在我國的工業(yè)化進程給環(huán)境帶來較大的重金屬污染問題。目前,重金屬污染土的研究是巖土工程的一個重要研究領(lǐng)域。本文圍繞寧明膨脹土被重金屬Cu²⁺污染前后的脹縮特性、力學特性、微觀形態(tài)等方面展開了試驗研究與探討,主要研究內(nèi)容如下:（1）簡述了寧明膨脹土的特點,參考現(xiàn)有的配制重金屬污染土的制備方法,采用CuSO₄·5H₂O晶體作為污染物,運用鹽調(diào)鹽泡法制備土樣,初始含水率控制為23%,污染液濃度控制為0g/L、2.5g/L、5g/L、10g/L。（2）寧明膨脹土的脹縮時程曲線均可分為3個階段,其中膨脹時程曲線需將Does Response模型以及冪函數(shù)方能準確地描述膨脹時程曲線,對于收縮時程曲線,Does Response模型可對整個變形過程進行很好地描述。（3）對Cu²⁺污染前后的膨脹土脹縮性進行了對比分析,試驗數(shù)據(jù)表明污染后的自由膨脹率、膨脹含水率、無荷載膨脹率以及豎向收縮率明顯提高。其原因在于Cu²⁺的侵蝕作用使得氧化物的膠結(jié)作用遭到破壞,從而導致脹縮性明顯提高,膠結(jié)作用的破壞使得... 

【文章來源】：桂林理工大學廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

廣西膨脹土分布圖（引自文獻[8]）

桂林理工大學碩士學位論文3圖1.1廣西膨脹土分布圖（引自文獻[8]）1.2膨脹土研究現(xiàn)狀自1983年美國相關(guān)部門在俄勒岡州首次意識到膨脹土問題以來[10]，因膨脹土特殊的工程特殊性所帶來的工程問題一直受國內(nèi)外學者的關(guān)注，在膨脹土的成分、結(jié)構(gòu)特性、脹縮特性、物理力學特性等方面進行了大量以及深入的研究工作，不斷刷新巖土工程領(lǐng)域人員對膨脹土的認識。1.2.1膨脹土的成分與結(jié)構(gòu)特性膨脹土的礦物成分主要為蒙脫石、伊利石等，而引起膨脹土脹縮特性強烈的主要礦物成分為蒙脫石。蒙脫石的礦物晶格單元由兩層SiO2夾一層Al2O3構(gòu)成（如圖2），層間存在大量的Ca2+、Mg2+、Na+、H+等離子，這些離子的靜電力與范德華力共同構(gòu)成了基本晶層之間的聯(lián)結(jié)強度。該聯(lián)結(jié)強度較低，當土體遇水時，水分子極易嵌入晶層中，使得基本晶層間的距離變大，宏觀上則表現(xiàn)為土體產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。圖1.2蒙脫石的礦物晶格單元傳統(tǒng)的雙電層理論對膨脹土的膨脹性進行了進一步的解釋：蒙脫石基本晶層間的陽離子吸附水分子后形成水化陽離子，進而構(gòu)成雙電層，當吸附的水分子越多，雙電層厚

桂林理工大學碩士學位論文8SEM試驗結(jié)果，觀察污染土的微觀形貌，分析微觀結(jié)構(gòu)損傷特征，闡明抗剪強度指標的衰減規(guī)律。（2）數(shù)值計算：根據(jù)損傷理論，嘗試找出重塑膨脹土的損傷因子，總結(jié)重金屬污染膨脹土的強度衰減規(guī)律，分析重金屬Cu2+作用下重塑膨脹土的工程性質(zhì)指標變化規(guī)律；（3）理論分析：通過礦物學理論分析重金屬Cu2+污染膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合時程效應理論與損傷理論分析重金屬Cu2+污染膨脹土的脹縮變形規(guī)律以及強度衰減規(guī)律。具體技術(shù)路線如圖3所示。圖1.3本文研究框架圖1.4.3研究方案①在寧明取原狀膨脹土風干過篩，并放置于陰涼、恒溫、恒濕、密封環(huán)境保存；②取風干過篩后的松散風干土，按《土工試驗方法標準》（GB50123-1999）測試未污染土樣的基本物理性能，包括比重、黏土顆粒級配分析、土體含水率、自由膨脹率、液塑限等；③設計CuSO4溶液濃度分別為0g/L、2.5g/L、5g/L、10g/L。調(diào)配完成的溶液放置在

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Cu2+污染紅黏土土性異變現(xiàn)象分析[J]. 陳學軍,陳議城,宋宇,李佳明,余思喆,陳李潔.  工程地質(zhì)學報. 2019(05)
[2]酸雨入滲對膨脹土抗剪強度的影響及微觀試驗研究[J]. 常錦,楊和平,肖杰,何忠明,毛瑞,童超.  中南大學學報(自然科學版). 2019(01)
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[5]生物炭修復重金屬污染土研究進展[J]. 王宏勝,唐朝生,鞏學鵬,王鵬,顧凱,李金文,施斌.  工程地質(zhì)學報. 2018(04)
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[8]膨脹土工程地質(zhì)特性研究進展[J]. 冷挺,唐朝生,徐丹,李運生,張巖,王侃,施斌.  工程地質(zhì)學報. 2018(01)
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[10]基于地統(tǒng)計學的土壤重金屬分布與污染風險評價[J]. 楊奇勇,謝運球,羅為群,谷佳慧,曾紅春.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(12)

博士論文
[1]重金屬侵入下巖土的力學特性及固化機理研究[D]. 程峰.中南大學 2014
[2]非飽和膨脹土的裂隙概化模型與邊坡穩(wěn)定研究[D]. 袁俊平.河海大學 2003

碩士論文
[1]金礦區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染與農(nóng)作物關(guān)系探討[D]. 王顯煒.長安大學 2010
[2]《廣西膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)條例》修訂的若干問題研究[D]. 王建軍.廣西大學 2003



本文編號：3362786