游离氧化铁对红黏土力学特性的影响

游离氧化铁对红黏土力学特性存在显著影响,为分析其影响机理,采用柠檬酸钠、碳酸氢钠和连二亚硫酸钠的混合溶液(DCB法)去除红黏土中游离氧化铁,以去除和未去除游离氧化铁红黏土为研究对象,通过室内试验研究了两种试样的土水特征曲线、不同含水率条件下的抗剪强度和失水收缩特性.结果表明:吸力在较高范围内,同一含水率时去铁红黏土的基...     

海洋风化花岗岩崩解特性试验与离散元模拟研究

针对海上风电嵌岩桩基础的施工过程中风化花岗岩的浸水软化崩解对施工安全的影响问题,通过设计浸水崩解装置,开展海洋风化花岗岩的浸水崩解试验,分析风化程度及酸碱溶液对风化花岗岩浸水崩解的影响规律,探究海洋风化花岗岩浸水崩解的机理,并使用离散元模拟风化花岗岩浸水崩解的过程.研究结果表明：花岗岩的风化程度对其浸水崩解速率和程度影响显著,随着花岗岩风化程度的提高,其浸水崩解程度从无明显崩解逐渐发展到部分崩解及完全崩解;黏土矿物胶结作用的丧失是海洋风化花岗岩崩解的主要原因,风化花岗岩中的金属氧化物在酸性溶液中的反应会导致其崩解程度增大.基于平行黏结接触模型建立的离散元模型,可以模拟风化花岗岩的浸水崩解全过程.     

广东花岗岩类岩石风化土的工程地质特征

花岗岩类岩石分布广泛，种类繁多，由于花岗岩所在地区的地形地貌复杂，地貌类型变化大，故花岗岩地区有其特有的工程地质特性，其风化土的工程地质条件也较复杂，对花岗岩风化土的风化规律及工程地质特性的研究表明，从平面分布上大致可把广东花岗岩类风化土厚度特征与地貌形态分为3个类区，并根据风化程度和土质的不同，在垂向上自上而下分为3个带，同时通过对资料统计总结了花岗岩类风化土的物理力学性质，最后对花岗岩类风化土的工程地质条件进行分析评价。     

风化花岗岩矿物组成与渗透特性相关性研究

花岗岩具有高致密性、高强度及低渗透性等特点,常作为高放射性废物处置地、抽水蓄能电站等重大工程的优良选址.因此,研究花岗岩相关工程特性具有重要意义.选取河南信阳五岳水库上库区两处钻孔岩芯作为样品,开展薄片鉴定和渗透测试,分析不同风化程度花岗岩矿物组成和渗透特性的变化规律;通过对比分析不同风化程度岩芯样品的各组分含量与渗透...     

红土中游离氧化铁胶结作用的微观研究

土的结构包括结构单元体和孔隙的大小、形状、排列以及各要素之间的接触和连结关系。大量事实表明,土的工程性状在很大程度上受到其微观结构系统的控制。红土中游离氧化铁含量的多少,以及其存在形态的不同都将对红土的工程地质性质产生很大影响。通过人为的向原扰动红土中加入游离氧化铁的方法,对在恒温60℃养护80d后的试样进行微观结构图片采集,并对其进行定性和定量评价。分析发现,在控制其他条件一定的前提下,红土中游离氧化铁含量越高,试样中形成的铁膜胶结越多,结构越致密,微观结构单元体等效直径相对越大,孔隙直径越小,从微观的角度进一步揭示了红土中游离氧化铁对土颗粒的胶结作用。     

广西花山花岗岩体风化带的渗透系数

花山花岗岩体风化带内富含稀土矿,在浸提开采过程中会对当地的地下水环境造成严重污染,为评价污染的风险性,需要对其渗透系数进行综合测试和系统的研究。通过在地表进行的渗水试验和在钻孔中进行的抽水试验、压水试验等进行综合性测试,同时还根据地下水长期监测结果,并通过ＧＭＳ数值模拟来反求渗透系数,以确定渗透系数的大小及其分区。结果显示,随着风化程度的减弱,花岗岩风化带的岩土层自地表向下渗透系数逐渐减小,各风化带的渗透系数（Ｋ）为：残积土层２．３～３．８０ｍ／ｄ,全风化层０．５０～２．３０ｍ／ｄ,强风化层０．０１～０．５０ｍ／ｄ,中风化层０．００３～０．０１ｍ／ｄ,微风化层８.６４×１０^－５～０.００３ｍ／ｄ,未风化层≤８.６４×１０^－５ｍ／ｄ。     

氧化铁掺杂对中间相炭微球制备的影响研究

中间相炭微球(MCMB)是一具有极大开发潜力和应用前景的新型炭材料。通过对MCMB的微观结构、粒径分布、收率、热失重等性能检测与分析,探讨了氧化铁掺杂对MCMB制备的影响规律。结果表明:添加氧化铁有利于MCMB表面的絮状物减少,球形度变好,粒径分布变窄;氧化铁可以促进反应的进行,使MCMB的收率随氧化铁增加而提高;氧化铁掺杂对MCMB失重率有一定的影响,使热失重较快达到平稳状态。     

可溶盐作用下水泥稳定花岗岩风化料特性

为了分析水泥稳定花岗岩风化料底基层的病害机理,并优化材料设计,通过3种不同粗集料含量的水泥稳定花岗岩风化料不同养生条件下的材料性能试验,分析了粗集料含量(质量分数)对风化料抗可溶盐腐蚀性能的影响。研究结果表明:长期的水环境,尤其是存在可溶盐腐蚀介质的水环境会导致水泥稳定花岗岩风化料性能的迅速衰减;粗集料含量小于20%时,在可溶盐腐蚀介质的作用下,材料的物理力学性能极差,随着粗集料含量的增加,除标准养生条件下材料的劈裂强度略有降低外,各种条件下的材料性能均得到明显改善;粗集料含量由20%增加到30%,对于改善各种环境下材料的抗压性能和水温稳定性,以及长期水环境下材料的抗拉性能和刚度,效果更为显著;粗集料含量由30%增加到40%,对于改善材料在可溶盐腐蚀环境下的抗拉性能和刚度,效果更为显著。     

盾构机穿越花岗岩球状风化体时掘进参数的控制分析

本文以深圳地铁5号线民治站～五和站盾构区间为工程实例,分析地铁盾构施工时盾构机掘进参数的变化情况,并对这些掘进参数进行分析,得到盾构机穿越花岗岩球状风化体时掘进参数的变化范围。希望对类似工程的施工具有一定的借鉴作用。     

三灰花岗岩风化料底基层路用性能

针对高速公路沿线存在大量风化花岗岩裸露的问题,通过理论研究并结合工程实践,对花岗岩风化料作进一步的改良,以实现大量挖方工程弃土的再利用,解决花岗岩风化料存在的易崩解、级配不良的缺点．提出水泥、石灰、粉煤灰、花岗岩风化料的质量比分别为2∶4∶16∶78(方案Ⅰ)、2∶6∶14∶78(方案Ⅱ)、2∶8∶12∶78 (方案Ⅲ)的3种三灰改良方案,采用击实、强度、干燥收缩和温度收缩等4类试验,对三灰花岗岩风化料作为路面底基层的材料特性与改良效果进行对比评价．试验结果表明,无侧限抗强度随石灰掺量先减小后持平;随粉煤灰含量增加先持平后增大;方案Ⅰ、Ⅱ的最大干密度均较大,为较优的方案;相比方案Ⅰ具有最好的抗压强度与劈裂强度,方案Ⅱ次之,方案Ⅲ最差;方案Ⅰ、Ⅱ的干缩性能较为接近,方案Ⅲ的干缩性能较差．综合试验结果,可以得出方案I为最优的三灰花岗岩风化料配比方案,并适宜于作为路面底基层进行应用．     

岩性对化学风化的影响:来自亚热带气候条件下花岗岩和安山岩的对比

硅酸盐风化被称为“地质空调”,影响着地球的长期气候变化。控制硅酸盐风化速率的影响因素有很多,包括岩性、植被、气候和构造等。为了探讨岩性单一变量对于硅酸盐风化速率的影响,选取云南省腾冲市北海湿地的数十平方千米区域作为研究对象。该区域仅有花岗岩和安山岩两种岩性出露,花岗岩流域和安山岩流域的构造活动一致,温度、降雨量、径流量等气候条件相同,植被的发育情况也完全相似。基于上述情况,对区域内采集的4个河水样品和1个雨水样品开展水化学质量平衡计算。结果表明:大气输入、硅酸盐风化和碳酸盐风化对于采样流域主量阳离子的贡献比例平均值分别为8.1%、76.5%、16.0%;采样区域内硅酸盐和碳酸盐风化速率平均值分别为5.68、9.96 t·km^-2·年^-1,大气CO₂消耗速率分别为2.68×10⁵、0.29×10⁵ mol·km^-2·年^-1;花岗岩和安山岩的风化速率分别为3.22、8.14 t·km^-2·年^-1。安山岩的风化速率是花岗岩的2.5倍,表明在植被、气候、构造等条件一致的情况下,岩性对化学风化的影响占主导地位。     

深圳碧海湾公园花岗岩风化球分布规律及运动特征

在对深圳市碧海湾公园花岗岩风化球进行现场调查的基础上,统计分析了花岗岩风化球的分布规律,并结合地质资料分析了花岗岩球状风化的成因,然后选取特征风化球对其失稳后的破坏能量进行定量计算,同时采用Rockfall软件对风化球失稳后的运动轨迹、落点分布、弹跳高度及冲击能量进行了模拟和分析.结果表明:研究区内花岗岩风化球均分布在高程40~80 m、坡度30°~70°的边坡上;其失稳后的落点分布和弹跳高度与其质量大小关系不大,仅与边坡坡面形态有关,而其冲击能量基本随质量线性增加.     

压实花岗岩残积土软化特性试验研究

为研究土中水对压实花岗岩残积土的软化效应,以最优含水率为基准,在等压实度条件下,制作了3组不同含水率试样,进行不同围压下的固结排水三轴实验.研究表明土中水对压实花岗岩残积土具有较显著的软化作用,主要结论如下:1)土中水对强度的软化作用主要表现为粘聚力c的显著减小,而且随着含水率的增大,其软化效应成倍放大;2)在围压不大情况下(不超过100kPa),土中水对破坏偏应力的影响相当显著,但随着围压的增大,该影响减弱;3)邓肯-张模型的初始切线模量Ei值的变化基本可以反映土中水对压缩性的影响,而且同粘聚力c相似,土中水对压缩性的影响随含水率的增大呈放大趋势.     

高密度电法和井间电磁波CT法在花岗岩球状风化体探测中的综合应用

花岗岩球状风化地段是地铁建设过程中几大难题之一.本文对高密度电法和井间电磁波CT法进行试验研究,总结归纳两种方法在探测花岗岩球状风化体中的有效性.高密度电法选择三种温纳排列装置,测量过程中存在接地条件差等因素,进行常规数据反演,与实际钻探结果误差较大.因此,测量中改进电极与地面耦合条件以及加大供电电压,采用比值法数据反演,根据高电阻率分布特征推断球状风化体的分布情况,其结果与钻探结果较为吻合,效果较好.同时,应用电磁波CT法,也取得了良好的效果.     

废旧轮胎片体-风化料混合物压实特性的试验研究

为了推进废旧轮胎在土木工程中的应用,选择废旧轮胎片体(tire derived aggregates, TDA)与分布广且价格低的风化料混合形成混合料,并用TDA在混合料中以0~60%的掺量,通过大尺寸击实设备开展重型击实试验,研究废旧轮胎片体-风化料混合物的压实特性。试验结果表明,混合料的击实曲线与纯风化料的击实曲线有明显差异,增加废旧轮胎片体的掺量能够有效减小混合料的最大干密度,能减小混合料的最优含水率,废旧轮胎片体-风化料混合物是一种性能优良的轻质填料。根据室内试验结果,TDA掺量为20%时,混合料的最大干密度和最优含水率分别为1.865 g/cm³和6.25%;TDA掺量为40%时,混合料的最大干密度和最优含水率分别为1.600 g/cm³和4.90%,给出了不同掺量混合料击实指标建议值供设计参考。     

桂东南花岗岩风化土与残余节理的微观结构及演化

花岗岩残余节理是指花岗岩高度风化土体内的节理,常常被铁锰氧化物充填,呈褐黑色或黑色薄夹层,对边坡稳定性有重要影响。选取广西东南部容县陈村风化花岗岩滑坡内残余节理土及其两侧土体(全风化土)和上覆残积土为研究对象,分别研究这3种土样的矿物成分、化学成分、微观结构、孔隙分布特征,并探讨残余节理的演化过程及其对边坡稳定性的影响。结果表明:组成花岗岩全风化土和残积土的主要黏土矿物为高岭石、石英及少量伊利石。其中,全风化土内高岭石单晶尺寸在数微米至数十微米,呈书本状构造; 残积土内高岭石矿物渐碎片化,单晶尺寸小于全风化土,呈杂乱无章分布。残余节理土的主要矿物类型为赤铁矿和水钠锰矿。初始风化阶段铁锰氧化物胶体呈球状、粒状分布,颗粒孔径主要为数微米至数十微米,表面呈多孔蜂窝状,具有较大的比表面积和胶体活性; 随着风化作用持续,铁锰氧化物胶体颗粒被拉长呈椭球状,沿节理走向呈片状定向挤密排列; 最终形成薄板状定向分层排列,且胶体颗粒的蜂窝状结构逐渐消失,比表面积逐渐降低,圆度降低。残余节理土的饱和渗透系数比两侧全风化土约低两个数量级,节理由风化早期的渗流优先通道逐渐转变为风化后期的隔水夹层,从而影响风化土体内地下水渗流过程,对其边坡稳定性产生不利影响。     

电解质对氧化铁悬浮体流变性的影响

应用LVDV-Ⅲ 型可编程流变仪测定了微米级氧化铁悬浮液凝聚处理后的流变特性,考察因素包括固相浓度与凝聚剂种类。结果表明,凝聚后氧化铁悬浮液在测定范围内表现出宾汉流体的特征。表观粘度随颗粒浓度的增大而增大。在相同的原始颗粒粒度与组成及凝聚剂作用下,体系的屈服应力及稠度系数都随浓度而单调增大,影响屈服应力的不仅是固体浓度,更本质的是聚集体。凝聚剂中反离子价数对悬浮液流变性的影响是双向的,随反离子价数的增大,絮凝作用加强,体系粘度增加,但絮凝导致的聚集体减少则使粘度下降,因此在同样的固相浓度下,高价电解质可获得较好的凝聚效果及较低的体系粘度。     

风化细砂改良膨胀土胀缩特性室内试验研究

针对目前膨胀土化学改良方法存在的缺陷,提出了一种采用风化细砂对膨胀土胀缩特性进行物理改良的方法．通过在膨胀土中掺入不同比例的风化细砂,并进行膨胀试验和收缩试验,研究不同掺砂比例对膨胀土的膨胀和收缩指标的影响．通过对不同比例掺砂膨胀土的胀缩特性数据分析发现,随着掺砂比例的增加,膨胀和收缩指标减小．当掺入风化细砂的比例达到10％时,对胀缩指标影响最显著,且胀缩总率为0．67％,自由膨胀率为31％,达到路基填料的标准．综合经济性和实用性考虑,最佳掺风化砂比例为10％．     

pH对红土性质的影响

为研究pH对红土性质的影响,通过人为地将红土的pH调节为4.5、5.5、6.5、7.5,对恒温30℃养护50d之后的试样进行物理、化学和力学测试.试验发现游离氧化铁作为红土中主要的胶结物质,其含量和存在形式的变化对红土本身的工程地质性质有很大影响.游离氧化铁活性较高,易受环境的影响而活化或老化.在控制温度一定的前提下,随pH的升高,游离氧化铁含量减少,土颗粒团聚度降低,在较小围压下,土的力学性质也相对越低.最后,结合试验结果对pH的改变导致红土性质变化的机理进行了进一步的分析和阐述.