土石混合体的研究现状及研究展望

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中药渣综合利用研究现状及展望

中药渣综合利用研究现状及展望

中药渣综合利用研究现状及展望卿馨文(湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128)摘要随着中医药行业的发展和中医药制取技术的进步,中药渣的产生量也与日俱增,现年产量已超过3500万t。

利用好中药渣资源不仅能保护环境,降低企业支出,还能创造巨大的经济效益。

本文从活性成分再提取、环境治理、作为饲料或饲料添加剂、作为有机肥料与栽培基质、作为轻工业生产原料等方面综述了中药渣传统生态经济化利用现状,从开发能源物质、膳食纤维产品、纳米纤维素类产品及复合材料等方面分析了中药渣高值化利用现状,并对中药渣综合利用进行了展望,以期为中医药产业高质量发展提供参考。

关键词中药渣;综合利用;环境治理;能源;纳米纤维素中图分类号R28;X787文献标识码A文章编号1007-5739(2024)07-0116-08DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2024.07.030开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Status of Comprehensive Utilization and Prospects of Traditional ChineseMedicine ResiduesQING Xinwen(College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha Hunan410128) Abstract With the development of the traditional Chinese medicine(TCM)industry and the progress of TCM preparation technology,the production of TCM residue is also increasing day by day,and now the annual output of TCM residue has exceeded35million tons.Making good use of TCM residue resources can not only protect the environment, reduce enterprise expenditure,but also create huge economic benefits.This paper reviewed the current situation of the traditional ecological and economic utilization of TCM residue from the aspects of active component re-extraction, environmental governance,and being used as feed or feed additive,being used as organic fertilizer and cultivation substrate,being used as raw material for light industry production.It analyzed the current situation of high-value utilization of TCM residue from the aspects of the development of energy substances,dietary fiber products,nano-cellulose products and composite materials,and prospected the comprehensive utilization of TCM residue,in order to provide references for the high-quality development of TCM industry.Keywords traditional Chinese medicine residue;comprehensive utilization;environmental governance;energy; nano-cellulose自新型冠状病毒肺炎疫情发生以来,中医药在海内外抗疫中发挥了重要作用,中药需求量飙升。

3D打印混凝土材料的研究现状与展望

3D打印混凝土材料的研究现状与展望

理论研究THEORETICAL RESEARCH2021年第$期(总第375

期)

Number 1 in 2021

(Total No.375

)

混 凝 土

Concrete

doi:10.3969/j.issn.1002-3550.2021.01.009

3D打印混凝土材料的研究现状与展望齐 甦

李庆远崔小鹏",李国徽!,丁俊康!,曾稷威!,刘晶晶

#

(1.中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074; 2•中交第二公路工程局有限公司,陕西西安710065;

3•

南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳421001)

摘要:随着3D打印技术的快速发展和3D打印建筑材料的研发,3D打印技术在建筑行业得到了迅速发展,

它是一种基于增材

制造的建造技术,而混凝土是技术最常用的打印材。重点阐了 3D筑打印技术

,

3D打印混凝土材料的 造性、

临界失

、层黏强度、干燥收 等性要0 了 3D打印混凝土材 ,

最后着重阐了

3D打印混凝土

工技术中存在的 ,并 其发展 景 行了展望,希望为 的

<

关键词:3D打印混凝土;打印材;性 要求; 工技术中图分类号:TU528.31 文献标志码:A 文章编号:1002-

3550(2021 )

01-0036-

04

Research status and prospect of 3D printed concrete materials

QI Su 打 LI Qingyuan1, CUI Xiaogpeng2r LI Guohui1, DING Junkang1, ZENG JiweP ,LIU Jingjing3 (1 .China University of Geosciences Engineering College (Wuhan ), Wuhan 430074, China ;

2.CCCC Second Highway Engineering Co., Ltd.,Xi'an 710065

碱激发胶凝材料及混凝土研究进展

碱激发胶凝材料及混凝土研究进展

碱激发胶凝材料及混凝土研究进展一、本文概述随着全球对可持续发展和环境保护的日益关注,建筑材料行业也在寻求更加环保、高效的解决方案。

碱激发胶凝材料作为一种新型绿色建筑材料,以其低能耗、低排放、高性能等特点,逐渐受到国内外研究者的广泛关注。

本文旨在综述碱激发胶凝材料及其混凝土的研究进展,以期为相关领域的研究者提供有价值的参考,并推动碱激发胶凝材料在建筑工程中的广泛应用。

文章首先介绍了碱激发胶凝材料的基本概念、特点及其发展历程,阐述了其在建筑材料领域的应用前景。

随后,重点分析了碱激发胶凝材料的制备工艺、性能优化及其混凝土的应用研究,包括材料的力学性能、耐久性、环保性等方面的研究成果。

文章还探讨了碱激发胶凝材料在实际工程中的应用案例及其优缺点,以期为其在实际工程中的推广应用提供借鉴。

通过对碱激发胶凝材料及其混凝土研究进展的梳理和总结,本文旨在为相关领域的研究者提供全面、深入的了解,为碱激发胶凝材料的进一步研究和应用提供有益的参考。

本文也期望能够激发更多的研究者关注碱激发胶凝材料这一绿色建筑材料,共同推动其在建筑工程中的广泛应用,为实现可持续发展和环境保护做出贡献。

二、碱激发胶凝材料的发展历程碱激发胶凝材料,作为一种新兴的建筑材料,其发展历程经历了从理论探索到实践应用,再到技术成熟的过程。

早在20世纪初,科学家们就开始对碱激发胶凝材料的可能性进行初步的探索和研究,当时主要集中在其基本的化学反应和性能特点上。

然而,由于当时的技术水平和认识深度有限,碱激发胶凝材料并未得到广泛的应用。

随着科技的进步和研究的深入,进入21世纪后,碱激发胶凝材料的研究取得了显著的突破。

在这一阶段,研究者们开始关注其在土木工程、建筑材料等领域的应用潜力,并进行了一系列系统的研究。

这些研究不仅深入探讨了碱激发胶凝材料的制备工艺、性能优化等关键问题,还逐步揭示了其在提高材料强度、改善耐久性等方面的独特优势。

近年来,随着全球对可持续发展和绿色建筑的日益关注,碱激发胶凝材料因其环保、节能的特性受到了广泛关注。

地聚合物胶凝材料研究现状

地聚合物胶凝材料研究现状

地聚合物胶凝材料研究现状摘要:地聚合物胶凝材料是一类新型的高性能无机聚合物材料,它与水泥基胶凝材料相比具有更高的强度、更优良的耐久性、无污染等特点。

本文详细介绍了地聚合物胶凝材料的发展状况、反应机理和结构、性能研究现状,以及地聚合物胶凝材料的应用前景,最后提出了研究中存在的一些问题及建议。

关键词:地聚合物,胶凝材料,聚铝硅酸盐,理化性能0 前言地聚合物(Geopolymer)概念最早是由法国科学家Joseph Davidovits于1985年在其专利[ ]中提出来的。

这类化合物与地壳中大量存在的沸石类物质结构相似,因而命名为地聚合物材料,其原意是指由地球化学作用(Geochemistry)或人工模仿地质合成作用(Geosynthesis)而制造出的铝硅酸盐矿物聚合物。

地聚合材料在国内还被称为:人造矿物聚合物、高强矿物聚合物、土壤聚合物、土聚水泥等[ ]。

地聚合物胶凝材料是以烧粘土(偏高岭土)或其它以硅、铝、氧为主要元素的硅铝质材料、碱激活剂为主要原料,经适当的工艺处理,在较低的温度条件下通过化学反应得到的具有与陶瓷性能相似的一种新型胶凝材料[ ],它具有有机高聚物、陶瓷、水泥的优良性能,又具有原料来源广泛、工艺简单、能耗少、环境污染小等优点。

由于地聚合物胶凝材料性能独特,其在冶金、土木工程、环境工程等领域都有较好的应用前景,因此地聚合物胶凝材料的研究和应用已经受到的广泛关注。

本文对地聚合物的研究和应用现状以及目前存在的问题进行重新梳理,以为该研究领域的发展提供参考。

1 地聚合物的发展过程地聚合物材料属于碱激发胶凝材料,这类材料的应用可以追溯到古代,即以高岭土、白云岩或石灰岩与盐湖成分碳酸钠、草木灰成分碳酸钾以及硅石的混合物,加水拌和后产生强碱氢氧化钠和氢氧化钾,与其它组分发生反应,生成矿物聚合粘结剂而制成人造石[ ]。

地聚合物胶凝材料自诞生以来,经历了一个从初级到高级的发展过程。

最初生产的地聚合物制品必须在一定温度(50℃-180℃)下养护,甚至需要压蒸工艺,所用原材料比较单一。

级配碎石土达到的承载力要求-概述说明以及解释

级配碎石土达到的承载力要求-概述说明以及解释

级配碎石土达到的承载力要求-概述说明以及解释1.引言1.1 概述级配碎石土是一种常用的路基材料,具有颗粒间密实、稳定性好、排水性能优良等特点。

在工程实践中,级配碎石土广泛应用于道路、桥梁等工程中,承载力是评价其性能的重要指标之一。

本文将重点探讨级配碎石土在达到承载力要求方面的关键问题,为工程实践提供参考和指导。

1.2 文章结构:本文主要分为三个部分,包括引言、正文和结论。

引言部分将介绍级配碎石土的概念和在工程领域的重要性,同时阐述本文的目的和意义。

正文部分将分别从级配碎石土的特点、承载力分析以及如何达到承载力要求这三个方面展开论述。

其中,将详细介绍级配碎石土的特点及其在工程中的应用情况,分析级配碎石土的承载力表现,以及探讨如何通过一定的方法和措施来提高级配碎石土的承载力达到要求。

结论部分将对整篇文章进行总结,给出相应的建议,并展望未来级配碎石土在工程领域的发展前景。

1.3 目的:本文的主要目的是探讨级配碎石土在工程中达到承载力要求的方法和措施。

通过分析级配碎石土的特点和承载力分析,深入探讨在实际工程应用中如何有效地利用级配碎石土来满足承载力要求。

同时,通过总结和建议,为工程设计和施工提供可行的指导和参考,以确保土体的稳定性和承载力达标,实现工程质量的可控和可靠性。

希望通过本文的研究和分析,为相关领域的工程技术人员提供实用的指导和借鉴,推动级配碎石土在工程实践中的更广泛应用。

2.正文2.1级配碎石土的特点级配碎石土是一种由不同粒度的碎石按照一定比例组成的土壤工程材料。

其特点主要包括以下几点:1. 粒度分布均匀:级配碎石土在制备过程中经过严格的筛分和梳理,可以使不同粒度的碎石颗粒按照一定比例混合,从而在一定范围内保持粒度分布均匀,有利于提高土体的密实性和稳定性。

2. 质量稳定可靠:级配碎石土作为一种工程材料,其质量控制十分重要。

通过严格的质量控制和检测手段,可以保证级配碎石土具有稳定可靠的质量,满足工程设计和要求。

地质聚合物应用现状及前景展望

地质聚合物应用现状及前景展望

地质聚合物应用现状及前景展望杨征【摘要】地质聚合物是一种无机聚合铝硅酸盐胶凝材料.由于其特殊的缩聚三维网络结构,使其在众多方面具有高分子材料、水泥和陶瓷,金属等材料的特征.分析了地质聚合物的聚合反应机理,性能特点,简要叙述了地质聚合物的发展历程和应用现状,并概述了其在工程建筑、有毒废料、涂料、固封材料和陶瓷材料等领域的应用发展前景.%Geopolymer is an inorganic polymeric aluminosilicate cementitious material. Because of its special polycondensation three-dimensional network structure, it has the characteristics of polymer materials, cement and ceramics, metal and other materials in many aspects. In this paper, the mechanism and performance characteristics of the geopolymer were analyzed, and the development and application of the geopolymer were briefly described. The application prospect of the polymer in engineering construction, coatings, encapsulants and ceramic materials was summarized.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)007【总页数】3页(P1476-1478)【关键词】地质聚合物;结构特点;应用现状;发展前景【作者】杨征【作者单位】东北石油大学,黑龙江大庆 163000【正文语种】中文【中图分类】TQ325Abstract:Geopolymer is an inorganic polymeric aluminosilicate cementitious material. Because of its special polycondensation three-dimensional network structure, it has the characteristics of polymer materials, cement and ceramics, metal and other materials in many aspects. In this paper, the mechanism and performance characteristics of the geopolymer were analyzed, and the development and application of the geopolymer were briefly described. The application prospect of the polymer in engineering construction, coatings, encapsulants and ceramic materials was summarized.Key words:Geopolymer; Structural characteristics; Application status; Development prospect地质聚合物属于铝硅酸盐类,是一种新型的聚合物材料,由法国化学家J.Davidovits研发,我国俗称土聚合物、地聚合物、矿聚合物等,自发现以来,应用范围进展迅猛,从结构上看其凝胶体系属于立体网格,具有晶态和非晶态两中形式,主要是通过含氧四面体聚合而来,以铝硅为主,主要原料是固体废物或者自然矿产,原料低廉易得,由于地质聚合物凝胶材料的结构特殊,其具有凝固可控,早强快硬,性质稳定,胶结性好,耐温耐压耐腐蚀等性质,较于传统建筑材料性质优良,前景广阔,且性质稳定,不易发生变化,使用寿命可达千年,各国均成立了专业性的大型研究机构,特别是国外起步更早[1]。

凹凸棒石粘土的改性处理及应用现状

凹凸棒石粘土的改性处理及应用现状【摘要】凹凸棒石具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能,通过改性处理可以改善其性能从而应用于更广泛的领域。

本文介绍了凹凸棒石粘土改性处理的方法并综述了其应用现状。

最后展望了凹凸棒石的发展方向。

【关键词】凹凸棒石粘土;改性;应用安振华/文1.引言凹凸棒石(Attapulgite)又称为坡缕石,是一种具有特殊纤维状晶体结构的含水富镁铝硅酸盐矿物。

于1862年在俄罗斯的乌拉尔坡缕缟斯克(Palygorsk)热液型矿脉中发现,并根据产地将其命名为坡缕石。

1976年,中国学者许冀泉根据凹凸堡之音,同时兼顾该矿物的晶体结构特征,译成“凹凸棒石”,近年来此名在国内广泛使用。

[1]凹凸棒石理想分子式为(Mg,Al,Fe)5Si8O20(HO)2(OH2)44H2O,理论的化学成分质量分数为:SiO256.96%,(Mg,Al,Fe)O 23.83%,H2O19.21%。

凹凸棒石特殊的纤维结构、不同寻常的胶体、吸附和脱色等性能,被广泛应用于化工、轻工、农业、纺织、建材、地质勘探、铸造、硅酸盐工业、原子能工业、环保及制药等领域,有“千土之王”、“万用之土”等美誉。

[2]然而,天然的凹凸棒石粘土包含一些矿物杂质,如蒙脱石、伊利石、碳酸盐、少量微粒石英和长石,可能堵塞孔道,降低表面积,影响吸附或离子交换性能。

凹凸棒石晶体结构图中国粉体工业 2018 No.589中国粉体工业 2018 No.52.凹凸棒石粘土的改性处理所以,如何发挥凹凸棒石粘土的性能优势,利用天然的资源为我们创造更多的价值,一直是研究者努力探索的方向。

通过研究总结发现,活化改性的方法可以除去天然凹凸棒石粘土的杂质,增加表面积,提高其吸附和离子交换性能,使凹凸棒土广泛地应用于吸附、脱色、胶体泥浆、催化剂及载体等领域。

[3]2.1 预处理凹凸棒石粘土原矿石均含有大量的杂质,如蒙脱石、伊利石和碳酸盐等,杂质的存在影响凹凸棒石的使用性能,需要经过提纯处理才能作为高档次的吸附材料被使用。

我国盐碱地改良技术综述及展望

我国盐碱地改良技术综述及展望土壤盐碱化是一个世界性难题,全世界盐渍化土壤面积约10亿公顷;我国盐渍土面积约3460万公顷,耕地盐碱化760万公顷,近1/5耕地发生盐碱化,其中原生盐化型、次生盐化型和各种碱化型分布分别占总面积的52﹪、40﹪和8﹪。

新疆盐碱化耕地约133.33万公顷,近1/3耕地盐碱化,其中80﹪以上为土壤次生盐碱化。

新疆除伊犁河谷、阿勒泰地区和塔城部分地区盐碱化较轻以外,其他地区土壤均有不同程度盐碱化,天山南麓、塔里木盆地西部各灌区最为严重,一些耕地由于次生盐碱化加重而被迫成为弃耕地。

盐碱危害造成大量中、低产田和农民贫困,使大面积土壤资源难以利用,农业综合生产能力下降,严重影响农业生产发展和农民生活水平的提高。

新疆耕地土壤盐碱化蔓延,若得不到有效控制和采取积极的治理措施,将制约绿洲灌溉农业可持续发展。

因此,新疆“十一五”规划重点内容之一就是大力开展盐碱地的综合治理工作。

目前,盐碱地改良利用规划编制工作正式启动,伽师、阿图什、库车、尉犁等6个自治区盐碱地改良试点区已实施。

新疆盐碱地改良利用工作的启动,对于我国内陆干旱灌区农村经济持续健康发展、国土治理、生态环境保护等具有极其重要的现实意义。

几十年来,国家和地方投入大量的人力、财力和物力改造盐碱地,收到了较好的治理效果。

随着我国盐碱地改良技术和研究的不断发展,在土壤盐分成因规律和特征、农田节水灌溉水盐运行机理、盐碱地改良利用技术措施等诸多方面都有新的发展和突破,取得了新的成果。

盐碱地改良利用实践证明,盐碱地预防和治理是一个系统的综合治理工程,也是一个循序渐进逐步显效的过程。

1研究综述根治盐碱化从而摆脱土壤盐碱化对农业生产和农业生态带来的危害,并非易事。

正因为如此,在治理盐碱地的过程中我国科技人员和广大群众创造和积累了丰富的技术和方法,取得了卓越的成效。

“盐随水来,盐随水去;盐随水来,水散盐留[1]”就是人们在长期治疗过程中发现和总结出来的土壤盐分运行受水分运行支配的基本规律。

我国土壤镉污染的现状及修复措施

我国土壤镉污染的现状及修复措施一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国面临着日益严重的土壤污染问题,其中镉污染尤为突出。

镉是一种有毒的重金属元素,对生态环境和人体健康构成严重威胁。

本文旨在全面概述我国土壤镉污染的现状,包括污染程度、主要来源和分布特征,并探讨现有修复措施及其效果。

通过深入分析,本文旨在为相关部门提供决策依据,推动土壤镉污染治理和生态修复工作的有效开展,以保障农业生产和人类健康的可持续发展。

二、我国土壤镉污染现状分析我国是世界上最大的农业生产国之一,土壤资源的健康状况直接关系到国家的粮食安全和人民的健康。

然而,近年来,随着工业化、城市化的快速发展,我国土壤污染问题日益凸显,其中,镉污染尤为引人关注。

镉是一种有毒的重金属元素,其进入土壤后不易降解,且易被作物吸收,进而通过食物链进入人体,对人类的健康构成严重威胁。

目前,我国土壤镉污染呈现出污染范围广、污染程度深、污染来源复杂等特点。

从污染范围来看,我国土壤镉污染已经覆盖了多个省份,且呈现出由点及面的趋势。

特别是在一些重工业密集区、矿业开采区以及城市周边地区,土壤镉污染尤为严重。

从污染程度来看,部分地区的土壤镉含量已经远超过国家标准,严重制约了当地的农业生产。

由于镉在土壤中的累积效应,其浓度往往随时间推移而不断升高,进一步加剧了污染程度。

从污染来源来看,我国土壤镉污染主要来自于工业废水、废气排放、农业投入品的不合理使用以及城市生活垃圾的不规范处理等。

这些污染源的存在,使得土壤镉污染问题变得更为复杂。

针对这一现状,我国已经采取了一系列措施来加强土壤镉污染的防治工作。

包括加强土壤环境监测、制定严格的污染排放标准、推广环保农业技术等。

然而,由于土壤镉污染的复杂性和长期性,我国在土壤镉污染防治方面仍面临着诸多挑战。

因此,未来仍需加大力度,深入研究土壤镉污染的修复技术,以推动我国土壤资源的健康可持续发展。

三、土壤镉污染的修复技术随着工业化和城市化的快速发展,我国土壤镉污染问题日益严重,对生态环境和人体健康造成了巨大威胁。

土壤实习报告【优秀7篇】

土壤实习报告【优秀7篇】篇一:土壤的实习报告篇一土壤是固态地球表面具有生命活动、处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。

它既是独立的历史自然体,也是最易受人类活动影响、为人类提供食物的自然资料。

土壤和人类的关系十分密切,因为人类生存必须发展农业,以取得食物。

农业生产,首先是绿色植物的生产,是以土壤为物质基础的。

各种作物都是在土壤里扎根立足,并通过根部从土壤里取得养分和水分,才能生长繁茂。

其次,人们饲养动物,也必须以植物为饲料。

很明显,没有土壤,也就没有农业。

为了发展农业生产,人们必须重视土壤资源的开发、利用改良。

科学地开发和利用土壤在国民经济建设,特别是在农业生产和改善环境中具有重要作用。

土壤学作为主要研究土壤中的物质运动规律及其与环境间相互关系的科学,是农业科学和资源环境科学的基础学科之一。

土壤学在农业生产、环境保护以及工程建设中发挥着直接而又重要的作用,特别是土壤学的研究成果在农业生产上所做出的重大贡献,为土壤学的进一步发展奠定了基础。

土壤学实习,是土壤学教学的重要环节之一,通过实习,一方面把课堂教学与野外实际结合起来,印证、巩固、充实和提高课堂所学的理论;另一方面通过对野外土壤观察研究,初步掌握土壤调查的基本技能和方法,并通过课程论文写作,培养学生初步科研能力;同时使学生认识到土壤学的重要性并激起学生对土壤学的兴趣和热爱。

基于以上理由,作为学习土壤学的学生,我们于12月12日至16日期间,对珠江三角洲土壤进行了一次详细地实习考察。

实习概况与记录实习工具:铁锹、镐、PH指示剂、口盅、瓷块两块、卷尺、比色卡、采样袋两个、刀。

我们的行程为三天,路线是:中山民众镇—中山五桂山—中山三乡镇—珠海香洲区—广州火炉山—广州茶山—华南农业大学农场。

在这三天中,我们挖掘了各个地点的土壤剖面进行观察、分析了其土壤类型及性质、探讨了其土壤形成因素、采集了一些土壤样品、考察了一些土壤侵蚀的情况、并了解到了各个地点土壤的综合利用方式。

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JournalofEngineeringGeology 工程地质学报 1004-9665/2006/14(06)20800208 土石混合体的研究现状及研究展望3廖秋林① 李 晓① 郝 钊② 王思敬① 吴硕① 赫建明①(①中国科学院工程地质重点力学实验室 北京 100029)(②水利部国际经济技术合作交流中心 北京 100053)

摘 要 土石混合体是不同于岩体与土体的一种地质材料,其物理力学特性的研究越来越受到工程界关注。本文首先介绍了土石混合体概念的提出,并以土石混合体在我国的广泛分布特点与工程中的诸多实际问题阐述了其研究具有重要的工程价值与理论意义。另一方面,通过大量与土石混合体相关的文献检索与分析,本文从力学试验、几何结构研究和数值模拟等不同方面总结了近年来土石混合体研究的成果,指出结构效应是土石混合体重要而又特有的一个特征,其几何结构模型与数值模拟的研究也取得了许多重要而有价值的成果。最后,针对土石混合体研究中仍存在的不足,本文展望并探讨了土石混合体今后的研究方向,提出了地质成因与物质组成结构特征、水与土石混合体的耦合作用、土石混合体三维数值模拟研究、以及土石混合体力学参数快速确定方法等4个方面的研究内容与研究思路。关键词 土石混合体 力学试验 结构效应 地质成因 多场耦合中图分类号:P642.2 文献标识码:A

CURRENTSTATUSANDFUTURETRENDSOFSTUDIESONROCKANDSOILAGGREGATES(RSA)

LIAOQiulin① LIXiao① HAOZhao② WANGSijing① WUMinshuo① HEJianming①(①KeyLaboratoryofEngineeringGeomechanics,ChineseAcademyofSciences,Beijing 100029)(②InternationalEconomic&TechnicalExchangeandCooperationCenter,MinistryofWaterResources,Beijing 100053)Abstract Rockandsoilaggregate(RSA)isakindofgeologicalmaterialwhichisdifferentfromrockmassandsoilsinphysicalandmehanicalbehaviors.RecentlythestudyonRSAhasdrawnmoreandmoreattentionfromtheengineeringandgeomechanicalfield.InthispaperthetermofRSAisintroducedfirstly.TheimportanceofthestudyonRSAisprovedduetoRSAdistributingwidelyinChinaandresultinginmanyengineeringproblems.Ontheotherhand,thispaperpresentsanoverviewofthepublishedliteratureonRSA,includingmechanicaltests,ge2ometricstructure,numericalsimulationandsoon.ItisshownthatstructuraleffectsplayanimportantroleonthemechanicalproperitesofRSA,andsomepreviousstudiesongeometricstructuresandnumericalsimulationofRSAareinstructiveandpositivetothefuturestudy.Finally,consideringthelackofknowledgeonRSA,thispaperdis2cussesandsuggeststhefuturestudiesonRSA.FourresearchorientationsaboutRSAareputforwardsuchasthegeologicaloriginandfabriccharteristics,coupllinginteractionbetweenwaterandRSA,3DsimulationonRSA,andprocedureofquicklydeterminingthemechanicalparametersofRSA;andthetentativemethodsofsolvingtheseproblemsarealsosuggested.

3收稿日期:2006-01-16;收到修改稿日期:2006-02-27.

基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412702)与国家留学基金委国家公派联合培养博士生项目的资助.

第一作者简介:廖秋林(1977-),男,博士生,主要从事工程地质与地质灾害方面的研究工作.Email:qiulinliao@Yahoo.com.cnKeywords Rockandsoilaggregate(RSA),Mchanicaltests,Sructuraleffects,Gologicalorigin,Literaturere2view,Engineeringgeology

1土石混合体概念的提出在广泛的岩土工程与地质工程中,如边坡(滑坡)治理、基坑工程及路基、桥基等工程中,第四纪松散堆积体是广泛存在一种土体与块石的混合物,

其物质组成以砾石、块石与砂土、粘土等为主(图1)。对于这种由于自然变迁所形成的地质体,工程中往往按照特殊土体来对待,如中华人民共和国国家标准(GB50021-2001)岩土工程勘察规范、《工程地质手册》以及其他规范中将其称之为碎石土[1,2]。具体来讲,即通过对土石混合体中土体进行试验,再乘以一定的折减系数,从而得到其力学参数。但是,

由于折减系数的选取是随意的,其所得参数也是不可靠的。实际上,这种地质材料是经历一定地质作用所形成的,既不同于一般的均质土体,又不同于一般的碎裂岩体,是一种介于均质土体和碎裂岩体之间的特殊工程地质材料。这种地质材料由于含有不同大小、不同数量和不同分布形式的砾石或块石而具有与一般土体迥然不同的性质:(1)组成颗粒物理力学性质差异很大,即岩石和土的差异;而土体中只是不同土颗粒之间的差异。(2)结构上既有土颗粒之间的细观结构,又有岩石与土颗粒之间的宏观结构。(3)土力学的常规试验方法和本构模型均很难适用于这种特殊介质。因此,为了突出其物质组成和结构特性,李晓等将其命名为“土石混合体”,

Rockandsoilaggregate(RSA)[3,4]。

2 工程价值与理论意义土石混合体概念的提出使工程地质体从物质结构组成上由以前的土体和岩体两大类进一步细化为土体、岩体和土石混合体。这在学科发展上进一步丰富了岩土工程与地质工程的内涵,那么这一概念的提出及其研究意义何在?本节就从土石混合体分布特点及其工程实践价值与研究的理论意义等方面进行阐述。

2.1 土石混合体分布及其研究的工程价值土石混合体研究的工程价值集中体现于在广泛的岩土工程与地质工程领域中经常碰到,即土石混

图1 三峡地区一处洪积堆积成因的土石混合体Fig.1 PhotographofarockandsoilaggregateoriginatedfromdiluvialdepositsintheThreeGorgesReservoirarea

合体是一种分布极其广泛而又需要在工程中妥善处理的工程地质材料。长江三峡地区,水库蓄水后长达5000余km公里的岸线中,共有欠稳定和不稳定库岸140段,约343km,占岸线总长的6.8%;其中前缘高程低于175m的崩塌体1190处,总面积约135.9km2,相当于水库面积的12.5%左右,体积约34亿m3,相当于总库容的8.7%。而正是这些土石混合体构成的岸坡、斜坡为库区人们提供了重要的生产、生活场所[5~7]。青藏高原土石混合体的分布也相当广泛。据调查,川藏公路沿线八一至然乌段400km发育的7个大型滑坡中就有6个为土石混合体滑坡,仅易贡滑坡形成土石混合体的体积就达3

亿m

3[8~10]

;此外,公路沿线还分布有大量土石混合

体构成的泥石流、崩塌[9~11]。这些地质体稳定性极差,灾害频发,其治理与减灾也成为确保公路安全运营的关键问题。攀西地区滑坡与滑坡体岩性的调查统计结果表明,在攀西地区的816个滑坡中,碎石土滑坡500个,占61.3%。我国东南沿海福建、香港等地区花岗岩风化斜坡发育的风化壳,在介质的力学属性上也属土石混合体范畴,而这些地质载体也是当地人们赖以生存的场所。厚度上,土石混合体的发育深度从十几米到数百米。据调查,三峡地区土石混合体发育厚度大致为40~60m

[5~7]

,而川藏公路沿线的土石混合体厚

度则达200~400m[8~11]。然而,人类在土石混合体载体上的工程活动大多在此深度之内。此外,土石混合体在其他领域也广泛存在。例

10814(6) 廖秋林等:土石混合体的研究现状及研究展望

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