填埋污泥固化改性作回填土工程特性与环境风险

上海某城镇污水处理厂自2004年开始填埋脱水污泥,2010年填埋场封场,近期拟征用填埋场土地,需将污泥挖出进行二次处理。本文针对填埋污泥开展固化改性研究,分析改性产物用作回填土的技术可行性和环境风险,得到以下主要结论：填埋污泥7 d无侧限抗压强度仅为0.1 MPa,不满足机械作业要求,且无法压实。掺加5 %固化剂后,污泥强度提高至0.9 MPa,可满足机械作业以及各种不同等级道路路基要求,碾压后较为平整密实。进一步提高固化剂比例至7.5%,强度提高至1.9MPa,碾压后平整度更好。污泥中重金属含量均低于建设用地筛选值以及园林绿化用泥质标准限值,硫酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子、镁离子的腐蚀等级均为微,用作回填土的环境风险较小。污泥填埋过程中经过10余年降解,有机物含量从50%~55%降低至32.90%,仍然高于建筑地基垫层材料对有机质的要求,不宜直接用于有压实要求的回填区域。     

硬壳层对管桩复合地基桩-土应力比的影响

为研究就地固化硬壳层对预应力管桩复合地基桩-土应力比的影响，以绍兴钱滨线泥浆池路段为背景，开展现场试验和数值模拟分析，研究路堤荷载作用下预应力管桩复合地基的受力和变形；从桩-土应力比的角度，着重探讨硬壳层对桩基复合地基承载性能的影响规律；分析路堤高度与桩帽净间距之比、桩帽宽度与桩帽净间距之比等设计参数对桩-土应力比发展的影响机制.研究结果表明：硬壳层的存在能够有效提高桩基复合地基的承载特性；在本文试验条件下，就地固化硬壳层的预应力管桩复合地基最大水平位移发生在地表以下5～6 m处，区别于传统桩基复合地基的土体水平位移沿深度逐渐降低的规律；桩-土应力比在23～37，高于传统桩基复合地基.     

粒径对微生物固化砂土抗风蚀扬尘能力的影响

为探究颗粒粒径对微生物固化砂土抗风蚀能力的影响，选用4种不同粒径范围的土样，通过风洞试验以及表面强度、碳酸钙含量测定等试验，从宏观角度分析粒径对微生物固化砂土抗风蚀能力的影响；采用SEM扫描电镜观测，从微观角度对微生物固化砂土的作用机理进行研究。结果表明：颗粒粒径较小的土样，孔隙面积和孔喉直径较小，更易发挥碳酸钙晶体的填充和胶结作用，土体表面形成的固结层更加密实，抗风蚀能力更强且时效性更好。     

胶结剂对花岗岩残积土微生物固化特性的影响规律

为系统分析胶结剂对花岗岩残积土微生物固化特性的影响规律，分别考虑氯化钙、氯化镁与乙酸钙等3种胶结剂以及4种固化次数，进行微生物固化花岗岩残积土的室内试验，对不同工况的固化试样分别开展无侧限抗压强度(UCS)、碳酸盐生成率、崩解、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)试验，以此分析胶结剂与固化次数对花岗岩残积土力学特性的影响规律及其固化机理。研究结果表明：试验采用的3种胶结剂下，花岗岩残积土的固化效果均随固化次数的增加而提升，固化次数相同时，氯化钙、氯化镁、乙酸钙3种胶结剂对花岗岩残积土的固化效果依次减弱；固化最佳工况为氯化钙固化14次试样，无侧限抗压强度达到1 045 kPa,崩解系数降至9%;固化次数较少时固化试样存在明显的不均匀性，其随固化次数的增加而得到改善，但其改善效果随固化次数增加而减弱；不同胶结剂反应产生的碳酸盐沉淀晶体形态不同，其主要附着在土体颗粒表面和颗粒之间，所起胶结作用是改善花岗岩残积土固化试样宏观物理力学特性的根本原因。     

寒旱区硫酸盐渍土特征温度及盐冻胀特性

针对寒旱区硫酸盐渍土的盐冻胀特性开展了室内试验研究。选取甘肃省河西地区硫酸盐渍土为原料土，以室内人工制备的硫酸盐渍土为研究对象，就含盐量和含水率等因素变化对土体的特征温度(过冷温度和冻结温度)以及盐冻胀变形的影响进行了系列试验研究，基于硫酸钠盐渍土冻结试验，建立了冻结温度的计算模型，通过数值计算结果与试验结果的对比分析，对所提出模型的有效性进行了验证，并对其变化规律以及产生的机理进行了探讨。结果表明：含盐量较高土体在正温盐分结晶析出，含盐量较低土体在负温盐分结晶析出；土体孔隙中溶液的浓度对盐渍土冻结温度以及总变形有着显著的影响，且存在2个临界浓度值，使得低浓度时的特征温度随着溶液浓度的增加而降低，当达到较小的临界浓度值后，结晶盐析出导致特征温度随着浓度的增加而升高，直到浓度达到较大的临界浓度值；在变形方面，溶液浓度较低时，土体变形主要由冻胀引起，反之，当孔隙溶液浓度较高时，变形则主要由盐胀引起，而在2个临界浓度之间时盐胀和冻胀相互制约。     

多功能清淤船及移动式脱水固化站组合施工应用

多功能清淤船+移动式脱水固化站组合应用于城市内河环保疏浚,可以迅速缓解河道底泥泛臭、淤堵问题,淤泥减量化效果明显。城市河道水深浅,水量少等不具备一般挖泥船疏浚作业的水深条件,多功能清淤船具有多功能性和良好的机动性,有良好清淤效果[1]。移动式脱水固化具备即插即用的特点,低能耗、环保地实现对城市生活污泥的处理。本文通过介绍多功能清淤船+移动式脱水固化站组合施工的原理、优势以及应用效果,为城市河道的定期或应急快速清淤及减量化处置提供参考。     

粗粒硫酸盐渍土区高速铁路水泥固化级配碎石变形特性

为了探究粗粒硫酸盐渍土区高速铁路路涵、桥梁等过渡段的水泥固化级配碎石在不同工况下的变形特征及其机理，基于固化路基填料的材料特点，采用0~2.5%含盐量的级配碎石，掺加不同种类及含量的水泥，开展常温下有(无)毛细水上升的变形特性试验；针对固化路基段的基床，开展基础冻融循环模拟试验，同时结合XRD试验分析变形机理；在试验的基础上，选取典型试验材料，开展冻融循环工况下的路基-构筑物模拟试验。试验结果表明:在无毛细水上升工况中，普通水泥配制的含盐级配碎石试样产生的变形可达5%特种水泥掺配试样变形的4.2倍；在有毛细水上升工况中，普通水泥配制试样产生的变形最高可达5%特种水泥掺配试样变形的33.0倍；在不同含盐量条件下，3%~5%特种水泥固化级配碎石对相应普通水泥工况产生变形(毛细水上升导致)的最低抑制率为60%~80%；在6次基础冻融循环条件下，添加普通硅酸盐水泥试样产生的最终变形是添加特种水泥试样最终变形的16.0倍；路基-构筑物冻融循环模拟试验中特种水泥固化级配碎石的最大膨胀变形率仅为0.2%；在粗粒硫酸盐渍土地区，虽然水泥固化路基填料可以减少路基其他变形，但是对于高速铁路等对变形控制要求较严格的工程，周围介质中的盐分因素较难避免，普通水泥无法满足盐渍土地区的路基工程需求，需要采取特种水泥固化等工程措施。      

重载铁路道砟清洁度对聚氨酯固化道床力学性能的影响北大核心

道砟颗粒表面清洁度分别取0.17%、0.50%、0.70%、1.00%,通过室内实尺模型疲劳试验,分析500万次疲劳荷载作用下聚氨酯固化道床沉降、道床静态模量的变化规律以及轨枕与道床的黏结性能。结果表明,当道砟清洁度超过0.50%后,聚氨酯固化道床沉降明显增大,道床静态模量无明显变化,轨枕与道床黏结性能变差。建议聚氨酯固化道床施工时,在道砟装载、运输过程中采取措施防止道砟二次污染,上砟整道时采取少捣多稳工艺,确保固化道床浇注前道砟清洁度在0.50%以内。     

土壤固化剂及其工程性能研究进展

土壤固化剂能够改善土体的抗剪强度、渗透性和水稳定性等工程特性，是传统土壤固化材料水泥、石灰的新扩展，已广泛应用于软土地基加固工程。通过总结土壤固化剂的类型、材料组分、固化机理和固化特性等方面的国内外最新研究进展，提出了土壤固化剂研究方向和拟解决的关键技术问题，为土壤固化新材料的研发和工程应用提供新思路。