Optimising the dewatering behaviour of clay tailings through interfacial chemistry, orthokinetic flocculation and controlled shear

The effect of shear on dewatering behaviour and particle interactions of Na-exchanged smectite and kaolinite clay dispersions has been investigated at pH 7.5, using hydrolysable Ca(II) and Mn(II) ions as coagulants and high molecular weight anionic and non-ionic polyacrylamide (PAM A and PAM N, respectively) and polyethylene oxide (PEO) flocculants. Metal ion addition enhanced the flocculation performance by dramatically reducing the magnitude of the particle zeta potential and, in the case of smectite pulp, suppressing osmotic swelling. Under optimum orthokinetic flocculation conditions of controlled agitation rate and duration, PAM A and PEO-based flocs settled faster than those of PAM N whilst kaolinite pulps produced higher sedimentation rates than smectite pulps. The settling rates are nearly an order of magnitude greater than those observed under standard flocculant-pulp mixing/flocculation methods of inversion and plunging. The difference in the flocculant behaviour is attributed to the more expanded conformation of PAM A and PEO polymer chains in contrast to PAM N, whilst the lower yield stresses, reflecting inter-particle bridging and floc network structure strength that are conducive to faster clarification, were displayed by kaolinite pulps. Following shear, similar consolidation enhancement of ≈ 5-7 wt.% solid for both pulps was achieved at an optimum agitation range of 100-200 rpm. This was accompanied by decreased yield stress in the case of PAM A-based pulps, indicating non-reversible disruption of polymer mediated particle and floc network structure. In contrast, the yield stresses of PAM N and PEO flocculated dispersions indicated similar and stronger particle interactions, respectively, upon consolidation following shear. The findings show clear links between effect of shear, interfacial chemistry and polymer structure on pulp particle interactions and dewaterability.     

高压旋喷锚杆在黄土深基坑支护中的模拟研究

为了研究高压旋喷锚杆支护体系在黄土深基坑工程中的工作性状,选取西安某深基坑支护工程为研究对象,运用MIDAS/GTS软件对该支护体系进行了有限元数值模拟,并与二次注浆锚杆支护体系的模拟结果进行了对比分析。结果表明:两种基坑支护方式均可满足该基坑支护的技术要求,但采用高压旋喷锚杆支护时,需要锚杆的总长度为二次注浆锚杆长度的62%,且高压旋喷锚杆筋体可实现回收,降低了锚杆施工对周围土层的干扰,其在黄土地区高边坡及深基坑支护工程中有着广阔的应用前景。     

土体固结粉在软土地基加固中的应用研究

针对上海地区软土地基特点,利用工业废渣为主要原料配制成新型土体固结材料——土体固结粉。通过室内的无侧限抗压强度及XRD试验得出其固化土的强度性能及加固机理;再通过室外原位搅拌桩施工及芯样试验进行分析,研究了土体固结粉在软土地基加固实际工程中的适用性。     

基于分形理论的坝基裂隙岩体注灰量与导水率关系研究

由于天然岩体裂隙分布的隐蔽性和不确定性,很难准确评价天然裂隙岩体的渗透性和可灌性。离散裂隙网络作为描述天然裂隙网络的有力工具,能在一定程度上反应裂隙岩体的某些特征,但都是基于统计意义上的概率分布,无法反应裂隙网络参数的内部联系以及微观特征。Mandelbrot提出的分形几何是描述不规则物体的重要工具,研究发现裂隙网络中的裂隙迹长分布服从分形特征,很多学者利用这一理论对裂隙网络的渗透性进行了研究,推导了裂隙网络渗透系数的表达式。然而缺乏裂隙网络的可灌性和灌浆量的研究。本文首先利用裂隙网络的分形特征和裂隙迹长与隙宽的关系,建立了裂隙岩体导水率的分形模型,推导了裂隙岩体导水率与分形维数的关系表达式,并与已有研究结果进行了对比,证实了该关系式的可靠性。其次,分析了裂隙岩体灌浆注灰量与分形维数的关系,进而推导了注灰量与导水率的关系式,根据注灰量与导水率的关系曲线对灌浆区域的划分,定义了3个不同的灌浆区域:正常区域、微小裂隙区域和扩展区域,分别对应于正常灌浆、微小裂隙较多和裂隙扩展变形这3种不同的灌浆状态。最后,通过与工程实测数据的对比,证实了本文注灰量与导水率关系式的可靠性和适用性,也说明了3个灌浆区域的划分是合理并且重要的。因此,该关系式和灌浆区域的划分可以用来预测和评价实际工程灌浆施工的合理性和可灌性。     

锦屏一级水电站左岸底层灌浆平洞深孔帷幕灌浆施工

锦屏一级水电站作为世界第一高的拱坝,在超高的水头和复杂的地质条件下,在底层灌浆洞中进行了超过170 m的深孔帷幕灌浆。施工中克服了各种不利条件,解决了多种非常规的施工技术难题,其经验可为其他类似工程提供参考。     

湿陷性黄土地基强夯有效加固深度预测

对强夯有效加固深度主要影响因素进行分析,考虑能量的转化,综合运用量纲守恒和最小二乘原理,结合一定量的湿陷性黄土地基强夯加固实例,推导了有效加固深度估算公式,并与其他公式进行比较;再结合另外两组湿陷性黄土地基实例,进一步探讨了本文公式的估算效果。新的公式反映了含水量与有效加固深度呈非线性相关,能使得计算效果更好,参数选用方便,对湿陷性黄土地基有一定参考价值。     

高压旋喷灌浆在锦屏二级电站进水口围堰防渗中的运用

锦屏二级水电站进水口纵向围堰防渗设计采用塑性砼防渗墙,施工中发现,防渗墙实际施工深度远远超过设计深度,这将意味着增加施工成本,延长施工工期．为解决这一问题,在施工中将部分深槽段修改为悬挂式塑性砼防渗墙,针对其未达到截渗的目的,在塑性砼防渗墙中预埋钢管,对其下部进行高压旋喷灌浆,形成高喷防渗墙,经检测防渗效果满足要求,达到了节约投资,缩短工期的目的．     

高能级强夯在湿陷性黄土地区的应用

根据8000、12000kN·m高能级强夯大面积处理地基加固的综合检测试验数据,结合室内试验数据及黄土地区的特殊性,得到了高能级强夯在黄土地区的有效加固深度、湿陷性处理效果;分析了高能级强夯处理湿陷性黄土的加固效果、加固深度及能级变化对地基处理效果的影响。结果表明：该研究为进一步分析高能级强夯的加固机理,尤其在湿陷性黄土地区的加固机理提供了依据,也为高能级强夯的大面积设计、施工和检测提供了优化数据。     

周转箱管理（CMC）项目在上海通用汽车的实施

研究周转箱管理方式在零部件入厂物流方面的应用,分析实施周转箱管理项目的原因和可能性,提出了总体设计规划思路和具体实施、推广方法,提供了具体的流程、步骤、框图和实例,并就项目的持续优化进行了分析。实现了通过科学地强化对入厂物流的控制和管理,既控制了零部件的物流运行风险,又降低约20％的周转箱投入成本。     

预应力混凝土连续箱梁施工质量评价指标调查

基于3座预应力混凝土连续箱梁桥的拆除工程,对预应力混凝土箱梁结构的预应力孔道灌浆饱满度、混凝土超方量及混凝土保护层厚度等施工质量评价指标进行了实地调查,并对实测指标进行了统计分析,揭示了预应力混凝土连续箱梁的施工质量现状。结果表明：中国预应力混凝土连续箱梁的总体混凝土超方率偏大,超方率一般在10％～20％,混凝土超方主要集中在箱梁顶板和底板;箱梁纵向预应力孔道灌浆不密实的比例超过50％,横向预应力孔道灌浆未达到密实状态的比例也超过70％,上述情况将使结构预应力损失增大;同时,截面混凝土超方及预应力损失增大将使预应力混凝土箱梁截面主拉应力增长明显,从而增大结构开裂的可能性;提出的量化分析指标有助于正确认识预应力混凝土箱梁桥上部结构普遍开裂和下挠过大的内在原因,为此类结构的研究提供了重要的依据。