新型高分子材料固沙抗冻性能试验研究

抗冻性反映固沙剂在低温环境下固沙的耐久性能。以新型高分子材料SH进行固沙,就其固沙后固沙体的抗冻、融特性进行了室内两种不同周期的冻、融循环试验。结果表明,冻、融循环对SH固沙性能均有劣化趋势。但冻、融速率较慢时,抗冻性较稳定。SH抗冻性优于其它同类化学固沙剂,显示其抗冻性良好。有机材料在冻、融过程中一段时间内出现强度增加的机理尚不清楚,建议进一步研究。     

SH加固沙和黄土强度的试验研究

以自行研制的新型固化材料SH对腾格里沙漠沙和兰州黄土进行了加固试验研究,并对加固的影响因素做了初步的分析探讨.试验表明,虽然沙和黄土两者成因、成分、结构不同,但固化材料对它们都有加固作用,加固后强度都有明显提高.固化强度主要受SH掺量、干密度、龄期影响.SH固沙强度主要是物理作用形成的,而黄土为多相成分,固化机理相对复杂.本文对SH固化沙和黄土的试验研究资料可为现场试验和大规模推广应用这一新固化材料奠定技术基础.     

基于湿度应力场理论的硬石膏岩膨胀试验研究

传统的湿度应力场理论处理硬石膏围岩膨胀问题时,未反映膨胀特性与湿度状态之间的时变关系。以该理论为基础,设计硬石膏岩膨胀试验：不同初始湿度下的膨胀,不同浸水时间的膨胀,以及膨胀后的抗拉强度测试。试验发现：随初始湿度的增加,硬石膏岩膨胀持续的时间增长,最大膨胀应变和应力增大,终止时的吸水率和结晶水率增加,而自由水率近于0;相同初始湿度下,随浸水时间增加,其吸水率先快速后缓慢增加,结晶水率逐渐增大到接近于吸水率,自由水率逐渐减小到接近于0;随吸水率的增加,其最大轴向膨胀应变、最大侧向膨胀应力和抗拉强度都呈增大趋势。根据试验结果,建立了湿度状态时变系列方程以及含时间效应的膨胀本构模型。     

温度对土体微孔隙特征影响的试验研究

采用烘干法和冻干法分别对深圳土和重塑膨润土进行干燥制样,利用压汞试验得到的累积进汞量曲线,对土体进行了孔隙尺度划分,分析了土体采用不同温度烘干和冻干法干燥制样后孔隙分布存在的差异性,得出了制备压汞试验用土样时,冻干法优于烘干法这一结论。     

温度、湿度循环条件下砂岩物理特性试验研究

砂岩风化剥落现象是很多文物古迹常见的病害问题,为了探究砂岩在季节性变化气候中的风化规律性,进行了变温循环,干湿循环,以及温度、湿度共同作用下的循环实验。得到结论:砂岩风化速度随温度升高加快,常温下单一温度循环变化对风化速度的影响缓慢;常温下湿度的循环变化对砂岩风化速度不产生影响;温度与湿度共同循环作用下,砂岩表现出一定的风化现象。在年复一年的气候变化中,砂岩存在一定程度的风化作用,随着时间的推移风化程度逐渐变得稳定,并更具规律性。     

温度、湿度循环条件下砂岩物理特性试验研究

砂岩风化剥落现象是很多文物古迹常见的病害问题,为了探究砂岩在季节性变化气候中的风化规律性,进行了变温循环,干湿循环,以及温度、湿度共同作用下的循环实验。得到结论:砂岩风化速度随温度升高加快,常温下单一温度循环变化对风化速度的影响缓慢;常温下湿度的循环变化对砂岩风化速度不产生影响;温度与湿度共同循环作用下,砂岩表现出一定的风化现象。在年复一年的气候变化中,砂岩存在一定程度的风化作用,随着时间的推移风化程度逐渐变得稳定,并更具规律性。     

土的冻结温度与过冷温度试验研究

通过不同降温条件的冻结试验,明确了土中出现过冷的条件。当环境温度高于土的最低过冷温度时,土表现出稳定的过冷状态;当环境温度低于最低过冷温度时,边界出现短暂过冷,而土样内部不出现过冷。通过分级降温的方法测定了不同含水率的粉质黏土和细砂以及不同NaCl浓度的粉质黏土的冻结温度和最低过冷温度。当含水率等于或高于饱和含水率时,含水率对冻结温度影响不大;当含水率低于饱和含水率时,冻结温度随含水率减小而降低;不同含水率土样的最低过冷温度相差不大;冻结温度降低随NaCl浓度增大的比例系数与理想稀溶液中水的凝固点降低系数非常接近。结合稳定冻结时间、冻结温度、环境温度或最低过冷温度引入了能间接反映自由水含量的指标。     

车辆速度与载重对路面结构影响的现场试验研究

针对车辆荷载与速度在路面结构破坏中的重要性,通过现场试验,对新建高速公路在不同载重及不同速度的车辆通过条件下路面的动态响应（动应变、动应力）规律进行了研究。研究表明,应力-应变峰值随载重的增加而增大,而随速度的增加而减小;前轮应力应变峰值随载重增加而增大的幅度总体上要小于后轮;前轮水平横向应变峰值随载重增加而增大的幅度要小于纵向,而后轮的横向应变与纵向应变的增幅比较接近;速度变化引起的应力应变幅值变化不如载重变化引起的显著;随着深度的增加,车辆行驶产生的动应力对路面的影响迅速减弱。     

压实方式影响路基湿度场演变规律相似模拟试验研究

探究路基湿度场演变规律是解决路基工程水损害的基础问题之一,为研究路基湿度场受压实方式影响所产生的变化与分布问题,在相似准则推导的基础上构建了4种具备不同压实方式的室内路基相似物理试验模型。通过分析二维入渗方式的降雨试验结果,总结了不同压实方式影响下路床湿度场扰动区扩距、前扰动区湿度分布、湿度梯度和路堤湿度值变化的主要规律,并阐述其作用机制以及提出了相关工程建议。研究结果表明：路床湿度扰动区扩距随着路床压实度的增加呈线性递减;整个湿度扰动区可划分为前、后两个区域,前扰动区湿度分布基本呈线性速降状态,湿度梯度值随着路床压实度的增加呈线性提高;路床压实度对其下的路堤湿度影响效果显著,综合效应表现为路堤湿度随路床压实度增加呈线性递减;工程中严格控制上部路基压实效果对防止下部路基水毁病害有显著作用。     

CFG桩桩身材料强度试验研究

通过材料实验,对大掺量Ⅲａ级粉煤灰素混凝土构成的ＣＦＧ桩桩身材料进行力学性能方面的试验研究,主要探讨抗压强度与材料配比,龄期之间的关系。实验结果表明,大掺量Ⅲａ级粉煤灰素混凝土作为桩身材料,在突破传统限制粉煤灰取代水泥率的条件下,仍可达到设计要求的抗压强度。     

新型高分子固化材料耐老化性能的试验研究

因一般高分子材料容易老化 ,尤其是在沙漠环境下 ,强烈的热光辐射、氧化更加速其老化过程。SH为新型高分子固化材料。本文通过SH固化沙体的室内老化试验 ,初步研究了SH的耐老化特征。结果表明 ,在间断或连续紫外线辐照下 ,SH耐老化性能优于同类其他固沙剂 ,可用于沙漠地区固沙     

流土和管涌破坏机理研究

首先针对渗流破坏的机理进行研究,区别在堤防工程中常用的流土和管涌的概念,从现有的大量土的渗流破坏的实验资料,结合理论分析,从微观的角度去阐述渗流破坏的形成机理,提出了在级配连续性土和级配不连续性土中进行管涌型土和流土型土判别的标准.然后从定量的角度去推导出各种渗流破坏类型的判别公式以及临界抗渗坡降计算公式.     

氨基氰在高温高压水流体中反应化学的实验研究

氨基氰在水热环境,尤其在超临界水中的反应化学实验结果表明,氨基氰可以通过自聚合作用,生成较高分子量的氮杂环混合物,进而水解并最终转化成ＣＯ２和ＮＨ３。实验还证明,超临界水可以有效地破坏那睦含有危险的或剧毒的有机资料,使之转化成无毒无在的Ｈ２Ｏ,ＣＯ２,ＮＨ３和无机盐等,根据实验结果,提出水解反应的可能机制是水的亲核加合。     

透水与隔水夹层对粉质土液化影响试验研究

黄河三角洲沉积物以粉质土为主,循环荷载作用下隔水夹层与透水夹层的存在对粉质土孔压累积、消散及液化的影响如何,目前尚不清楚。本文针对4种隔水夹层与透水夹层的组合情况,利用现场原位振动和室内土样振动试验,研究隔水夹层与透水夹层的存在对循环荷载作用下黄河口粉质海床土液化过程影响,发现循环荷载导致黄河三角洲粉质土孔隙水压力、粒度成分、密度、含水量及孔隙比等物性指标发生的变化,因夹层的不同有明显的差异,并且其液化性能因夹层结构的不同而不同,有透水夹层时,相对提高了粉土的抗液化性能,隔水夹层则相反。     

砂土渗流微生物诱导封堵试验研究

针对传统的堵漏防渗方法施工深度小、地层适应性差,对环境有害等问题,采用了巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉积的微生物封堵防渗的方法。研究活化巴氏芽孢杆菌诱导产生碳酸钙可以对砂土的渗透系数造成明显改变,通过CT扫描可以明显得到注菌前后的孔隙率变化从而验证分析微生物封堵渗漏的效果。试验表明,砂土中微生物诱导封堵技术能够将渗漏源探查和封堵合二为一,具有很强的实用价值。     

水-岩化学作用对岩体变形破坏力学效应研究进展

水—岩化学作用对岩体变形破坏力学效应的研究涉及力学和化学两方面,也即为地球化学与岩体力学两个研究领域的交叉。针对水化学作用对岩体力学性质的影响机理,较系统地总结了该研究领域中的现状和研究新进展,分析了其研究方法,指出了今后的研究方向和主要研究内容,并认为此方面的研究将在工程地质学中占重要地位。     

储层固相在化学驱替剂中物相变化的实验研究

选择典型的储层粘土矿物钙蒙脱石,高岭石,伊利石,美国钙蒙脱石和新疆克拉玛依油田三采试验区－克二中的Ｓ＾２７储层砂、在常温２５℃下与克市黑液体系,华东黑液体系,聚合物溶液（０．１８％３５３ＯＳ）,碱－表面活性剂－聚合物体系（ＡＳＰ０等驱替剂反应１４４０ｈ。对反应产后固相物的Ｘ射线衍射分析表明钙蒙脱石首先发生阳离子交换生成钠蒙脱石,进而发生溶蚀;高岭石,伊利石和储层砂蝇的骨架矿物主要发生溶蚀和交换生成     

北川土和粉细砂在降雨作用下泥石流启动的实验研究

北川地区的山坡坡面和沟壑中覆盖着由2008年5月12日汶川地震而产生的大量松散土石堆积体,并在震后的几个月到几年的过程中,因持续降雨作用经历了几次严重的山体滑坡和泥石流灾害。本文基于北川地质、地形和降雨等实地考察资料,对北川土和粉细砂两种斜坡堆积土,进行了一系列降雨条件下的泥石流启动室内模型试验,分析了降雨历时、雨强、土坡坡角、土体密度等因素对泥石流启动的影响,揭示了北川土和粉细砂在降雨作用下泥石流启动的过程和机理。结果表明：（1）北川土的泥石流启动过程仅经历了完全入渗阶段,泥石流启动所需的临界雨强相对较大;（2）粉细砂的泥石流启动过程经历了完全入渗、薄层和深层地表径流3个阶段,当雨强超过一定量时,坡度越大,泥石流启动所需降雨历时越长;（3）粉细砂和北川土泥石流的启动均是重力和渗流共同作用的结果,而重力和渗流作用的大小取决于土的颗粒大小和级配。本研究成果为降雨作用下北川地区的泥石流灾害预警提供了重要的参考依据。