摘要：珊瑚岛礁主要由颗粒形状不规则、多孔隙、高压缩性、易破碎的钙质砂组成。在进行珊瑚岛礁生态开发建设时,由于其地基土钙质砂具有特殊性,有必要针对颗粒易破碎的钙质砂进行本构模型研究,为设计施工提供参考。本文通过开展不同围压下的钙质砂三轴试验并筛分颗粒,得到应力–应变关系曲线及级配变化曲线,结果表明:对于同一级配、同一密实度的钙质砂,在不同围压下存在不同程度的应变软化和剪胀性,尤其在较低围压下更为明显;存在应变软化和剪胀性的围压范围内,随着围压的增大,其偏应力峰值点和临胀点所对应的轴向应变越大;不同围压下钙质砂颗粒均出现了不同程度的颗粒破碎,且围压越大其颗粒破碎程度越大,细粒含量相对越多。同时,为准确描述考虑颗粒破碎的钙质砂应力–应变关系,基于分形理论和莫尔–库仑理论建立颗粒破碎指标对峰值内摩擦角进行修正,并结合试验数据对"南水"模型中的切线变形模量和切线体积比进行修正,明确了各材料常数的意义,建立了考虑颗粒破碎的钙质砂本构模型。采用Fortran语言将修正的本构模型汇编程序进行模拟,并与试验结果进行对比,两者较为吻合。此外,引用文献中相关试验数据对所建立的考虑颗粒破碎的钙质砂本构模型进行推广验证,表明该模型依然能较为准确地反映钙质砂在不同围压下存在的应变软化和剪胀性。

摘要：废旧轮胎胎面挡土墙是一种有效利用废旧轮胎的理想途径,但直立的模块式废旧轮胎胎面挡土墙不能承受高强度的地震作用,因而提出格栅条带式加筋的方法提高其抗震性能。根据土-结构动力相似体系,设计格栅条带式加筋废旧轮胎胎面挡土墙振动台试验模型,考虑地震强度、地震波、格栅加筋长度、格栅加筋间距以及墙面坡度的影响,分析胎面墙体与回填料加速度、墙体侧向位移、墙顶表面回填料沉降以及墙背动土压力等地震响应特征,并与无加筋的废旧轮胎胎面挡土墙的振动台模型试验进行对比。研究结果表明:格栅条带式加筋胎面挡土墙的方式显著改善了无加筋状态的胎面挡土墙的地震响应特征,提高了胎面挡土墙的抗震性能,格栅条带式加筋直立式废旧轮胎胎面挡土墙可以作为理想的墙体进行工程推广应用。

摘要：废弃钢渣和轮胎是两大工业固体废弃物,用废旧轮胎橡胶颗粒作为质地较重的钢渣的改轻材料,将橡胶-钢渣混合填料用来代替日渐干涸的砂石料,十分符合国家的节能环保政策。因为钢渣的物理力学特征具有时效特性,为了研究橡胶-钢渣填料考虑时间效应的动力特性,采用共振柱试验研究考虑水化期、橡胶颗粒含量和橡胶颗粒粒径对橡胶-钢渣填料的动剪切模量、阻尼等动力特性的变化规律;基于Hardin-Drnevich双曲线模型建立橡胶-钢渣填料养护后的动力特性模型,以Botlzman函数描述最大动剪切模量变化规律以及最大阻尼比的参考范围,得出橡胶掺入比为5%的橡胶-钢渣填料动剪切模量最大,且密度改善明显;掺入的橡胶颗粒粒径较小时有助于提高水化潜力,掺入的橡胶颗粒粒径较大时提高水化潜力不大,橡胶-钢渣填料最佳配比为橡胶颗粒粒径为0~1 mm,橡胶颗粒含量为5%。与传统砂土动力特性进行对比,得出橡胶-钢渣填料水化前动剪切模量略高于传统细砂水平,水化90d后动剪切模量接近为哈尔滨中砂水平,略低于福建标准砂,相应的工程条件下可以用其作为一种填料代替砂土。通过微观电子显微镜对橡胶-钢渣填料颗粒进行微观试验,发现橡胶-钢渣填料的水化反应可分为潜伏、诱导、侵蚀、加速和放缓5个阶段,掺入橡胶颗粒使得水化反应具有滞后性,其中期结构形式改变,但并不影响水化产物的变化。

摘要：在各类工程中产生了大量的高含水率废弃泥浆,过滤分离技术逐渐应用于泥浆的快速减量化中。为明确泥浆过滤的微观过程及堵塞机理,建立并验证了利用格子玻尔兹曼方法-离散单元法(Lattice Boltzmann method-discrete element method,LBM-DEM)模拟泥浆过滤。采用LBM-DEM方法模拟了多类条件下泥浆的过滤,包括不同泥浆含水率、过滤介质孔径、过滤压力及絮团性质。实验结果表明:泥浆在过滤过程中,过滤介质先作为主要的过滤单元,颗粒(或絮团)不断堵塞在过滤介质中或发生流失,当过滤介质完全堵塞后,颗粒(或絮团)不再发生流失,逐渐堆积在过滤介质表面,随着过滤的进行,泥皮逐渐累积增厚;堵塞完成的过滤介质及不断增厚的泥皮的组合体成为新的过滤系统。泥皮的渗透系数决定了新过滤系统的渗透能力,是影响泥浆过滤脱水的主要因素。LBM-DEM新方法的建立为研究及优化泥浆过滤效率提供了借鉴以及新的思路。

摘要：泥水平衡盾构、顶管工程施工过程中会产生大量的废弃泥浆,将泥浆进行快速泥水分离是解决泥浆堆置场地短缺的必要途径.开挖地层的变化以及泥浆掺加剂的变化,导致了盾构、顶管工程废弃泥浆性质的多变,易降低后续的泥浆脱水效率.针对此问题,本文以典型顶管施工废弃泥浆的脱水工程为研究对象,测定并研究了该工艺中顶管废弃泥浆的泥水分离特性及脱水产物的物理化学特性.研究发现,絮凝-过滤工艺处理废弃泥浆得到泥饼的含水率与泥浆初始粒径及过滤压力有关,未来的相关工程可以基于废弃泥浆的初始粒径,选取相应的过滤压力;顶管废弃泥浆的性质随着开挖地层的变化而发生大幅度变化,其絮凝-过滤工艺需要根据地勘报告进行设计,考虑泥浆脱水过程中的最不利情况.提出了絮凝-过滤工艺未来的优化及发展方向.

摘要：泥水顶管施工中产生大量废浆,废浆中不仅残存着前序泥浆配置时的掺加剂,还残存着顶进地层中混入的某些物质,这导致废浆成分复杂,目前这些成分对泥浆混凝沉降特性的影响未知。针对此问题,该文配置了不同梯度的膨润土、NaCl、羧甲基纤维素钠(CMC)及聚阴离子纤维素(PAC)废浆,研究了成分对废弃泥浆混凝沉降特性的影响。研究发现,膨润土由于其阳离子交换特性,将其掺入泥浆后会导致泥浆沉降效果的恶化,当膨润土含量大于4%时,废弃泥浆几乎不发生沉降。NaCl、CMC及PAC由于各自电性中和、絮凝架桥的特性,将其掺入泥浆后泥浆沉降特性相较于基料膨润土泥浆均有不同程度的改善,其中CMC组泥浆经CPAM处理后仅需300 s即可使浓缩泥层含水率降至114%。基于研究结果,文章对泥浆配置与废浆处理两个方面进行了讨论,以期为同类工程带来参考及借鉴。

摘要：墙后土压力分布形式是挡土墙设计与施工的重要参考依据。本研究开展了单一硬土、硬土-软土-硬土、软土-硬土-软土和单一软土4组挡墙绕底转动室内模型试验,分析了墙后实测侧向水平土压力分布规律。结果表明,挡墙绕底转动,墙后实测被动土压力值,土体上部土压力值远大于土体下部,墙后实测侧向水平土压力分布不再符合平移模式理论土压力分布规律,墙后被动土压力分布图呈倾斜的大“L”形分布,存在特殊性。

摘要：墙后土压力分布形式是挡土墙设计与施工的重要参考依据。文章开展了单一硬土、硬土-软土-硬土、软土-硬土-软土和单一软土4组挡墙绕顶转动室内模型试验,分析了墙后实测侧向水平土压力分布规律。结果表明,挡墙绕顶转动,墙后实测被动土压力值,土体上部土压力值远小于土体下部,墙后实测侧向水平土压力分布不再符合平移模式理论土压力分布规律,墙后被动土压力分布图呈凹曲线分布,存在特殊性。

摘要：墙后土压力分布形式是挡土墙设计与施工的重要参考依据。本研究开展了单一硬土、硬土-软土-硬土、软土-硬土-软土和单一软土4组挡墙平动室内模型试验,分析了墙后实测侧向水平土压力分布规律。结果表明,挡墙平动,对于成层土,被动土压力均在土层交界处土应力发生突变,墙后被动土压力图呈锯齿梯形台阶分布;在侧向水平荷载作用下,水平分层地基软硬土层界面处,无应力集中与应力扩散,与竖向荷载作用下分层地基应力集中和应力扩散存在显著区别。