碎石陶粒基质反硝化影响因素及其交互作用研究

对已运行2年的湿地中的碎石和陶粒基质,通过3因素正交试验设计,设定不同的温度、总氮浓度和碳氮比(COD/TN),在实验室测定反硝化强度,探究所设定3因素影响基质反硝化作用的显著性及因素间的交互作用,确定各因素各水平的优水平组合;比较相同条件下不同基质反硝化强度大小。结果显示,碎石反硝化中,仅温度对其影响高度显著,其它因素的影响均不显著,也不存在因素间的交互作用,碎石反硝化的各因素优水平组合为温度35℃、总氮浓度20 mg/L、碳氮比5:1;陶粒反硝化试验中,温度和碳氮比分别表现出高度显著性,且温度和碳氮比之间存在显著交互作用。陶粒反硝化的优水平组合为温度35℃、总氮浓度5 mg/L、碳氮比7:1。在相同条件下,陶粒反硝化强度远强于碎石。     

无熟料矿渣水泥用于砖混类再生水稳材料研究

通过与天然石灰岩集料对比,分析了砖混类再生集料的各项物理特性,并研制无熟料矿渣水泥用于该再生水稳材料。实验结果表明:砖混类集料用于水稳材料具有高压碎值、高最佳含水量等不利特性,以其代替天然集料制备水稳材料抗压强度下降,干缩风险增大。利用无熟料矿渣水泥作为无机结合料时,以其制备的水泥稳定碎石的7天抗压强度及相应的水泥掺量均能满足高等级公路基层的要求。该水泥具有微膨胀和抗硫酸盐腐蚀特性,且廉价易得,应用于道路基层时可望大量利用工业废渣作集料,经济与社会价值兼备。     

利用铁矿尾矿生产混凝土承重小型空心砌决

利用铁矿采选过程中产生的围岩碎石及尾矿代替传统砌块生产中的粗细骨科试制混凝土小型空心砌块，通过对样品进行检测及经济分析表明，产品符合国家标准，在技术上和经济上都是可行的。这一成果，不仅给面临资源枯竭的矿山指明新的产业方向，而且有利于环境保护。     

填方边坡碎石填土配比优化研究

在我国黄土丘陵地区,每年因为高填方边坡失稳而造成的人员伤亡和财产损失数不胜数,有必要从高填方边坡的填料入手,开展高填方边坡失稳问题研究。以陕西某高填方边坡为例,将高填方边坡的碎石填料作为主要研究控制对象,取其边坡正在填筑的碎石填料,通过诸多室内试验测定物理力学参数、渗透性等,并借助FLAC 3D数值模拟计算其稳定性,先确定最优土石比,再确定在最优土石比下的优选级配。择优选择的级配相比之前的填料,力学性能更好,强度更高,隔水效果控制更明显,坡体的整体稳定性加强。从填方填料入手,能有效降低因回填材料不合理而引发的边坡失稳。     

基于有限元数值模拟的碎石土滑坡变形研究

碎石土滑坡主要由降雨触发滑动而产生破坏,在多雨的山区较为常见。选择皖南山区典型碎石土滑坡——皂汰滑坡为研究对象,通过实地查勘,对其地质环境条件、结构特征和坡体稳定性进行了分析,并在此基础上,利用Geostudio软件建立有限元数值模型,对皂汰滑坡的变形特征和形成机理进行了数值模拟研究。结果表明:皂汰滑坡的变形可分为碎石土堆积形成、冲沟切割及古滑坡形成和松散堆积体进一步蠕动变形三个阶段,数值模拟计算结果较好地印证了滑坡稳定性的调查结果和解析法判断。     

微型碎石管注桩治理深部软岩巷道底鼓新方法

针对造成巷道底鼓的物理和力学两种重要机制,研究并提出微型碎石管注桩治理深部软岩巷道底鼓的新方法。在物理机制方面,微型碎石桩具有渗透性极好的特点,在巷道施工和使用期间可汲取岩体中的渗水并透过碎石桩中的插管排出,从而降低软岩层因遇水膨胀导致的变形;在力学机制方面,微型碎石桩一方面通过钻孔置换出少部分底板软岩,从体量上减少变形岩体,另一方面能利用碎石桩体的侧向可压缩性耗散岩体水平变形,底板岩层中的水平地应力得以释放,极大减缓了促使底鼓变形的力学作用;通过微型碎石桩中的插管注浆加固底板岩体,提高了底板复合地基整体承载力。通过数值分析,阐明该方法在治理软岩巷道底鼓机制上的有效性。     

浅埋地铁车站的抗液化上浮改进措施数值分析

在强震中,位于饱和可液化地基中的地铁车站会因土层液化而发生上浮灾害,已有的抗液化上浮措施都具备一定减小结构上浮的效果,但仍有改进的空间。本文采用FE-FD耦合方法,分析了在地铁车站周围设置钢板桩截断墙、碎石土排水层及改进的截断墙和改进的碎石排水层措施的地震上浮响应情况,对比了各措施的抗上浮效果,并分析了其工作机理。结果表明:在地铁车站周围设置碎石土层和截断墙的方式都能在一定程度上抑制地铁车站上浮,其中改进的碎石土层和改进的截断墙措施的抗上浮效果都要优于其同类别的方式。改进碎石土层措施主要是通过抑制土层的超孔隙水压力累积来起到抗上浮的作用,而设置改进截断墙方法是通过抑制土体液化后的流动变形来减小结构的上浮。在这两种改进措施中,改进的截断墙方式在不同地震强度作用下其抗上浮效果都更明显,但结构加速度响应的放大效应显著。此外,这两种改进措施对结构的最大剪力和最大弯矩影响较小,但会削弱地铁站结构中柱的最大轴力,这对结构的抗震是有利的。     

软土场地路堤-加筋碎石桩复合地基工作状态分析

软土场地碎石桩因具备桩体侧向变形大、超孔隙水压力消散慢的问题,导致出现基础沉降大、土体固结排水速度慢等工程病害。路堤下采用加筋碎石桩复合地基是处理软土场地的主流方法。本文采用二维有限元方法,建立考虑路堤填筑过程的软土场地路堤-加筋碎石桩复合地基数值模型,探讨了加筋碎石桩复合地基承载力的影响因素。基于达西定律和比奥固结理论,分析高地下水位场地条件下加筋体刚度和桩数对加筋碎石桩复合地基工作状态的影响规律。研究表明:增大褥垫层厚度和减小褥垫层模量均能够提高桩土应力比,改善桩顶应力集中的问题。与传统碎石桩相比,高地下水位条件下加筋碎石桩复合地基中超孔隙水压力消散速率快,桩数增加可以有效提高复合地基排水速率。     

废旧混凝土用作水泥稳定基层的实验研究

随着城市建设的发展,城市道路改建时产生的大量的废弃混凝土块的有效利用成了一个亟待解决的问题。结合宜昌市东山大道改建项目,将废弃的混凝土面板加工形成再生集料用作水泥稳定碎石基层,达到节约资源和保护环境的目的。实验分析了再生集料的颗粒级配、压碎值、针片状颗粒含量、表观密度和吸水率等工程性质指标,同时对水泥稳定再生碎石的级配、最佳水泥掺量进行了设计,并对水泥稳定再生碎石的无侧限抗压强度指标进行了研究。研究表明,废旧混凝土经加工形成的再生集料具有良好的路用性能,其颗粒级配、压碎值以及主要指标均达到了路面基层材料的要求;掺3%、5%和7%水泥稳定再生集料7 d浸水抗压强度均达到路面基层的要求,水泥稳定再生集料用作路面基层是可行的;掺3%水泥稳定的再生集料可以用在公路的底基层,掺5%及7%水泥稳定的再生集料可以分别用作路面下基层和上基层。     

“地沟式渗滤+碎石床湿地”污水处理技术研究

“地沟式渗滤 +碎石床湿地”是一种组合式污水土地处理技术 ,试验证明该技术处理污水效率高 ,在冬天无植物生长情况下对 BOD5、 COD、 SS、 NH3- N、 TP的去除率平均为 91 .56 %、 84 .75%、 93.33%、 81 .30 %、 88.90 %,且抗有机冲击负荷能力强。文中提出的工艺上有关构筑物的设计参数 ,可供工程设计参考