桂西铝土尾矿泥浆自重排水固结联合生石灰固化处理参数选取分析

为加快尾矿泥浆的固结,提出自重排水固结联合生石灰固化处理方法。通过开展模型试验,分析尾矿泥浆体积含水量、土压力、孔隙水压力、含水量等参数的变化,综合评定得出排水管桩水平最佳影响范围,确定生石灰添加时机,并揭示生石灰固化机理。结果显示,直径为400 mm模型中的泥浆在自重排水作用下体积含水量、平均含水量降幅均较大,联合生石灰固化后体积含水量下降显著且十字剪切强度较大。由此推测铝土尾矿自重排水联合生石灰固化试验最佳水平影响范围为8倍排水管管径,在尾矿泥浆含水量为60%～70%时加入生石灰,其固化效果最好,且生石灰消解作用降低泥浆含水量是固化作用的关键。研究结果可为桂西地区工程实际应用自重排水联合生石灰固化技术时对排水管桩布置和添加生石灰时机的选取提供依据。     

膨胀土地区自平衡试桩转换系数影响因素分析

为研究自平衡试桩法中负摩阻力转换系数的影响因素及其规律,确保自平衡试桩法在膨胀土地区的适用性,对自平衡试桩和传统静压桩的模型试验进行了数值模拟研究。采用控制单一变量法,分析了膨胀土的性质、桩体几何参数、桩土接触面性质等因素对自平衡法转换系数的影响规律,并通过拟合得到各因素与转换系数间的二次项分布关系式及相关系数。研究表明：负摩阻力转换系数随膨胀土含水率增大而减小,膨胀土含水率由初始值18%增加到30%时,转换系数减小约0.2,且膨胀土自由膨胀率、抗剪强度对试桩极限承载力影响较大;此外,负摩阻力转换系数随着桩长、桩径的增大而增大,可推测负摩阻力对大直径超长自平衡试桩影响较小。     

考虑桩土差异的能源桩传热模型及其热响应半径计算

为解决能源桩传热分析中一般将桩土视为相同介质而引起误差的问题,建立一种可考虑桩体与土体之间热物性差异的U型埋管能源桩非稳态传热模型,将其与线热源模型进行对比,验证该模型的准确性。在此基础上,通过级数展开得到近似简化的能源桩热响应半径表达式。最后,对单位桩长换热量、桩体的热扩散系数、桩径以及土体类型进行分析,利用“储热比”评价上述参数对能源桩传热过程的影响。结果表明：该模型较线热源模型可更精准地描述能源桩传热过程,可有效避免传热初期低估桩壁过余温度以及传热稳定期高估桩体温度的问题;在典型的能源桩运行周期内,所提出的热响应半径计算方法误差在0.1 ℃以内,符合工程要求;能源桩传热过程中,土体的储热比随桩体热容、桩土间热扩散系数相对差异的减小而增大;桩壁过余温度及土体储热比均随桩径的增大而减小,随着传热时间的增加,不同桩径对应的桩壁过余温度差逐渐加大,土体储热比差值逐渐减小;相同换热功率作用下能源桩桩壁过余温度的变化率几乎不随传热时间增长而变化;传热90 d后,桩径对能源桩传热过程中能量传递分布影响不大。