孔压静探模型槽试验和室内固结试验求取土的固结系数的对比

土的固结系数是软土地基计算与处理设计中的关键参数,本文将孔压静探模型槽试验求出的固结系数和室内固结试验所求固结系数,进行了对比分析,发现前者比后者所得结果相差一到两个数量级,并详细论述了孔压静探求取固结系数的原理及步骤。     

利用origin求固结系数的方法

在进行软土地基的变形分析和加固设计时,固结系数是一个关键的参数,目前固结系数主要是通过在室内进行固结试验来求取,其求解方法有多种,采用最多的是时间平方根法和时间对数法。这两种方法均通过作图来确定固结系数,在作图过程中人为因素影响很大。为更加准确的求解土体的固结系数,以时间平方根法为例,介绍了应用Origin软件进行高效、准确确定固结系数的步骤。该方法精确度高,便于应用。     

不同固结因素对废弃泥浆含水率及渗透性的影响

为研究化学固结处理废弃泥浆过程中固结体含水率和渗透性的影响因素,选择高吸水性树脂(SAP)和水泥作为固结材料,采用由中压滤失仪改装而成的渗透仪器对废弃泥浆开展室内固结试验,研究不同固结材料、材料配比、固结时间对固结体含水率、渗透性的影响。结果表明:24 h内配比>5%的SAP对固结体含水率降低表现优于水泥,168 h后,同配比水泥表现优于SAP。SAP组固结体渗透性优于水泥组,配比提至7%,固结时间达到72 h后,SAP组渗透性不减反增,水泥配比<7%时,提高配比对渗透性阻断作用提升效果显著。经分析,固结体渗透性和含水率存在正相关,含水率通过改变渗流通道数量而影响渗透性。配比为5%的SAP和7%水泥能够使废弃泥浆达到较好的固结效果。     

火电厂脱硫石膏和粉煤灰综合利用的实验研究

对火电厂两大固体废物烟气脱硫石膏和粉煤灰在空气自然条件下的固结反应进行了实验研究。结果表明,粉煤灰与脱硫石膏的最佳质量比为3∶2;少量添加剂有助于固结材强度增加,其中硫酸盐类以1%Na2SO4效果最好,碱性添加剂以1%石灰为佳,添加1%*的盐酸可大幅增加固结材强度;此外,粉煤灰的含碳量和粒径对固结材强度有显著影响。粉煤灰-脱硫石膏固结材以电厂两大固废为原料,可利用工业废渣作添加剂,在空气自然养护条件下具有良好固结性能,可广泛应用于填埋、铺路等对固结性要求不高的领域。     

浅谈真空预压固结排水法在实际工程中的应用

空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,使膜内外形成气压差,使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下,通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压是在负超静水压力下排水固结,称为负压固结。本文结合真空预压固结排水法在永定新河防潮闸工程中的应用实例,介绍了真空预压施工的准备工作,对真空预压施工方案进行了阐述,提出了真空预压施工的质量保证措施,以完善真空预压施工工艺,从而提高软基的处理水平,可供同类型工程参考借鉴。     

离子型土壤固化剂改性淤泥排水固结试验研究

通过自主研制的真空预压与堆载预压模拟试验装置，对原状淤泥土样品与不同浓度离子型土壤固化剂(ISS)改性淤泥土样品开展了排水固结模拟试验，结合改性前后淤泥土样品的阳离子交换量、塑性指数和渗透系数变化数据，探讨了ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理。试验结果表明：与原状淤泥土样品相比，经ISS改性后淤泥土样品的排水固结速度加快64.7%,最终固结沉降量增大13.4%,阳离子交换量降低66%,塑性指数下降38%,渗透系数提高2个数量级；ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理包括两个方面，一是ISS的作用使土颗粒表面结合水量降低，黏滞性水膜减薄，转换为更容易排出土体的毛细水及自由水；二是土颗粒表面结合水膜减薄使大部分封闭的无效孔隙开放连通，成为有效的渗流通道，显著提高了土体的渗透性。     

有机固化水玻璃及其纳米改性技术研究

水玻璃是一种重要的无机胶凝材料,在岩土体加固及钻孔护壁堵漏等方面应用较为广泛。本文在概述甲酰胺有机固化水玻璃体系的固化机理的基础上,通过室内固结试验重点研究了水加量、温度对浆液凝结时间的影响,并通过固砂体强度试验和模拟固化试验对有机固化水玻璃体系的强度性能进行了评价,同时对纳米碳酸钙改性后的浆液黏度和固砂体强度进行了评价。结果表明:甲酰胺有机固化水玻璃固结完整、强度较高、时间可控,且复杂条件下固结性能稳定;纳米碳酸钙改性后浆液黏度和固砂体强度明显增大。     

粉煤灰固结技术及应用研究

为防治火电厂贮灰扬尘污染对粉煤灰固结技术进行了试验研究，目前已研制出２个系列的粉煤灰固结剂，固结后的抗压强度都在１６ｋｇ／ｃｍ＾２以上，最高达７０ｋｇ／ｃｍ＾２，水稳系数和冻稳系数都在０．９０－１．００，该项技术具有抑尘效果好，保持时间长，治理成本低，原料来源广泛，施工工艺简单和易于推广等特点，它可用于正在使用的灰场（包括中转灰场，碾压灰场）和贮满灰的灰场治理扬尘，还可用于灰场防渗和灰坝加固。     

碳酸盐矿化菌固结Pb2+的生物矿化

为了研究碳酸盐矿化菌在修复重金属污染过程中的生物矿化作用及其在不同污染体系下对生物矿化的影响,以从南京栖霞山土壤中筛选出的一株耐受Pb的碳酸盐矿化菌株——Bacillus cereus Pb₂₁为研究对象,选用葡萄糖作为底物,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析测试手段对其矿化产物进行表征.结果表明:碳酸盐矿化菌可以利用2%葡萄糖底物诱导下的酶化作用将游离态Pb2+转变为稳定态PbCO₃,从而达到修复环境中Pb2+污染的目的.不同污染体系下的生物矿化分析结果显示,随着pH的升高,矿化产物的平均粒径也在变大,由pH为3时的约24 μm增至pH为9时的99 μm.而且,当环境溶液为中性或碱性(pH为7、9)时,矿物生成的速度较快,结晶较好,Pb2+的固结率达到90%以上;而当pH较低(pH为3、5)时,晶体不易成核生长,Pb2+的固结率低于60%.ρ(Pb2+)对Pb2+固结率的影响差异较小,几乎都在90%以上,但是其对矿化产物结构形态的影响较大,随着ρ(Pb2+)的增加,矿化产物的形态越清晰,对微生物矿化固结重金属形成矿化产物也越有利.      

GM(1,1)灰色模型在真空预压沉降预测中的应用

土体固结度是真空预压法加固土体效果的一个重要评价指标,地基最大沉降量的计算是确定土体固结度的关键。本文结合工程实例,分析了GM(1,1)灰色模型在真空预压沉降预测中的可行性,根据部分实测数据计算了地基最大沉降量及土体固结度,并与常用的三点法和双曲线法计算结果进行对比,结果表明GM(1,1)灰色模型的预测结果更符合工程实际。该研究对真空预压施工具有一定的指导意义。     

随钻护壁固结技术在煤矿近水平孔中的应用

在煤矿生产中,近水平钻孔钻遇煤层破碎带时经常会伴随安全隐患.本文设计了一种能够在煤矿近水平钻孔中随钻进行护壁固结的注浆机具,同时配合机具选择注浆材料,分别选用三套配方进行了固结试验,通过试验结果的对比分析来选择最佳配方,并对机具和配方进行了室内模拟试验以及现场应用,从而验证了该注浆机具用于生产实际的可行性.     

双曲线拟合法预测真空预压土体的沉降量及固结度

土体固结度是评价真空预压法加固土体效果的一个重要技术指标,而确定土体固结度的关键是土体最大沉降量的计算。本文结合工程实例,依据真空预压法施工前期土体沉降量的实测数据,利用双曲线拟合法进行拟合并预测土体最大沉降量及卸荷时的土体固结度,然后与常用的三点法预测结果进行对比,结果表明双曲线拟合法预测结果更加符合工程实际,且能保证工程的安全。     

稠油热采井防砂筛管失效机理及完整性研究

目的防止热采井筛管损坏,延长热采井防砂有效期。方法基于有限元理论,分别针对基管和外保护套,开展热采井优质防砂筛管在不同热应力补偿器及其安放间隔条件下的完整性研究,并开展室内实验,探究筛管在腐蚀、冲蚀共同影响下的失效规律。结果目前现场所使用的热应力补偿器设计基本满足防砂筛管基管的力学完整性需求,但无法保证外保护套的力学完整性,无法避免筛管的热应力损坏,建议在热应力补偿器设计时应充分考虑外保护套的受力状态及变形情况。纯高流速流体冲刷对管材本体无破坏作用,却对冲蚀-腐蚀环境中腐蚀产物膜具有冲刷破坏作用,冲蚀-腐蚀迭加条件是筛管冲蚀损坏的主要因素。结论合理的热应力补偿器加放及筛管材质选择,有利于提高筛管完整性,延长防砂有效期。     

塑料排水板超载预压法在顺德市道路建设中的应用

采用塑料排水板超载预压法进行特殊路基的设计和施工,并通过对软土路基的变形监测结果进行了分析,评价其安全性。监测结果分析表明．在等量超填土4．5t／m^2预压3个月后固结度普遍达到85％以上,软土路基固结速度很快,且路基在堆载过程中是安全稳定的。实践证明,用塑料排水板超载预压法处理深达20余米、承载力极低的淤泥质粉质粘土排水效果明显,设计与施工方案是可行的。     

含氰废水深井注入技术的可行性研究

利用大庆油田特殊的地质构造,将氰化物浓度０．０５ｍｇ／Ｌ的含氰废水注入油田边水构造。通过储层砂体吸附和渗透率损害实验,证明储层对氰化物有吸附作用,不同平衡浓度下砂体的静态吸附量为４．８８μｇ／ｇ,动态吸附量为２．８３７μｇ／ｇ,氰化物不堵塞地层,根据注入井与注入井、注入井与采油井之间距离的不同,共布设８种注入方案。设计注入井的注入量为２１０ｍ^３／ｄ,采油井的产液量为１０５ｍ^３／ｄ,以采油井采出氰化物浓度０．０５ｍｇ／Ｌ为限定值,基于动态吸附实验结果和边水对氰化物的稀释作用,应用聚合物驱油模型计算最佳的注入方案,该方案为注入井之间的间距１．０ｋｍ,注入井与采油井之间的间距为２．５ｋｍ,注入年限为５４年。研究结果表明,在大庆油田实施含氰废水的深井注入是可行的。既达到处理含氰废水的目的,又利用含氰废水驱替原油,具有实用价值和推广作用。     

数值模拟减压集流式可渗透反应墙技术修复地下水

使用可渗透反应墙（PRB）技术修复受污染地下水,当地下水污染羽宽度和深度过大时,PRB的开挖、填料与安装成本较高.为打破PRB技术这一局限性,开发了减压集流式可渗透反应墙技术,通过集流井、输水管道和布水廊道的共同作用缩小污染羽范围并将受污染地下水输送至PRB,通过非完整井减压吸水方式捕获较深的受污染地下水.首先采用地下水井流公式计算减压集流井的关键初始参数,随后进行数值模拟优化参数并确定其它重要参数.在MODFLOW中通过改变减压集流井的井径、井数量、井间距及井与PRB的距离等参数,探究不同参数变化对减压集流效果的影响规律.模拟结果表明在合理的减压集流参数设置下,该设施可有效调控PRB上游的地下水流场,缩小污染羽的范围,在设定条件下受污染地下水断面减小了约50%.该技术显著降低了PRB的规模,拓宽了PRB的应用范围,使其可以处理污染羽范围较大、污染深度大的地下水.     

岩溶地下河入口洞穴固结土对BTEX吸附-解吸研究

为更好地认识岩溶含水介质与芳香烃BTEX之间的吸附特征,该文在实验室和洞穴条件下研究了岩溶洞穴中的固结土对BTEX的吸附动力学,以及在实验室条件下的吸附-解吸热力学特征。结果表明固结土对BTEX的吸附24 h达到平衡,其动力学过程适合用假二级动力学模型描述(R20.937),2种条件下固结土对苯系物总吸附量基本相等,分别为0.032 1和0.030 4 mg/g;吸附等温线最适合用Henry模型描述,BTEX分配系数介于0.002 7~0.004 5 L/g;苯和甲苯的解吸等温线适合用Henry模型描述,解吸过程存在滞后现象,滞后系数分别为5.93和5.00。     

不同试验方法下黄土抗剪强度以及参数差异分析——以甘肃省黑方台黄土滑坡为例

黄土是一种典型的非饱和土,在总结前人试验研究的基础上,以甘肃省永靖县黑方台非饱和黄土为研究对象,进行两种不同的直剪试验,即:利用改进后的非饱和直剪仪对研究区不扰动黄土进行控制基质吸力和净竖向压力为常数的固结慢剪试验,依据研究区土水特征曲线配置不同含水率以控制不同的基质吸力的黄土快速直剪试验。得到两种试验方法下不同基质吸力或含水率和净竖向压力下的非饱和黄土抗剪强度及其参数,探讨非饱和黄土抗剪强度及其参数与基质吸力的关系,并分析两种试验方法所得非饱和黄土抗剪强度及其参数的差异。试验结果表明:两种不同的试验方法下净竖向压力及基质吸力对于研究区非饱和黄土抗剪强度均呈线性增长关系,而抗剪强度参数—黏聚力与基质吸力二者呈线性关系,内摩擦角—基质吸力关系曲线近似成水平直线,其中不同含水率黄土直剪试验在相同基质吸力和竖向压力的条件下,其抗剪强度及内摩擦角略高于非饱和固结排水直剪试验,而其黏聚力略低于非饱和固结排水直剪试验所得黏聚力。     

国内动态

新型井下沉砂器在中原油田采油五厂研制成功随着油井老区注水开发时间的延长 ,油田出砂的情况越来越严重 ,所出砂多以细粉砂为主 ,造成油井检泵周期短、维持生产困难 ,运用传统机械防砂工艺存在防细砂难、造价高和重复利用率低的问题 ,造成出砂油井生产成本居高不下。中原油田分公司采油五厂的技术人员从防砂机理上大胆改进 ,利用旋流—离心分离原理设计了井下沉砂器 ,将原有防砂技术的挡砂、排砂变为沉砂。在现场２２井次的应用表明 ,这种新型沉砂器可以分离大于０．００５ｍｍ粒径的细砂 ,防砂效果好 ,具有结构简单、安装方便、加工成本低…     

岩金矿山尾矿的综合利用

尾矿的综合利用是目前岩金矿山科技攻关的重点，本文介绍了用尾矿制造尾砂砖，高水固结材料的原理及工艺，分析了在实际生产中发现的问题，指出岩金矿山的尾矿有着广阔的利用前景