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。

摘要：楠竹加筋复合锚杆已经应用于中国西北丝绸之路上留存的古代土遗址保护加固工程中。该锚杆截面积大,可以获得足够大的锚固力。针对现场拉拔试验中钢绞线从内黏结剂中拔出的破坏形式,设计了专门的试件及夹具,试验研究了钢绞线与内黏结剂间的力学行为。试验结果表明,钢绞线与内黏结剂的黏结滑移分为指数上升阶段、软化下降阶段和残余应力阶段3个阶段,可以用简化模型和精确模型描述。试验还表明,钢绞线与内黏结剂接触界面上应力分布不均匀,靠近加载端的应力较大,且有应力峰,应力峰随荷载的逐渐增大向远离加载端的方向移动;钢绞线与内黏结剂间平均剪切应力随锚杆的长度增大呈指数衰减。通过理论分析,给出了界面黏结滑移微分方程及相关曲线,结果表明,钢绞线轴力及界面相对滑移沿钢绞线均呈不均匀分布,且随着距加载端的距离增加其值急剧下降,该规律可以指导锚杆设计及工程应用。

摘要：高放废物地下处置库中,地下水腐蚀衬砌混凝土析出的强碱性溶液,会扩散进入膨润土缓冲屏障内部,引起屏障性能的退化。设计专门的扩散试验单元,模拟KOH强碱性溶液在压实高庙子膨润土试样内部的扩散过程,研究辐射升温条件下膨润土中蒙脱石矿物含量及微结构变化,为我国高庙子膨润土缓冲屏障长期性能评价提供依据。设计24组正交试验,对初始干密度为1.80 g/cm3的压实膨润土开展KOH扩散试验,工况组合条件为:pH值为12.6,13.0和13.5,环境温度T为30℃和60℃,反应时间t为7,14,21和28 d。扩散试验终结之后对试样开展X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)试验。试验结果证实,高庙子膨润土中蒙脱石矿物溶解损失,与溶液pH值和试验温度的升高成正相关关系,显著溶解发生在接触带2 mm以内,最严重的情形下蒙脱石含量从初始的44.4%减少到25.9%。蒙脱石矿物的溶失可能与蒙脱石水化产生的羽翼状胶体的溶解有关。碱溶液对膨润土结构的损伤程度随扩散深度减缓,表观孔隙率逐渐降低。接触界面上肉眼观察到腐蚀裂隙;接触带0~4 mm范围内,膨润土团聚体结构遭受一定的破坏;大于4mm的范围,微结构形态基本保持不变。关于高庙子膨润土缓冲屏障长期性能的化学演化,今后应关注溶液化学性质、水力条件及固液反应时间等因素的影响。

摘要：为满足黄土地区建设工程对岩土材料的要求,针对长龄期条件下石灰和粉煤灰对黄土的改良作用,开展室内试验研究原土料类型、掺合材料、掺合量等因素对改良黄土抗剪强度和渗透性的影响及长龄期效应,并从微观结构和反应机理上进行了解释。研究结果表明,灰土、二灰土的强度发展和强度稳定龄期因石灰和粉煤灰发挥作用的时间不同而不同;水化反应速率变化使掺量对灰土改良土的影响表现出龄期效应;原土料的粒度成分对抗剪强度和渗透性的影响更为重要;同一改良土的强度与渗透性发展并不同步,标准龄期也宜不同,实践中应给与区分。综合各因素对改良土强度和渗透性质的影响规律,工程岩土材料设计应先区分原土料类型,后根据性质需求选择改良方式和掺量并保证龄期。

摘要：选择炳灵寺石窟微风化和中风化白垩纪砂岩,根据石窟小气候及水环境特征设计参照组、干燥冻融组、饱水冻融组和干湿冻融交替组4组物理加速风化试验,共进行24次循环,对比它们在每6个循环周期后的劣化模式、孔隙参数及波速的变化,以及循环结束后力学参数、粒径分布、胶结物含量、微观结构、颗粒形态和微孔隙含量等的变化。研究结果表明:较高风化程度砂岩的内部孔隙更容易被改造;围压越高冻融循环越剧烈时,风化程度对岩石三轴压缩强度、残余强度的影响越小;干湿冻融与饱水冻融循环能大幅降低2种风化程度砂岩的胶结物含量,将其变为疏松粗颗粒骨架结构,使其粒径更趋于均匀集中。试样峰值强度与有效孔隙率之间较好的拟合关系可用于指导工程实践。

摘要：基于健康监测时间序列数据,提出了桥梁动态可靠度指标的改进粒子滤波预测方法.首先,利用监测极值数据建立动态模型,将其作为粒子滤波算法的状态方程和监测方程;然后,采用贝叶斯动态线性模型(BDLM)为粒子滤波器提供随时间更新的动态建议分布,以解决传统粒子滤波算法的样本退化问题,同时增加了粒子滤波算法的鲁棒性及自适应性;进而利用改进的粒子滤波算法(IPF),结合极值监测数据实现结构极值的动态预测,并结合一次二阶矩(FOSM)可靠性方法,实现桥梁结构可靠度指标的动态预测;最后通过在役桥梁工程实例与设计试验对所提模型和方法的合理性与有效性进行验证.

摘要：缓冲材料砌块具备良好的防渗性能,是保证高放废物处置库封闭性的关键。缓冲材料砌块经单轴加载挤压成型,块体尺寸大,测试与评价其渗透性能的均匀性和各向异性,对缓冲屏障设计具有重要价值。研究制备不同干密度的混合型缓冲材料砌块,定向切割获得砌块内部不同位置、不同方向的小试样,开展刚性壁和柔性壁渗透试验,综合评价了混合型缓冲砌块不同方向的水力传导系数。研究结果表明:砌块干密度越大,砌块的水力传导系数越低。所有砌块的水力传导系数均处于10^(-10)cm/s数量级,沿砌块z、θ、r方向的水力传导系数基本相等,表明砌块渗透性具有良好的均匀性和各向同性,且满足高放缓冲材料防渗要求。两种试验方法获得的渗透结果差异较小,柔性壁渗透条件下砌块产生10%~20%的体积膨胀,导致其水力传导系数略大于刚性壁下的平行试样。引入CT试验,分析了渗透前后砌块的微观特性变化。试验证实,在饱和渗透之后,以CT值显示的砌块密度分布趋于均匀,砌块内部存在的微裂隙愈合消失。

摘要：锚杆支护边坡在交通振动下的设计主要采用拟静力的方法,无法考虑锚杆和边坡在交通振动下的影响。通过分析交通振动,借助有限差分软件FLAC3D,对锚固公路边坡在交通振动作用下进行动力响应分析。通过对某处半山腰的盘山公路路面施加竖直向下的交通振动,研究锚杆支护公路边坡响应位移、锚杆响应轴力、坡体内响应加速度的变化。研究结果表明：在交通荷载振动下,未支护边坡随着振幅的增加,坡体位移量增加,增加范围在10-2 mm以内,振动影响整个坡面范围,锚杆支护后的边坡位移增加范围在10-3 mm以内,振动影响在距路面竖直距离8m以内;锚杆轴力最大值出现在距路面较近的位置,在距路面0~8m内,响应锚杆轴力较大,超过此范围锚杆轴力在100N以内变化;公路以下坡面各层锚杆轴力最大值出现在埋深6~7m范围内,公路以上坡面出现在埋深2~3m处;随着埋深的增加,坡体内响应加速度迅速衰减,且响应垂直加速度的衰减幅度要略大于水平加速度的衰减幅度。

摘要：高放废弃物处置过程中,缓冲砌块的膨胀性质是决定缓冲屏障密封效能的主要因素。缓冲砌块的膨胀性与砌块干密度、含水率的空间分布有关;受到砌块制备过程的影响,砌块的膨胀性在不同的方向会表现出一定的各向异性。提出我国高放处置缓冲屏障堆砌建造概念模型,设计了扇形砌块压实模具,并制备大尺寸混合型缓冲砌块。研究选择70%膨润土与30%石英砂混合,以12%目标含水率和1.87g/cm^3目标干密度制备混合型缓冲砌块。压实砌块经切割分解,测试砌块不同空间位置的干密度和含水率分布,并沿着不同方向取标准环刀试样,进行膨胀力与膨胀率试验。结果表明:(1)随着离开压头距离的增大,干密度、含水率分布略有波动。砌块内部不同位置的干密度和含水率分布总体较为均匀。(2)砌块内部不同位置的膨胀力和膨胀率空间分布,与干密度具有良好的对应关系,即干密度越高,对应的膨胀性就越好。(3)砌块膨胀性的各向异性主要体现在竖直方向(制备加压方向)与水平方向之间。定义砌块膨胀力各向异性系数α和膨胀率各向异性系数β,根据试验数据统计分析发现,α=0.856~0.926,β=0.885~0.934。砌块膨胀性各向异性随着干密度的增大而提高。

摘要：以黄河上游某水电站层状岩体斜坡为对象,通过90个勘探平硐和地表大量变质砂岩和板岩层厚的现场测量和统计,揭示层厚的空间变化规律,分析岩层薄化的影响因素及影响范围,并基于地应力测量、岩体波速测试、三轴应力–弹性波耦合试验和数值计算,探讨卸荷作用下陡倾层状岩体斜坡的岩层薄化机制。结果表明:岩层薄化是岩性、构造、卸荷和风化等因素综合作用的结果,软硬相间岩层及其潜在弱面是岩层薄化的基础,构造作用使潜在弱面剪切,卸荷作用使潜在弱面显性张裂,风化使地表岩层进一步变薄,其中卸荷作用是主要和全局性的。河流下切使软硬相间陡立层状岩体斜坡内的地应力场非常复杂,坡顶和坡面岩层内潜在弱面直接拉张,斜坡内一定深度范围内岩层沿潜在弱面发生压致拉裂,斜坡内陡立层状岩体发生大范围岩层薄化。受之影响,层状岩体斜坡内层厚总体上随深度增加振荡式增加并在一定深度达到原生厚度而趋于稳定,层间错动带、褶皱带、卸荷裂隙带附近的层厚普遍较薄并也随埋深增大而增加,岩层厚度及影响范围随高程增加而增加,左岸反倾岩层的厚度和影响范围大于右岸顺倾岩层。层厚、埋深、纵波速度和应力状态之间具有较好的相关性,表明层状岩体的单层厚度始终受地应力场控制。研究成果为层状岩体力学性质与变形破坏研究以及工程设计提供基础。