磷石膏-钢渣-矿渣固化低液限粉质黏土力学性能及耐久性能研究 被引量：6

1

作者 王应富 张树光 +4 位作者 黄啸 李江山 刘磊 王胜杰 程鑫 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期12-23,共12页

为改良低液限粉质黏土的力学与耐久性能,提出了以磷石膏-钢渣-矿渣(PSG,Phospogypsum-Steel slag-Ground granulated blast-furnace slag)为材料的全固废固化剂对低液限粉质黏土进行固化,并与同掺量的P.O 42.5普通硅酸盐水泥固化土进行... 为改良低液限粉质黏土的力学与耐久性能,提出了以磷石膏-钢渣-矿渣(PSG,Phospogypsum-Steel slag-Ground granulated blast-furnace slag)为材料的全固废固化剂对低液限粉质黏土进行固化,并与同掺量的P.O 42.5普通硅酸盐水泥固化土进行对比。研究了不同PSG掺量(5%、10%、15%)和不同龄期对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、水稳定性、干缩变形和抗冻融循环能力的影响,并通过电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了其微观固化机制。试验结果表明:随着固化剂掺量的增加,固化土的最大干密度增大,最优含水率减小。PSG固化土具有较高的后期强度和水稳性能,28d的抗压强度达到了5.28MPa,水稳系数达到93.5%。90d的累计失水量和干缩应变分别为71.3g和1.12×10^(-3),比水泥固化土的79.6g和1.28×10^(-3)降低了10.43%和12.5%。20次冻融循环后,PSG固化土的强度损失为21.65%,比水泥固化土的27.25%降低了5.6%。微观测试发现大量絮凝状C-S-H胶凝物质和针棒状AFt在PSG固化土中出现,这些物质通过填充孔隙、包裹土颗粒和搭接骨架,提高了土体的强度,增强了土体性能。 展开更多

关键词 低液限粉质黏土 全固废固化剂 力学性能 耐久性能 固化机制

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缓冲层-复合隔离墙-含水层系统中有机污染物二维运移规律研究

2

作者 江文豪 冯晨 +1 位作者 黄啸 李江山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期731-741,共11页

复合隔离墙常用于污染场地的防污防渗工程。针对由土工膜和土-膨润土组成的复合隔离墙,考虑了污染源区有机污染物浓度沿深度不均匀分布及缓冲层的存在,建立了缓冲层-复合隔离墙-含水层系统中有机污染物二维运移理论模型。利用有限差分... 复合隔离墙常用于污染场地的防污防渗工程。针对由土工膜和土-膨润土组成的复合隔离墙,考虑了污染源区有机污染物浓度沿深度不均匀分布及缓冲层的存在,建立了缓冲层-复合隔离墙-含水层系统中有机污染物二维运移理论模型。利用有限差分法对该模型进行了求解。通过对比试验测定结果、已有解析模型和COMSOL软件的计算结果,验证了所建理论模型合理性。在此基础上,研究了复合隔离墙中有机污染物的运移特性。结果显示,相比于一维运移理论模型,二维运移理论模型下复合隔离墙中有机污染物的浓度较低,这是由于有机污染物会通过竖向扩散减慢水平向运移速度。缓冲层存在有助于减缓复合隔离墙中有机污染物运移速率,且缓冲层厚度越大,所定义击穿时间t_(b)越长,墙体外侧总运移通量越小。当土工膜渗透系数从0.5×10^(-12)m/s增大到5.0×10^(-12)m/s时,对应的t_(b)将从172.8 a降低至28.2 a。鉴于隔离墙厚度及其线性吸附系数增大均可显著增强复合隔离墙的防渗效果,可结合隔离墙的吸附性能选定墙体厚度。 展开更多

关键词 有机污染物 复合隔离墙 二维运移 理论模型 缓冲层 击穿时间

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FeSO4稳定铬污染土的铬赋存形态及浸出特性研究 被引量：7

3

作者 张亭亭 李江山 +3 位作者 薛强 王平 熊欢 梁仕华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4652-4658,共7页

采用硫酸亚铁(FeSO4)对Cr(Ⅵ)污染土进行稳定化处理。研究了Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩尔比和养护龄期对污染土稳定过程中的铬赋存形态及浸出特性的影响规律。结果表明:随着Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩尔比和养护龄期的增加,Cr(Ⅵ)和总Cr的浸出浓度降低,稳定... 采用硫酸亚铁(FeSO4)对Cr(Ⅵ)污染土进行稳定化处理。研究了Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩尔比和养护龄期对污染土稳定过程中的铬赋存形态及浸出特性的影响规律。结果表明:随着Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩尔比和养护龄期的增加,Cr(Ⅵ)和总Cr的浸出浓度降低,稳定土中Cr(Ⅵ)的含量降低,当摩尔比为3时,Cr(Ⅵ)和总Cr的浸出浓度均低于我国《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB/T50853―2007)的限值;当摩尔比为10时,稳定土中Cr(Ⅵ)的含量低于我国《土壤环境质量标准》(GB15618―2008)中工业和商业用地的限值(30 mg/kg);当摩尔比为20时,低于居住用地限值(5 mg/kg)。形态提取试验结果表明:FeSO4改变稳定土中铬的赋存形态,可促使铬从弱酸态向可还原态和可氧化态转化,而对残渣态的铬影响不大。Cr(Ⅵ)的浸出浓度与稳定土中的Cr(Ⅵ)含量均存在指数函数关系,且浸出试验不能全面、客观地评价铬污染土稳定效果。 展开更多

关键词 铬污染土 稳定化 浸出特性 硫酸亚铁 形态演化

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FeSO4对铬污染土的稳定特性及风险评价试验研究 被引量：5

4

作者 张亭亭 李江山 +1 位作者 王平 薛强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3928-3936,共9页

采用硫酸亚铁(FeSO4)对铬污染土进行稳定化处理。选用浸出试验、Cr(Ⅵ)残留值试验和形态提取试验,研究了粒径和有机质对铬污染土稳定特性的影响规律。试验结果表明,粒径和有机质对铬污染土稳定特性有较大影响。粒径的减小可显著降低稳... 采用硫酸亚铁(FeSO4)对铬污染土进行稳定化处理。选用浸出试验、Cr(Ⅵ)残留值试验和形态提取试验,研究了粒径和有机质对铬污染土稳定特性的影响规律。试验结果表明,粒径和有机质对铬污染土稳定特性有较大影响。粒径的减小可显著降低稳定土中Cr(Ⅵ)和总Cr的浸出浓度及稳定土中Cr(Ⅵ)的含量;当污染土粒径小于2 mm时,Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩尔比为3,稳定土中Cr(Ⅵ)和总Cr的浸出浓度分别为4.68、8.9mg/L,均低于我国《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB/T5085.3-2007)的限值。有机质添加量的增加可明显降低稳定土中Cr(Ⅵ)和总Cr的浸出浓度及Cr(Ⅵ)的含量。当Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩尔比为3时,有机质的添加量为5%,稳定土中Cr(Ⅵ)的含量为28.3 mg/kg,低于我国《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中工业和商业用地限值(30 mg/kg);当有机质的添加量为10%时,稳定土中Cr(Ⅵ)的含量为4.8 mg/kg,低于居住用地限值(5 mg/kg)。形态提取试验结果表明:粒径的减小可降低弱酸提取态的铬含量,增加可还原态的铬含量,而对可氧化态和残渣态的铬含量影响不大;有机质可促使弱酸提取态、可还原态的铬转化为可氧化态的铬,而残渣态的铬变化不大。稳定土中铬从活性态向较稳定态转化,是铬稳定土稳定特性和环境风险变化的根本原因。 展开更多

关键词 铬污染土 稳定化 浸出特性 形态演化 风险评估

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非等温分布条件下三层复合衬垫中有机污染物一维瞬态运移规律研究 被引量：1

5

作者 李江山 江文豪 冯晨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2717-2731,共15页

针对非等温分布条件下由土工膜(geomembrane,简称GMB)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中有机污染物一维瞬态运移问题,考虑了对流、扩散、机械弥散... 针对非等温分布条件下由土工膜(geomembrane,简称GMB)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中有机污染物一维瞬态运移问题,考虑了对流、扩散、机械弥散、吸附、降解和热扩散等因素,建立了相应的数学模型。该模型可考虑扩散系数和渗透系数等参数随温度变化。利用有限差分法,获得了该模型的数值解。通过将所建模型计算结果分别与试验结果、已有解析模型计算结果和COMSOL软件计算结果进行对比,验证了所建模型的正确性。基于所定义的击穿时间tb,以甲苯作为代表性有机污染物分析和讨论了不同因素对运移行为的影响。结果表明:(1)非等温分布条件会使渗透系数、扩散系数和线性吸附系数等参数发生变化,其中渗透系数和扩散系数的变化会加快运移过程,尤其是扩散系数,而线性吸附系数的变化会减慢运移速率;(2)复合衬垫上部和底部温度差ΔT的增大会使击穿时间tb减小,底部运移通量Jb增大;当ΔT为0、10、20、30、40 K时,对应的tb依次为65.7,58.5,54.3,52.0,51.2 a;(3)当GMB扩散系数Dm,R在3.0×10^(-14)~3.0×10^(-13)m^(2)/s之间变化时,Dm,R对tb的影响较为显著;通过对比两种情况下的tb可发现,GCL存在对运移行为的影响较小。 展开更多

关键词 非等温分布条件 3层复合衬垫 有机污染物 瞬态运移 击穿时间

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工业固废-水泥固化腐殖土的力学响应和微观机制 被引量：1

6

作者 金佳旭 秦志发 +3 位作者 刘磊 万勇 王静 左胜浩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2410-2419,共10页

为了推动腐殖土在岩土工程领域的资源化利用,采用工业固废(包括生物质飞灰、电石渣和磷石膏)协同水泥对腐殖土进行固化处理。以中国广东省某陈旧型简易垃圾填埋场开采的腐殖土为研究对象,通过常规三轴试验、干湿和冻融循环试验、扫描电... 为了推动腐殖土在岩土工程领域的资源化利用,采用工业固废(包括生物质飞灰、电石渣和磷石膏)协同水泥对腐殖土进行固化处理。以中国广东省某陈旧型简易垃圾填埋场开采的腐殖土为研究对象,通过常规三轴试验、干湿和冻融循环试验、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)和压汞(MIP)测试探究了工业固废-水泥固化腐殖土的三维力学特性、耐久性能及微观机制。试验结果表明:随着P_(o-b)(即工业固废替代水泥的比率)的增加,试样偏应力与轴向应变的关系逐渐由应变软化向应变硬化过渡。三元工业固废的适当掺入(P_(o-b)为25%~50%)有利于减缓干湿循环作用下工业固废-水泥固化腐殖土试样的劣化速率,而纯水泥固化腐殖土试样表现出相对优异的极限偏应力和抗冻性。微观结构分析表明大量钙矾石晶体和C―(A)―S―H凝胶等产物增强了腐殖土颗粒之间的黏结,同时填充了微观孔隙。研究结果可为垃圾填埋场开采的腐殖土修复及再利用提供理论依据。 展开更多

关键词 腐殖土 固化/稳定化 生物质飞灰 三轴试验 微观机制

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生活垃圾腐殖土土工特性室内试验研究

7

作者 梁冰 杜月林 +3 位作者 张文伟 秦志发 刘磊 陈亿军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期1-9,共9页

为探究垃圾填埋场内腐殖土的土工特性随填埋深度的变化规律,以陈旧型垃圾填埋场内不同填埋深度的腐殖土为研究对象,采用室内试验和理论分析相结合的方法研究腐殖土的理化性质和力学性质。研究结果表明:随着填埋深度的增加,陈腐垃圾中腐... 为探究垃圾填埋场内腐殖土的土工特性随填埋深度的变化规律,以陈旧型垃圾填埋场内不同填埋深度的腐殖土为研究对象,采用室内试验和理论分析相结合的方法研究腐殖土的理化性质和力学性质。研究结果表明:随着填埋深度的增加,陈腐垃圾中腐殖土的占比以及颗粒级配、有机质含量、比重和浸出液pH值等理化性质均发生变化,进而影响腐殖土的抗压强度、抗剪强度、饱和渗透性和压缩性等力学性质。研究结果为腐殖土的资源化利用提供了理论参考。 展开更多

关键词 腐殖土 生活垃圾填埋场 理化性质 力学性质 填埋深度

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砷、镉复合污染土击实特性及微观结构试验研究 被引量：4

8

作者 冯晨 李江山 +1 位作者 刘金都 薛强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期171-182,共12页

重金属污染土不仅破坏环境健康,同时威胁岩土工程安全。通过控制变量法对砷(As)、镉(Cd)单一污染土和复合污染土的土壤化学、土体微观结构和击实特性对比分析,研究了不同重金属污染源、不同重金属浓度对污染土的击实特性影响规律及作用... 重金属污染土不仅破坏环境健康,同时威胁岩土工程安全。通过控制变量法对砷(As)、镉(Cd)单一污染土和复合污染土的土壤化学、土体微观结构和击实特性对比分析,研究了不同重金属污染源、不同重金属浓度对污染土的击实特性影响规律及作用机制。结果表明:单一污染土中,As使土壤扩散双电层变厚,土颗粒呈絮凝状,小孔隙增加,小颗粒含量先增后减,最优含水率升高5.90%,最大干密度降低1.02%;Cd的作用效应截然相反,Cd压缩土壤扩散双电层,土体呈堆积状,小孔隙减少,小颗粒含量减少,最优含水率降低8.03%,最大干密度增加1.00%。Cd对土体击实特性影响大于As。复合污染土中,As、Cd对土体最优含水率的影响呈协同作用,而对最大干密度无明显相互作用关系。污染土宏微观联系桥梁可以通过分形维数与最大干密度建立,二者拟合结果为二次函数关系。研究成果可为重金属污染土环境与工程灾害防控提供关键参数和理论支撑。 展开更多

关键词 镉砷复合污染土 击实特性 扩散双电层 协同作用 分形维数

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砷、镉复合重金属污染土土-水特性及微观机制研究 被引量：8

9

作者 刘金都 冯晨 +1 位作者 李江山 汪凯凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2841-2851,共11页

为探究重金属砷(As)污染土、镉(Cd)污染土及二者复合污染土的土-水特性及微观机制,利用离心机法研究了污染土土-水特征曲线变化规律,通过Zeta电位、核磁共振试验(NMR)以及扫描电子显微镜(SEM)等微观表征手段,得到了污染土微观特征变化... 为探究重金属砷(As)污染土、镉(Cd)污染土及二者复合污染土的土-水特性及微观机制,利用离心机法研究了污染土土-水特征曲线变化规律,通过Zeta电位、核磁共振试验(NMR)以及扫描电子显微镜(SEM)等微观表征手段,得到了污染土微观特征变化规律。试验结果表明:As污染土、Cd污染土以及复合污染土微观特征与宏观土-水特性存在关联联系,即土颗粒扩散双电层厚度越薄,土壤持水能力减弱、Zeta电位绝对值越低、大团聚体对应的大孔隙越多、基质吸力进气值越小,反之则相反。污染土种类、浓度影响土壤-重金属相互作用行为,导致污染土微观特征及土-水特性变化。As污染土浓度增大,主导作用由钠离子静电吸附作用逐渐转变为砷酸根专性吸附作用,扩散双电层厚度先减小后增大;Cd污染土浓度增大,主导作用由碳酸镉晶体沉淀作用转变为镉离子静电作用,二者均压缩双电层但前者压缩效果更显著;复合污染土中主导作用为镉离子静电作用及砷酸根离子专性吸附作用,二者对扩散双电层厚度影响相反。 展开更多

关键词 复合污染土 土-水特征曲线 微观特征 扩散双电层 土壤-重金属相互作用

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考虑温度变化下三层复合衬垫中重金属污染物一维运移理论模型 被引量：2

10

作者 江文豪 冯晨 李江山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期417-432,共16页

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与... 针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd^(2+)为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd^(2+)的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K^(-1)时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使t_(b)近似线性增加,且在一定渗沥液水头h_(b)下,t_(b)随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当h_(b)从0.5m增大到1.0m时,t_(b)平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。 展开更多

关键词 温度变化 热传导 重金属污染物运移 3层复合衬垫 理论模型 击穿时间

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垃圾腐殖土固化回填可行性试验研究

11

作者 李爽 李江山 +5 位作者 张平 刘磊 杜月林 朱磊 高腾飞 陈亿军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期84-94,共11页

垃圾填埋场腐殖土的资源化利用是影响垃圾填埋场开挖的可行性和经济性的关键要素,固化/稳定化处理垃圾填埋场腐殖土具有较好的工程应用前景。选取普通硅酸盐水泥(ordinary Portland cement,简称OPC)、硫铝酸盐水泥(sulphoaluminate ceme... 垃圾填埋场腐殖土的资源化利用是影响垃圾填埋场开挖的可行性和经济性的关键要素,固化/稳定化处理垃圾填埋场腐殖土具有较好的工程应用前景。选取普通硅酸盐水泥(ordinary Portland cement,简称OPC)、硫铝酸盐水泥(sulphoaluminate cement,简称SAC)以及自制的水泥-矿渣基固化剂(OPC-ground granulated blast furnace slag,简称OG)和氧化镁-矿渣基固化剂(Mg O-ground granulated blast furnace slag,简称MG),开展了腐殖土固化体的强度、渗透、浸出和耐久特性研究。结果表明:腐殖土在固化处理后抗压强度显著提升,在10%及15%固化剂掺量下,SAC固化腐殖土的抗压强度最高;在20%掺量下则OPC固化土及OG固化土的强度相对更优,而MG固化土强度发展均不理想。增加固化剂掺量能有效降低有机质对固化效果的影响,综合经济性考虑建议选择15%掺量。在15%掺量下,除OPC固化土无法满足重金属元素As浸出浓度限值要求外,SAC、OG、MG固化土的各项重金属浸出浓度均可满足《地下水质量标准》(GB/T 14848―93)中IV类水质标准要求。在耐久性方面,OG固化土抗干湿循环及冻融循环均表现最优,SAC固化土抗干湿循环性能较差,但抗冻性能表现优于OPC固化土。以上试验结果初步验证了垃圾腐殖土固化体作为回填使用的可行性,为其资源化利用提供了理论及参数支持。 展开更多

关键词 腐殖土 固化/稳定化 工程特性 环境特性 耐久性

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养护龄期和铅含量对磷酸镁水泥固化/稳定化铅污染土的固稳性能影响规律及微观机制 被引量：24

12

作者 张亭亭 王平 +3 位作者 李江山 万勇 薛强 王士权 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2115-2123,共9页

采用磷酸镁水泥(MPC)对铅污染土进行固化/稳定化处理。基于无侧限抗压强度试验、渗透试验和浸出试验,研究了养护龄期和铅含量对污染土固稳性能的影响规律。试验结果表明:固化土的强度随养护龄期增加而增大,渗透系数和浸出浓度减小,7 d... 采用磷酸镁水泥(MPC)对铅污染土进行固化/稳定化处理。基于无侧限抗压强度试验、渗透试验和浸出试验,研究了养护龄期和铅含量对污染土固稳性能的影响规律。试验结果表明:固化土的强度随养护龄期增加而增大,渗透系数和浸出浓度减小,7 d龄期的固化土强度和浸出浓度分别为0.36 MPa、1.75 mg/L,均满足环境安全标准;铅含量对固化土的强度及渗透特性的影响均存在临界值,为500 mg/kg。铅含量低于临界值时,固化土的强度随着铅含量的增加而增加,渗透系数随着铅含量的增加而减小。浸出浓度随铅含量的增加而增加,但浸出浓度均低于浸出安全标准。压汞试验结果表明,随养护龄期的增大,固化土孔隙体积减小,铅含量不超过临界值时,固化土孔隙体积随着铅含量的增大而减小。扫描电镜试验结果表明:随着养护龄期的增加,土颗粒团聚化越明显,胶结程度加强;铅含量不超过临界值时,土颗粒团聚体增多。镁钾磷酸盐晶体(MKP)主要通过减少孔径大于0.1?m的孔隙体积来影响固化土的渗透特性。 展开更多

关键词 固化/稳定化 铅污染土 无侧限抗压强度 渗透系数 浸出浓度 微观结构

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基于核磁共振技术的淤泥固化水分转化机制研究 被引量：17

13

作者 王士权 魏明俐 +2 位作者 何星星 张亭亭 薛强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1778-1786,共9页

为了揭示淤泥固化体的微细观水分分布与工程特性的内在联系,针对水泥固化湖泊淤泥,基于柔性壁渗透、无侧限抗压及核磁共振(NMR)试验,探明淤泥固化过程中的水分转化和孔隙结构演化机制,并与固化体的渗透系数k、无侧限抗压强度q_u和变形模... 为了揭示淤泥固化体的微细观水分分布与工程特性的内在联系,针对水泥固化湖泊淤泥,基于柔性壁渗透、无侧限抗压及核磁共振(NMR)试验,探明淤泥固化过程中的水分转化和孔隙结构演化机制,并与固化体的渗透系数k、无侧限抗压强度q_u和变形模量E_(50)建立关联。试验结果表明:7d龄期内水化反应速率快,淤泥固化体内的大量孔隙水转化成水化物中的化合水,最可几孔径减小,形成孔隙结构骨架主体,导致k值降低、q_u和E_(50)增大;7d后,只有当孔隙水扩散穿透水化物膜层,水化反应才继续缓慢进行,但q_u和E_(50)仍大幅增长;化合水量M_(hw)与lgk存在线性关系,而M_(hw)-q_u和M_(hw)-E_(50)均呈指数关系。基于微观水分参数与工程特性的量化关系模型,可充分揭示水泥固化淤泥的宏微观演化机制。 展开更多

关键词 核磁共振(NMR) 工程特性 水分转化 孔隙结构

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加卸载循环下挡墙后砂土的三维应力状态测试研究 被引量：2

14

作者 于化月 李顺群 +2 位作者 万勇 郭林坪 陈之祥 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期35-42,共8页

为揭示加卸载过程中挡墙后土体内部的三维应力状态演变规律,开展了挡土墙后砂土的加卸载模型试验,研究了不同循环过程中砂土三维应力状态的演变规律。在此基础上,分析了测点主应力大小及其方向随加卸载过程的演化特征,对砂土中应力传递... 为揭示加卸载过程中挡墙后土体内部的三维应力状态演变规律,开展了挡土墙后砂土的加卸载模型试验,研究了不同循环过程中砂土三维应力状态的演变规律。在此基础上,分析了测点主应力大小及其方向随加卸载过程的演化特征,对砂土中应力传递的滞后性进行了分析。结果表明:当加卸载次数增加时,正应力和主应力的绝对值逐渐减小而剪应力基本不变;多次加卸载过程砂土的三维应力表现为明显的应力滞后特征;稳定加载或有压维持阶段的主应力角度较为稳定,加卸载并不能完全使得土体达到稳定承载结构;当满足侧限条件且递增加载时,土体的K_(0)值可依据三维土压力测试技术来预测。 展开更多

关键词 三维应力状态 加卸载循环 主应力 应力滞后 K_(0)

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陈化污泥理化特性对泥饼渗透性的影响研究

15

作者 谭洵 何星星 +2 位作者 陈亿军 刘磊 万勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期479-488,共10页

开展陈化污泥渗透特性研究对于填埋库污泥脱水减量作业具有重要指导意义。选取了8种不同陈化条件下的污泥,开展了压缩排水试验,测定了陈化污泥上清液中可溶性有机物含量和类型,以及陈化污泥聚合体粒径分布与滤液的Zeta电位,并通过皮尔... 开展陈化污泥渗透特性研究对于填埋库污泥脱水减量作业具有重要指导意义。选取了8种不同陈化条件下的污泥,开展了压缩排水试验,测定了陈化污泥上清液中可溶性有机物含量和类型,以及陈化污泥聚合体粒径分布与滤液的Zeta电位,并通过皮尔逊相关性分析研究了陈化污泥各物理化学特性间的相互作用。结果表明,随着上清液中可溶性有机物含量的减少、相对腐质化程度的增高与滤液Zeta电位绝对值的增大,陈化污泥的可渗透性增大。同时,当陈化污泥聚合体趋于稳定和粒径增大时,包裹在聚合体中的有机物不易释放到上清液中,陈化污泥可渗透性增大。另外,由于陈化环境的影响,陈化污泥总有机含量变化与上清液中有机物含量变化缺乏一致性,依据陈化污泥有机质含量判断渗透性会造成错误。最后,建立了陈化污泥比阻的影响模型,对于预处理过程中如何改善陈化污泥渗透性具有参考意义。 展开更多

关键词 陈化污泥 陈化条件 理化特性 脱水 渗透性

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考虑热扩散情况下有机污染物在复合衬垫中一维瞬态运移的解析模型

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作者 江文豪 李江山 +1 位作者 黄啸 程鑫 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期146-157,188,共13页

考虑到污染场地内部产热会使得复合衬垫处于非等温分布状态,以土工膜(GMB)+压实黏土衬垫(CCL)组成的双层复合衬垫为例,建立有机污染物的一维瞬态运移模型,并通过分离变量法求解得到该模型的解析解。该解析模型可考虑分子扩散、对流、吸... 考虑到污染场地内部产热会使得复合衬垫处于非等温分布状态,以土工膜(GMB)+压实黏土衬垫(CCL)组成的双层复合衬垫为例,建立有机污染物的一维瞬态运移模型,并通过分离变量法求解得到该模型的解析解。该解析模型可考虑分子扩散、对流、吸附、降解和热扩散等因素对有机污染物运移过程的影响。通过将解析模型的计算结果分别与热扩散试验结果和已有解析解的计算结果进行对比分析,对所建解析模型的正确性进行验证。基于所建解析模型,以击穿时间为主要参数,通过某一算例分析Soret系数ST、渗滤液水头h_(w)、降解半衰期t_(1/2)和Robin边界常数α对有机污染物运移过程的影响。分析结果表明:Soret系数ST和渗滤液水头h_(w)的增大均会加快运移速率,缩短击穿时间,但当S_(T)不超过0.01K-1或h_(w)低于0.3m时,热扩散和对流作用对运移过程的影响较小;降解半衰期t_(1/2)的增大会缩短击穿时间,增大底部浓度和底部通量,当t_(1/2)不超过100年时,应考虑降解作用;Robin边界常数α的增大会降低底部浓度,延长击穿时间,但不同α下击穿时间的差异相对较小。 展开更多

关键词 有机污染物 热扩散 复合衬垫 一维瞬态运移 解析模型 击穿时间

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多硫化钙对铬污染土的稳定性能及铬赋存形态试验研究 被引量：14

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作者 张亭亭 魏明俐 +2 位作者 熊欢 李江山 薛强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A02期4282-4289,共8页

采用多硫化钙(CaS5)对铬污染土进行稳定化处理,基于浸出试验、碱性消解试验和形态提取试验,研究CaS5添加量和养护龄期对污染土中铬赋存形态及浸出特性的影响规律。结果表明:随着CaS5添加量和养护龄期的增加,Cr(VI)和总Cr的浸出浓度降低... 采用多硫化钙(CaS5)对铬污染土进行稳定化处理,基于浸出试验、碱性消解试验和形态提取试验,研究CaS5添加量和养护龄期对污染土中铬赋存形态及浸出特性的影响规律。结果表明:随着CaS5添加量和养护龄期的增加,Cr(VI)和总Cr的浸出浓度降低,稳定土中Cr(VI)的含量降低,当CaS5/Cr(VI)的摩尔比为2时,Cr(VI)和总Cr的浸出浓度均低于我国危险废弃物鉴别标准(GB/T50853-2007);当CaS5/Cr(VI)摩尔比为3时,7 d龄期稳定土中Cr(VI)的含量低于我国土壤环境质量标准(GB15618-2008)中工业和商业用地的限值(30 mg/kg);CaS5可使稳定土在较长龄期内保持良好的还原性。形态提取试验结果表明:CaS5添加量和养护龄期均会明显改变稳定土中铬的赋存形态,随着CaS5添加量的增加,弱酸提取态的铬向可还原态、可氧化态转化;养护龄期的增加可促使铬从可还原态向可氧化态转化。铬形态分布的改变是铬污染土稳定性能变化根本原因。 展开更多

关键词 土力学 铬污染土 稳定化 浸出特性 多硫化钙 形态演化

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垃圾土现场渗透性测定与土水特性反演 被引量：8

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作者 梁冰 张柴 +1 位作者 刘磊 陈锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1493-1500,1511,共9页

垃圾土非饱和水力特性是预测和评估填埋场内渗滤液迁移和分布的基础。以武汉市北洋桥垃圾填埋场好氧生态修复工程为背景,开展了现场单井抽注水试验,比较了不同理论方法对渗透系数计算结果的影响,并通过监测抽水试验的水位变化反演了垃... 垃圾土非饱和水力特性是预测和评估填埋场内渗滤液迁移和分布的基础。以武汉市北洋桥垃圾填埋场好氧生态修复工程为背景,开展了现场单井抽注水试验,比较了不同理论方法对渗透系数计算结果的影响,并通过监测抽水试验的水位变化反演了垃圾土土-水特征参数。结果表明:现场试验测试的陈旧型垃圾土饱和渗透系数均在10^(-6)~10^(-5) m/s量级,不同测试方法对饱和渗透系数测试结果影响不大;根据抽水试验结果推测抽水影响半径约为15 m,单井产流量为0.3 m^(3)/h;垃圾土的平均残余含水率为27%,较室内测试结果偏大;垃圾土的进气值在2 kPa、孔径分布指数为1.20,与室内测试结果相近。利用现场抽水试验不仅可以直接评估垃圾土的导水性能,还能借助数值反演法准确估计有效的垃圾土-水特性,为非饱和水力特性参数的获取提供了一种新方法。 展开更多

关键词 填埋场 垃圾土 渗透性 土-水特性 数值反演

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填埋场单井注气气体压力监测试验及预测模型 被引量：2

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作者 金佳旭 朱磊 +4 位作者 刘磊 陈亿军 姚远 高腾飞 李若欣 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期259-267,共9页

确定填埋场注气过程中气体压力分布特征可为好氧通风工程提供关键技术和理论支撑。以现场单井注气试验为依托,在渗流力学理论的基础上,开展了不同注气强度条件下气体压力分布监测试验,分析了注气过程中气体压力的径向分布特征,推导了注... 确定填埋场注气过程中气体压力分布特征可为好氧通风工程提供关键技术和理论支撑。以现场单井注气试验为依托,在渗流力学理论的基础上,开展了不同注气强度条件下气体压力分布监测试验,分析了注气过程中气体压力的径向分布特征,推导了注气条件下垃圾土体内部以解析解形式表达的气体压力预测(analytical gas pressure prediction,简称AGPP)模型;结合现场气体压力监测结果,构建了以注气井压力为核心参数的经验公式形式的气体压力预测(empiricalgaspressure prediction,简称EGPP)模型。试验结果表明:低压注气强度也可以达到良好的注气效果,在较短时间内可以让气体充满注气井周围;通过现场监测数据与AGPP模型、EGPP模型的对比,初步验证了两种模型的可靠性。以上成果为预测和评估好氧通风过程中垃圾填埋场气体压力分布提供了新方法。 展开更多

关键词 垃圾土 填埋场 单井注气 气体压力 现场试验 预测模型

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好氧降解对垃圾土沉降影响试验及沉降模型 被引量：3

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作者 金佳旭 丁前绅 +3 位作者 刘磊 威巍 张雄 张柴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期416-422,共7页

好氧降解作用对垃圾土沉降变形特性的定量评价是预测和评估好氧降解稳定化的重要基础。以武汉市典型生活垃圾组成配比人工制作的垃圾土为样本,开展了不同通风条件下垃圾土沉降特性试验,分析了好氧通风频率对沉降变形的影响。试验结果表... 好氧降解作用对垃圾土沉降变形特性的定量评价是预测和评估好氧降解稳定化的重要基础。以武汉市典型生活垃圾组成配比人工制作的垃圾土为样本,开展了不同通风条件下垃圾土沉降特性试验,分析了好氧通风频率对沉降变形的影响。试验结果表明:厌氧条件沉降速率趋于稳定后,好氧通风可显著提高垃圾土的沉降速率;上、中、下3层垃圾在高通风频率下垃圾土沉降比低通风频率下沉降效率分别提高了145%、150%、100%;建立了厌氧-好氧联合型沉降模型,通过与试验监测得到的沉降值对比,初步验证了模型的可靠性。研究结果为好氧通风过程中垃圾土沉降稳定性评估提供了理论依据。 展开更多

关键词 垃圾土 厌氧条件 好氧条件 沉降 模型

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