一、Consolidation Properties of Highly Plastic Clay During Osmotic Pressure Consolidation Test(论文文献综述)
杜欣鹏[1](2021)在《偏高岭土—钢渣复合材料改良膨胀土路用性能试验研究》文中提出我国膨胀土分布十分广泛,造成的工程危害和经济损失十分巨大,开展膨胀土改良研究,改善其工程性质一直是岩土工程界的热点问题;同时,作为世界范围内的钢材生产及钢渣产出大国,相较于美国、德国、日本等发达国家,我国的钢渣转化利用率极低,钢渣的产出堆存导致土地占用、河道淤积,带来严重的环境压力,开展钢渣资源化利用相关研究迫在眉睫。针对这一问题,本文依托国家自然科学基金面上项目(41672306),利用偏高岭土的“火山灰活性”激发钢渣水化反应,在碱性环境下形成复合材料用以改良膨胀土路用性能。具体研究内容和结论如下:(1)开展了自由膨胀率、收缩率、有荷载膨胀率等试验,获取了偏高岭土-钢渣复合材料改良膨胀土胀缩特性变化规律。上述三类试验均加入3%生石灰以提供碱性环境,同时偏高岭土(0-2%-4%-6%)和钢渣(0-5%-10%-15%)均以等梯度、控制单一变量的方式进行掺入。由自由膨胀率试验结果可知,当钢渣掺入10%以上、偏高岭土掺入4%以上,7d和7d以上养护龄期的土试样自由膨胀率降至5%左右;由收缩率试验结果可知,当钢渣掺入10%以上、偏高岭土掺入2%以上,7d和7d以上养护龄期的土试样的收缩率降至5%以下;由有荷载膨胀率试验结果可知,当钢渣掺入10%以上、偏高岭土掺入4%以上,7d和7d以上养护龄期土试样的有荷载膨胀率降至0左右。(2)开展了无侧限抗压强度、压缩固结试验,获取了偏高岭土-钢渣复合材料改良膨胀土力学特性变化规律。上述两类试验均加入3%生石灰以提供碱性环境,同时偏高岭土(0-2%-4%-6%)和钢渣(0-5%-10%-15%)均以等梯度、控制单一变量的方式进行掺入。由无侧限抗压强度试验结果可知,当钢渣掺入10%以上、偏高岭土掺入为钢渣的1/2至1/3时,7d和7d以上养护龄期下土试样的无侧限抗压强度增至2MPa以上,且通过对比钢渣掺入15%时7d和28d养护龄期下土试样强度比值,发现偏高岭土掺量和比值呈现正相关,验证了偏高岭土对钢渣早期水化活性的积极作用猜想;由压缩固结试验结果可知,当钢渣掺入10%以上、偏高岭土掺入4%以上,7d和7d以上养护龄期下土试样的压缩模量增至20MPa以上。(3)开展了XRD、SEM、MIP等微观测试分析,获取了偏高岭土-钢渣复合材料改良膨胀土微观结构特征变化规律。上述两类试验均加入3%生石灰以提供碱性环境,同时结合胀缩特性试验、力学特性试验,选取偏高岭土和钢渣的典型掺量进行微观机理分析。试验结果验证了偏高岭土-钢渣复合材料改良膨胀土中广泛分布的主要水化产物为C-S-H,C-A-S-H,Aft等。同时通过SEM扫描电镜对土颗粒表面进行观测,发现了上述水化产物对土颗粒形成包裹或胶结,也进一步解释了土试样在胀缩特性和力学特性方面的改良机理,为碱性环境下偏高岭土和钢渣在改良膨胀土提供了理论基础和依据。
冯双喜[2](2020)在《动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究》文中提出随着城市化进程的不断深入,我国城乡基础设施建设进入全新的纵向立体化开发与利用阶段,工程安全和环境安全已经成为软黏土地区重大基础设施建设的根本要求。研究表明,软黏土的不良工程特性和复杂的建设环境是引发工程事故的关键所在,一旦出现严重的工程事故,将引起巨大的经济损失,对周边环境和社会产生恶劣影响。在复杂的建设和服役环境中,软黏土承受动应力场和渗流场耦合(动渗耦合)作用,其力学行为与单一动应力场和静应力场不同,呈现出复杂性和不确定性,因此,合理评价动渗耦合条件下软黏土的变形特性并开展软黏土沉降预测研究,是最大限度地降低或者避免岩土及地下工程灾变的重要保障。以滨海软黏土为研究对象,软黏土变形为研究问题核心,从滨海软黏土基本工程特性出发,重点研究动渗耦合条件下软黏土变形规律,建立了动渗耦合作用下软黏土的本构关系,结合工程实践,提出了动渗耦合条件下软黏土地基承受不同潮幅、交通荷载大小和反复水位周期等多因素耦合的沉降预测公式,并基于多因素耦合沉降预测公式和灰色预测理论开发了动渗耦合条件下软黏土地基沉降预测程序。研究成果有助于提升我国软黏土地基变形合理评价和有效控制方面的科技水平,为软黏土地区工程建设的安全预测、评判和正常工作提供科学计算方法和理论依据。首先,开展了滨海软黏土工程特性分析,从沉积历史、矿物成分、微观结构出发,开展了一系列室内外试验,对滨海软黏土工程特性进行了评价。重点分析了滨海软黏土的强度、渗透和变形特性,建立了滨海地区实用性参数指标关联关系。针对强度特性,重点分析了不排水抗剪强度与深度、塑性指数等指标经验关系;针对渗透特性,研究了渗透系数与孔隙比、固结压力的相关性,分析了渗透系数各向异性系数变化规律;针对变形特性,重点分析了压缩指数、固结系数、固结比、次固结系数与基本物性指标的关联关系。研究结果为动渗耦合条件下软黏土的力学响应分析提供数据参考。其次,开展动渗耦合的三轴试验,系统研究了渗透压、动应力比和循环次数对软黏土渗透和变形特性的影响。对比分析了静应力场和动渗耦合条件下软黏土的渗透特性,建立了在动渗耦合条件下渗透系数与渗透压、动应力比和循环次数的预测关系式。此外,对比分析了单一动应力场和动渗耦合条件下软黏土的滞回特性、动弹性模量和累积变形特性。提出了动渗耦合条件下动模量与循环次数的经验表达式,为动渗耦合条件下本构模型构建提供理论基础。然后,结合动渗耦合条件下软黏土的应力-应变特性,在临界状态理论和边界面理论的框架下,通过在边界面方程中考虑了先期固结压力与渗透系数关系,提出了一种广义的边界面方程,利用一致性条件获取了加载面的塑性模量,建立了动渗耦合条件下可综合反映软黏土累积变形、滞回特性和循环弱化特性的弹塑性本构模型。采用Fortran语言二次开发了UMAT子程序,并与试验结果对比,验证了模型正确性。最后,选取承受交通荷载和反复水位变化的滨海地区典型软黏土路基工程,将动渗耦合弹塑性本构模型与ABAQUS数值软件结合,开展了现场监测试验和数值模拟分析,重点研究了软黏土地基的中心沉降、分层沉降、路堤差异沉降、超静孔隙水压力等,验证了数值模型的正确性。结合数值模拟结果,分析了不同潮幅、交通荷载大小和反复水位周期等因素对软黏土地基中心沉降的影响,采用双曲线拟合方法建立了多因素耦合的沉降预测表达式。基于灰色理论和多因素耦合预测公式,采用Visual Basic(VB)开发了动渗耦合条件下软黏土沉降预测程序,实现了灰色预测、多因素耦合软黏土地基沉降预测功能,预测误差控制在5%范围内,实现了沉降精准预测目标。研究成果可推广应用滨海地区类似软黏土路基工程,为动渗耦合条件下软黏土沉降变形精准防控提供理论和技术支撑。
李彬[3](2020)在《MSWI炉渣在道路路基中的适用性研究》文中指出近年来,由于我国工业化和城镇化的迅猛发展,城市生活垃圾清运量也随之递增,而焚烧处理是垃圾处理的主要方式之一,因此,导致了大量的城市生活垃圾焚烧(简称MSWI)炉渣的产生,国家鼓励单位和个人对这些固体废弃物进行回收再利用;同时,国家“十三五”规划要求我国基础设施(含道路)进行进一步的建设开发,不可避免地造成河砂以及山体石料等自然资源的消耗;另一方面,建设“海绵城市”要求道路能够满足路面以及路基结构的一体化透水性能,而目前传统路基填土难以实现这一目标。为解决上述问题,本文对MSWI炉渣在道路路基中的适用性进行了一系列研究。基于上述研究背景,本文以MSWI炉渣作为试验对象,主要从三个方面研究并探讨了该材料在道路路基中的适用性。首先,主要从环境影响方面对MSWI炉渣进行研究,而环境影响分析又包括了MSWI炉渣的浸出毒性、渗流特性、吸附特性以及浸出特性;第二,文章从物理力学性质方面对MSWI炉渣进行了研究,而物理力学性质包括了MSWI炉渣的抗剪强度、承载比、变形特性以及破碎性;最后,通过abaqus模拟并评价了交通荷载下,MSWI炉渣替代填土作为路基使用时的可行性,并探讨了不同路基材料对于路面、路基动力响应的影响。经归纳主要得到了如下结论:(1)依据标准毒性浸出方法(TCLP)对MSWI炉渣的浸出毒性进行了测定,发现其浸出浓度低于危险废物鉴别标准,并参照垃圾焚烧炉渣集料(GBT 25032-2010)规范可知,MSWI炉渣对环境的影响甚微,满足作为路基填料的环境要求。(2)MSWI炉渣试样的渗透系数与压实度、水力梯度之间皆呈现负相关关系,其中压实度是影响炉渣试样渗透系数的主要因素,99.4%压实度炉渣试样的渗透系数远远高于传统路基填土的渗透系数,将MSWI炉渣作为路基材料使用对于全透水道路的实现具有十分积极的意义。(3)MSWI炉渣对于亚甲基蓝具有显着的吸附效果,炉渣的单位吸附量与亚甲基蓝溶液初始浓度、吸附时间之间呈现正相关关系,而炉渣粒径越小,单位吸附量越大,炉渣最大单位吸附量可以达到5.75 mg/g,去除率则与初始浓度呈现为负相关关系,当初始浓度较低时,去除率最高可达95%以上,因此,使用MSWI炉渣作为路基材料可以起到“净化”地表径流的作用。(4)针对炉渣的浸出规律,研究发现,液固比越高,炉渣的浸出浓度越低,浸出量越高;其次浸出浓度在p H=2.88的酸性环境中要高于p H=7的中性环境;最后研究发现,炉渣颗粒粒径越小,部分重金属浸出浓度越大,而Cu、Ba、Mn则呈现出相反的规律。(5)MSWI炉渣试样的压实度越高,抗剪强度也越高,另一方面,相同压实度下,湿侧(击实曲线最优含水率右侧)工况下炉渣粘聚力以及内摩擦角要略高于干侧(击实曲线最优含水率左侧)工况下的炉渣试样;炉渣CBR值和压实度同样呈现正相关关系,且CBR值最高可达15.7%,是道路路基设计规范对CBR值要求的近4倍。因此,炉渣满足道路路基材料的强度要求。(6)MSWI炉渣的浸水膨胀率与压实度呈现负相关关系,最大值为0.1%,远远低于公路路基设计规范对于工业废渣填料的浸水膨胀率限值;此外,炉渣具有剪胀性,且压实度越高,剪胀量越小;垂直应力越大,剪胀量越大;另一方面,压实度越高,炉渣压缩模量越大,且最高可达到30.864 MPa,属于低压缩性土,因此可以证明MSWI炉渣作为道路路基材料具有较为突出的抵抗变形的能力;MSWI炉渣的破碎率随着垂直应力和压实度的增加而增加,而和剪胀量、峰值膨胀角之间呈现负相关关系。(7)通过压缩模量对弹性模量进行估算,发现炉渣的弹性模量高于沥青路面设计规范中对于路基填料弹性模量的要求。之后,通过有限元模拟软件abaqus对MSWI炉渣路基和某填土路基两种工况进行模拟分析,发现MSWI炉渣作为道路路基材料时,道路路面及路基沉降量明显小于后者,而面层底部、路基顶部的横向以及纵向应变同样比后者小,因此可以证明MSWI炉渣可以替代路基填土作为路基填料使用,并且有利于道路结构的稳定。
黄烁菡[4](2019)在《有机污染物对河道底泥物理力学性质影响试验研究》文中研究说明本文通过室内试验对底泥的物理-力学性质进行了系统研究,以期为实际工程提供参考依据。研究所用河道底泥分别取自我国福建省福州市晋安东区浦东河、凤坂河、水上公园人工湖,以及江苏省扬州市七里河。首先,对不同地区原状底泥间物理-力学性状的差异进行了比较分析。之后,分别采用蒸馏水和过氧化氢氧溶液对底泥进行淋洗,研究了污染物含量对底泥物理-力学性状的影响。最后,通过外掺有机质制备人工污染底泥,进一步探讨了底泥物理-力学性状随可溶有机质种类和性质的变化规律。论文主要研究工作如下:(1)分别采用蒸馏水和过氧化氢溶液淋洗的方法改变底泥中污染物(包括有机质、可溶物质)含量,并对处理前后的底泥开展一系列的物理-化学试验,探讨了污染物含量对底泥物理性质的影响,明确了有机质含量降低引起底泥物理性质改变的原因。(2)对过氧化氢淋洗处理前后的重塑河道底泥进行一系列的一维固结渗透试验,研究了底泥压缩性状和渗透性状随有机质含量的变化规律,明确影响底泥压缩性状、渗透性状的关键因素。基于有机质对底泥物理性质的影响,探讨了有机质含量变化对底泥压缩性状和渗透性状的影响机理。(3)通过添加可溶性有机质孔隙液(甘油、尿素、腐殖酸钾)制备人工污染底泥。并对这些人工污染底泥试样开展一系列的物理试验,探讨了有机质含量对底泥物理性质的影响,结合可溶有机质孔隙液的粘滞系数、电导率和吸附量等孔隙液化学性质变化,明确孔隙液中有机质浓度变化引起底泥物理性质改变的原因。(4)对人工污染底泥样开展一系列的一维固结渗透试验,探讨了孔隙液中有机质浓度对底泥压缩性状和渗透性状的影响,基于可溶有机质孔隙液化学性质和底泥的物理性质变化,探讨有机质含量对底泥压缩和渗透性状影响机理。
邹圣锋[5](2019)在《海相软黏土流变固结特性理论与试验研究》文中研究说明针对海相软黏土地区软土层分布深厚、地基沉降特性复杂、工后变形具强流变性和应力历史依存性等特点,本文基于岩土体粘弹塑性概念,引入等时线理论模型,借助解析、半解析等手段,对不同加载形式下的海相软黏土渗流、固结、长期变形、应变率相关性、应力松弛等过程和特性进行了深入探讨,并开展对中国宁波滨海软黏土、澳大利亚西北海湾海洋软黏土等海相黏土的系统性室内试验研究,验证了本文的理论和模拟结果。具体工作如下:(1)滨海软黏土非线性渗透特性试验研究。采用GDS渗透仪对宁波滨海地区软黏土进行渗透试验,测定了不同水头下的渗透系数变化规律。比照重塑样与原状样试验结果,并选取4种经典渗透模型验证试验结果。基于试验结果提出了一种新的非线性渗透模型,用于描述软黏土孔隙流体在渗透压差下的渗流规律。收集不同文献中十组土样的渗透试验数据,验证新模型的合理性并对比已有模型的适用范围,结果表明本文新模型对所选土样均具有良好的适用性,优于已有模型。(2)单层地基一维流变固结理论研究。参考西原模型,建立了考虑土体粘弹塑性压缩特性的单层地基一维流变固结理论控制方程。基于一维线弹性固结解析解,采用半解析法求解控制方程,得到了竖向变形、孔压、固结度等的一维固结近似解。分析了单面排水和双面排水情况下土体的固结过程,探讨了土体粘弹塑性特性、粘塑性屈服应力、线性加载等对土体的竖向变形、超静孔压分布以及固结度发展的影响规律。(3)双层地基一维流变固结理论研究。拓展单层地基一维固结理论应用于多层地基,建立了考虑土体粘弹塑性压缩特性的双层地基一维流变固结理论控制方程。采用Matlab编程求解,得到双层地基条件下竖向变形、孔压、固结度等的一维固结半解析解,并进行验证。分析了单、双面排水两种工况下双层地基的固结过程,探讨了 土体双层地基、渗透系数、Hooke体、Kelvin体和Bingham体等对地基土层竖向变形、超静孔压分布以及固结度发展的影响机理。(4)滨海软黏土流变特性试验研究。借助GDSCTS固结仪和GDSTAS三轴仪对宁波地区滨海软黏土样开展了恒应力长期作用下的一、三维固结试验与流变试验。研究了流变固结过程中土体压缩的非线性特性和应力历史依存性,并选用部分土样分析了应力松弛特性和应变率加载特性,结合不同围压条件下的三轴固结排水流变试验结果,系统分析了宁波软黏土的流变特性。(5)粘弹塑性等时线流变固结模型研究。基于等时线理论,引入粘弹性参量,推导了瞬时弹性、粘弹性、粘塑性应变率与应力增量的关系,建立了考虑弹-粘弹-粘塑性变形特性的软黏土一维流变固结等时线模型。分别推导了描述软黏土流变固结耦合效应、应变率效应、应力松弛效应等流变时效特性的解析式,并介绍了参数确定方法。结合宁波软黏土、Batiscan黏土、香港HKMD海相软黏土等的试验成果,验证了模型的有效性。(6)海洋软黏土流变特性试验研究。采用Geocomp Load Trac Ⅲ固结仪和等应变率加载仪,对西澳大利亚海洋软黏土开展了 一维状态下的传统固结试验、流变压缩试验、常应变率加载试验和应力松弛试验等。研究了西澳大利亚海洋软黏土在复杂加载路径下的流变压缩特性,得到了不同应力水平、应变率条件下的应力应变关系。重点分析了应力状态、加载时间、应变率等对土体压缩参数和流变参数的影响,为验证流变固结理论的适用性提供基础。(7)超固结土粘弹塑性等时线流变固结模型研究。考虑软黏土在正常固结状态和超固结状态的区别,提出了动态弹塑性过渡应力概念,给出了不同加载路径和时长条件下的动态弹塑性过渡应力求解公式,建立了考虑软黏土超固结状态的一维流变固结等时线模型。推导了软黏土的流变固结耦合效应、应变率效应、应力松弛效应等流变时效特性解析表达式,确定了模型参数的确定方法。对比新模型的计算结果与西澳大利亚海洋软黏土室内试验成果,验证了模型对预测流变压缩特性、应变率效应和应力松弛效应等均具有良好的应用效果。
沈胜强[6](2019)在《土—聚合物改良膨润土竖向屏障对重金属污染物阻隔性能的研究》文中指出本文以国家重大专项重点研发计划子课题(2018YFC1803100,2018YFC1802300)、国家自然科学项目(41877248)和江苏省重点研发计划(BE2017715)为课题依托,以土-聚阴离子纤维素、黄原胶改良膨润土系竖向屏障材料(亦称作隔离墙材料或回填料)为研究对象,以揭示其工程特性和改良机理为研究目标,通过一系列室内试验和理论分析计算,对两种改良回填料的基本物理性质、工程特性、化学相容性、阻滞性能和微观机理等方面进行了研究。主要研究成果如下:(1)通过研究CaCl2溶液作用的5种改良膨润土的工程特性,筛选了2种聚合物——聚阴离子纤维素和黄原胶作为改良材料。考察了聚阴离子纤维素和黄原胶改良膨润土的基本特性及其浆液和易性,2种改良材料均可提高改良膨润土的膨胀特性、液限,降低其比重。相同试验条件下,与未改良膨润土滤饼相比,改良膨润土滤饼的渗透系数低1个数量级,且渗透系数数值随聚合物掺量的增大而降低。相同试验条件下,聚合物掺量越高,聚阴离子纤维素和黄原胶改良屏障材料的压缩性较大、渗透系数越低。(2)研究了重金属铅作用下改良屏障材料的化学相容性。基于一系列的室内试验,研究了污染液作用下,改良膨润土的基本物理性质、滤饼渗透特性、屏障材料的渗透特性及压缩特性等。与CaCl2溶液相比,Pb(NO3)2浓度变化对改良膨润土滤饼渗透系数影响显着。与未改良屏障材料相比,改良屏障材料的液限较高、比重较低;重金属Pb污染后,三种屏障材料的液限降低、比重增大。在0500 mmol/L的Pb(NO3)2浓度范围内,聚合物掺量≥0.6%时,改良回填料(砂:膨润土:聚合物的干质量比为89.4:10:0.6)可满足防渗要求(≤10-9 m/s)。相同试验条件下,与未改良屏障材料相比,改良屏障材料的渗透系数低1个数量级,且受Pb(NO3)2浓度影响较小,渗透系数低于10-9 m/s,污染前后的增长幅度(kc/kw)低于10倍。在50 mmol/L的Pb(NO3)2溶液作用下,采用烘干研磨法制备的改良屏障材料均发生聚合物洗脱现象,渗透系数显着增大。一维固结压缩试验表明,试样即受到重金属铅污染的浓度越大,聚阴离子纤维素和黄原胶改良屏障材料的初始孔隙比和压缩指数越低:污染前CC均为0.19,500 mmol/L的Pb污染后,两种屏障材料的CC分别为0.12和0.14。(3)通过扫描电镜及能谱分析、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱分析、Zeta电位等分析,查明了聚合物对膨润土及回填料的改良作用微观控制机制。聚合物对膨润土的改良机理包括:聚合物凝胶对膨润土团聚体间的填充和粘结作用;聚合物中羧基(COO-)、羟基(-OH)等官能团对重金属铅的螯合吸附作用;阴离子型聚合物与带负电的膨润土颗粒之间,通过Ca2+和Pb2+等阳离子架桥结合作用;减小膨润土团聚体的粒径,增大了比表面积,增大了电负势增加,进而提高吸附性能;聚合物对屏障材料的改良作用为改良膨润土对砂颗粒的包裹、孔隙填充和颗粒间粘结作用。(4)通过系列Batch吸附试验,研究了聚阴离子纤维素和黄原胶改良屏障材料对铅、锌重金属污染物的吸附性能。吸附平衡状态下,屏障材料对Pb的去除率随污染液初始浓度增大而降低;同条件下,与未改良屏障材料相比,两种改良屏障材料对Pb的去除率较高;等温吸附模型拟合结果显示,无论在单一污染或复合污染环境中,两种改良屏障材料试样的最大吸附量qm均高于未改良屏障材料的qm。根据Freundlich模型,得到三种试样的N值均小于1,表明材料对Pb(II)亲和力较强,具有较好的吸附能力。D-R模型所得材料的平均吸附自由能(E)均在8.0 kJ/mol<|E|<16.0 kJ/mol范围内;表明三种材料对Pb的吸附机理主要为离子交换吸附。三种回填料对Zn的等温吸附模型亦得到了相似的结论。(5)通过土柱化学渗透试验和理论分析计算,研究了改良屏障材料阻滞重金属Pb和Zn运移的性能。随Pb(NO3)2污染液浓度增大,三种屏障材料阻滞Pb和Zn的化学渗透膜效率系数ω、阻滞因子Rd均减小,有效扩散系数D*均增大。相同试验条件下,与未改良屏障材料相比,两种改良屏障材料的化学渗透膜效率系数ω、阻滞因子Rd较大,有效扩散系数D*较小。累积质量比法和相对浓度法拟合结果均较显着,拟合度R2均大于0.80;但相比之下,累积质量比法所得拟合结果较相对浓度比法更优。土柱化学渗透试验所得的阻滞因子(Rd-土柱试验)大于柔性壁CMR法拟合所得的阻滞因子(Rd-累积质量比法)。
刘亦民[7](2019)在《软土地基电渗加固机理试验和理论研究》文中指出滨海地区广泛存在的软弱土以及疏浚工程和吹填工程产生的疏浚土和吹填土,通常具有高含水率、高压缩性、低渗透性以及低抗剪强度的特性。在对其进行工程应用之前通常需要进行前置处理,采用传统的地基处理方法往往耗时较长且难以达到预期目标。电渗法加固软土地基,其排水效率与土中孔径大小无关且不易造成地基失稳,被认为是处理高含水率、低渗透性的软土地基较为高效的方法,但其加固机理尚不明确、理论预测值与实际值至今存在较大误差,这些都限制着电渗法的推广应用。本文在前人的基础上,从宏观、微观并行的两条线路上对电渗法加固软土地基进行研究。首先,总结了研究粘性土微观结构的主要测试方法和原理,并在此基础上开展了电渗过程中土体微观孔隙结构发展规律的室内试验研究,这一部分主要包含三个室内试验。第一个试验对比分析了黄铜和纯铝作为阴阳电极材料时的表现,主要从电渗排水、能耗、SEM图像表面特征以及处理前后土体孔隙分布等方面进行对比;在电渗固结完成后,粘粒结构由空架-蜂窝式结构演化为团聚絮凝结构,粘粒之间的连结方式由边-边连结和边-面连结转化为面-面连结,土体中0.1~1μm孔径的小孔隙占主导地位。第二个试验着重关注电渗过程中土体微观孔隙结构的变化规律,试验结果表明土体微观结构受含水率影响较大,而土体含水率与电渗处理时间以及土体距排水口的距离紧密相关,具有明显的时效性;对阳极土体SEM图像的定量分析表明,电渗对土体微观图像的定向分维值和概率熵影响无规律,因此电渗处理对土体孔隙定向排布特性的影响不明显。第三个室内试验则从微观的角度定性、定量地解释了电渗法联合化学注浆加固土体的机理,结果表明土体表面的承载力与土体微结构的孔隙度分维值负相关。然后,基于以上试验中观测到土体由饱和状态转变为非饱和状态,设计一维电渗排水试验系统性研究土体电渗透系数与饱和度的关系。土体饱和时,实测电渗透系数值与H-S理论预测值小一个数量级,这是因为该理论夸大了电场对水流的驱动力以及忽略了溶液中剩余离子对表面电荷的作用力;土体饱和度区间为50%~100%时,电渗透系数与饱和度Sr存在近似幂函数的关系,用相对电渗透系数可表达为:ke,rel=a(Sr)b,其中a、b均为与土体性质相关的拟合参数。非饱和土体的电渗透系数与土体的孔隙分布有关,土体孔隙尺寸越小,电渗透系数值下降的越快。在此室内试验的基础上,为对比不同土体的电渗系数,本文提出了电渗透系数值实验室测定的标准流程,即以小型改进的Miller Soil Box为基础,采用板状不锈钢电极,施加1 V/cm左右的电势梯度,土体初始含水率应设定为液限或略高于液限;测定时间应设定在整个电渗排水的中前期,即电渗排水速率尚未急剧减小的时间段。接着,基于水头差和电势差引起的水流可以线性叠加和有效应力原理,建立了饱和土体的一维、二维电渗固结理论,给出了常见的阴极排水、阳极不排水边界条件下的孔压、固结度的解析解;介绍了工程中常见的轴对称条件下的电渗固结方程及其解析解。通过有限元软件Comsol对二维情况土体电渗进行模拟,修正了二维电渗解析解中不合理的边界条件假定,并对比不同电渗透系数与水力渗透系数比值下的孔隙水压力分布,结果表明电渗法更适于处理ke/kh≥10的低渗透性的黏土。最后,考虑到实际工程中土体通常是含气泡的高饱和度土,将土中孔隙流体视为具有可压缩性的混合流体,通过联立质量连续方程和非饱和土有效应力公式推导了一维条件下的高饱和度土电渗固结方程,并给出了阴极排水、阳极不排水边界条件下的解析解。算例结果表明,高饱和度土的固结度发展略微慢于饱和土,但最终的孔隙水压力要明显小于饱和土。基于非饱和土的达西定律、欧姆定律和质量连续方程,推导了非饱和土电渗时的水分运移方程,对比方程的计算结果与文献中的实际数据发现两者吻合较好,证实了该方程的实用性。
缪姜燕[8](2018)在《考虑渗流影响的软黏土动力特性试验研究》文中进行了进一步梳理随着“十三五”现代综合交通运输体系发展规划的提出,中国交通基础设施“十横十纵”多层次的网络规模进一步扩大,尤其是较为发达的沿海地区,交通设施建设覆盖面积最广,密度最大。然而,沿海地区广泛分布着软黏土,软黏土具有高孔隙比、高压缩性、高含水率、低渗透性、低抗剪强度的“三高两低”不良工程性质,导致交通设施地基在循环荷载作用下稳定性大大降低,甚至威胁到交通设施的正常安全运营。此外,沿海地区降水丰富,地表水系发达,引起地下水运动活跃,土体内孔隙水的渗流运动显着,这在一定程度上对软黏土地基的工程特性也产生影响。因此,研究考虑渗流影响的软黏土动力特性是工程建设和日常维护的必然需求,对预防和控制地基的不稳定发展,提供灾变应对策略具有重要意义。本文以天津滨海地区饱和软黏土为研究对象,通过一系列GDS排水动三轴试验、SEM扫描电镜试验和压汞试验,分析了渗透压、固结围压、动应力比、振动频率和振次对软黏土动力特性的影响,得到了动渗耦合场下软黏土的动力变形特性、刚度动态发展特征和渗透性变化规律,并从微观角度定性定量揭示了考虑渗流的软黏土宏观力学特性的内在原因。研究结果表明:(1)渗流作用下软黏土动力变形有两种发展模式:渐稳型和发展型,且每种发展模式下塑性变形有三个发展阶段:瞬时增长阶段、减速增长阶段和稳定发展阶段(渐稳型)或线性增长阶段(发展型),这与渗透压、动应力比和振动频率大小有关。考虑渗流影响的软黏土动力变形比不排水动应力场中的变形大,且振动频率越低,差异性越明显。动渗耦合场中,累积塑性应变随渗透压和动应力比的增大呈指数增长,而随振动频率的增大呈幂函数减小。在Monismith指数模型的基础上,建立了考虑渗透压、固结围压、动应力比和振动频率的软黏土塑性变形预测模型,该经验模型可以很好地预测渗流影响下软黏土的动力变形。(2)考虑渗流的软黏土动弹性模量随振次增加先快速增大后缓慢减小,但减小程度很小。考虑渗流的软黏土刚度比不排水动应力场中的刚度大,但随着振动频率增大,渗流对刚度的影响减小。软黏土动弹性模量与渗透压、动应力比和振动频率有关,且随渗透压和振动频率的增大而减小,随动应力比的增大而增大。引入动弹性模量估算参数δ,不同渗透压下根据土体变形的大小,参数δ与累积塑性应变存在两种定量关系:幂函数关系(1%)和二次多项式函数关系(>1%);不同动应力比下,参数δ与累积塑性应变的对数呈线性减小关系;不同振动频率下,参数δ与累积塑性应变呈线性减小关系。SEM图像显示,考虑渗流影响的软黏土土骨架结构性更强,土团粒间的连结作用强,且孔隙的连贯性好,大孔隙较多。(3)循环荷载作用下,软黏土渗透系数发展有两个阶段:快速衰减阶段和稳定发展阶段,两阶段的分界点在2000振次附近,且第一阶段内渗透系数衰减量能达到90%。10000振次后,渗透系数减小量随渗透压的增大呈指数减小,随动应力比增大线性增长,随振动频率的增大呈幂函数减小。压汞试验定量分析得到的软黏土孔隙结构特征表明,孔隙总体积越大,峰值孔径及其含量越大,对应的渗透系数越大,表明土体的渗透性较好。
王坤[9](2019)在《司家营地区石英砂岩风化层固结与渗透特性研究》文中研究说明司家营铁矿区地处滦河流域,受河流冲积作用影响。发育厚层的卵砾石冲积层,第四系含水层水资源丰富。冲积层下部为石英砂岩风化层,其相对隔水性,使其成为第四系含水层与下部基岩裂隙含水层之间的隔水层。由于地下矿山采动,基岩裂隙水疏放,石英砂岩风化层底部孔隙水基本呈无压状态,风化层上部与底部的水头差增大。有效应力发生了改变,石英砂岩风化层发生压缩,渗透系数受到影响。对此种情况下的石英砂岩风化层压缩性、渗透性及渗流稳定性的研究对第四系水资源及矿井水防治有一定的指导意义。对司家营地区石英砂岩风化层进行现场踏勘后钻孔取原状样,通过常规土工试验测得其物性,分析其工程分类及其含水率等物性与埋深的关系。通过压缩试验评判其压缩性,计算其压缩指数、压缩模量、先期固结压力等参数,并分析其压缩性影响因素。通过常规的变水头渗透试验分析评判风化土的渗透性,并通过自制的模拟土柱实现模拟基岩裂隙释水后风化土的渗流试验、渗流变形试验。分析得石英砂岩风化土属粉土质砂,砂粒结构,中等压缩性土,其压缩性受自身砂粒结构、天然含水量、孔隙度影响较大。石英砂岩风化土的渗透性与砂土相近。模拟土柱渗透试验中,试验初期风化土层底部砾石层疏水导致风化层底部释水,实际隔水层厚度减小,测得的渗透系数高于饱和状态下的渗流,由于风化层底部释水,有效应力改变,风化层土体发生压缩,试验后期,非饱和状态下土样渗透系数小于饱和状态下的渗透系数。石英砂岩风化残积土的渗透变形在定限状态下临界水力梯度为74.6,基岩裂隙水“脱顶”状态下,风化层最大水力梯度不足30,不足以对风化层土体造成渗流破坏。图31幅;表33个;参63篇。
李原[10](2019)在《石油类污染物在结构性黄土中运移传输机理与力学行为研究》文中研究说明我国油田采区、加油站、储油库等场地普遍存在石油泄漏的问题。石油类污染物质能改变土壤矿物组成与结构特征,造成土层承载能力下降,进而引发建筑物发生不均匀沉降,造成严重的灾害性事故以及经济损失。研究石油类污染物在结构性黄土中运移传输机理与力学行为,对石油泄漏场地土体污染破坏状况的准确评估及场地修复具有重要意义。综合采用试验研究(渗透试验、核磁共振试验、土工试验、微观结构试验)与理论分析相结合的研究手段,系统的开展了原油、柴油在结构性黄土、重塑黄土中的渗透传输规律及变形特性,获取创新性成果如下:1.弄清了柴油、原油在结构性土、重塑土中的渗透特性及水、油分布规律,揭示土体中水-油相互驱替及渗透传输机理。随柴油、原油对原状黄土、重塑黄土污染时间的延长,土体渗透系数增大,重塑黄土渗透系数增大程度高于原状黄土,原油对土体渗透系数的影响相对于柴油更为明显。柴油、原油在重塑黄土、原状黄土中渗透传输过程中,土体孔隙水在油的驱替作用下逐渐被排出,孔隙的大部分被油侵入;含水率随着土层深度的增加而增加,含油量随土层深度的增加而减小;随渗透反压的增大,土中的含水量减小,含油量增加。在土层深度为0~4 cm范围内,土体中原油含量明显高于柴油含量;在土层深度为4~10cm范围内,土体中柴油的含量明显高于原油的含量。2.获取了石油类污染物腐蚀条件下结构性黄土、重塑黄土的基本力学参数,弄清了应力与石油类污染物共同作用下结构性黄土的变形破坏规律。随柴油、原油对重塑黄土、原状黄土污染侵蚀时间的延长,土体的膨胀率、收缩率、无侧限抗压强度、抗剪强度参数(粘聚力、内摩擦角)均表现出了减小的趋势,压缩指数变形出了增大的趋势。而且,随柴油、原油污染时间的延长,重塑土与原状土的剪切破坏面逐渐由“斜45°”型向“鼓胀”型转变。结构性黄土的结构发挥度随油污染侵蚀时间的增加逐渐变弱。原油对原状土抗剪强度、结构性的影响显着高于柴油。3.分析了原状黄土的矿物成分、孔隙结构、颗粒组成、结晶相变等结构特征的变化规律,揭示了石油类有机污染物腐蚀原状黄土的结构特性演化机制。在柴油、原油污染侵蚀作用下,原油对重塑黄土表面微观形貌腐蚀效果最为明显,原状黄土颗粒接触结合形式变弱、颗粒聚合体粒度差异变大,其结构性对油的污染腐蚀作用有一定抑制效果。在柴油、原油侵蚀作用下,原状黄土的孔径主要集中在0.01~1 μm和3~100μm、0.01~1μm和3~11μm范围内,重塑黄土的孔径主要集中0.01~1μm和2~30 μm范围内。相对于柴油的污染腐蚀作用,原油对原状黄土的孔隙结构影响更为明显。重塑黄土的孔隙结构受油的腐蚀作用影响比原状黄土小。随柴油、原油污染腐蚀时间的增加,原状黄土、重塑黄土的比表面积表现出先增大后减小的趋势,平均粒径、径距持续减小,原状黄土的中位径剧烈减小后趋于平稳,重塑黄土的中位径较小、受油污染影响不明显。柴油、原油污染重塑黄土、原状黄土的粘聚力、内摩擦角与平均粒径、比表面积、中位径D50有明显的相关性。4.基于修正剑桥本构模型,对模型参数进行修正,使本构模型适用于石油类污染物污染土,建立了油污染土弹性区、塑性区的孔隙比演化数学表达式。采用油污染土固结试验结果验证了模型的可靠性。模型计算结果显示随油污染时间的增加,土体的弹性区首先快速减小,其后缓慢减小,土体承载力在油污染初期下降剧烈,土体变软,在油污染后期土体内应力再次趋向稳定。
二、Consolidation Properties of Highly Plastic Clay During Osmotic Pressure Consolidation Test(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Consolidation Properties of Highly Plastic Clay During Osmotic Pressure Consolidation Test(论文提纲范文)
(1)偏高岭土—钢渣复合材料改良膨胀土路用性能试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 钢渣基本性质及研究背景 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 膨胀土改良研究 |
1.3.2 钢渣资源化利用 |
1.3.3 偏高岭土改良机理论述 |
1.4 现有研究存在的问题 |
1.5 本文研究内容与方法 |
1.6 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 钢渣 |
2.1.2 偏高岭土 |
2.1.3 生石灰 |
2.1.4 膨胀土 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 基本性质试验 |
2.2.2 试样制备 |
2.2.3 胀缩特性试验 |
2.2.4 力学特性试验 |
2.2.5 微观机理试验 |
2.3 本章小结 |
第三章 改良膨胀土胀缩特性 |
3.1 自由膨胀率试验 |
3.1.1 试验概述 |
3.1.2 试验数据分析 |
3.2 收缩率试验 |
3.2.1 试验概述 |
3.2.2 试验数据分析 |
3.3 有荷载膨胀率试验 |
3.3.1 试验概述 |
3.3.2 试验数据分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 改良膨胀土力学特性 |
4.1 无侧限抗压强度试验 |
4.1.1 试验概述 |
4.1.2 试验数据分析 |
4.2 压缩固结试验 |
4.2.1 试验概述 |
4.2.2 试验数据分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 微观试验及机理分析 |
5.1 X射线衍射试验(XRD) |
5.1.1 试验概述 |
5.1.2 试验数据分析 |
5.2 扫描电子显微镜试验(SEM) |
5.2.1 试验概述 |
5.2.2 试验数据分析 |
5.3 压汞孔隙率测定试验(MIP) |
5.3.1 试验概述 |
5.3.2 试验数据分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 偏高岭土、钢渣对膨胀土的胀缩特性改良结论 |
6.1.2 偏高岭土、钢渣对膨胀土的力学特性改良结论 |
6.1.3 微观机理分析结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(2)动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软黏土动力特性与渗透特性 |
1.2.2 多场耦合下软黏土变形特性 |
1.2.3 软黏土本构模型 |
1.2.4 软黏土沉降预测 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.4 创新点与技术路线 |
1.4.1 创新点 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 滨海软黏土工程特性试验分析 |
2.1 概述 |
2.2 基本物理特性 |
2.2.1 沉积历史 |
2.2.2 矿物成分 |
2.2.3 微观结构特征 |
2.3 软黏土强度特性 |
2.4 软黏土渗透特性 |
2.5 软黏土变形特性 |
2.5.1 压缩指标 |
2.5.2 固有压缩曲线和沉积压缩曲线 |
2.5.3 固结系数 |
2.5.4 超固结比 |
2.5.5 次固结特性 |
2.6 本章小结 |
第3章 考虑渗流作用的软黏土动力变形与渗透特性试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验设计与试验方案 |
3.2.1 试验土样 |
3.2.2 试验仪器和步骤 |
3.2.3 试验方案 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 动渗耦合作用下软黏土渗透特性 |
3.3.2 动渗耦合作用下软黏土动力变形特性 |
3.4 本章小结 |
第4章 动渗耦合作用下软黏土弹塑性本构模型研究 |
4.1 概述 |
4.2 本构模型建立 |
4.2.1 弹性应变增量 |
4.2.2 正常固结线和临界状态线 |
4.2.3 边界面方程 |
4.2.4 硬化规律与一致性条件 |
4.3 模型参数确定 |
4.4 模型UMAT实现 |
4.5 本章小结 |
第5章 动渗耦合作用下软黏土地基沉降预测数值模拟研究 |
5.1 概述 |
5.2 动渗耦合作用下软黏土地基沉降现场试验分析 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 现场监测布置 |
5.2.3 试验结果分析 |
5.3 动渗耦合作用软黏土地基沉降数值模拟分析 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 数值结果与监测结果对比 |
5.3.3 影响因素分析 |
5.3.4 沉降预测方法对比分析 |
5.3.5 多因素耦合沉降预测公式建立 |
5.4 动渗耦合条件下软黏土沉降预测程序设计 |
5.4.1 界面设计 |
5.4.2 程序调试 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录-程序 |
附录 A:动渗耦合作用下软黏土弹塑性本构模型研究 |
附录 B:考虑动荷载与渗流多影响因素的软黏土地基变形预测模型 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(3)MSWI炉渣在道路路基中的适用性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 MSWI炉渣物化特性的研究进展 |
1.2.2 MSWI炉渣的工程特性 |
1.2.3 MSWI炉渣的浸出环境特性及再生利用 |
1.2.4 道路路基承载性仿真模拟 |
1.2.5 目前存在的问题 |
1.3 研究目的及意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 试验材料及试验方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试验设计 |
2.2.2 试样制备 |
2.2.3 试验仪器 |
2.2.4 试验方法 |
第三章 MSWI炉渣的环境影响分析与评价 |
3.1 概述 |
3.2 浸出毒性结果与分析 |
3.3 炉渣的渗流特性 |
3.3.1 概述 |
3.3.2 不同水力梯度下压实度对渗透系数的影响 |
3.3.3 不同路基材料的渗透系数的对比分析 |
3.4 炉渣的吸附特性 |
3.4.1 概述 |
3.4.2 亚甲基蓝溶液的初始浓度和等温吸附线 |
3.4.3 吸附反应时间和吸附动力学分析 |
3.4.4 MSWI炉渣对亚甲基蓝的吸附作用机理 |
3.5 炉渣的浸出特性 |
3.5.1 概述 |
3.5.2 液固比对炉渣中重金属浸出的影响 |
3.5.3 p H对炉渣中重金属浸出的影响 |
3.5.4 粒径对MSWI炉渣重金属浸出浓度的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 MSWI炉渣的物理力学性质分析 |
4.1 概述 |
4.2 抗剪强度试验结果与分析 |
4.2.1 应力-应变曲线 |
4.2.2 残余强度及峰残差 |
4.2.3 抗剪强度及抗剪强度指标 |
4.3 承载比试验结果及分析 |
4.3.1 承载比CBR概述 |
4.3.2 压实度对CBR的影响评价 |
4.3.3 不同路基材料的CBR对比 |
4.4 变形特性 |
4.4.1 MSWI炉渣的浸水膨胀率试验分析 |
4.4.2 剪胀特性 |
4.4.3 固结压缩特性 |
4.5 破碎性及评价 |
4.5.1 颗粒破碎概述 |
4.5.2 垂直应力及压实度对MSWI炉渣破碎性的影响 |
4.5.3 MSWI炉渣破碎特性和剪胀特性之间的关系 |
4.6 本章小结 |
第五章 交通荷载下作为道路路基材料的性能模拟分析 |
5.1 概述 |
5.2 计算模型建立 |
5.2.1 几何模型建立 |
5.2.2 道路各层结构的材料属性 |
5.2.3 基本假设与边界条件 |
5.2.4 移动荷载设置 |
5.3 模拟结果与分析 |
5.3.1 不同路基材料对道路不同深度处沉降和应力分布影响 |
5.3.2 不同路基材料下的道路应变时程曲线 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
图表目录 |
致谢 |
作者简历 |
攻读硕士学位期间取得成果 |
(4)有机污染物对河道底泥物理力学性质影响试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 工程背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 河道底泥污染特性 |
1.2.2 底泥中有机质分类及形态 |
1.2.3 有机质土的物理特性 |
1.2.4 有机质土的力学特性 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 存在的不足 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 主要技术路线 |
第二章 试验材料与试验方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 城市河道底泥基本性质 |
2.2.2 过氧化氢溶液淋洗法处理城市河道底泥 |
2.2.3 蒸馏水淋洗法处理城市河道底泥 |
2.2.4 人工配制污染底泥试验方法 |
2.3 底泥的物理-化学特性试验 |
2.3.1 有机质孔隙液的化学性质 |
2.3.2 底泥物理性质测定 |
2.3.3 底泥物理-化学试验方案 |
2.4 土样的一维固结渗透试验 |
2.4.1 试验方案 |
2.4.2 固结试验制样方法 |
2.4.3 一维固结渗透试验 |
2.5 本章小结 |
第三章 污染物对底泥物理性状的影响 |
3.1 引言 |
3.2 污染物含量对河道底泥比重的影响 |
3.3 污染物含量对河道底泥粒径分布的影响 |
3.4 污染物质含量对河道底泥界限含水率的影响 |
3.4.1 有机质对底泥界限含水率的影响规律 |
3.4.2 可溶污染物质对底泥界限含水率的影响规律 |
3.4.3 可溶有机质对底泥界限含水率的影响规律 |
3.5 孔隙液化学性质对底泥物理性质的影响 |
3.5.1 有机质孔隙液的化学性质 |
3.5.2 有机质孔隙液化学性质与底泥物理性质关系 |
3.6 本章小结 |
第四章 有机质对底泥压缩性状的影响 |
4.1 引言 |
4.2 有机质含量对河道底泥压缩曲线影响 |
4.2.1 河道底泥压缩曲线 |
4.2.2 不同有机质含量的河道底泥压缩曲线 |
4.2.3 有机质孔隙液对底泥压缩曲线的影响 |
4.3 有机质对河道底泥压缩性状的影响 |
4.3.1 有机质对底泥压缩指数的影响 |
4.3.2 有机质对底泥压缩系数的影响 |
4.3.3 有机质对底泥重塑屈服应力的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 有机质对底泥渗透性状的影响 |
5.1 引言 |
5.2 有机质对河道底泥渗透性状影响 |
5.2.1 河道底泥的渗透曲线 |
5.2.2 有机质含量对河道底泥渗透曲线的影响 |
5.2.3 不同初始含水率对底泥渗透性状的影响 |
5.3 有机质溶液对底泥渗透性状的影响 |
5.3.1 有机质孔隙液对底泥渗透曲线的影响 |
5.3.2 有机质孔隙液化学性质对底泥渗透性状的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)海相软黏土流变固结特性理论与试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 软黏土流变固结理论研究现状 |
1.2.1 软黏土流变固结理论的提出 |
1.2.2 软黏土流变固结本构模型发展概况 |
1.2.3 软黏土流变固结试验研究概况 |
1.3 软黏土等时线理论研究现状 |
1.3.1 软黏土等时线理论的提出 |
1.3.2 基于等时线理论的软黏土流变固结模型发展概况 |
1.4 软黏土流变固结理论研究存在的问题 |
1.5 本文主要工作及创新点 |
1.5.1 本文主要工作 |
1.5.2 本文创新点 |
第2章 基于GDS渗透仪的软黏土渗透试验及经验模型 |
2.1 引言 |
2.2 土体非线性渗透模型 |
2.3 试验方案与结果 |
2.3.1 试验设备 |
2.3.2 试验内容 |
2.3.3 渗透系数的计算 |
2.3.4 渗透系数发展规律 |
2.4 渗透经验模型研究 |
2.4.1 试验数据拟合及新模型的提出 |
2.4.2 本章模型适用性验证 |
2.5 本章小结 |
第3章 考虑粘弹塑性的软黏土单层地基一维流变固结理论 |
3.1 引言 |
3.2 岩土体材料应力应变状态的西原模型描述 |
3.2.1 西原模型的提出和基本形式 |
3.2.2 岩土体材料蠕变变形的西原模型描述 |
3.2.3 岩土体材料应力松弛的西原模型描述 |
3.3 考虑粘弹塑性的单层地基一维流变固结控制方程及求解 |
3.3.1 地基计算模型 |
3.3.2 控制方程 |
3.3.3 方程求解 |
3.3.4 流变固结半解析解的验证 |
3.4 考虑粘弹塑性的单层地基一维流变固结性状分析 |
3.4.1 考虑粘弹塑性的影响 |
3.4.2 粘塑性临界屈服应力的影响 |
3.4.3 线性加载的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 考虑粘弹塑性的软黏土成层地基一维流变固结理论 |
4.1 引言 |
4.2 考虑粘弹塑性的双层地基一维流变固结控制方程及求解 |
4.2.1 地基计算模型 |
4.2.2 控制方程 |
4.2.3 方程求解 |
4.2.4 流变固结半解析解的验证 |
4.3 考虑粘弹塑性的双层地基一维流变固结性状分析 |
4.3.1 考虑双层地基的影响 |
4.3.2 渗透系数的影响 |
4.3.3 Hooke体弹性模量的影响 |
4.3.4 Kelvin体粘滞系数的影响 |
4.3.5 Bingham体粘滞系数的影响 |
4.3.6 粘塑性临界屈服应力的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 滨海软黏土流变固结特性试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验基本情况 |
5.2.1 试验土样 |
5.2.2 数据处理方式 |
5.3 宁波软黏土一维流变固结试验 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 试验结果 |
5.4 考虑应力历史的宁波软黏土一维流变固结试验 |
5.4.1 试验方案 |
5.4.2 试验结果 |
5.5 宁波软黏土一维等应变率加载试验 |
5.5.1 试验方案 |
5.5.2 试验结果 |
5.6 宁波软黏土三轴流变固结排水试验 |
5.6.1 试验方案 |
5.6.2 试验结果 |
5.7 本章小结 |
第6章 海洋软黏土流变固结特性试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验基本情况 |
6.2.1 试验土样 |
6.2.2 试验设备 |
6.3 西澳NWS海洋软黏土一维流变固结试验 |
6.3.1 试验方案 |
6.3.2 试验结果 |
6.4 西澳NWS海洋软黏土一维等应变率加载试验 |
6.4.1 试验方案 |
6.4.2 试验结果 |
6.5 西澳NWS海洋软黏土一维应力松弛试验 |
6.5.1 试验方案 |
6.5.2 试验结果 |
6.6 本章小结 |
第7章 软黏土粘弹塑性变形特性及一维流变等时线模型 |
7.1 引言 |
7.2 经典弹粘塑性等时线模型 |
7.3 考虑粘弹塑性的软黏土一维流变等时线模型 |
7.3.1 模型提出 |
7.3.2 参数辨识 |
7.3.3 模型应用 |
7.3.4 模型验证 |
7.3.5 小结 |
7.4 考虑超固结状态的粘弹塑性黏土一维流变等时线模型 |
7.4.1 模型提出 |
7.4.2 参数辨识 |
7.4.3 模型应用 |
7.4.4 模型验证 |
7.4.5 小结 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文主要成果与结论 |
8.2 进一步研究设想与展望 |
参考文献 |
附录 作者简历及在校期间的科研经历 |
(6)土—聚合物改良膨润土竖向屏障对重金属污染物阻隔性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 改良隔离墙材料研究现状 |
1.2.1 化工材料领域中的膨润土改良 |
1.2.2 环境岩土工程领域中的膨润土改良 |
1.3 聚合物改良隔离墙材料的化学相容性研究现状 |
1.3.1 改良膨润土材料的防渗性能 |
1.3.2 改良膨润土材料的膨胀特性 |
1.3.3 改良隔离墙材料的压缩特性 |
1.3.4 改良隔离墙材料的阻滞性能 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 现有研究的总结与分析 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.4.3 技术路线图 |
第二章 聚合物改良隔离墙材料工程特性 |
2.1 概述 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方案 |
2.2.3 试验方法 |
2.3 钙溶液对改良膨润土性质的影响 |
2.3.1 CaCl_2溶液对膨胀特性的影响 |
2.3.2 CaCl_2溶液对浆液和易性的影响 |
2.3.3 CaCl_2溶液对滤饼渗透系数的影响 |
2.3.4 聚合物筛选 |
2.4 改良膨润土及其浆液工程特性 |
2.4.1 改良膨润土比重 |
2.4.2 改良膨润土液限与膨胀特性 |
2.4.3 浆液施工和易性 |
2.4.4 滤饼渗透系数 |
2.5 改良隔离墙回填料的工程特性 |
2.5.1 施工和易性 |
2.5.3 压缩特性 |
2.5.4 渗透特性 |
2.6 本章小结 |
第三章 聚合物改良隔离墙材料化学相容性研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验方案 |
3.2.3 试验方法 |
3.3 盐溶液作用下滤饼的化学相容性 |
3.3.1 氯化钙作用下滤饼的化学相容性 |
3.3.2 硝酸铅作用下滤饼的化学相容性 |
3.3.3 铅、钙溶液作用下滤饼化学相容性差异 |
3.4 基于改进滤失试验的隔离墙材料化学相容性研究 |
3.4.1 回填料基本物理性质 |
3.4.2 聚合物掺量优选 |
3.4.3 孔隙比和渗透系数 |
3.5 基于柔性壁渗透试验的隔离墙材料渗透特性研究 |
3.5.1 确定水力梯度 |
3.5.2 柔性壁渗透试验结果 |
3.5.3 试验方法对渗透系数的影响 |
3.5.4 改良工艺对渗透特性的影响 |
3.5.5 经济效益分析 |
3.6 Pb(NO_3)_2作用下隔离墙料的压缩特性 |
3.6.1 试样参数 |
3.6.2 固结特性 |
3.7 本章小结 |
第四章 聚合物改良隔离墙材料的微观机理研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验方法 |
4.3 改良膨润土微观机理分析 |
4.3.1 改良膨润土基本性质 |
4.3.2 X射线衍射分析 |
4.3.3 傅里叶红外光谱分析 |
4.3.4 Zeta电位 |
4.3.5 黏粒粒径分布 |
4.3.6 扫描电镜分析 |
4.3.7 EDS分析 |
4.3.8 典型元素分布 |
4.3.9 微观结构及机理总结 |
4.4 改良回填料微观机理分析 |
4.4.1 扫描电镜分析 |
4.4.2 EDS分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 聚合物改良隔离墙材料的吸附特性 |
5.1 概述 |
5.2 吸附模型简介 |
5.3 Batch吸附试验 |
5.3.1 试验材料及方案 |
5.3.2 初始状态污染液化学特征 |
5.3.3 平衡状态污染液化学特征 |
5.4 改良隔离墙材料对Pb(Ⅱ)的吸附作用 |
5.4.1 初始浓度对Pb(Ⅱ)去除率的影响 |
5.4.2 Pb(Ⅱ)的等温吸附特性 |
5.5 改良隔离墙材料对Zn(Ⅱ)的吸附作用 |
5.5.1 初始浓度对Zn(Ⅱ)去除率的影响 |
5.5.2 Zn(Ⅱ)的等温吸附特性 |
5.6 本章小结 |
第六章 聚合物改良隔离墙阻滞污染物运移性能评价 |
6.1 概述 |
6.2 土柱化学渗透试验 |
6.2.1 试验原理 |
6.2.2 试验方法 |
6.2.3 试验方案 |
6.3 土柱化学渗透试验结果 |
6.3.1 试样冲刷阶段 |
6.3.2 试验进行阶段 |
6.3.3 有效扩散系数与阻滞因子 |
6.4 改良隔离墙材料污染物运移参数求算 |
6.4.1 试样参数 |
6.4.2 运移参数求算 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 本文创新点 |
7.3 展望 |
附录 |
附录1 英文缩写字母说明 |
附录2 主要参数与对应含义 |
附录3 土柱化学渗透试验中试样的Qt-t关系 |
附录4 CMR运移数据计算结果 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)软土地基电渗加固机理试验和理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 软土电渗固结的研究现状 |
1.2.1 工程应用 |
1.2.2 试验研究 |
1.2.3 电渗固结的解析理论和数值模拟 |
1.2.4 提高电渗效率的方法措施 |
1.3 电渗法的优势和不足之处 |
1.4 本文研究目标和内容 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
1.4.3 本文的创新之处 |
第二章 电渗过程土体微观孔隙结构发展规律的试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 测试方法 |
2.2.1 真空冷冻干燥原理和仪器 |
2.2.2 扫描电镜测试原理和仪器 |
2.2.3 压汞测试原理和仪器 |
2.3 不同电极电渗前后土体微结构的对比 |
2.3.1 试验装置及土样 |
2.3.2 试验方案 |
2.3.3 试验结果及分析 |
2.4 电渗过程中土体微观结构的演变规律 |
2.4.1 试验装置和土样 |
2.4.2 试验方案 |
2.4.3 试验结果及分析 |
2.5 电渗联合化学注浆对土体微结构的影响 |
2.5.1 化学注浆的加固原理 |
2.5.2 试验方案 |
2.5.3 试验结果及分析 |
2.6 讨论 |
2.7 本章小结 |
第三章 电渗过程中电渗透系数变化的试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 电渗过程中土体饱和度变化对电渗透系数影响的试验研究 |
3.2.1 试验装置和试验用土 |
3.2.2 试验步骤和方案 |
3.2.3 试验结果 |
3.2.4 讨论 |
3.2.5 小结 |
3.3 电渗透系数标准测定方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 软粘土地基电渗固结解析理论和数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 一维电渗固结解析理论 |
4.3 二维电渗固结解析理论 |
4.4 轴对称电渗固结解析理论 |
4.5 二维电渗固结有限元模拟 |
4.6 本章小结 |
第五章 非饱和土体的电渗固结理论 |
5.1 引言 |
5.2 高饱和度土的一维电渗固结理论 |
5.2.1 质量连续方程 |
5.2.2 有效应力 |
5.2.3 一维电渗固结方程及其解析解 |
5.3 非饱和土体在电场作用下的水分分布 |
5.3.1 控制方程的建立 |
5.3.2 土体特性参数的选取 |
5.3.3 理论对比实例验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 进一步研究工作的建议 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(8)考虑渗流影响的软黏土动力特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软黏土动力响应分析 |
1.2.2 软黏土渗流特性研究 |
1.2.3 软黏土微观结构特征研究 |
1.3 本文研究内容与技术路线 |
第2章 渗流条件下软黏土动力变形特性及影响因素分析 |
2.1 概述 |
2.2 动三轴试验介绍 |
2.2.1 试验土样 |
2.2.2 试验仪器 |
2.2.3 试验方案 |
2.2.4 试验步骤 |
2.3 软黏土塑性应变发展特征及影响因素分析 |
2.3.1 塑性应变发展特征 |
2.3.2 渗流对塑性应变的影响 |
2.3.3 渗流条件下软黏土塑性变形的影响因素分析 |
2.4 考虑渗流影响的软黏土累积塑性应变模型 |
2.4.1 指数模型的发展 |
2.4.2 考虑渗流影响的指数模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 考虑渗流的软黏土动弹性模量发展规律 |
3.1 概述 |
3.2 软黏土动弹性模量发展规律及影响因素分析 |
3.2.1 渗流对动弹性模量发展的影响 |
3.2.2 渗流条件下软黏土动弹性模量的影响因素分析 |
3.3 动弹性模量与累积塑性应变关系 |
3.3.1 渗透压的影响 |
3.3.2 动应力比和振动频率的影响 |
3.4 动渗耦合场下软黏土微观结构特征 |
3.4.1 SEM扫描电镜试验介绍 |
3.4.2 渗流对软黏土微观结构的影响 |
3.4.3 渗流条件下软黏土微观结构的影响因素分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 动渗耦合条件下软黏土渗流规律研究 |
4.1 概述 |
4.2 动应力场下软黏土的渗流规律及影响因素分析 |
4.2.1 软黏土渗透系数发展规律 |
4.2.2 渗流条件下土体渗透性的影响因素分析 |
4.3 动渗耦合场下软黏土孔隙结构特征 |
4.3.1 压汞试验介绍 |
4.3.2 渗流对孔隙分布规律的影响 |
4.3.3 渗流条件下孔隙分布规律的影响因素分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 动三轴塑性应变试验数据表 |
附录 B 动三轴动弹性模量试验数据表 |
附录 C 渗透试验渗透系数数据表 |
附录 D 压汞试验数据表 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)司家营地区石英砂岩风化层固结与渗透特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 课题来源 |
1.2 选题依据 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 风化层固结特性研究现状 |
1.3.2 风化层渗透性研究现状 |
1.3.3 风化层渗透变形研究现状 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线和研究方案 |
1.6.1 技术路线 |
1.6.2 研究方案 |
1.7 关键问题与创新点 |
第2章 研究区概况 |
2.1 研究区地层 |
2.2 研究区风化带分层特征 |
2.3 研究区水文地质概况 |
第3章 砂岩风化层物性研究 |
3.1 石英砂岩风化层野外踏勘 |
3.2 风化土类型与物理性质 |
3.2.1 英砂岩风化土的工程分类 |
3.2.2 英砂岩风化土的物理性质分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 石英砂岩风化层固结特征试验研究 |
4.1 风化土层的固结试验 |
4.1.1 试样方法 |
4.1.2 试验结果 |
4.2 石英砂岩风化层先期固结压力分析 |
4.2.1 分析方法 |
4.2.2 先期固结压力结果及分析 |
4.3 固结特性影响因素分析 |
4.3.1 各级压力值下压缩系数与外界环境条件的相关性分析 |
4.3.2 各级压力值下压缩系数与土样物理特征相关性分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 石英砂岩风化层渗透性试验研究 |
5.1 风化土层的常规渗透试验 |
5.2 风化土层的高水压渗透试验 |
5.2.1 土样高水压渗透试验设备及试验方法 |
5.2.2 试验土柱渗透试验过程及结果分析 |
5.3 渗透试验结果讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 石英砂岩风化层的渗流稳定性研究 |
6.1 风化土渗透变形的判别 |
6.1.1 风化土渗透变形类型的判别 |
6.1.2 风化土管涌破坏强度的判别 |
6.2 风化土渗透变形试验研究 |
6.2.1 风化土渗透变形试验设备及试验过程 |
6.2.2 风化土渗透变形试验结果分析 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(10)石油类污染物在结构性黄土中运移传输机理与力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状及发展动态 |
1.4 研究中存在的问题 |
1.5 主要研究内容 |
1.6 研究方法与技术路线 |
1.7 论文的结构安排 |
第2章 石油类污染物在结构性黄土中的渗透传输特性 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 油渗透特性及水油分布特征 |
2.2.2 油污染黄土渗透特性 |
2.2.3 水-油相互驱替特征 |
2.3 本章小结 |
第3章 石油污染结构性黄土的力学行为研究 |
3.1 试验材料与方法 |
3.2 试验结果与分析 |
3.2.1 膨胀与收缩特性 |
3.2.2 固结特性 |
3.2.3 无侧限抗压强度 |
3.2.4 直接剪切特性 |
3.2.5 三轴压缩特性 |
3.3 本章小结 |
第4章 石油侵蚀与应力加载过程中原状黄土结构性演化规律 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.2 试验结果与分析 |
4.2.1 矿物组成结构 |
4.2.2 材料热稳定性 |
4.2.3 微观结构形貌特征 |
4.2.4 颗粒尺寸分布特征 |
4.2.5 孔隙结构分布特征 |
4.3 抗剪强度参数与结构性参数的相关性 |
4.3.1 多元逐步回归分析模型 |
4.3.2 抗剪强度参数与结构性参数的相关分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 石油污染结构性黄土的修正剑桥本构模型研究 |
5.1 修正剑桥模型 |
5.1.1 修正剑桥模型的构建 |
5.1.2 模型参数的确定 |
5.2 模型参数的修正 |
5.2.1 参数M的修正 |
5.2.2 参数λ与κ值的修正 |
5.3 应力面状态 |
5.4 修正剑桥模型的验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、Consolidation Properties of Highly Plastic Clay During Osmotic Pressure Consolidation Test(论文参考文献)
- [1]偏高岭土—钢渣复合材料改良膨胀土路用性能试验研究[D]. 杜欣鹏. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究[D]. 冯双喜. 天津大学, 2020(01)
- [3]MSWI炉渣在道路路基中的适用性研究[D]. 李彬. 苏州科技大学, 2020(08)
- [4]有机污染物对河道底泥物理力学性质影响试验研究[D]. 黄烁菡. 东南大学, 2019(06)
- [5]海相软黏土流变固结特性理论与试验研究[D]. 邹圣锋. 浙江大学, 2019(01)
- [6]土—聚合物改良膨润土竖向屏障对重金属污染物阻隔性能的研究[D]. 沈胜强. 东南大学, 2019(06)
- [7]软土地基电渗加固机理试验和理论研究[D]. 刘亦民. 浙江大学, 2019(01)
- [8]考虑渗流影响的软黏土动力特性试验研究[D]. 缪姜燕. 天津大学, 2018(06)
- [9]司家营地区石英砂岩风化层固结与渗透特性研究[D]. 王坤. 华北理工大学, 2019(01)
- [10]石油类污染物在结构性黄土中运移传输机理与力学行为研究[D]. 李原. 西南石油大学, 2019(06)