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相似文献
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1.
水泥土在侵蚀环境中的试验研究和等效分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
刘泉声  柳志平  程勇  贾瑞华 《岩土力学》2013,34(7):1854-1860
拱北隧道是港珠澳大桥连接线的重要组成部分,隧道基底采用水泥土加固体处理。在加固体所处的环境中,由于地下承压水与海水相连,海水中所含的侵蚀性离子易对加固体产生一定的影响。通过室内试验和理论推导,研究侵蚀环境下水泥土的力学性能和耐久性。自制水泥土试块并模拟侵蚀环境,水泥土试块在侵蚀环境中浸泡时间分别为90、180、270 d,对浸泡后的水泥土试块进行无侧限抗压试验。试验结果表明:在侵蚀环境的影响下,水泥土试块强度的最大值出现在90~ 270 d之间。浸泡时间超过90 d,氯化镁和氯化钠的混合溶液(MCN)使水泥土试块的抗压强度表现出明显的衰减响应。在低浓度(1.5 g/L和4.5 g/L)条件下,MSN中的硫酸镁与水泥土中的3CaO•2SiO2•3H2O充分反应,使水泥土的抗压强度达到最高值,同比情况下对水泥土的抗压强度损伤最小。在相同的浓度下,氯化镁对水泥土试块的抗压强度影响比硫酸镁大。从化学动力学基本原理出发,基于硫酸镁与水泥水化产物的化学反应过程,推导得出侵蚀性溶液浓度与侵蚀时间之间的关系式(C1/C2)β=t2/t1,即当水泥土被侵蚀后达到同等抗压强度时,侵蚀性物质浓度的反应级数次方与侵蚀时间成反比。根据公式,可以通过较高浓度的侵蚀性溶液对水泥土试样浸泡较短时间条件下的强度试验结果,预测分析较低浓度的侵蚀性溶液对水泥土试样浸泡较长时间条件下的水泥土强度。最后结合试验数据对理论结果进行了验证。  相似文献   

2.
侵蚀影响下水泥土的力学性质试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘泉声  屈家旺  柳志平  何军 《岩土力学》2014,35(12):3377-3384
港珠澳大桥拱北隧道地处沿海地区,其地下水与海水相连,隧道基底采用粉体喷射搅拌法和高压喷射注浆法等方法进行加固,加固产生的水泥土在海水侵蚀性离子作用下其强度和稳定性会发生变化,从而对工程安全产生影响。根据上述两种施工工艺,制作内部含侵蚀物质和不含侵蚀物质的两种水泥土试块,配制多种不同浓度的单组分的化学溶液来模拟海水侵蚀环境,将制备的水泥土试块置于侵蚀溶液中进行预定时间的短时(≤28 d)浸泡,通过无侧限抗压试验、电镜扫描以及离子色谱测定,分别得到了单组分侵蚀溶液短时浸泡下水泥土试块无侧限抗压强度、微观结构随侵蚀溶液浓度和侵蚀时间的变化规律,以及侵蚀环境中离子浓度随侵蚀时间的变化规律。基于海水化学成分,配制多种不同浓度的双组分的化学溶液来模拟海水侵蚀环境,将制备的内部含侵蚀物质的淤泥质土水泥土试块置于侵蚀溶液中进行预定时间的长时(≥90 d)浸泡,通过无侧限抗压试验得到了双组分侵蚀溶液长时浸泡下水泥土试块无侧限抗压强度变化规律。试验结果可为临时性及长期性水泥土工程的设计及安全维护提供一定参考依据。  相似文献   

3.
环境侵蚀下水泥土力学特性的时间效应分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用模拟试验的方法探讨了在各种环境因素(水、不同化学溶液、不同浓度以及不同pH值等)影响下的水泥土在各个龄期的力学特性,对其相应荷载位移曲线进行了分析和讨论。得到了水泥土在各种侵蚀环境下的力学特性与时间的关系,并对环境侵蚀条件下水泥土的强度增长规律进行了分析。结果显示各种环境因素对水泥土力学性质均有明显的影响。从时间效应看,随着水泥土中水泥的水化和水泥固化体的形成,侵蚀效应在逐渐减弱。  相似文献   

4.
硫酸盐侵蚀环境下水泥土的力学行为研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
傅小茜  冯俊德  谢友均 《岩土力学》2008,29(Z1):659-662
针对含硫酸盐介质的环境水服役条件,通过室内模拟试验手段,研究了不同配合比参数和不同条件下水泥土的无侧限强度、弹性模量以及应力-应变的变化规律,分析了硫酸盐侵蚀环境下水泥土力学性能的劣化机理.结果表明,配合比参数以及环境条件对水泥土的无侧限抗压强度、弹性模量、应力-应变曲线有显著的影响;硫酸盐溶液中的水、硫酸根离子与水泥土之间的复杂物理、化学作用,影响水泥土内部微细观结构,从而对水泥土的力学性能存在显著劣化作用;且这种侵蚀作用在90d龄期内最为显著.  相似文献   

5.
本文通过对水泥土硬化机理的分析,探讨了地下水中侵蚀性CO2对水泥搅拌桩加固软土地基的影响,以供同行参考,借鉴。  相似文献   

6.
外加剂与水泥掺量对有机质水泥红黏土强度的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
在有不同外加剂的水泥加固条件下,通过三轴试验、压缩试验、无侧限抗压强度试验,探讨水泥掺量与水泥土黏聚力、内摩擦角、压缩系数及无侧限抗压强度之间的相关关系,并对试验结果进行回归分析。试验结果表明,无论在有无外加剂的条件下,水泥土黏聚力、内摩擦角、无侧限抗压强度都随水泥掺量的增加而逐渐增加,增加的幅度却逐渐变小,它们的变化趋势总体上是一致的,并且外加剂类型对它们的作用效果都表现为:高效减水剂复合早强剂早强减水剂无外加剂。但其压缩系数却随着水泥掺量的增加而近似于直线不断减小,在相同水泥掺量时,无外加剂的水泥土的压缩系数最高,早强减水剂的水泥土的压缩系数又分别大于复合早强剂、高效减水剂水泥土的压缩系数。高效减水剂对提高水泥土力学强度的效果最明显。  相似文献   

7.
边坡多阶段注浆加固模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
实践中总结证明注浆法用于边坡加固及滑坡防治是可行的,提炼提出边坡多阶段注浆加固模型。该模型以传统的渗透、充填、压密及劈裂注浆理论为基础,以弹塑性力学中的球形、柱形扩张理论及Boussinesq、Terzaghi理论为指导,推导出多阶段注浆法不同地层及不同阶段的注浆压力、注浆半径及注浆应力分布数学表达式(过程力学模型);用大量试验数据总结出加固后水泥土力学指标统计规律和多阶段注浆加固设计计算模型。多阶段注浆加固模型已在施工项目中得到证实。  相似文献   

8.
郭建军  殷琨  刘大金 《世界地质》2005,24(4):388-391
为提高水泥土强度,通过对影响深层搅拌桩水泥土强度(水泥掺入比、水泥土养护龄期、水泥强度等级、土体自身物理力学性质,外掺剂以及施工工艺等)诸因素进行探讨,对各参数的取值进行优化。当水泥土的掺入比在7%~15%,养护龄期90d,加入外掺剂,且施工采用复搅法和喷搅法时,水泥土强度可以得到不同程度的提高。  相似文献   

9.
环境侵蚀下水泥土的强度及细观破裂过程分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
宁宝宽  陈四利  丁梧秀  黄杰 《岩土力学》2009,30(8):2215-2219
研究了环境侵蚀下水泥土的细观破裂行为,利用中国科学院武汉岩土力学研究所的岩石破裂过程细观力学试验系统,对在各种侵蚀环境中侵蚀一定时间的水泥土细观试件进行了一系列破裂过程试验,实时观察并用显微数码摄像系统记录了水泥土试件的细观破裂全过程,得到了水泥土的应力-应变关系曲线及其对应显微图像.研究结果表明,环境侵蚀后水泥土的细观破坏特征主要有两类,即弹塑性破坏和脆性破坏.细观试验是研究环境侵蚀下水泥土破坏过程的有效手段.  相似文献   

10.
××地块水泥土室内配合比试验   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对目前国内外水泥土强度测定的试验方法,还未形成规范操作的情况下,该文主要从室内试验的角度,阐述了水 泥土试验的目的、试验设备、试样的制备以及试验的方法,从而确定出最佳的水泥掺入比,同时对水泥土与原状土的 物理力学性质以及水泥土的强度增长机理作初步的探讨。  相似文献   

11.
济南典型地区地基土污染腐蚀性质变异研究   总被引:7,自引:1,他引:7  
李相然  姚志祥  曹振斌 《岩土力学》2004,25(8):1229-1233
随着城市化进程加快,济南市面临日益严重的环境岩土工程问题。以济南市典型地区的地基土为研究对象,在室内开展了水-土化学作用的物理力学效应实验,在现场对已经污染腐蚀的地基原状土样进行了物理力学性质实验。结果表明,地基土腐蚀后其物理力学性质有显著地变化。遭受污染腐蚀的地基土和无腐蚀的地基土相比,前者液塑限和压缩模量减小,液性指数和压缩系数增大。  相似文献   

12.
The paper details an investigation into non-dispersive soils, carried out as part of the geotechnical site investigation for the Morwell River and Strzelecki Highway relocation project at Morwell, Victoria, Australia. The investigation revealed that the quality of water used for Emerson testing could change the concept of soil dispersion. Water quality, in terms of total dissolved solids (TDS) in water, changed the dispersive properties of clays found in the area. Increase in TDS tends to decrease the dispersive/erosive characteristics of soils. As a consequence, soils can be identified as non-dispersive if the TDS levels of the water used in testing ranges from 100 to 200 mg/L. This was further evident in pinhole tests carried out on dispersive soils in river water (as opposed to distilled water) with a TDS of 200 mg/L. The pinhole testing for dispersive soils in river water did not show any erosion, whereas the same samples showed higher erosion in distilled water. Further research was conducted into establishing a turning point TDS (where water quality would not allow dispersive clays to form a colloidal cloud around a soil sample or where water quality will stop the dispersive/erosive characteristics of dispersive clays). The turning point TDS was identified as 105 mg/L.  相似文献   

13.
硫酸侵蚀下水泥土的电阻率特性研究   总被引:13,自引:0,他引:13  
通过室内试验模拟了水泥土试块受不同浓度硫酸(H2SO4)溶液侵蚀的过程,采用电阻率法研究了电阻率与各参数、无侧限抗压强度之间的关系。结果表明,受H2SO4侵蚀后,水泥土电阻率、孔隙水电阻率、水泥土抗压强度均随着溶液浓度的增加而减小,而水泥土的结构因子和重度均随着溶液浓度的增加而增加,水泥土抗压强度与水泥土电阻率成正比。在试验的基础上,考虑侵蚀因素对水泥土电阻率的影响,通过对Archie法则进行修正,得到了H2SO4侵蚀下水泥土电阻率模型。通过对无侧限抗压强度试验结果的分析,并结合试块表观变化,提出了利用电阻率来评价侵蚀程度的方法。  相似文献   

14.
韩鹏举  刘新  白晓红 《岩土力学》2014,35(9):2555-2561
通过不同含量的硫酸钠水泥土抗压强度测试,分析硫酸钠对水泥土X射线衍射(XRD)物相成分改变的化学反应过程,对比分析经Image-ProPlus6.0(IPP)软件处理前、后的微观扫描电镜试验(SEM)图像,计算放大200倍下SEM图像的孔隙平均直径分布规律,探讨硫酸钠对水泥土宏观强度与微观孔隙的影响规律。结果表明,硫酸钠充分参与了水泥土的固化过程,促进了Ca(OH)2、CaSO4、CaCO3与C-A-S-H等水化产物的生成;水泥土强度随硫酸钠含量增加而增大,在含量等于9g/kg时达到最大值;硫酸钠使水泥土的孔径分布发生改变,放大200倍下水泥土微观图像孔隙率随着硫酸钠含量的增大呈减小趋势;当硫酸钠含量小于9g/kg时,生成的水化产物使水泥土的结构呈现较强的粒状-镶嵌-胶结结构,对强度有利,当硫酸钠含量较大时,水化产物产生的膨胀力大于胶结力,使其强度下降。  相似文献   

15.
黄土地区小流域产沙概念性模拟研究   总被引:7,自引:1,他引:7       下载免费PDF全文
把流域产沙概化为坡面产沙和沟道产沙两种机制。根据坡面产沙机制特点和物理概念,提出了坡面产沙等于坡面水流挟沙能力与坡面土壤抗侵蚀能力之差的概念性模拟。把拜格诺的河道水流悬移质泥沙公式简化为简单概念的沟道产沙公式。经在黄土高原第一副区8个小流域的产沙模拟检验,初步证明,提出的模型概念合理,模拟效果好,适合于黄土高原第一副区小流域的产沙计算。  相似文献   

16.
Erosion and sediment redistribution are important processes in landscape changes in the short and long term. In this study, the RMMF model of soil erosion and the SEDD model of sediment delivery were used to estimate annual soil loss and sediment yield in an ungauged catchment of the Spanish Pre-Pyrenees and results were interpreted in the context of the geomorphic features. The Estaña Catchment is divided into 15 endorheic sub-catchments and there are 17 dolines. Gullies and slopes were the main erosive geomorphic elements, whereas the colluvial, alluvial, valley floor, and doline deposits were depositional elements. Spatially distributed maps of gross soil erosion, sediment delivery ratio (SDR), and sediment yield (SY) were generated in a GIS. Severe erosion rates (>100 Mg ha?1 year?1) were found in gullies, whereas mean and maximum erosion rates were very high on slopes developed on Keüper Facies and high in soils on Muschelkalk Facies. Where crops are grown, the depositional-type geoforms were predicted by the models to have an erosive dynamic. Those results were consistent with the rates of erosion quantified by 137Cs which reflects the significant role of human activities in triggering soil erosion. Catchment area was positively correlated with erosion rate, but negatively correlated with SDR and SY. The latter were negatively correlated with the proportion of the surface catchment covered with forests and scrublands. The topography of the area influenced the high SDR and SY in the dolines and valley floors near the sinks. Intra-basin stored sediment was 59.2% of the total annual eroded soil in the catchment. The combination of the RMMF and SEDD models was an appropriate means of assessing the effects of land uses on soil erosion and obtaining a better understanding of the processes that underlie the geomorphic changes occurring in mountainous environments of the Mediterranean region.  相似文献   

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