工程地球化學(xué)的基本理論及方法初步研究.pdf

1、自然界中廣泛存在著水一巖化學(xué)作用，長(zhǎng)期的地球化學(xué)作用，會(huì)改變地質(zhì)體的工程特性，并在一定條件下可能使其趨于失穩(wěn)狀態(tài)。如何利用天然或者人工改良的地球化學(xué)方法對(duì)不良地質(zhì)體進(jìn)行加固改造，是工程地球化學(xué)研究的主要內(nèi)容，其成果具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 工程地球化學(xué)的基本理論包括化學(xué)熱力學(xué)理論、膠體與表面化學(xué)理論、多相及多場(chǎng)耦合作用理論等。其研究重點(diǎn)應(yīng)側(cè)重于有利于地質(zhì)體穩(wěn)定的機(jī)理方面。 基于工程地球化學(xué)的基本理論，采用室內(nèi)試驗(yàn)方法對(duì)土體強(qiáng)

2、度的改良進(jìn)行了研究。將石灰、粉煤灰、土體以及含水量加以不同的配比，從而形成復(fù)合地質(zhì)體。試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于天然地質(zhì)體，粘聚力C隨含水量ω增大出現(xiàn)先增大后減小并逐漸平緩的趨勢(shì)；對(duì)于復(fù)合地質(zhì)體，當(dāng)含水量一定時(shí)，粘聚力C隨配比變化出現(xiàn)先緩慢變大后緩慢減小的趨勢(shì)，且粘聚力C和內(nèi)摩擦角ω都比天然地基有所增長(zhǎng)，當(dāng)石灰粉煤灰間(二灰)配比發(fā)生變化時(shí)，粘聚力C隨含水量ω增大出現(xiàn)先緩慢增長(zhǎng)后緩慢下降的趨勢(shì)，內(nèi)摩擦角ψ隨含水量ω增大出現(xiàn)逐漸降低的變化規(guī)律。綜

3、合考慮不同配比下抗剪指標(biāo)(C、ψ)的變化趨勢(shì)，得出此次直剪試驗(yàn)的最佳含水量應(yīng)控制在27％-30％之間，二灰土的最佳配比為粘土：石灰：粉煤灰=7:1:2。 結(jié)合試驗(yàn)成果，建立SIGMA/W模型，進(jìn)行不同工況下地基的沉降量數(shù)值計(jì)算，得出了以下結(jié)論：天然地質(zhì)體在承受一定的豎向荷載時(shí)，沉降量較大，且沉降影響范圍較廣，對(duì)工程建設(shè)不利；復(fù)合地質(zhì)體在承受相同的豎向荷載時(shí)，沉降值明顯減小，且隨著二灰間配比的變化，出現(xiàn)了沉降值最小的優(yōu)化組合，即粘