间亚杰，等：污染环境对水泥土侵蚀的离子迁移理论模型
闫亚杰1，韩鹏举1,2，董晓强
（1．太原理工大学建筑与土木工程学院，太原030024；2.太原理工大学材料科学与工程学院，太原030024）
摘要：根据侵蚀环境中离子迁移特点和化学反应机理，在考虑侵蚀离子在水泥土中的扩散、渗透和化学反应的基础上建立了侵蚀环境中离子迁移的模型，并求得模型的解析表达式。模型可根据侵蚀离子的不同条件求得其解，为各种侵蚀环境中的离子迁移提供了理论依据，同时对水泥土进行耐久性评估、制余寿命的预测和耐久性设计的依据，具有重要的理论意义和现实意义。
关键词：水泥土；理论模型；腐蚀；迁移
中图分类号：X501
0引言
文献标志码：A
由于水泥土"具有材料来源广泛、施工便捷、价格低廉、性能良好等特点，而广泛应用于地基处理工程和基坑工程中，取得了显著的社会和经济效益。水泥土的工程应用特点，使它经常处于污染环境中，从而造成了水泥土的腐蚀并导致耐久性的降低。焦志斌、宁宝宽、白晓红等国内外众多学者研究了不同污染环境下水泥土的物理力学性能变化规律[2-6)。污染环境对水泥土的腐蚀一般有渗透、扩散、吸附三种形式[7]，渗透性是表现液体在土中流动能力大小的物理
收稿日期：2009-0430
基金项目：中国博士后科学基金项目（2009041274）：山西省青年
科技研究基金（20100210203，2009021023）
作者简介：间亚杰（1977－），男，山西临汾人。讲师，博士，从
事土木工程教学与研究。E-mail:tylaoxi@163.com。
文章编号：10038825(2010)05000703
量：扩散性是描述土内部离子迁移状况的物理量或是描述污染气体扩散状况的物理量；吸附性则是反映土内部离子交换吸附的物理量。污染物从外界环境进入土中与土的组成成分发生反应，且随着时间的发展，发生迁移和扩散*)。水泥土污染很大程度上取决于土的渗透能力和扩散能力，至自前为止，多数研究主要涉及各种腐蚀环境下水泥土的力学性能及抗腐蚀配方，涉及腐蚀环境下水泥土腐蚀理论模型较少。然而水泥土腐蚀理论模型对水泥土劣化原因及破坏机理研究至关重要，同时也是对水泥土进行耐久性评估、剩余寿命预测和耐久性设计的依据和基础，因此提出侵蚀离子的迁移规律并建立相应的离子迁移模型具有重要的理论意义和现实意义。
迁移模型的假设 1
污染对水泥土的侵蚀可分为化学侵蚀和力学侵
Gray Prediction and Analysis on Tunnel Soil Settlement under Metro Load
WANG Yuan-dong', TANG Yi-qun'-2, LI Ren-jie
(1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical
and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract: With the rapid development of metro construction in China, long-term settlement of soft soil subgrade caused by metro operating load has attracted more and more attention. For unequal time interval of monitoring and observation, this paper establishes gray theory model GM (1,1) and GM (2,1) with unequal time interval using Newton quadratic interpolation polynomial to carry out prediction on settlement of the first section of No. 4 Line of Shanghai Metro and compare it with practical monitoring settlement. It is shown that GM (2,1) has higher precision to CM (1,1). Through monitoring data analysis, it is found that settlement rate in the first half year is significantly less than that in the second half year. This paper gives reasonable explanation for this.
Key words: metro vibration load; gray model; unequal time interval; settlement prediction; settlement rate