室内模拟陈垃圾的力学特性

研究陈垃圾的力学特性对垃圾填埋场开发再利用具有重要的指导意义.在室内生物降解试验的基础上,分析了陈垃圾物理组成特性,提出用模拟料来研究陈垃圾的力学特性.通过静三轴试验,研究了不同降解程度陈垃圾的力学性质,采用变形模量、黏聚力及内摩擦角作为评价模拟料对陈垃圾模拟准确性指标.结果表明,随着降解程度的增加,可降解有机物质量的减少,垃圾中塑料等难降解有机物和主要无机物成分的相对含量稍有增加,可降解有机物质量损失与降解程度之间的关系可用双曲线来描述.降解程度0和39.5%的陈垃圾及模拟料的应力-应变关系曲线,均符合应变硬化规律.模拟料可以较好地模拟陈垃圾的力学特性.     

交通荷载作用下饱和软基的模型试验及变形分析

采用自行研制的油压式循环加载系统室内模拟交通荷载的作用 ,对饱和软粘土地基的变形性状进行了大比尺的室内模型试验 ;考虑了饱和软基的固结状态、循环应力比的大小对竖向永久变形的影响 ;得出了饱和软粘土地基的临界循环应力比和竖向永久变形及孔隙水压力随加荷周数和固结状态的变化规律 ;模型试验及变形分析研究 ,对交通荷载下饱和软基的工后沉降计算具有重要参考价值。     

饱和层状尾砂动力特性研究*

为探究动力作用下尾砂液化破坏特性,基于某矿山尾矿库坝体分层尾砂,开展不同固结应力和层状结构条件下动三轴试验,分析层状尾砂动弹性模量、阻尼比及动剪应力比等动力参数与动孔压的变化规律。结果表明:固结应力对层状尾砂力学特性和动孔压变化趋势有较大影响,固结应力越大,动孔压增长越明显,初始增长斜率随固结应力增大而下降;尾粉土厚度一定时,固结应力越大,层状尾砂动剪应力比越小;固结应力为常数时,层状尾砂动剪应力比随尾粉土厚度增加先增大后减小,当尾粉土厚度为0,20,40,80 mm时,对应动剪应力比分别为0.33,0.35,0.38,0.28;尾粉土对孔隙水压力阻隔作用比尾细砂更明显,试样破坏所需振次随尾粉土厚度增加而增加。研究结果可为高烈度地震区尾矿坝地震液化研究提供理论参考。     

不同应力比的循环荷载下砂岩变形损伤特性研究*

为探究循环荷载下砂岩试件的变形损伤特性,开展3种不同幅值下的循环加卸载试验,分析应力比对砂岩变形损伤与能量耗散特性的影响规律。结果表明:应力比越大,相邻加载段应变差越大,部分高应力下不可恢复的变形在低应力时有所恢复;当应力比为0.50和0.67时,各循环泊松比相差不大,介于0.231~0.247之间,而当应力比为0.88时,泊松比随循环数有增加趋势;应力比越大耗散能占比越大,试件吸收并转化为用于自身损伤的能量越大。高应力循环荷载下试件损伤逐渐积累,在衡量试件损伤变化时采用的耗散能只考虑了轴向残余应变与应力,忽略了径向变形的影响。     

城市生活垃圾中可降解有机物降解规律研究

通过室内降解试验,测定了城市生活垃圾中可降解有机物降解过程中的纤维素及木质素含量,提出采用C/L(纤维素含量/木质素含量)归一化后的相对变化量来表征城市生活垃圾(MSW)的生物降解程度.分析生物降解程度指标随时间的变化规律,结果表明,生物降解程度随着降解时间的增加呈倒"S"型变化,可降解有机物的降解过程是由慢到快再到慢的过程;Slogistic模型可以较好地模拟MSW的降解过程,而模型参数可以反映降解条件对降解速率的影响.Slogistic模型预测的填埋场稳定化时间与实测结果相符,表明了建议的表征降解程度指标及Slogistic模型的合理性与正确性.     

超声波／H2O2对苯酚有机废水降解的研究

研究在超声波/H2O2联合作用下,超声波场中降解苯酚有机废水的过程,考察了超声功率、超声时间、pH值、氧化剂H2O2的浓度等因素对降解率的影响.实验结果表明,超声时间越长,废水降解率越大;pH值的变化对降解率影响较大,酸性条件利于苯酚的降解,而在碱性条件下苯酚几乎没有降解;超声波/H2O2工艺与单独超声作用相比,降解率提高了大约3倍.     

素土挤密桩处理超高填方下深厚湿陷性黄土地基的试验研究

以某民用机场工程为背景,选取该机场拟建场区85 m黄土高填方所在位置作为试验区,开展素土挤密桩处理地基的试验研究.采用桩体动力触探试验、桩问土室内土工试验及现场载荷试验对处理后的地基进行检测,分析了各小区试验前后土体孔隙比、干密度、压缩模量、动力触探击数等物理力学参数的变化规律,得到了处理后的土体变形模量、地基承载力特征值及其对应沉降量.结果表明,采用素土挤密桩处理后湿陷性黄土地基桩体密实性较好,单桩承载力特征值较低,只有70～75 kPa,而单桩复合地基承载力特征值为240 kPa,与本区黄土承载力特征值相比有较大提高.处理后的地基土层干密度、孔隙比与处理前的平均参考值相比,基本没有变化,而压缩模量增幅较大,桩间土的湿陷性消除.桩间距越小,地基土的处理效果越佳,但处理效果受桩间距影响不显著.研究表明,采用冲击沉管或振动沉管工艺施工素土挤密桩,抱管及塌孔现象严重,工效不佳.施工工艺及参数应根据工程特点合理选择,才能同时满足地基承载力及施工工效的要求.     

难降解有机物的生物污泥吸附

综述了各种生物污泥包括活性污泥、厌氧污泥、膜污泥、干污泥、不同方法失活的污泥等对50种难降解有机物的吸附结果.并对生物污泥吸附过程中适用的吸附等温线进行了总结.由于不同来源的生物污泥特性不同,研究者得到的吸附容量和平衡时间的结果相差较大,甚至同类污泥对同种难降解有机物的吸附结果也相差较大.对难降解有机物的生物污泥吸附,目前提出的适用的吸附等温方程式主要有6种,综述的70个研究结果中有81%属于Freundlich模型.23%既符合Langmuir模型又符合Freundlich模型.但大多数的研究仅停留在用模型对实验数据进行拟合以判断吸附类型,并未做深入讨论.同时综述了pH值、吸附质初始质量浓度、二价阳离子、离子强度、微生物有无活性等因素对污泥吸附的影响.各研究者实验的pH范围不同,得出了不同的结论.高的初始浓度会在溶液和生物污泥之间形成大的浓度差,加快吸附的发生和增加生物污泥的吸附鼍;Ca2 等二价阳离子的存在使生物污泥的吸附性能增强,离子强度的影响效果与Ca2 等二价阳离子类似;生物污泥灭活后,污泥表面特性也随之改变,其吸附性能和吸附量也发生变化,但由于生物污泥种类和失活方法不同,各研究者得出了不同的结果.     

氨氮在松散孔隙型热储层中的吸附影响因素研究

以郑州市松散孔隙型热储层的细砂为研究对象,研究了岩样质量、pH值、温度、初始质量浓度等对氨氮吸附特性的影响.结果表明,研究区热储层的细砂对氨氮的吸附是一个放热的物理吸附过程,其中快速吸附占了很大比例并且能在短时间内达到吸附平衡,这与起主要吸附作用的黏粒含量较少有关.如果吸附剂已经能够提供足够的吸附位,那么土量增加反而会减少其吸附量.pH值越大,温度越低,岩样对氨氮的吸附能力越强;在一定范围内吸附量与氨氮溶液的初始质量浓度有关,初始质量浓度越高,吸附量越大.     

非平行壁面采场充填体三维应力分布规律研究*

为研究上下盘非平行壁面倾斜采场充填体应力分布规律,选取倾斜采场中三维水平充填层作为微分计算单元,基于极限平衡法考虑其竖直方向的受力平衡,提出非平行壁面的倾斜采场充填体的三维应力解析解,并分析不同参数对应力分布规律的影响。研究结果表明:三维条件下非平行壁面倾斜采场充填体竖向应力分布形式同平面应变条件下类似,在计算深度较小时竖向应力为近线性分布,随着计算深度的增加竖向应力增加率逐渐减小,但应力数值相对平面应变条件下较低。上盘倾角一定时,下盘倾角越大则拱效应越不明显;采场高度一定时,高宽比越大,拱效应越显著。充填体—围岩界面内摩擦角对充填体内拱效应影响较大,界面黏聚力和充填体抗剪强度参数对充填体应力分布影响相对较小。研究结果可为充填体强度设计提供参考。