摘要：湍流作用下柔性植物的摆动效应会影响其防风固沙效果。基于传统多孔介质模型,开发描述植物摆动效应的动态阻力系数模型,并对植物柔韧性进行了参数化,提高了防风固沙工程设计的准确性。通过大涡模拟计算,分析不同摆动频率和幅度的植物对冠层流特征区域的影响。结果表明:柔性植物在冠层内部和近尾流区的平均速度更小,但脉动速度和湍动能更大。柔性植物周围的地表剪切应力更小,在尾流区有较好的庇护效果。高柔韧性植物在冠层顶部形成乱流区,在背风侧近尾流区产生强阵风,会降低该区域的防护效果。

摘要：高放废物处置库中缓冲回填材料需要预先压缩到一定密实度,其压缩特性对处置库的安全设计、施工及运营有重要影响。目前,国内初步考虑将膨润土-砂混合物作为缓冲回填材料的首选。采用WG型单杠杆固结仪,对不同干密度、掺砂率的膨润土-砂混合物进行侧限压缩试验研究。试验结果表明:随着干密度的增大,压缩系数呈二次曲线减小;随着掺砂率的增大,压缩系数呈非线性增大。通过引入有效黏土密度和有效含水率的概念,对不同干密度、掺砂率的膨润土-砂混合物的压缩系数进行解释,并根据试验数据得到了回归的数学模型,试图为缓冲回填材料的配比优化研究提供相关依据。

摘要：设计了专门的浸水试验装置,测定了膨润土-石英砂混合物在非膨胀条件下吸水引起的水分分布及膨胀应力变化,研究了混合型缓冲回填材料非饱和水力学性质。试验结果表明,干密度约1.70 g/cmP3、掺砂率为30%的GMZ001膨润土-砂混合物的水分扩散系数与含水率的关系呈U型变化,即随着含水率增加,汽态水分扩散系数减小,液态水分扩散系数增大。根据理论推导建立非饱和导水率估算方程。计算发现,混合物的非饱和导水率随含水率的增大而增大。其中,汽态水分非饱和导水率先增大后略有减小,液态水非饱和导水率始终增大。试验发现,试样吸水后干密度趋于均匀化,试样内部不同位置的应力发展与水分迁移过程密切相关:渗入端的应力在入渗初期增长很快,随后减慢;渗出端的应力持续稳定增长;入渗96 h后,两端应力趋于一致。估算出的水分扩散系数及非饱和导水率,可用于评价混合型缓冲回填材料阻隔核素迁移安全性。

摘要：对缓冲回填材料的拌样、湿化、养护与压制过程进行了研究,提出了一套缓冲回填材料小尺度人工制样工艺(即采用分步搅拌法将石英砂均匀掺入膨润土,搅拌结束后,采用喷雾法湿化材料至目标含水率)及4种压(击)实方法(恒定击实能动力击实法、变击实能动力击实法、恒定压实能静力压实法和变压实能静力压实法).对变压实能静力压实法压制的试样进行检验后发现,试样中部的干密度略高于试样的干密度平均值.利用三变量正交试验设计对缓冲回填材料的岩土性质进行研究后认为,变压实能静力压实法可同时满足室内试验及原位试验研究的目的.

摘要：楠竹加筋复合锚杆是一种专门为土遗址加固而发明的新型锚杆,目前关于其力学性能研究尚不系统。本研究设计了单轴压缩试验、拉拔试验和三点弯曲试验,测试复合锚杆的静力学指标,分析锚杆的工作性能,为加固工程设计提供理论依据。压缩试验表明,径高比为1∶1和1∶2的复合锚杆试件的抗压强度分别是72.08MPa和43.48MPa,弹性模量分别是5.29GPa和5.25GPa。试件的压缩破坏形式是,带箍筋时发生散裂,不带箍筋时发生腰折破坏。拉拔试验表明,钢绞线受拉时复合锚杆内部界面上存在剪切应力峰,随着轴向荷载的逐渐增大,剪应力峰逐渐从邻近加载端向远离加载端的方向移动,平均最大剪切应力与锚杆长度呈指数关系。弯曲试验表明,复合锚杆试件弯曲过程中,内黏结剂与竹子界面剪切滑移变形大于钢绞线与内黏结剂界面的变形,过大的界面滑移和材料断裂是导致弯曲破坏的原因。研究认为,楠竹复合锚杆压缩强度较高,界面剪切强度较低,提高锚杆整体性能的措施包括增设端部锚定板、提高内黏结剂强度、提高钢绞线表面粗糙度等。建议锚杆吊装时宜多点捆绑,尽量保持直线状态,最大弯曲率不得超过2%。

摘要：根据国外高放废物地质处置领域缓冲回填材料研发趋势,提出我国混合型缓冲回填材料开发新构想,即在纯膨润土中添加一定量的石英砂,期望在不显著降低渗透性能的前提下明显改善其热传导性能和力学强度。选取内蒙古高庙子膨润土(GMZ001膨润土)为主料,添加0%～50%含量的石英砂,采用标准击实试验和重型击实试验,研究混合土的动力压实特性;采用专门设计的压实模具,研究混合土在20和50MPa压力下的静力压实特性。研究结果表明,不同掺砂率的膨润土–砂混合物,最大干密度与最优含水率存在统一的幂函数关系,而与压实方法及压实能大小无关。对于不同的压实方法及压实能大小,最优含水率与掺砂率之间存在线性关系。利用这些关系,就可以针对特定的压实目标选择适宜的压实方法。研究表明,高庙子膨润土掺加10%～30%的石英砂有助于改善压实质量,预计防渗性能也不会降低。

摘要：高放废物深部地质处置工程中,向膨润土中加入一定比例的石英砂可以优化缓冲回填材料的热传导性和可施工性。从"混合土"的概念出发,设计干密度和含水率相同、掺砂率不同的压实膨润土-砂混合物试样,通过剪切试验揭示掺砂率对抗剪强度的控制机制。试验材料选用内蒙古高庙子膨润土(GMZ001膨润土),石英砂按照质量0%～50%的比率添加。剪切试验结果表明:随着掺砂率的增大,压实混合物由应变软化型向应变硬化型过渡,黏聚力及内摩擦角逐渐减小,即抗剪强度降低。基于混合土孔隙结构假说,通过类比分析,对黏土-砂混合物抗剪强度的界限掺砂率进行估计,提供孔隙结构的扫描电镜证据。引入有效黏土密度和有效含水率的概念,描述石英砂颗粒之间的黏土基质的物理状态,阐释石英砂掺量对混合型缓冲回填材料抗剪强度的控制机制。

摘要：高放废弃物长期地质处置之后,包封核素的金属罐将逐渐发生破坏,核素将会通过缓冲回填材料向外迁移。核素在缓冲回填材料中的扩散系数可作为评价处置库工程屏障阻隔核素性能的重要指标。在考虑对流、弥散及吸附作用条件下,试验采用2.0×10^-5mol/L的Eu（Ⅲ）溶液作为入渗溶液,研究Eu（Ⅲ）在膨润土–砂混合物中的迁移过程,并用对流–弥散方程模拟该迁移过程。试验所得的浓度曲线符合相应条件下对流–弥散方程的解,用相应条件下方程的解得到Eu（Ⅲ）在膨润土–砂混合物试样中的有效扩散系数De=1.62×10^-12-4.87×10^-12m^2/s,表观扩散系数Da=1.44×10^-14-9.41×10^-14m^2/s;同时,分析掺砂率对扩散系数的影响。在此基础上,分析Eu（Ⅲ）在缓冲回填材料中的迁移长度与迁移时间的关系,试图为缓冲回填材料设计提供参考。

摘要：针对两种不同形式(压电-铁磁-压电,铁磁-压电-铁磁)的磁电层状复合材料,研究了热场环境下磁电层状复合材料的力、热、电以及磁的多场耦合特征,给出了磁电层状复合结构的位移、应力、电势以及磁势的变化规律,探讨了界面过渡层厚度变化及其不同界面过渡方式对磁电复合材料的位移、应力、电势和磁势的影响。研究结果表明,界面过渡层对应力特征、电势和磁势的分布具有非常重要的影响,尤其对磁势的分布特征影响尤为明显,这些结果可为磁电层合材料的结构设计和可靠性分析提供参考和依据。

摘要：在半干旱地区,利用腾发盖层代替传统盖层,在相同的防渗效果下可以减少垃圾填埋场设计过度造成的浪费。以兰州地区为例,实验测试得到兰州黄土的土水特征曲线,求得田间持水量和萎蔫含水量;结合兰州地区2007—2008年气象资料,利用Hydrus-1D软件,模拟了透过盖层的降水入渗量,分析了黄土盖层替代传统盖层的可行性。研究结果显示,31 cm厚的黄土盖层理论上可以满足阻止降水入渗的要求,与传统盖层相比,具有成本低、施工简单的优点。