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黄原胶-黏土复合基材岩坡生态修复试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2023年第5期54卷 1978-1989页

作者：宋泽卓刘瑾梅红卜凡陈志昊祁长青河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

采用黄原胶与黏土形成黄原胶-黏土复合基材,通过室内试验对其强度、蒸发特性、抗冲刷性以及其对植被发芽生长的影响进行研究,并利用扫描电子显微镜对复合基材的微观结构进行分析与研究。研究结果表明:随着黄原胶含量的增加,复合基材的... 详细信息

采用黄原胶与黏土形成黄原胶-黏土复合基材,通过室内试验对其强度、蒸发特性、抗冲刷性以及其对植被发芽生长的影响进行研究,并利用扫描电子显微镜对复合基材的微观结构进行分析与研究。研究结果表明:随着黄原胶含量的增加,复合基材的黏聚力呈现先增大后趋向于稳定的趋势,内摩擦角则不断增加。黄原胶可以有效改善复合基材的蒸发特性和抗冲刷特性。随黄原胶含量的增加,土体的平均蒸发速率明显降低,并使表层的开裂现象得到明显改善,土体的冲刷率不断地降低。黄原胶可以促进植被的生长,使种子的发芽时间提前,植被生长更加茂盛。但当黄原胶含量过大时,植被的发芽与生长被抑制。黄原胶可以在复合基材内部的形成大量的薄膜,填充土颗粒表面以及土颗粒之间的孔隙和裂缝,将土颗粒链接为一个整体,使复合基材的整体结构更加紧密。

关键词：黄原胶黏土复合基材岩质边坡生态修复

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基于DFOS的通州湾地区地面沉降监测与变形分析

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河海大学学报（自然科学版） 2023年第2期51卷 81-88页

作者：卢毅宋泽卓刘瑾卜凡祁长青自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室(江苏省地质调查研究院) 江苏南京210049 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098

以江苏省通州湾地区YD002钻孔为研究对象,建立了地面沉降DFOS(distributed fiber optic sensing)系统,对该地区第四纪沉积层的变形及地面沉降进行长期监测,并依据监测数据对该地区地面沉降的现状和趋势进行分析。结果表明:该地区目前的... 详细信息

以江苏省通州湾地区YD002钻孔为研究对象,建立了地面沉降DFOS(distributed fiber optic sensing)系统,对该地区第四纪沉积层的变形及地面沉降进行长期监测,并依据监测数据对该地区地面沉降的现状和趋势进行分析。结果表明:该地区目前的主要变形来源为抽水层上部承压含水层组垂向释水造成的土层压缩变形,地层整体呈压缩趋势,且各压缩层变形与地下水水位变化规律密切相关;相较于传统分层标,DFOS技术能够更加精细化地测量土层垂向的压缩-回弹变形。

关键词：地面沉降 DFOS 沉积层通州湾地区

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干湿循环条件下生物聚合物改良砂土强度特性

复合材料学报 2023年第4期40卷 2285-2295页

作者：宋泽卓郝社锋梅红刘瑾任静华卜凡王梓河海大学地球科学与工程学院南京211100 自然资源部国土(耕地)生态监测与修复工程技术创新中心南京210018 江苏省地质调查研究院南京210018 Royal Melbourne Institute of Technology School of EngineeringMelbourne Vic 3001

通过无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验对生物聚合物(XG)/砂土复合材料强度特性进行研究,分析不同XG含量(与砂土质量比)和不同干湿循环次数对XG/砂土的强度特性的影响,并利用扫描电子显微镜和低场核磁共振分析仪对不同XG/砂土的微观结... 详细信息

通过无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验对生物聚合物(XG)/砂土复合材料强度特性进行研究,分析不同XG含量(与砂土质量比)和不同干湿循环次数对XG/砂土的强度特性的影响,并利用扫描电子显微镜和低场核磁共振分析仪对不同XG/砂土的微观结构进行分析与研究。研究结果表明:随着XG含量的增加,XG/砂土的无侧限抗压强度、峰值偏应力和黏聚力均发生增强,内摩擦角在27°~32°范围内变化。随着干湿循环的次数的增加,XG/砂土的无侧限抗压强度、峰值偏应力和黏聚力均发生一定的减小。当经历4次干湿循环时,XG/砂土的强度降幅为28.57%。随着干湿循环次数的继续增加,强度的降幅趋于平缓。生物聚合物可以在砂土表面和孔隙中形成大量的网状结构,大量的网状结构相互连接为网状膜将砂土连接为一个整体。环境中水分的变化会使得网状膜产生一定的损伤,使得XG/砂土的力学性质降低。但相较于未经改良的砂土,XG/砂土仍然拥有较强的结构性能和力学性能。

关键词：生物聚合物砂土强度特性干湿循环微观结构

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高分子固化剂-植被复合改良砂土抗冲刷特性

水利水电科技进展 2021年第5期41卷 28-33,70页

作者：吴忠刘瑾何勇魏继红宋泽卓孙少锐江苏省太湖治理工程建设管理局江苏常州213000 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

通过在砂土边坡加入不同量的固化剂和纤维,研究高分子固化剂对植被生长的影响和复合改良砂土的抗冲刷能力,并通过扫描电镜对改良机理进行分析,得到以下结论:随着固化剂质量分数的增加,种子发芽率降低,而加入聚丙烯纤维后,植物生长情况... 详细信息

通过在砂土边坡加入不同量的固化剂和纤维,研究高分子固化剂对植被生长的影响和复合改良砂土的抗冲刷能力,并通过扫描电镜对改良机理进行分析,得到以下结论:随着固化剂质量分数的增加,种子发芽率降低,而加入聚丙烯纤维后,植物生长情况更好。高分子固化剂与植物共同加固后的砂土坡面具有更好的抗冲刷能力,土体的黏聚力和内摩擦角均有明显增大。喷洒在砂土表层的高分子固化剂在边坡表层形成一定厚度的固化层,使得加固后的砂土具有较好的抗冲刷能力。边坡上的植物茎叶能够对降雨起到截留作用,避免水滴直接冲击砂土表层,且植物根系起到加筋作用,有效增大土体强度,从而使通过高分子固化剂和植被共同加固后的砂土坡面具有更好的抗冲刷能力。

关键词：生态护坡砂土高分子固化剂植被冲刷试验

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高聚物改良砂土强度特性和变形特征试验研究

复合材料学报 2024年第8期41卷 4272-4286页

作者：白玉霞刘瑾宋泽卓张晨阳何承宗邓永锋湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 湖北工业大学河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室武汉430068 河海大学地球科学与工程学院南京211100

基于高聚物加固砂土展开抗剪和抗压试验,分析了高聚物掺量、养护时间和干密度对加固砂土强度和变形特征的影响,并阐明其相关性,最后结合SEM图像揭示了高聚物加固砂土的破坏机制。结果表明:(1)3个研究变量对加固砂土抗压和抗剪强度有显... 详细信息

基于高聚物加固砂土展开抗剪和抗压试验,分析了高聚物掺量、养护时间和干密度对加固砂土强度和变形特征的影响,并阐明其相关性,最后结合SEM图像揭示了高聚物加固砂土的破坏机制。结果表明:(1)3个研究变量对加固砂土抗压和抗剪强度有显著促进作用,其中高聚物含量和养护时间对抗剪强度的影响主要体现在黏聚力上,并且强度与养护时间强正相关,与高聚物含量和干密度中等正相关,可用对数函数(或线性函数)表示其关系;(2)3个研究变量增加时,试样剪切特征由剪切硬化型转变为剪切软化型、破坏位移逐渐减小(干密度减小时),轴向应力-应变曲线表现明显的峰后缓和现象并产生明显的变化,破坏模式以鼓胀并伴有裂缝为主,形态由E型逐渐变为G型(干密度减小时);(3)加固砂土变形特征与养护时间强正相关,与干密度中等负相关,而与高聚物含量相关性不显著,峰值应变与3个研究变量呈多项式(或线性)关系;(4)对于高聚物加固砂土,最佳掺量为约2%,养护24 h及以上时效果显著;(5)高聚物通过吸附、粘结和填充作用在砂粒间形成有效稳定的三维网状膜结构,从而改良砂土微观结构,高聚物在荷载下的变化类型占比决定了加固砂土的变形能力和破坏模式,而这与高聚物掺量、养护时间和干密度密切相关。

关键词：高聚物砂土强度特性变形特征相关性分析微观机制

剑麻纤维-聚丙烯酰胺改良客土干缩开裂试验研究

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工程地质学报 2024年第1期32卷 28-38页

作者：宋泽卓刘瑾王梓卜凡何承宗河海大学地球科学与工程学院南京211100

裸露岩质边坡的数量随着基础设施建设规模和数量的不断增大,客土喷播技术作为一种有效的边坡护坡绿化技术可以改善岩质边坡的表层稳定性,但多种因素造成表层土体失水开裂,影响客土喷播的修复效果。针对此问题,采用剑麻纤维和聚丙烯酰胺(... 详细信息

裸露岩质边坡的数量随着基础设施建设规模和数量的不断增大,客土喷播技术作为一种有效的边坡护坡绿化技术可以改善岩质边坡的表层稳定性,但多种因素造成表层土体失水开裂,影响客土喷播的修复效果。针对此问题,采用剑麻纤维和聚丙烯酰胺(PAM)对客土进行改良,开展了不同土层厚度、剑麻纤维和聚丙烯酰胺(PAM)含量条件下干缩开裂试验,研究了不同条件对土体干燥失水、表面裂隙发育的影响,采用微观扫描技术(SEM)对改良后客土的内在结构变化进行了测试。结果表明:随土层厚度增大,改良土蒸发稳定时间有所延长,且土层厚度增大能有效抑制试样表面裂隙的发育。剑麻纤维和PAM的掺入有效延长了黏土蒸发的路径,且随着纤维和PAM含量增加土体蒸发速率逐渐降低,抑制了土体表层裂隙发育。PAM的强吸水性能够降低土体的蒸发速率,纤维的“桥接作用”可以抑制裂隙的扩展,提高土体的整体性。

关键词：黏土剑麻纤维聚丙烯酰胺干缩开裂微观机理

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重金属污染土的工程性质及微观结构研究

山西建筑 2016年第22期42卷 91-92页

作者：宋泽卓河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

利用纯净的粘土和重金属离子溶液,配制了不同含量的重金属污染土进行击实实验,获得了相对应的最优含水率,按照最优含水率重新配置土样,并通过直接剪切等其他工性试验,探讨了重金属的存在对土体工性的影响,在工性试验的同时,对不同的污... 详细信息

利用纯净的粘土和重金属离子溶液,配制了不同含量的重金属污染土进行击实实验,获得了相对应的最优含水率,按照最优含水率重新配置土样,并通过直接剪切等其他工性试验,探讨了重金属的存在对土体工性的影响,在工性试验的同时,对不同的污染土进行SEM扫描,研究了其微观结构的变化规律,试验结果表明:土中重金属浓度的增加导致土中粘粒的含量逐渐减小,颗粒团聚,出现大孔隙,同时其工性变差,强度降低。

关键词：重金属污染土工程性质微观结构

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OPS型固化剂改良砂土工程特性试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2019年第3期49卷 495-501页

作者：刘瑾白玉霞宋泽卓陈志昊孙少锐黄英豪王琼亚魏继红河海大学地球科学与工程学院南京211100 南京水利科学研究院岩土工程研究所南京210029

为了研究有机高分子固化剂(OPS型固化剂)改良砂土效果,开展了渗透、抗压、快剪和抗拉试验,分析了OPS含量和砂土干密度对改良效果的影响,并结合微观扫描电镜对OPS改良砂土机理进行了深入研究.试验结果表明,随OPS含量和砂土干密度的增大,... 详细信息

为了研究有机高分子固化剂(OPS型固化剂)改良砂土效果,开展了渗透、抗压、快剪和抗拉试验,分析了OPS含量和砂土干密度对改良效果的影响,并结合微观扫描电镜对OPS改良砂土机理进行了深入研究.试验结果表明,随OPS含量和砂土干密度的增大,改良砂土的渗透系数逐渐减小,相对渗透阻力系数逐渐增大,抗压强度、残余强度和黏聚力均增强.内摩擦角随OPS含量增加呈先增加再减小的变化趋势,当OPS掺量为2%~3%时达到峰值.抗拉强度与OPS含量呈线性关系,随干密度增加,抗拉强度先增加再减小,当干密度为1.5 g/cm3时,抗拉强度达到最大值70.38 ***溶液在砂土中形成的高分子膜紧密地缠绕、包裹砂粒,填充砂土空隙,形成稳定的网络状结构,进而增强土颗粒间的相互作用,改善砂土的工程特性.

关键词：有机高分子固化剂砂土渗透特性强度特性改良机理

有机聚合物复合纤维改良砂土无侧限抗压强度试验及数值模拟研究

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河海大学学报(自然科学版) 2023年

作者：朱旭芬黄庭伟刘瑾车文越戴承江宋泽卓王梓河海大学地球科学与工程学院

为研究有机聚合物复合纤维改良砂土的抗压特性、变形规律与改良机理，通过无侧限抗压强度试验、数值试验对改良砂土进行分析，发现了改良砂土抗压变形过程的力链变化与微裂纹发育规律，并得出了改良砂土的破坏与改良机理。结果表明：有... 详细信息

为研究有机聚合物复合纤维改良砂土的抗压特性、变形规律与改良机理，通过无侧限抗压强度试验、数值试验对改良砂土进行分析，发现了改良砂土抗压变形过程的力链变化与微裂纹发育规律，并得出了改良砂土的破坏与改良机理。结果表明：有机聚合物复合纤维能够有效提升砂土的抗压强度，随着有机聚合物含量的增加，改良砂土的无侧限抗压强度分别提升了1.92倍、3.85倍、5.63倍。随着有机聚合物含量与应变增加，改良砂土的力链演化与微裂纹发育明显改变，力链由环-柱状转变为拱状结构，微裂纹总数量及张拉微裂纹增多，破坏由单一路径向多路径转变。改良机理表明有机聚合物复合纤维黏结、包裹砂粒，三者相互耦合胶结有效提升了砂土的抗压特性。当荷载过大，有机聚合物膜发生破裂，纤维逐渐断裂与滑脱，其网状结构逐渐失稳，砂粒被迫发生位移与旋转，形成局部微裂纹，最终发育、延伸形成裂隙造成破坏。

关键词：砂土无侧限抗压强度土体加固数值模拟改良机理