原位激发微生物成矿加固钙质砂的剪切与压缩特性研究

钙质砂广泛分布于热带海岸地区,其抗剪强度较低,在较高应力条件下极易破碎。因此,对以钙质砂为主要原料的地基材料进行加固,是海洋岩土工程领域的研究热点。基于尿素水解过程的碳酸钙成矿技术（MICP）是近年来地基材料加固领域的一项新技术。目前广泛使用的生物强化法实现MICP存在成本昂贵及环境适应性差等问题,制约了其大规模工程应用。研究采用原位生物激发MICP法对钙质砂进行加固,并对加固后试样开展直剪和一维压缩试验。结果表明：原位生物激发MICP方法可以在钙质砂中形成有效胶结,胶结水平最大可达6.26%。采用高浓度胶结溶液或增加注射次数可提高胶结水平。同时,加固后钙质砂的最大应力比、最大剪胀角以及残余内摩擦角均随胶结水平增加而显著增大,但竖向应力水平增大会抑制这些力学指标的增大。随胶结水平升高,试样压缩性显著减小;压缩后的原位激发MICP加固钙质砂中,细颗粒与粗颗粒的比例均随胶结水平的增加而增大。     

大柴旦盐湖采卤区地层剖面盐渍土基本类型及其抗剪强度试验研究

选取柴达木盆地大柴旦盐湖采卤区作为试验区,对区内地层剖面盐渍土的基本类型进行划分,即通过测定Na+、Mg2+、Cl-等易溶盐离子的方法,得出区内采卤区地层剖面盐渍土的主要类型是以亚氯盐渍土为主。在此基础上,对盐渍土进行扰动试样的室内直剪试验研究,以获取抗剪强度指标粘聚力c值与内摩擦角φ值。试验结果表明,该区盐渍土的含盐量由地表开始向下呈逐渐降低趋势,即由地表的6.89%降到地下4.5 m处的1.11%。粘聚力c值主要受试样含水量大小的影响,表现出随着含水量的增加,粘聚力c值呈降低现象,即当含水量由19.8%上升至23.3%时,粘聚力c值由35.4 k Pa下降至24.9 k Pa,下降率约为29.7%;而当含水量由23.3%下降至17.4%时,粘聚力c值则由24.9 k Pa上升至34.1 k Pa,上升率约为36.9%。内摩擦角φ值则受试样粒径影响相对较为明显,随着试样中粘粒含量的增多,粗粒含量相对减少,内摩擦角呈逐渐增大的趋势,即由24.1°上升至33.3°,增加率约为37.3%。随着试样中含盐量的增加,粘聚力c值和内摩擦角φ值均呈线性增加趋势。该研究成果将有助于进一步探讨含水量、颗粒大小以及含盐量对盐渍土试样抗剪强度变化的影响,且对区内盐田及其相应的基础设施建设有一定的理论指导意义。     

察尔汗盐湖地区盐渍土微观结构及其力学与强度表现

为探明察尔汗盐湖区盐渍土的微观结构特征及其力学与强度表现,从盐湖区采集9组不同含盐量的盐渍土样品,对盐渍土进行电镜扫描、直接剪切试验和抗压强度试验,从微观结构上分析了盐渍土的力学与强度表现,提出了察尔汗盐湖区盐渍土颗粒骨架的连结形式。研究结果表明,不同含盐量的盐渍土微观结构形式不同,盐渍土颗粒骨架之间的连结有3种形式:1)点式接触、2)堆叠接触、3)盐晶体胶结;微观结构越密实,盐晶体胶结作用越强,盐渍土表现出越高力学与强度特性;盐晶体的胶结作用是影响盐溃土力学与强度特性的显著因素;无侧限抗压强度显著变化的含盐量拐点为45.74%。     

Determination of long-term strength of frozen loess after numerous freeze-thaw cycles

In order to determine the changing rule of long-term frozen soil strength and elucidate the connection between long-term strength and soil physical properties,frozen loess was subjected to 4,6,8,10,and 50 freeze-thaw cycles,under closed-state conditions in a constant-temperature box.The frozen samples were tested on a spherical template indenter,and the results show that under the effect of repeated freeze-thaw cycles,the long-term strength of frozen loess decreased; changes in the mechanical property indices were highly unstable during the first 10 cycles; the soil strength and density were the greatest at the eighth cycle while the void ratio was the smallest; and after eight cycles all of the indices had less fluctuation and certain rising or falling tendencies.By converting the number of freeze-thaw cycles into elapsed time in the tests,three different forecasting methods of long-term soil strength could be assessed and the soil equivalent cohesive force after 10 years,20 years,or 30 years could be estimated.     

The underground application of Magnetic Resonance Soundings

The potential application of MRS technology in locating waterbearing fractures in underground mines is studied. The determination of the presence of water ahead of mining is important to prevent accidents and to ensure higher efficiency in mining operations. In the usual surface based measurements, with horizontal loop and water layer, the geometry of the problem can be summarized by the value of the inclination of the Earth magnetic field. For MRS measurements under the geometric conditions associated with underground mining, where the loop is non-horizontal, the geometry can be described in an effective inclination that can be expressed in terms of the Earth magnetic inclination and declination, together with two further parameters that characterize the orientation of the mine wall. We examine the consequences of the different geometries on the MRS signal. Since the loop size is severely restricted in underground conditions, the feasible target depth is also severely limited. The consequences of the fractured hard rock aquifer conditions, typical of deep mining or tunneling environments, are also examined. The overall conclusion is that in underground MRS applications the signal strength is too small to enable the practical identification of fractures containing large volumes of water ahead of the mining face.     

干湿循环下含盐量变化对遗址土剪切强度影响的试验研究

中国西北干旱和半干旱地区集中降雨和强烈蒸发的特殊气候环境加剧了对土遗址的破坏。以掺入不同含量Na2SO4和NaCl的重塑土样为研究对象,通过室内模拟开放系统下干湿循环过程,并采用声波测试,反映含盐类遗址土在干湿循环下的劣化过程;测试多次循环后的遗址土剪切强度随含盐量的变化规律,并从盐类性质及波速两方面分析了干湿循环对遗址土剪切强度的作用机理。结果表明:在含水率一定的情况下纵波波速随干湿循环次数的增加而减小;干湿循环后的土体黏聚力随着盐分含量的增加呈下降趋势,内摩擦角则出现先增大后减小的现象;纵波波速与黏聚力随着含盐量的增长整体变化趋势有较好的相关性,与内摩擦角的相关性则表现为纵波波速的间断性和内摩擦角阶段性的契合。     

直剪强度指标的可靠度统计方法

矩法和线性回归法能得到较为准确的岩土抗剪强度指标的均值,但是在统计标准差或变异系数时,矩法常常面临样本容量偏小而导致变异系数偏大的困难,而常规线性回归法无法给出实际所需的抗剪强度指标的标准差。本文从可靠度理论出发,利用正交标准化变量空间中原点到极限状态线最短距离为可靠指标的原理,提出了一种利用Excel规划求解功能求解抗剪强度参数的简便方法。将这一方法应用于91组404个水利水电岩土工程二类岩体与混凝土胶结面大型直剪试验结果的统计中,并将结果与其它方法进行了对比。     

昆明黏性土动力特性试验研究

对昆明地区黏性土进行室内的共振柱试验和动三轴试验,初步研究了该地区黏性土的动力特性,得出了不同初始固结比下黏性土的动强度曲线,比较了黏土与粉质黏土的动强度受固结应力比的差异,并对黏性土的动强度与破坏时其振动周数之间的关系曲线进行了拟合,给出了其数学表达式根据试验所得动强度包线的特征和动强度参数,分析了黏性土强度参数的变...     

砖墙-钢筋混凝土墙组合结构震害预测方法

建筑物震害预测对于制定城市防震减灾规划意义重大,对于我国高烈度区建造的砖墙-钢筋混凝土剪力墙组合结构,目前没有成熟的震害预测方法.为了预测西昌市砖墙-钢筋混凝土剪力墙组合结构建筑物在不同地震烈度下可能发生的震害程度,通过分析该种结构在不同地震作用下的受力特点,提出以结构薄弱层的楼层屈服强度系数为指标进行震害预测,并结合...     

内圆外方复合钢管混凝土短柱轴压承载力试验研究

为研究内圆外方复合钢管混凝土柱的轴压承载力,完成了10个试件的轴心受压试验。试验结果表明:达到峰值承载力时,方钢管纵向已屈服、横向尚未屈服;试件的破坏形态为方钢管向外鼓曲、沿纵向局部撕裂,方钢管与圆钢管之间的混凝土已经酥松、局部压碎;大部分试件即使纵向平均压应变达到0.11,尚能承担不小于其峰值承载力70%的轴力;压缩刚度的计算值平均为实测值的83.6%。采用钢管仅提供轴压承载力、不提供横向约束的假定计算得到的试件的轴压承载力,与试验结果符合最好。