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近年来,煤矿区用煤矸石回填、碾压后作为建筑地基基础得到了广泛的应用。以徐州沛县某矿煤矸石新鲜样品和回填多年的矸石(1#、2#)样品为例,对煤矸石的颗粒组成、矿物成份及其胀缩性进行分析,结果发现:新鲜矸石颗粒在10mm以上的含量较大,而1#、2#矸石颗粒级配在10mm以下的含量相对较大;煤矸石岩性成份主要为砂岩和泥岩,矸石样品中的粘土矿物有高岭石、绿泥石、伊利石、伊蒙混层和蒙脱石等,新鲜煤矸石中I/M混层和伊利石的含量与1#、2#矸石相比明显高出许多,因而具有较大的膨胀性;1#、2#矸石膨胀性很小,但是在遇水情况下仍具有一定的膨胀性。对煤矸石地基的破坏机理及作用过程进行了分析,并提出用矸石作地基基础时应注意的问题,认为采取适当的措施煤矸石回填地基作为建筑地基是安全可行的。 相似文献
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镉（Cd）是严重危害人类健康的一种重金属元素,具有较强的生物毒性。为了保证矿区充填复垦土地种植农作物的生态安全,以淮南新庄孜矿煤矸石充填复垦治理区为对象,对其土壤和煤矸石中镉元素的含量进行了跟踪分析研究,结果表明,煤矸石充填复垦区土壤中垂直方向上各层镉元素含量均高于淮南市土壤背景值和中国土壤背景值,其中靠近填充物——煤矸石的土壤镉含量超标率最高,从土壤中镉元素的水平和垂直空间分布来看,复垦充填物——煤矸石因受淋溶作用造成的重金属元素的排放和迁移直接或间接污染了复垦土壤的生态环境,其中镉元素已经出现富集,甚至达到了污染水平。 相似文献
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为了增加塌陷区耕地资源,有效地提高土地利用率,减少环境污染,本文通过对海孜煤矿塌陷区进行实地勘查,室内测试和实验,分析塌陷区煤矸石充填复垦条件。分析结果表明:塌陷区的地形地貌条件有利于土地复垦工程的实施,较高的地下水位可以为重构土壤提供充足的水分;塌陷区塌陷深度小,且绝大部分塌陷区已达到稳沉状态,有益于煤矸石充填复垦;大量的煤矸石为充填复垦提供了充足的物质基础,煤矸石中有害元素含量低,复垦后不会对地下水和土壤造成显著的污染,且煤矸石的块度组分有利于水分的保持和上移。 相似文献
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《岩土力学》2017,(2):487-492
压实膨润土是放射性废物处置库的理想缓冲/回填材料,但它在失水收缩过程中易产生裂缝,该裂缝在浸水条件下能否愈合是放射性废物处置安全评价中的重要课题。其研究对含纵向单裂缝的压实膨润土样品开展渗透试验,以渗透系数、隙面法向应力及含水率为指标,研究含裂缝压实膨润土吸水膨胀后应力及渗透性能的变化,从而评价裂缝对膨润土屏障层性能的影响。研究结果表明,样品渗透系数随时间逐渐递减,隙面法向应力随时间逐渐递增,且在85 d时两参数达到稳定水平,分别为4.6410~(-10)m/s和2.5 MPa,与完整压实膨润土样品的渗透系数及内部应力处于相同水平,可以认为,此时土体实现了饱和及均一化。该研究从渗透性和应力角度证实了裂缝对压实膨润土渗透系数及应力参数未产生显著影响,膨润土具有较好的自愈合能力。研究建立了膨润土裂缝自愈合效果评价方法,为膨润土作为回填材料的安全性评价提供理论依据。 相似文献
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固体废弃物的生态环境效应分析——以兖济滕矿区煤矸石为例 总被引：3，自引：0，他引：3
兖济滕矿区煤矸石长期露天堆放,既造成大量土地资源浪费,又造成矿区水体、土壤、大气等环境污染,是不容忽视的环境污染源地。从矿区煤矸石的化学成份和矿物成份分析可以看出,煤矸石的化学成份以SiO2为主,其次为Al2O3;矿物成份以高岭石为主,其次为石英。选用大量测试数据对煤矸石中有害微量元素对水环境、土壤环境的污染效应进行了研究,认为：煤矸石在酸性条件下淋溶析出的重金属的含量均超过了生活饮用水标准;碱性条件下,除Cu、Zn、As外,其余的也超过了地面水环境质量V类水的标准：煤矸石回填区的As、Cu、Pb、Zn四种重金属对矿区水环境影响不明显;填矸石的汇水区以及矸石山附近的水井水化学类型已由重碳酸型转变为硫酸型,部分区域已经受到了SO4^2-、总硬度、固形物的污染;矿区煤矸石堆放对附近土壤的影响并不显著,但某些有毒有害的重金属元素远远大于背景值,植物在土壤中对其吸收与积累可能形成潜在危害性。最后指出了降低煤矸石污染、提高煤矸石的综合利用才是解决矿区固体废弃物生态环境效应的主要途径。 相似文献
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《岩土力学》2021,(1)
采用半解析法研究了移动荷载作用下多层非饱和铁路地基的共振问题,分析了土体饱和度对非饱和地基振动的影响。采用分层非饱和多孔介质描述铁路地基;基于非饱和多孔介质的控制方程,采用多重傅里叶变换和土层界面位移、应力条件,推导了频率-波速域分层非饱和地基总体刚度矩阵。结合包括钢轨、轨垫、轨枕和道砟的轨道模型,建立耦合轨道-地基半解析模型。研究了移动简谐荷载作用在轨道上的多层非饱和地基的动力响应;考虑饱和度对土体剪切模量的影响,讨论了地基首层土和夹层土饱和度变化对地面振动的影响。采用频散曲线研究了地基共振模态。研究发现土体饱和度变化对振动位移的影响规律,与地基分层、荷载速度和频率有关。随饱和度减小,地基共振模态出现频率增大,地基关键速度增大。 相似文献
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压实膨润土砌块在我国高放射性废物处置中发挥着缓冲回填工程屏障的作用。然而,膨润土材料塑性极强,水分极易拌和不均,易导致压实砌块干缩开裂,显著降低了砌块质量。提出一种采用酒精代替纯水来湿化膨润土的新方法,以提高压实膨润土质量。对比喷水法,酒精湿化法中酒精浓度设计在5%～35%间。通过分析膨润土与酒精混合物的混合效率、黏附质量损失率、混合物中团聚体的含量、压实样干缩前后强度、干缩裂纹规律、干燥效率、膨胀性等指标综合评价酒精湿化压实膨润土样的适用性。试验结果表明：在相同含液率情况下,随酒精浓度增大,所得膨润土样的混合效率明显提高,黏附质量损失率及团聚体含量明显降低;压实样内团聚体与干缩裂纹及试样质量间具有较好对应关系。此外,酒精湿化法所得压实样在压实方向密度分布更均匀,干缩裂纹数量及宽度明显变小,风干试样剪切强度及膨胀性均与加纯水试样较为接近,压实样均匀性与完整性明显提高。新方法及相关成果可供我国高放废物缓冲回填砌块制备参考。 相似文献
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针对东乡县湿陷性黄土回填碾压质量要求及控制工序,用运碾压厚度试验、含水率试验、碾压遍数试验、碾压速度试验等,从湿陷性黄土回填碾压的两个控制工序,即黄土回填和黄土碾压出发,全面系统的分析了压实度影响因素并提出了施工控制措施。研究表明,在相同压实条件下,适宜的回填厚度有益提高压实度质量和效益;确定最佳含水率后,在施工中不影响施工质量的前提下,相对扩大土的含水率控制范围,既能达到整体压实稳定,又能加快施工进度;在相同的回填条件下,同一深度的压实度随压实机械功能增大,压实度越高;在相同压实功能条件下,同一深度范围内碾压遍数越多,压实度越高;增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,吨位增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢;碾压速度加倍时,碾压遍数相应加倍,应针对具体碾压材料层和所用压路机,通过铺筑试验区域选择合适的碾压速度。 相似文献
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以同煤集团塔山洗煤厂为例,探讨了强夯法在湿陷性黄土中的应用,提出了强夯法处理黄土的适用条件、强夯方案的确定原则、地基土含水量对强夯施工效果的影响等论点,尤其是用复合地基理论确定强夯地基承载力的方法。 相似文献
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煤矸石作为煤层开采和洗选过程中产生的废弃料，常用于路基填筑。压实的路基煤矸石填料存在双孔隙群结构，其土-水特征曲线（SWCC）具有双台阶现象。而SWCC与土体非饱和渗透系数密切相关，对路基内部水分运移以及路基长期累积变形有重要影响。为了探究压实度、粉粒含量、最大颗粒粒径对双台阶SWCC的影响，对路基煤矸石填料进行了一系列压力板试验，并采用描述双台阶SWCC的Bi-V-G公式拟合实测SWCC，分析了模型参数变化规律。试验结果表明，粉粒含量为5%时，不同压实度试样SWCC均存在双台阶现象；粉粒含量为50%时，随着压实度增大，试样SWCC由双台阶形过渡为单台阶形，在0.90和0.95压实度之间存在一个界限值，双台阶现象消失；增大压实度、提高粉粒含量或减小最大颗粒粒径，均会使SWCC台阶高差减小。随着压实度增大或粉粒含量提高，模型参数 、 （与进气值有关的参数）和 、 （与排水程度有关的参数）值均逐渐减小，试样大、小孔隙部分均进气值增大，持水能力提高。 相似文献
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本文对山东半岛海岸带滨海杂填土、饱和粉细砂、淤泥质土等特殊复杂地层地基处理方法进行了研究。以经济高效的强夯法为基础,提出复杂地层整体排水概念,设计了浅层、深层竖向排水和水平排水的接力排水系统,并进行了现场试验研究。监测数据表明,强夯荷载作用下,接力排水系统整体协同排水,可快速排出各个地层中地下水、消散超孔隙水压力。7 h左右可基本消除强夯引起的地下水上升及孔隙水压力消散。持续降水,地表沉降为上部土体厚度的0.7%～2.0%。强夯动力荷载作用下,表层土体压缩为上部土体厚度的8.7%～10.9%。埋深3～7 m土体沉降约为土体厚度的5‰、3‰,埋深7～10 m土体沉降为土体厚度的2‰。检测数据表明,在强夯有效影响深度内地基处理效果明显,土体工程性状改善明显。表层承载力及变形模量满足设计要求,4 m以下淤泥承载力平均值略低于设计要求,下部淤泥质土计算平均固结度为77%。夯后1个月监测数据表明,地表沉降量在25 mm以内,已逐步趋于稳定,分层沉降、孔隙水压力数值整体稳定略有下降。 相似文献
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煤矸石的危害与防治 总被引：27，自引：0，他引：27
山东省煤炭资源丰富,开采历史悠久,在数10年的开采过程中,引发了诸多环境地质问题,煤矸石危害是其中之一.境内各煤矿矸石堆存量达6651万m3,占地37900hm2.侵占大量耕地、林地、居民地和工矿用地,破坏地质地貌景观.矸石堆单体过大,形成矸石山,已引发渣石流和坍塌事故.1980年以来,因此致死19人,伤多人.浸溶试验结果表明,矸石淋滤液中SO42-、F-、Mo、Se、总硬度、pH等成份或指标偏高,甚至超过<地面水环境质量标准>(GB3838-88)中的Ⅲ类水标准,局部已对水环境构成污染.煤矸石有害可溶物因地质条件、浸泡时间、堆放时间不同而变化,风化、侵蚀可导致有害可溶物的增加.莱芜煤田矸石堆附近土壤中的硫、氟、汞等成份比对照点偏高,但低于山东省土壤成份背景值.对莱芜煤田煤矸石抽样监测,其放射性低于国家<放射性防护规定>(GBJ8-74)的标准.矸石堆露天堆放过程中,粉尘及自燃产生的气体,污染大气环境.淄博矿区岭子煤矿矸石堆附近因此形成酸雨."以防为主,综合利用"是矸石危害防治的原则,煤矸石中含有煤粉、黄铁矿、高岭石等,检选这些有用矿产,具有可观的经济效益,同时可防止矸石自燃和淋滤液污染,文中对其反应过程做了分析. 相似文献
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煤矸石是我国堆存量最大的工业固体废物,本文应用电感耦合等离子体发射光谱法、逐级化学提取法和相关性分析研究了淮北临涣矿区低硫煤矸石中10种微量元素的含量及赋存状态,并运用风险评价指数法评价其环境效应。结果表明,低硫煤矸石中Ba、Co、Cr、Mn、Ni、Pb、V含量均高于淮北煤和中国煤均值,Mn、V的富集系数大于1,有一定迁移风险。微量元素主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在,两者质量分数之和为68.87%~92.93%,其中Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn赋存于硫化物矿物中,V赋存于黏土矿物中,Mn赋存于碳酸盐矿物和硫化物矿物中。10种微量元素对环境的危害性大小为:MnZnNiPbCdCuBaVCrCo,表明低硫煤矸石堆存过程中活性态Mn对生态环境造成危害的可能性最大,由Mn可能引起的煤矸石山周边地区土壤及水体污染应当重视。 相似文献
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沿海吹填砂土地基地下水位较高、常含软土夹层,地基处理难度大。为了研究高能级强夯在这类吹填砂土地基上的加固效果,在山东沿海某吹填砂土场地开展6 000和8 000 kN·m能级强夯加固试验。试验结束后分别运用标准贯入试验、静力触探试验、平板载荷试验进行现场检测。通过对比分析了设计要求深度范围内标准贯入试验和静力触探试验,发现夯前夯后标准贯入试验击数和静力触探锥尖试验阻力均明显提升,有效消除了饱和砂土和饱和粉土的液化势;通过平板载荷试验p-s曲线及夯后静力触探锥尖阻力标准值与承载力特征值的关系式,得到夯后砂土地基承载力特征值≥120 kPa,验证了高能级强夯方案的可行性。其次,对软土夹层位置和地下水位高度展开研究,发现软土层会阻碍夯击能传递,减小强夯有效加固深度,且软土层位置不同对强夯加固效果影响程度不同,强夯影响临界范围处存在软土层时,有效加固深度为软土层顶部位置处;对砂土地基进行4 000 kN·m能级强夯试验时,发现未降水强夯后有效加固深度为5 m,降水至地面以下3 m强夯后有效加固深度达到了7 m,提高了加固效果。在高能级强夯研究基础上,对现场吹填砂土地基进行了75万m2的大面积高能级强夯施工,发现处理后地基能够满足建筑用地要求。 相似文献
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