备情况：在600℃下充分焙烧2h,沸石和磷酸的反应时间为12h,磷酸和沸石的液固比为10：1,磷改性沸石制得后自然风干,可制得除氟率86％的磷改性沸石。     

冻结作用下复合填料水分迁移与冻胀特性研究

在补水条件下,对4种聚苯乙烯(EPS)颗粒掺量的复合填料试样施加3种冷端温度(-5,-10,-15℃)冻结,开展水分迁移及冻胀特性测试与分析.研究了冻结作用下复合填料温度分布特征、水分迁移规律和冻胀变形特性,基于温度场和水分场的相关性分析了复合填料抗冻胀破坏机理.结果表明,一定程度地增加EPS颗粒含量,会使复合填料冻结温度与热阻提高,温度传导、冻结锋面移动速率以及冻结深度递减,已冻区含水率增量变小,冻结锋面和未冻区含水率增量变大,冻胀量减少,有助于缓解冻胀破坏.TIF颗粒掺量为0.5%～1.0%(质量分数)时,复合填料抗冻胀性能较好.抗冻胀机制与EPS颗粒的隔热、阻水和吸纳作用有关.     

PVDF-SiO2阴离子交换膜的迁移特性研究

革除氯甲基化反应,制备了PVDF - SiO2阴离子交换膜,并对其迁移特性进行研究.试验结果表明:PVDF - SiO2阴离子交换膜的迁移特性优于PVDF阴离子交换膜.当无机SiO2含量为PVDF的1.5％时,阴膜的离子交换容量、含水率和接触角分别为1.192 meq/g、19.7％和50.62°.PVDF - SiO2阴离子交换膜的迁移性能随着成膜材料中纳米SiO2添加量的增加而增强,但PVDF - SiO2阴膜中纳米SiO2加入量为PVDF的1.5％比较适宜.该阴离子交换膜具有良好的含水率、离子交换容量、电导率和离子选择透过性,可用于电渗析过程.     

重金属锌污染淤泥质粉质粘土物理特性试验研究

重金属污染在我国已受到普遍关注,而对重金属污染土的物理特性的研究还处于起步阶段。采用南京地区特有的粉质粘土、长江漫滩相淤泥质粉质粘土,进行相关的重金属锌污染后的物理特性研究。通过室内添加硝酸锌溶液配制3种不同浓度的重金属锌污染土,并进行土壤污染前后粒度成分、液塑限、活动度、土粒比重以及pH值等试验的测试分析,研究比较了粉质粘土污染前后随着重金属锌的浓度不同其相关物理性质的变化规律。试验表明,随着Zn浓度的增加,土粒比重,液塑限,粉粒含量和pH值减小,而粘粒含量和塑性指数呈增大趋势。其土体的活动度也随着Zn浓度的增加在不断的降低,并且降低趋势逐渐减缓。