从法国夯土遗产到吉布提夯土建筑:Châlons-en-Champagne 与 Balbala 土料的材料表征及生物气候应用潜力
研究对比法国 Châlons-en-Champagne 与吉布提 Balbala 两地土料的多物理表征,涵盖颗粒级配、SEM/EDX、力学性能、热工性能、水蒸气渗透性、吸湿缓冲能力及水相关耐久性。
研究对比法国 Châlons-en-Champagne 与吉布提 Balbala 两地土料的多物理表征,涵盖颗粒级配、SEM/EDX、力学性能、热工性能、水蒸气渗透性、吸湿缓冲能力及水相关耐久性。
针对土体剪切时应变增量矢量不垂直于屈服面的非正交变形特性,采用分数阶微分方法建立了非正交塑性模型,并通过定义新的塑性流动方向和加载方向、引入带误差控制的应力积分算法,构建了具有普遍适用性的归一化求解格式。
研究以电石渣、赤泥、高炉矿渣和硅灰制备CG、CGS、RCG、RCGS四种全固废地聚物隔离墙材料,养护7 d后无侧限抗压强度与渗透系数均满足水泥基隔离墙防渗设计要求,其中CG体系经10级干湿循环后仍满足要求。
推荐理由:四种全固废地聚物隔离墙材料的干湿循环试验,给出中-大孔占比≤5%这一防渗劣化判据,可供隔离墙配比设计参考。
中国地震局工程力学研究所等提出基于剪切波速的砂土液化概率评价新方法。该方法以剪切波速为指标建立砂土液化概率评价模型,可用于砂土液化判别。
针对不同密度的各向异性颗粒材料,研究主应力轴旋转对其抗液化性的影响,并建立基于剪切波速Vs的表征框架。成果发表于 Computers and Geotechnics 第203卷第1部分,作者为 Xiao-Tian Yang、Qiang Ma、Meng Fan、Ning Zhang、Guo-Jun Cai。
采用3D DEM拉拔试验模拟,研究土体多分散性与土工格栅特性如何影响土-格栅相互作用机制,并从宏观与微观两个层面揭示其内在机理。
研究考察相对湿度对地质处置库膨润土缓冲块干燥行为的影响,作者为 Yuan Feng、Jongwan Eun、Seunghee Kim 与 Yong-Rak Kim,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
研究提出共旋 FEM-DEM 方法用于颗粒土的多尺度多相建模,作者为 Yushuo Zhang、Alejandro Cornejo 与 Pin Zhang,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
基于CFD–DEM模拟研究了颗粒摩擦特性对间断级配颗粒体系渗流侵蚀行为的影响机制。研究揭示了颗粒间摩擦特性如何控制渗流作用下细颗粒的迁移与流失过程,进而影响间断级配土的内部侵蚀发展。
研究提出一种基于合并粒子滤波的数据同化方法,用于从微型圆盘入渗仪测量数据反演估计土壤水力参数。该方法将粒子滤波与数据同化结合,以解决入渗参数反演中的非线性与不确定性问题。作者为Xuesen Li、Kiyonobu Kasama等,成果发表于《Computers and Geotechnics》第203卷第1部分。
针对砂-粉土混合物,研究了组构各向异性与排水方向对土水保持特性的交互影响。作者为 Nazanin Mahboobi Motlagh、Arman Khoshghalb、Nasser Khalili 与 Peyman Mostaghimi,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
针对颗粒材料小应变模量,研究给出从一元到二元介质的解析解,并用数值方法进行验证。成果发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1,作者为 Hao-Ran Wang、Yan-Guo Zhou、Qiang Ma。
研究采用相场孔隙尺度方法模拟微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP),将流动、反应运移与沉淀动力学三者耦合。成果发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分,作者为 Sheng ZHANG、Wen-Bo CHEN、Zhen-Yu YIN、Chao ZHOU、Yang LIU 与 Jun-Jie ZHENG。
研究提出一个可转换状态变量,将砂土的相对密度与超固结比联系起来用于土体本构建模。该变量为相对密度与超固结比之间提供可转换的数学联结,作者为 Zehua Li、Guosheng Wang、Dechun Lu、Zhiwei Gao,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 2。
真三轴剪切试验揭示,水浸与表面润湿会改变粗糙砂岩裂隙的剪切行为。研究由He Chen、Fanzhen Meng等完成,成果发表于International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences第208卷。
针对不同浸水高度条件下的煤样开展试验,研究其细观损伤破坏特征与宏观力学响应。
针对热带风化土渗透系数在稀疏取样条件下难以预测的问题,亚马逊案例研究提出了一种可解释且考虑土性变异性的知识发现方法。该研究基于有限取样数据建立渗透系数预测模型,并强调预测结果的可解释性与变异性刻画。
研究在 CatBoost 模型中直接纳入类别型岩土变量,预测冻融循环下稳定盐渍土的无侧限抗压强度。该方法避免了对类别变量做数值编码,为盐渍土稳定土在冻融条件下的强度预测提供了新途径。
针对轻至中等结构性冲积土,研究对比了 CPT 与 DMT 的识别效果。原文未给出具体地层参数、深度或判别指标数值,仅报道了方法有效性的探讨。
研究对非盐渍与盐渍黏土中的结合水进行分类与定量。原文未给出具体地层、深度、c′、φ′、N 值或监测数值等岩土参数。
针对红层泥岩在干湿循环与温度耦合作用下的裂缝演化,研究从微观机制出发建立了动力学模型。成果发表于 Engineering Geology 第 373 卷,作者为 Guodong Zhang、Sixiang Ling 等。
针对处置库热条件,研究了膨润土-砂-石墨混合物的传热协同-竞争机制。该研究由 Xu、He、Zheng 与 Sun 完成,成果发表于 Engineering Geology 第 374 卷。
针对干湿-冻融循环下土体开裂、孔隙结构与水热响应的相互作用开展研究,成果发表于 Engineering Geology 第 374 卷。研究由 Yao Wei、Chao-Sheng Tang 等完成,聚焦循环过程中开裂、孔隙结构与水热响应的关联机制。
针对洁净砂在循环简单剪切试验(CSST)中的液化行为与循环响应,研究了粒径的影响。成果发表于 Engineering Geology 第374卷,作者为 Mehrdad Biabani、Yazdan Shams Maleki 与 Jahangir Khazaei。
针对 FEBEX 膨润土的均质化行为研究发表于 Engineering Geology 第 374 卷,作者为 Kun-peng Li、María Victoria Villar 与 Yong-gui Chen。
针对蒙脱石水化过程中的阶梯状结晶膨胀,研究考察了层间阳离子的影响并揭示其作用机制。成果发表于 Engineering Geology 第 374 卷,作者为 Zhifei Hu、Weimin Ye 等。
针对红黏土,研究从离子演化角度揭示活性氧化镁生物碳化稳定机理,并以土壤电导率作为离子变化的表征手段。
针对软盐渍黏土沉积物的电渗脱水,建立了二维电–水–化学耦合模型,用以刻画水–电–化学过程对脱水效果的控制作用。模型由Qianli Zheng、An Deng与Mark Jaksa完成,刊于Engineering Geology第374卷。
基于全球280组污染场地数据,Cd、Pb、Zn、Cu检出率较高且浓度差异显著,Cd与Zn相关性最高(0.94),Pb与Zn、Cd分别为0.73和0.63,指示相似污染来源与迁移富集过程。分子动力学模拟显示Pb与蒙脱石相互作用能增长最显著,归因于其较小水合半径和较强极化能力,更易与蒙脱石表面结合形成稳定结合物。
研究采用糊化木薯粉改良黄土,通过变水头渗透试验、土-水特征曲线测试、压汞实验和扫描电镜观察,评估80%、85%、95%三种压实度下改良土的渗透性能与孔隙结构。结果表明,80%压实度改良土的饱和渗透系数为1.35×10⁻⁶ cm·s⁻¹,较素黄土降低两个数量级以上,且优于95%压实度素土,可减少防渗工程对高压实度的依赖。
推荐理由:研究用糊化木薯粉改良黄土,在80%压实度下把饱和渗透系数降低两个数量级,为低能耗防渗提供可迁移思路。
以华能正宁电厂二期场地4.0~34.0m深厚层黄土为对象,研究先按单线法测定原状土样自重湿陷系数,再对传统固结仪加装振动荷载装置测得振动作用下的附加湿陷系数并计算湿陷量。结果显示各黄土土层自重叠加振动湿陷量与自重湿陷量之比为1.1~2.2倍,土层总湿陷量为自重湿陷量的1.6倍,可为有工程振动的黄土场地湿陷性评价提供参考。
推荐理由:通过加装振动荷载的固结仪测得附加湿陷系数,给出振动作用下黄土湿陷量可达自重湿陷量1.6倍的实测依据。
针对高放废物处置库接缝密封用纳米改性膨润土浆液,在25℃、45℃、65℃、85℃下开展干燥试验,纳米膨润土质量分数为10%、15%、20%。随温度升高浆液表层结皮硬化,蒸发速率曲线由单峰转为双峰;随纳米膨润土含量增加裂隙密度单调递减。综合蒸发速率与裂隙密度评价,10%质量分数纳米膨润土改性浆液抗干缩特性最佳。
研究通过 pH 3~13 的崩解试验,结合 Zeta 电位、激光粒度分析与扫描电镜,揭示酸碱变化对花岗岩残积土崩解行为的影响规律与微观机理。崩解模式分为线性型(pH=3~11)与反 L 两阶段线性型(pH=12~13),崩解曲线斜率可作为抗崩解能力的定量指标。
推荐理由:通过宽 pH 崩解试验与微观测试,给出不同酸碱环境下花岗岩残积土抗崩解能力的差异及机理,可供边坡浅层防护与化学改良参考。
基于长春市中心城区2~20m埋深1051个黏性土样本的勘察数据构建结构方程模型(SEM),拟合良好(CFI=0.991、TLI=0.954),液性指数IL是调控压缩系数a、黏聚力c与内摩擦角正切值tanφ的核心物理指标,与a显著正相关、与c及tanφ显著负相关。
不排水动三轴试验表明,循环动应力越大桂林饱和重塑红黏土软化指数发展越快,提高压实度与有效围压均可抑制软化,固结比存在临界值。基于轴向应变、软化指数与超静孔隙水压力综合判定,应变拐点作为破坏标准比传统定值应变更合理。据此建立的非单调、非对称经验软化模型经试验验证具有普适性与准确性。
针对济南百泉岩溶泉域,研究耦合水化学分析、熵权水质指数(EWQI)、Monte Carlo 健康风险评估、MODFLOW–MT3DMS 溶质运移模拟与多元聚类,识别水化学特征与硝酸盐风险热点。
研究以黄土高原近期发生的北郭黄土落水洞—滑坡灾害链(SLDC)为例,结合现场调查、GIS 空间分析、室内试验与物理模型试验,分析其时空演化特征及落水洞崩解与湿陷对灾害链发展的控制作用。
推荐理由:以黄土高原北郭灾害链为例,用现场调查、室内试验与物理模型拆解黄土落水洞如何触发并放大滑坡。
研究以2023年Ms 6.2积石山地震触发的Zhongchuan流滑为原型,开展逐级增强地震荷载的振动台试验,研究黄土缓坡失稳的启动与演化机制。结果显示缓坡加速度放大具有地层依赖性,显著放大出现在饱和黄土层上部与坡面;超孔隙水压力优先在饱和黄土层内累积,随地震强度由局部区域发展为连续高压带,反映液化的渐进发展。
推荐理由:以2023年积石山地震中川流滑为原型,用振动台试验揭示饱和黄土缓坡液化的层位放大与孔压带演化过程。
一项发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究用Leeb回弹硬度(HL)估算完整岩样的单轴抗压强度(UCS),分析了23种岩类共168个NX直径岩芯,其中13种为熔结凝灰岩。
推荐理由:基于168个岩芯的试验数据,给出用Leeb硬度与干密度估算单轴抗压强度的实用图表,并说明其对软弱火山碎屑岩的优势。
针对非饱和膨胀土在单向冻结条件下的水热过程与冻胀特性开展研究,揭示了冻结过程中水分迁移与温度场的变化规律。研究阐明了冻胀发展与水热耦合作用的关系,为膨胀土地区工程冻害防治提供依据。