生石灰和水泥混合处理吹填土的试验研究

随着中国东南沿海地区经济的迅速发展,土地资源不足的问题显得日益突出,人工吹填造地技术为解决这一问题提供了新的思路。吹填造地关键问题之一是要缩短吹填泥浆的固结的时间,为此在室内进行了沉降柱模拟试验,试图寻找一种在吹填的同时进行加固的方法。在沉降柱试验中发现,用水泥作为添加剂对吹填泥浆进行加固处理,其加固效果不如用水泥和石灰混合材料添加剂的加固效果。通过对两种添加方式的土样进行工程地质性质对比和结构性分析及其他一些物理化学试验结果分析,初步找出了加固效果差异的原因。     

快速加固吹填土的室内模拟试验

吹填造陆是解决沿海地区建设用地不足的主要方法之一。为了使吹填土在较短的时间内获得较好的加固效果,结合吹填土特殊工程地质性质和加固过程中强度增长具有阶段性的特点,提出了边吹填边加固的加固思路。在该思路的指导下进行室内模拟试验。试验发现不同加固阶段吹填土强度增长表现出明显的分带性;与竖向排水体距离小于25 cm的土体强度增长较快;随着加固时间的延长,待加固土体强度整体增长;当持续真空加荷一个月时,部分待加固土体承载力已达到80 kPa。可以看出,强度增长与外部荷载的大小、渗透路径的长短、附加应力的大小密切相关。分阶段加固的方法在一定程度上抑制了泥皮的形成,缩短了真空加荷时间,节约工期,有利于吹填土的加固。     

水泥与生石灰处理吹填土对比试验研究

吹填土是由水力吹填形成的,颗粒很细,固结性能差,吹填以后要经过很长时间才能自然沉积固结,待表面形成硬壳后方可进行加固处理,因此,缩短沉积固结时间,使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基,是亟待解决的问题。在室内进行模拟加固方法的沉降柱试验,对吹填土加添固化剂以加速其沉积固结。固化剂主要选用水泥和生石灰,对两种添加方式的机理及固结效果进行详尽的分析和研究,初步找出加固效果产生差异的原因,从而揭示其固化机理,为吹填土地基的加固提供一种更加经济可行的方法。     

真空预压在吹填土中的加固效果及存在问题分析

围海造陆是解决土地资源短缺的重要途径,但吹填土为一种成分复杂、结构特殊的软土,真空预压是吹填软土地基加固的有效方法。本文以天津临港造修船基地一期工程为例,分析了真空预压在吹填软土地基加固中的效果及存在问题,并提出了应对措施。     

真空预压处理高黏粒吹填土的物理化学指标

大连海港常采用高黏粒吹填土作为吹淤造陆工程土料,但高黏粒吹填土的黏粒含量大,真空预压处理地基时竖向排水体四周常常被黏粒淤堵,延误工程进度。为深入研究该类吹填土工程地质特性,基于室内物理模型采用80 kPa真空预压技术处理高黏粒吹填土,针对淤堵难题进行分析。通过测试土体的物理化学参数,建立含水率、易溶盐总量、钠离子含量、酸碱度、阳离子交换量、有机质含量等物理化学指标的特征分布曲线。结果表明：80 kPa真空预压处理的高黏粒吹填土含水率与易溶盐总量、酸碱度等化学指标呈反比;竖向排水体四周吹填土的易溶盐含量较大,有机质含量高;阳离子交换量与酸碱度呈正比。同时物化指标在排水板四周富集的现象反映80 kPa真空预压处理的高黏性吹填土固结状况,同时建议真空预压处理过程中采用分级真空预压方法,改进高黏粒吹填土地基处理,以降低淤堵状况。     

超软土真空预压室内模型试验研究

随着围海造陆的发展,吹填区底面标高越来越低,吹填土厚度由原来的2 m达到现在的10 m左右,使地基加固时发生很大的压缩变形。在现场真空预压检测过程中发现土体加固后形成上面一层2～3 m的硬壳层,地表以下3～4 m土层强度增长很小。通过超软土真空预压室内模型试验发现加固后由于超软土发生很大的压缩变形,使排水板发生了很大的扭曲变形,甚至发生局部折断现象,导致排水板失效或效率降低,从而使土体加固效果欠佳。在加固土体变形基本稳定后,进行了二次插板再加固的试验,结果表明,土体的沉降进一步发展,含水率进一步降低,十字板强度进一步提高,且沿深度递减幅度大为减小,证明了第一次加固过程中由于土体发生大变形使排水板效率降低,地基不能达到预期的加固效果;采用二次插板可使吹填土产生较好的加固效果。研究成果为探索更有效地加固深厚吹填土方法提供了依据。     

快速加固吹填泥浆的试验研究与分析

为了研究利用外掺剂加快吹填泥浆的沉积落淤问题,找到能够使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基方法,将吹填泥浆中分别加入水泥、生石灰、水泥和生石灰混合剂,通过沉降柱试验模拟了外掺剂作用下吹填泥浆的落淤、自重固结、预压下强度增长等过程,并从粒度成分、矿物成分、和微观结构方面进行了加固机理的分析,从而在吹填的同时对吹填泥浆进行加固。结合处理前后相关试验结果的对比分析发现,外掺剂能够加速吹填泥浆的落淤、固结及强度增长。     

以吹填砂为覆盖层的饱和软粘土地基强夯试验研究

针对某港区工程陆域不同区域的地质条件和工程荷载,进行了不同工艺的强夯试验,对夯坑周围地表变形、土体水平位移以及孔压的增长和消散进行了观测,并对强夯加固效果进行了试验研究。研究表明,采用强夯法加固以吹填砂为覆盖层的饱和软土地基是可行的,有效加固深度可达到6 ~7 m,吹填砂层厚度对有效夯击率和碎石土垫层的作用有显著影响。由于吹填砂层和淤泥质粘土层中的粉细砂薄层有利于孔隙水压力的消散,用强夯法处理该类地基时,如果设计加固深度较小时,可以不设置竖向排水体。通过对试验数据的分析研究,获得强夯法加固该类地基土的最佳强夯参数和施工工艺,并且认为选择强夯施工工艺应考虑吹填砂层厚度。     

新近吹填土固结系数为变量的固结方程研究

围海造陆吹填区内吹填土加固前为泥浆状态,含水量高达80%以上,初始孔隙比较大。通过室内试验得出吹填泥孔隙比随固结应力的变化关系以及渗透系数与空隙比的关系,最终建立渗透系数随固结应力的变化关系; 考虑加固过程中渗透系数随加固时间是变化的,对巴隆固结理论进行改进; 利用改进后的固结理论对吹填土真空预压模型试验进行计算,计算结果与试验基本吻合,表明采用本文提出的变参数固结理论计算能取得很好的计算效果。     

室内加固的吹填土微结构试验研究

在室内进行吹填土加固试验中,在吹填泥浆中分别掺入水泥和石灰两种外掺剂对吹填土进行加固,针对加固后的代表性吹填土样,利用扫描电子显微镜及图像处理技术对其进行微观结构测试。由微观结构照片可以看出,水泥处理后吹填土主要为团—絮状结构,而石灰处理后吹填土主要为团聚状结构。结构单元体的量化分析表明,生石灰处理后土样结构单元体等效直径较大,两种外掺剂处理后的吹填土中颗粒均以扁圆形颗粒为主,加压前土样结构单元体无明显定向性,而在受压后,土样定向性有所增强。孔隙定量化分析显示,压力作用下土体孔隙直径变小,受压前孔隙多为扁圆形,而受压后等轴孔隙数量增多,且受压前后土样孔隙均无明显的择优取向特征。     

河东金矿构造物理化学场结构及其特征

采用成矿构造物理化学场结构分析方法,研究了河东金矿床的成矿构造应力场结构特征和成矿物理化学场结构特征,并对成矿构造物理化学场结构与金矿体空间定位的对应耦合关系及其找矿方向进行了初步探讨。     

黄铁矿热电系数的研究与应用

黄铁矿单晶在具有一定的温度差时就产生温差电动势,呈现出四种导电类型,即p型,n-p型,p-n型和n型.不同的导电类型与它形成时的物化环境关系密切.决定黄铁矿导电类型的基本物化条件有三个.测定黄铁矿的温差电动势,将其除以两测量电极间的温度差,就得到黄铁矿的热电系数.不同类型的矿床,其黄铁矿热电系数的空间分布状态不同.利用黄铁矿的热电性可以预测隐伏矿体,研究成矿的分带性,评价矿床的剥蚀水平等.     

陕西柞水银硐子银铅矿床成矿物理化学条件研究

在地质-地球化学研究的基础上,本文运用热力学原理研究成矿作用的物理化学条件。通过矿物包裹位测温、测盐度研究,应用闪锌矿压力计,运用热力学计算,获得两个成矿阶段的成矿温度、成矿压力、成矿的pH、Eh,以及硫逸度和氧逸度,成矿溶液的盐度。认为导致成矿金属元素沉淀富集成矿的因素是含矿流体加入了还原硫及pH的升高,成矿过程总体是在比较还原的条件下进行的。     

试论铀成矿的热渗滤机制

本文应用热渗滤作用理论,对部分产出在花岗岩体外接触带沉积围岩中的热液铀矿床的形成机制作出合理的解释。在分析热渗滤作用特点及部分岩石热渗滤系数并详细对比了天然岩石中五种存在形成H_2O的物理化学性质的基础上,作者认为参与热渗滤作用的主要是存在于矿物颗粒表面和岩石微裂隙中的结合水(薄膜水和分子结合水)。位于热渗滤带的富铀地层中的H_2O及溶解于其中的铀在热渗滤作用下将朝岩体接触带的增温方向迁移。与传统的概念相反,作者指出。成矿溶液是从矿物粒间和岩石微裂隙朝成矿断裂构造方向运移,尔后在物化条件急剧变化的地段沉淀并逐步富集形成具有工业价值的铀矿床。     

风干含水量W65用作膨胀土判别分类指标的可行性研究

本文针对膨胀土的判别分类指标存在的一些问题,提出一种新指标--风干含水量W65.文中详细研究了它的测试方法,它与膨胀土的物理化学活性,物性指标及自由膨胀率ef等的关系。结果表明,W65能很好反映膨胀土的矿物组成或物理化学活性特征,而ef或WL则更能反映土的粒度组成或分散性特征。最后,在继承ef的判别分类成果基础上,考虑到塑性图的优点,建议采用W65-WL判别分类图。该图能区分膨胀土与典型红粘土,较单一指标判分膨胀土更合理适用。     

全风化花岗岩物理化学特征数值统计及指标相关性分析

广布于华南(尤其是香港)地区全风化花岗岩与地质灾害关系密切。其物化指标统计结果以及相互关系研究似很欠缺。通过对香港九龙两处边坡上部3个探坑中48个全风化花岗岩样品物理化学实验结果分析，本文给出了物理化学性质统计值，并对比表面积和阳离子交换容量等主要指标进行了相关分析。这就将物理化学指标问相关关系具体量化，揭示了它们同矿物成分间的关系，并可对化学、物理化学和矿物学实验分析结果进行校验。本文结果对分析其风化特征及其工程地质性质，有一定实际意义。     

湘中区域古流体的地球化学特征

成矿流体是区域流体场与矿源层或含矿建造相互作用的地球化学演化产物。区域古流体的研究对于认识和了解成矿流体以及矿床成因具有重要意义,应用地球化学方法对湘中区域古流的系统研究结果表明：湘中区域古流体是一种来源于大气降水的低温,低盐度、偏碱性的还原性地质流体,这种区域古流体与湘中成矿期（中生代）的成矿流体极为相似,成矿流体是由区域古流体演化而来。     

锗的重要迁移形式——锗氢化物

经对锗及其氢化物的物理化学性质、有关矿床矿物流体包裹体化学成分、主要含锗矿物及锗矿物的化学成分、内生锗矿物的共生伴生矿物特征等相关问题的研讨,认为锗氢化物、锗合金氢化物是锗成矿的重要迁移形式。     

邯邢地区膨润土矿石特征及应用方向刍议

邯邢地区膨润土赋存于新近系九龙口组中,沿走向断续分布约百公里,埋藏浅,层位较稳定,大多适合露天开采。经采用吸蓝量、差热分析、X-衍射,红外光谱、电子显微镜鉴定等多种方法对原矿进行分析测试,确定矿石多为钙基膨润土,部分为钙镁基膨润土。通过对矿石物化、工艺性能测试,该地区膨润土可直接用于用作铁矿球团粘合剂、铸造、工业用活性白土及动物饲料;改性或提纯后可满足工业用活性白土或用作钻井泥浆土的质量要求。若能充分研究和利用,将会产生很大的社会效益和经济效益。     

Physical chemical analysis of marine sediment cementation from the Gulf of Guinea

This study aims at investigating the cementation of marine sediments from the Gulf of Guinea by using physicochemical analysis. In order to highlight the presence of cementation in the sediments, three conventional consolidation tests were conducted on intact and remoulded samples. Mercury intrusion porosimetry analyses were then carried out on the specimens taken from samples after consolidation tests. Several physicochemical experimental techniques were used to analyze these cementations, such as cation exchange capacity analysis, batch test, scanning electron microscope imaging coupled with EDS chemical analysis, and thermal analysis. The results seem to indicate that the cementation of these sediments is predominated by the presence of smectite gel between clay aggregates (clusters). Finally, a conceptual sediment microstructural model is proposed to describe the cementation.