无纺土工织物过滤黏性土的长期渗透试验研究

为研究无纺土工织物过滤黏性土在长期渗流条件下的反滤特性,采用不同单位面积质量(克重)的无纺土工织物和淤泥质粉质黏土,通过长期渗透试验,测量了土-无纺土工织物体系渗透系数随时间的变化过程,分析了渗透系数随时间的变化规律,探讨了土工织物滤层的反滤特性,并结合已有的无纺土工织物渗透系数的计算公式,提出了计算过滤后无纺土工织物渗透系数的等效孔隙率法．结果表明：土-无纺土工织物体系渗透系数随着渗透时间持续减小并趋于稳定,与时间之间符合幂函数关系;无纺土工织物滤层的透水性用渗透系数来表征,其被土粒堵塞后的孔隙率决定了渗透系数的大小;基于等效孔隙率的简化方法,计算过滤后无纺土工织物的渗透系数下降了一个数量级,但仍满足反滤准则中的透水性要求;建立的渗透系数随时间变化的幂函数关系式可以较好地反映无纺土工织物滤层的堵塞情况和透水性．     

机织防淤堵用土工织物的设计

在分析研究织物结构特征及防淤堵用土工织物特性要求的基础上 ,研究了防淤堵用机织土工布的设计 .     

尾矿坝排渗系统淤堵机理试验研究

因尾矿坝排渗系统淤堵导致坝体浸润线增高,进而导致溃坝的事故时有发生。为解决排渗淤堵问题,以银山铅锌矿尾矿坝排渗设施淤堵为背景,分别从物理因素、化学因素、生物因素三方面对其淤堵机理进行了试验研究,试验结果表明:尾矿砂细粒可造成物理淤堵,不含细粒时尾矿砂渗透系数是含细粒时渗透系数的3.7倍;垂直载荷可导致土工布和尾矿砂渗透性能下降,尾矿砂和土工布的渗透系数与垂直压力呈负相关关系,在垂直压力为1 MPa时,尾矿砂渗透系数下降了88.5%,土工布渗透系数下降95.9%;尾矿砂中的主要矿物是黄铁矿(FeS_2),尾矿水中的主要金属离子为Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Mn~(2+),造成排渗设施化学淤堵的主要物质是CaCO_3、Mg(OH)_2、Fe(OH)_3、Fe_2O_3·XH_2O、Mn(OH)_2;尾矿砂和尾矿水中的微生物主要是变形菌门(proteobacteria)。     

应用土工织物处理防波堤软基的试验研究

对土工织物和砂层复合加固的堤基,作了4种方案的离心模型试验。结果表明,土工织物和砂层复合加固堤基可以明显地减少地基的沉降和水平位移,并增加堤基的稳定性。通过工程实例,进一步论证了复合加固的效果。     

防淤堵滤层新材料的开发与性能

为了满足实际使用过程中对过滤性能和机械性能两方面的要求，设计开发了一种防淤堵滤层新材料，它是具有双层结构的针刺非织造土工织物。其中一层由较细的纤维组成，使土工织物具有优良的过滤性能；另一层由较粗纤维组成，提供土工织物的机械性能。通过实际测试并与常规土工织物进行对比得出，该防淤堵滤层材料具有较大的特征孔径和垂直渗透系数，能够满足防淤堵要求，而且在生产工艺相同的条件下，其机械强度也优于常规土工织物，是一种很有发展前景的新型土工材料。同时，还探讨了针刺密度对土工织物各项性能的影响。     

无纺土工织物在不同压力下孔径分布与透水性的研究

本文给出了针剌无纺土工织物在压力状态下的渗透性和孔径分布的试验成果,以及针刺无纺土工织物孔径随压力变化的曲;指出了低压力区孔径、渗透性随压力变化梯度大的共同规律;阐明低压区针刺无纺土工织物渗透变化大的机理;对水工建筑物中用织物排渗的透水性要求提出了建议.     

土工织物联合真空预压对加固疏浚淤泥地基固结性能的影响

传统真空预压法采用预制竖向排水板(prefabricated vertical drain, PVD)处理疏浚淤泥,已经广泛应用于工程实践中,但是在真空预压过程中PVD周围严重的淤堵效应会引起加固土体不均匀沉降和土体侧向位移较大等现象,这严重阻碍了PVD在疏浚淤泥地基处理中的应用。室内模型试验,研究了土工织物与PVD联合处理疏浚淤泥对减缓PVD淤堵效应和土体侧向位移较大的影响。对比分析不同土工织物间距和直径大小对加固土体的表面沉降、孔隙水压力和土体侧向位移等方面的影响,试验结果表明该方法对缓解以上问题具有明显效果。再进一步利用Plaxis数值模拟软件,假设将室内模型试验中圆形土工织物的直径等效为等长度的水平排水板(prefabricated horizontal drain,PHD)进行模拟,模拟结果与实测结果吻合良好,验证了本文提出的假设方法是可行的。在数值模拟中,通过不断改变PHD长度和间距以及PVD的直径大小并对模拟结果进行分析,间接地建立排水板等效直径与以上变量之间的关系,从而对土工织物联合真空预压在工程实践中的应用提供参考。     

土-土工织物界面摩擦特性试验研究

在DJS剪力仪上,利用常州产有纺土工织物分别对砂土(干砂)和黏土(2种不同含水量的黏土)进行了剪切试验,确定土—土工织物接触面的合理参数与性质.结果表明,界面抗剪强度与界面法向应力成线性关系,其大小与土的种类及含水量有关;界面剪应力τ与剪位移ΔL为非线性关系,可用双曲线来拟合.     

沥青混凝土水力劈裂及裂缝淤堵试验研究

高土质心墙水力劈裂问题,是目前世界普遍关注又亟待解决的关键问题之一,判断心墙在蓄水条件下是否发生水力劈裂,将直接关系到大坝的安全与稳定.本文就针对这一问题,对沥青混凝土试件采用具有不同结构效应的厚壁空心圆柱体试件和圆形平板试件分别进行了水力劈裂和裂缝淤堵试验,结果表明,试件都是在内外水压差和发生径向变形之后才会发生水力劈裂,并且一定比重的膨润土对堵缝有较好的效果.     

深圳卫生填埋淤堵排放的灰色预测模型

灰色预测中的核心GM（1，1）模型将无规律的原始数据生成为有规律的数据序列后进行预测，本文对GM（1，1）模型加以改进，将灰色预测GM（1，1）模型与跳变灰过程理论结合，建立了淤堵试验渗透系数的跳变预测模型。跳变预测模型具有灰色系统只需少量数据即可建模的优点，又有跳变灰过程可处理异常值的特点。采用某填埋场淤堵试验资料，经验证表明，该方法精度较高，将灰色模型引入填埋场衬垫系统渗透系数预测切实可行。     

糙面土工膜与无纺土工织物界面剪切强度及表面粗糙度变化规律

为了量化糙面土工膜表面粗糙度变化规律,研制了表面粗糙度测量仪,并进行了不同法向应力下糙面土工膜和无纺土工织物界面剪切和对应的糙面土工膜表面粗糙度试验。研究表明,糙面土工膜和无纺土工织物界面剪切强度是由糙面土工膜粗糙凸起和无纺土工织物纤维相互嵌入和拉拽作用产生的,界面的剪切峰值摩擦系数主要受到法向应力的影响,界面强度发展到残余强度,糙面土工膜粗糙凸起磨损趋于稳定,无纺土工织物纤维定向排列完成。     

黏粒含量对黏性土渗透性影响的试验研究

渗透性是土体的重要工程性质之一,在诸如垃圾填埋场防污、水利大坝防渗、基坑支护防漏等工程项目中,运用各种方法提高土体的抗渗性是施工的最终目的。基于此,制备不同黏粒含量的黏性土试样;并开展渗透及相关试验,以分析黏粒含量对渗透性的影响。试验结果表明随着黏粒含量的增加,黏性土的塑性指数呈线性增加,而渗透系数呈非线性减小,可用指数函数式拟合。另外,颗分曲线显示高黏粒含量试样的不均匀系数变小,其堆积方式以小粒径颗粒接触为主,孔隙通道直径小,易出现不连通孔隙,导致渗透系数减小,所得成果可供工程实践参考。     

红麻土工织物草本种植及降解实验研究

利用红麻纤维开发了3种水土保持与植被培育用土工织物．用其中1种进行了植物种植对比实验，对3种织物进行了降解实验．实验结果显示，红麻水土保持与植被培育用土工织物能加快植物的出苗速度，提高植物的出苗率和栽植成活率，降解速度约为2年，符合植被培育生长所需时间.     

砂土介质中微生物对铀尾矿库渗出液淤堵吸附实验研究

本文选取了5种生长在某铀尾矿库周边的土著微生物,对比分析其在放射性环境中繁殖情况,选用OD600值较高且在振荡培养下能快速形成明显菌落的黑曲霉进行淤堵实验.以铀尾矿库周边地层中的砂土为原料构建物理模型,向砂土中均匀灌入黑曲霉孢子悬液,在营养液充足的情况下5周后砂土渗透系数降低了72%,铀酰离子的吸附率达到了89%.实验表明,在砂土介质中黑曲霉的繁殖封堵及吸附分解能够较为有效地对渗漏源进行处理.本实验为处理铀尾矿库渗漏提供了新途径、新方法.     

塑料排水板外土体淤堵的试验与固结计算方法研究

塑料排水板(prefabricated vertical drain, PVD)处理深厚软基的固结计算是工程设计中的关键问题。为改进现有固结理论未能考虑长期排水固结过程中滤膜周围附土淤堵作用的不足,通过室内模型试验得到了塑料排水板长期固结过程中淤堵区渗透系数的自然对数与时间的线性关系,并在此基础之上推导了考虑密切影响区及普通影响区渗透系数随时间变化的等应变固结解。最后基于现场实测的固结度数据,对比了传统计算方法和改进方法的计算结果,发现改进方法的计算值的精度在固结后期比传统方法高了11.16%,论证了改进方法的有效性。     

砂垫层-土工织物复合滤层反滤特性试验研究

为减轻尾矿库中土工织物滤层的物理淤堵,保障尾矿库安全运行,在尾矿砂与土工织物滤层之间设置了一层砂垫层,形成砂垫层-土工织物复合滤层．通过梯度比试验,验证了砂垫层减轻土工织物滤层物理淤堵的效果,分析了砂垫层的粒径对复合滤层反滤性能的影响,揭示了砂垫层-土工织物复合滤层的工作机理．试验结果表明：在土工织物与尾矿砂之间设置合理的砂垫层后,土工织物的淤堵程度降低,砂垫层可有效阻止土工织物表面低渗透性滤饼的形成．复合滤层排水能力明显高于土工织物滤层,随着砂垫层粒径的增大,复合滤层的流量逐渐增大并趋于稳定．为使复合滤层同时具有良好的保土能力、透水能力和长期抗淤堵能力,建议砂垫层特征粒径D15与尾矿砂特征粒径d85的比值为10左右．     

室内土工试验的质量提高方法研究

本文基于笔者从事土工试验的相关工作经验,以室内土工试验的质量提高措施为研究对象,论文首先分析了试验人员的素质要求,进而从仪器设备的计量控制、土工试验质量体系的建立、土工试验过程质量管理等几个方面进行了相信的探讨,相信对从事相关工作的同行能有所裨益.     

吸力对非饱和高液限黏土-土工织物界面剪切特性的影响

采用ZFY-1A型非饱和土应变控制式直剪仪,对非饱和高液限黏土-土工织物界面进行控制吸力的剪切试验,探讨基质吸力对筋土界面剪切特性的影响.研究结果表明,非饱和高液限黏土-土工织物界面的抗剪强度随着净法向应力、基质吸力的增大而不断提高,剪切位移-剪应力曲线表现出轻微的应变硬化软化特性.剪切过程中有水从试样中排出,净法向应力越大,含水量变化量Δwmax越大,基质吸力越大Δwmax反而越小.界面剪胀角随着基质吸力的增加而增大,随着净法向应力的增加而减小.界面强度随着平均界面剪胀角的增加而增大.最后确定了不同吸力值下的界面强度参数及强度公式.     

HDPE土工膜与无纺土工织物界面的变正应力持续剪切试验研究

垃圾填埋场的填埋采用单元、分层作业,衬垫系统上的正应力随着垃圾体量的增加而上升.依据填埋场的实际填埋工况,设计了土工膜与土工织物界面的变正应力持续剪切试验方案.试验结果表明,分别在弹性阶段、软化阶段和大位移阶段改变正应力后,其峰值强度依次减小,从改变正应力处起位移增量为50 mm处的大位移强度亦依次减小.改变正应力前的剪切位移,会影响改变正应力后的峰值强度和大位移强度.     

块石和混凝土板的土工织物滤层护坡的研究

块石和混凝土板的土工织物滤层护坡包括三层,本文依次按照其结构进行了分析研究,有助于设计人员参考。