• 煤矸石路基填料中污染物的释放-迁移-抑制特性研究

    分类: 矿山工程技术 >> 矿山地质学 提交时间: 2025-07-17

    摘要: 以煤矸石路基填料为研究对象,探究自然降雨作用下路基填料中重金属污染物的释放-迁移- 抑制特性。通过室内试验确定了煤矸石填料的基本性能、煤矸石填料中重金属污染物种类和在自然降雨中重金属污染物的释放-迁移特性;基于多孔介质溶质迁移理论,建立了煤矸石路基填料污染物扩散数值模型,以预测污染物在长期降雨作用下对水土环境的影响;根据地聚物在不同掺量(质量分数)与不同养护龄期下对煤矸石填料中污染物的固化效果,探究地聚物对重金属污染物螯合作用的有效性,并与传统水泥的固化效果进行比较,综合评价了地聚物对煤矸石路基填料的抑制特性。煤矸石中的 Pb、As重金属元素浸出浓度(质量浓度)均超出环境限值,分别是《地下水质量标准》中规定的Ⅲ类地下水限值的 9.1倍和 9.8倍;在降雨前期,煤矸石填料中各重金属污染物释放速率大且淋出量大;随后,释放速率缓慢减小直至稳定,累积释放量持续增大;随时间推移,重金属污染物向路基底部迁移;在掺入地聚物后,各重金属浸出浓度均低于环境标准限值。煤矸石路基填料中的重金属污染物对环境的影响具有持续性和长期性特点;随着地聚物掺量及养护龄期的增加,浸出液中重金属浓度(质量浓度)下降,直至远低于Ⅲ类水限值。地聚物的固化效果比水泥的更好,且在地聚物掺量为8%,养护龄期为14 d时,地聚物对污染物螯合效果为最佳。

  • 考虑额外等效应力的土工格栅加筋高液限黏土变形特性试验及预估研究

    分类: 矿山工程技术 >> 矿山地质学 提交时间: 2025-07-17

    摘要: 我国南方大部分地区气候湿热,高液限黏土作为路基填料具有较低的承载力和抗剪强度,在施工过程中往往需要进行加固补强,其中土工格栅加筋技术是一种常见的路基物理加固方法。为准确表征土工格栅加筋高液限黏土的回弹变形和永久变形特性,本文建立了一个考虑筋土相对位移、土工格栅侧向约束以及压实过程影响的土工格栅加筋高液限黏土回弹模量与永久变形预估模型,量化了土工格栅横向约束对土体回弹模量与永久变形的影响;开展了不同类型格栅、加筋方式、围压水平和偏应力水平等条件下土工格栅加筋路基土回弹模量和永久变形试验研究,分析了各影响因素对加筋路基土变形特性的影响。试验结果表明,土工格栅加筋增加了土体的粘聚力和内摩擦角,其中双层加筋效果优于单层加筋,双向格栅加筋效果优于三向格栅,且格栅加筋效果与其张拉强度正相关。土工格栅加筋提升了土体的回弹模量,其回弹模量提升率随着偏应力水平的增加而降低。土工格栅加筋降低了土体在循环荷载作用下的永久变形,其永久变形降低率随着偏应力增加而增加,围压增加而降低。通过试验验证了新建立的基于额外等效应力的土工格栅加筋路基土回弹模量与永久变形模型预估精度,新模型能准确预测不同类型格栅和加筋方式条件下路基土在不同应力水平和荷载作用次数时的回弹模量和永久变形,可为土工格栅加筋路基设计和工程实践提供有益参考。

  • CrMoW转子钢的高温超高周疲劳性能

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 使用自主搭建的高温超声疲劳实验系统在常温和600℃进行CrMoW转子钢1×1010周次超高周疲劳实验,研究了CrMoW转子钢在工作温度下的超高周疲劳性能。结果表明:在600℃和常温下转子钢的S-N曲线均呈连续下降型,试件在109周次后仍发生疲劳断裂。在常温实验条件下疲劳寿命小于1×107周次试件的裂纹多萌生在表面,而高于1×107周次的多以内部萌生为主。在高温实验环境下裂纹也在内部夹杂处萌生,且裂纹萌生方式对疲劳寿命没有决定性作用。鱼眼定量分析结果表明,CrMoW转子钢在600℃和常温下裂纹扩展的应力强度因子门槛值分别为3.4MPa·m1/2和1.0MPa·m1/2。

  • 基于模型数据融合的中国温带和亚热带典型森林生态系统碳通量模拟

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 生态系统碳循环过程对水分响应的研究已成为全球变化关注的焦点问题之一。基于长白山温带针阔混交林与千烟洲亚热带人工针叶林观测站2003-2009年生长季的碳通量(NEE)和气象观测数据,综合考虑水分对光合、呼吸作用的影响,构建不同的NEE模型,并应用模型数据融合方法优化模型参数、遴选最适模型,系统分析了水分因子对不同森林生态系统碳循环的影响。结果表明:(1)优化后的模型参数均能被NEE实测数据较好约束。长白山生长季的光合、呼吸参数值均高于千烟洲,未考虑空气饱和水汽压差(VPD)的模型高估了千烟洲温度敏感性参数(Q10)值、低估了千烟洲基础呼吸速率参数(BR)值;(2)仅考虑VPD对光合作用影响的模型是长白山生长季碳通量模拟的最优模型,但模拟精度提高不显著。不同模型间碳通量组分模拟结果差异较小;(3)考虑VPD和土壤含水量对光合、呼吸作用共同影响的模型是千烟洲生长季碳通量模拟的最优模型,并且显著提高了模拟精度。未考虑水分的模型在生长季高估了总生态系统生产力(GEP)总量2.0%(21.85 g C/m2),同时更大幅度地高估了生态系统呼吸(RE)总量4.4%(38.02 g C/m2),从而导致NEE总量低估于实测值7.8%(18.55 g C/m2)。

  • 气体单元低温纯化系统的研制

    分类: 物理学 >> 核物理学 提交时间: 2023-11-03

    摘要: 重锕系核弹靶组合的多核子转移反应可能是产生丰中子超重核的重要突破口,因此设计建造适用于多核子转移反应的丰中子超重核研究的原理性谱仪不仅可以为探索超重核稳定岛奠定技术、方法和装置基础,而且对研究多核子转移反应机制有重要意义。丰中子超重核研究原理性谱仪中的气体单元需要持续不断的高纯度氦气,以停阻多核子转移反应产物并将降能后的离子引出到后续的实验装置。论文主要介绍新研制的丰中子超重核研究原理性谱仪的气体单元低温纯化系统,此系统主要为谱仪提供可循环的高纯度氦气。经实验测定,低温纯化系统可以将99%的氦气纯化到99.999%以上,结合化学纯化单元,纯化后的氦气满足气体单元对高纯度氦气的需求。