有荷条件下膨胀土分级增湿变形特性试验

为符合实际研究膨胀土的增湿体积变形性质,精心设计了测试方案,完成了16组有荷条件下南宁外环膨胀土分级增湿变形试验,获得了土样含水率变化与体积变形间的相互关系。试验结果表明：上覆压力和试样初始含水率越大,其膨胀率随含水率变化的增量曲线越平缓,最终的膨胀率以及含水率增量越小。基于实测增湿变形参数,推导了南宁膨胀土膨胀变形、上覆压力、初始含水率及含水率增量间的关系式,计算了封闭包盖路堤填芯膨胀土湿度变化所引起的路基变形,提出了物理处治膨胀土路堤施工的建议。     

非饱和膨胀土的膨胀特性试验研究

针对不同起始含水量的非饱和膨胀土,对其膨胀量和膨胀速率进行了详细试验研究。结果表明由于不同初始含水量的膨胀土具有不同的基质吸力值,导致土样在吸湿过程中发生不同的膨胀变形量。根据膨胀变形试验结果,建立了膨胀土的膨胀量、膨胀速率以及膨胀变形所需时间与起始含水量的相关公式。     

膨胀土土水特征曲线的研究

对不同地区膨胀土的原状样和重塑样进行了脱湿土水特征曲线试验,并采用VG模型对试验数据进行拟合。结合VG模型拟合的参数,着重分析了矿物成分和孔隙结构对膨胀土土水特征曲线的影响。结果表明:在同一初始干密度下,膨胀土含蒙脱石亲水性矿物越多,脱水速率越慢,持水性能越强;同一土质的重塑样,初始干密度越大,则其进气值越大,脱水速率越慢;在初始干密度相同的条件下,原状样的土水特征曲线与重塑样的不同,其脱水速率较缓慢,残余含水量较高,表现出较强的持水性能。     

哈密地区膨胀性泥岩膨胀特性研究

研究哈密地区某高速铁路地基膨胀泥岩的膨胀特性.一方面,在室内确定土体基本力学参数基础上,针对原状泥岩样进行了膨胀力及无荷载情况下膨胀位移试验,获得膨胀力及膨胀位移过程变化曲线;并进行不同含水率、不同干密度情况下重塑土的膨胀力及膨胀位移试验,针对重塑土的膨胀力及膨胀位移的变化规律曲线进行公式拟合,并与原状泥岩的测试数据进行对比分析;另一方面,通过将膨胀力转换为体力加载的方式进行有限元分析计算,模拟计算室内环刀的膨胀位移,并与理论计算结果相互对比.结果表明:膨胀力拟合公式基本能反映泥岩膨胀力值,膨胀位移拟合公式误差较大,转换膨胀力的有限元分析方法可用于室内膨胀位移计算、膨胀力的反算及试验验证.     

碾压膨胀土开裂规律及影响因素试验研究

运用计算机图像处理和编程技术,对不同压实度、初始含水率和干湿循环次数影响下膨胀土的表面裂隙的特征进行了描述和定量分析,探讨了压实度、初始含水率和干湿循环次数对膨胀土开裂规律的影响。结果表明:节点个数、块区个数、裂隙率和分形维数可以用来表征表面裂隙的开裂程度;随着膨胀土压实度的增大,裂隙的开裂程度减小;膨胀土的初始含水率为塑限含水率时开裂程度小于最佳含水率时的开裂程度;裂隙的开裂程度随干湿循环次数的增加而增大,裂隙相关参数的变化率呈减小的趋势,第1次干湿循环对膨胀土开裂的影响最大,第5、第6次干湿循环对开裂的影响甚微。     

膨胀土重力式挡土墙设计计算方法研究

针对广西百色膨胀土采用改进的侧限膨胀实验装置及试验方法,获得不同膨胀变形下的侧向膨胀力变形折减系数Df和当其发生水平应变时的膨胀力折减系数R。研究结果表明:随着竖向压力的增加,变形折减系数Df的变化范围为0.6～1,在100k Pa范围内,变形折减系数Df随着竖向压力的增加呈线性衰减。膨胀力折减系数R的大小会受竖向压力和水平应变的共同影响。水平膨胀率越小,膨胀力折减系数R衰减的速度越快。随着水平膨胀率的增大,膨胀力折减系数R的衰减速率逐渐变缓,直至为0。在进行挡土墙稳定性分析的验算时,假设土体发生0.1%～0.5%的侧向应变,同时考虑变形折减系数Df和膨胀力折减系数R,得到墙背膨胀压力的分布规律,并计算得到相应的稳定系数,且抗滑稳定性系数会远小于抗倾覆稳定性系数。当发生0.5%的水平应变时,抗滑的稳定系数和抗倾覆的稳定系数分别为1.31和1.86。     

水泥改性膨胀土干密度与自由膨胀率试验研究

通过进行系列试验,研究不同水泥掺量、击实试验前后掺加水泥的膨胀土放置时间对水泥改性土干密度、自由膨胀率的影响。试验结果表明,随着水泥掺量的增大,水泥改性土的最大干密度逐渐减小;随着水泥改性土放置时间的增长,自由膨胀率逐渐变小并最终趋于稳定,水泥对膨胀土膨胀性的改良是一个渐进的、长时间的过程。     

成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究

分析研究了成都龙泉驿地区膨胀土的界限含水量、最大干密度、最佳含水量以及膨胀力 干密度、膨胀力 含水量、有效粘聚力 含水量等之间的关系,探讨了4种固化剂改良方法———石灰、水泥石灰、SBT及STX对改善膨胀土最佳含水量、无侧限抗压强度及膨胀率等的影响.     

成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究

分析研究了成都龙泉驿地区膨胀土的界限含水量、最大干密度、最佳含水量以及膨胀力，干密度、膨胀力，含水量、有效粘聚力，含水量等之间的关系，探讨了4种固化剂改良方法——石灰、水泥石灰、SBT及STX对改善膨胀土最佳含水量、无侧限抗压强度及膨胀率等的影响。     

干密度和含水率对红黏土崩解特性的影响研究

红黏土在中国南方大量分布,由于其水稳定性较差,浸水后极易出现崩解现象,从而造成工程地质灾害。因此为了研究不同含水率和干密度下红黏土的崩解特性规律,以三明将乐动车站右侧取土场的红黏土作为试验土样,以含水率和干密度作为变量,通过湿化崩解试验,以最终崩解时间和最快崩解速率作为指标,研究不同含水率和干密度对红黏土崩解特性的影响。研究结果表明：红黏土的最终崩解时间与含水率和干密度呈正相关;红黏土的最快崩解速率与含水率和干密度呈负相关;红黏土的初始含水率越大或者初始干密度越大,其抗崩解特性越好。     

Experimental Study on Volume Change Indices of Bentonite Soils

Introduction Bentonites are used as barrier and backfillingmaterials in many countries for storing the high leveltoxic wastes[1-4]. The clays have several advantageousproperties with regard to the hydro-mechanical re-quirements; for exmple, low permeability, highswelling capability and good thermal conductivity aresome of the features. Determination of swelling prop-erties of bentonites is important and has been carriedout by many researchers[5,6]The volume change behavior of bentonites ispri…     

中俄原油管道地基土冻融及热学性质试验研究

中俄原油管道是我国能源战略通道之一，管道穿越大兴安岭多年冻土区，工程地质条件十分复杂，尤其是在伊勒呼里山附近，冻胀和融沉严重影响了管道的正常运营. 为了研究伊勒呼里山附近多年冻土的冻融性质与热学性质，对该区段内的冻土进行冻胀、融沉及导热系数试验，并对试验数据进行回归分析与影响因素分析. 研究结果表明:细粒土塑性指数小于10时，冻胀率不一定随初始含水量的增加而增加，在研究区域内进行管道垫层施工或挖填材料选择时应选用砂砾或碎石，并做好防排水措施；融沉系数随含水量的增加而增大，随干密度的增加而减小，其中粉土对融沉作用十分敏感，不适合作为管道地基，而细砾才是最佳的冻土地基；导热系数分别随总含水量和干密度的增大而增大，其中粗粒土的导热系数大于细粒土，而冻土的导热系数则比融土的高；当含水量小于10%时，融土的导热系数则高于冻土. 不同试验方法所得的结果也具有显著的差异，粗粒土扰动样的导热系数宜采用热流计法测量，细粒土扰动样的导热系数宜采用热线法测量，而原状样的导热系数宜采用比较法测量.      

膨胀土粉煤灰改性与石灰改性对比试验研究

开展了典型中膨胀土、粉煤灰改性土与石灰改性土的基本物理特性、击实特性、强度特性比较试验。试验结果表明:1)相比于未改性土,粉煤灰改性土和石灰改性土自由膨胀率、塑性指数、胶粒含量都显著降低;2)随着粉煤灰掺入比的增大,在重型击实标准下,改性土最优含水量呈增大趋势,最大干密度呈下降趋势;3)两种改性土CBR峰值都显著提高,当掺入比合适时,CBR膨胀量显著降低,改性后水稳定性较好;4)两种改性土都可同时满足规范对压实度和CBR的要求。最后探讨了与石灰相比粉煤灰改性方案的适用性与可行性。     

合肥至六安高速公路膨胀土路用性能试验研究

结合野外调查和室内试验两种方式,对合肥至六安高速公路膨胀土的分布、物质组成及物理力学性质进行详细研究,发现膨胀土在水平向及垂直向存在一定的差异性。在利用各项综合指标对膨胀土进行等级划分的基础上。分别对胀缩性及压实性进行试验研究,最终得出的结论对于路基施工设计具有一定的指导意义。     

膨胀土室内试验判定方法探讨

以晋南地区膨胀土为例,对其进行了天然含水率、颗分、液限、塑限、收缩、自由膨胀率、SOkPa浸水膨胀率以及膨胀力等试验,通过用不同方法对膨胀土试验进行分析与判定,最后确定了较为适用的推荐法,供类似工程勘察试验参考。     

酸性环境对百色膨胀土胀缩性能的影响及其微观解释

以广西酸雨重灾区百色膨胀土为研究对象, 模拟不同酸性条件(pH值分别为3、5、7) 开展无荷膨胀率、膨胀力与线缩率试验, 研究酸雨对其胀缩性能的影响, 并采用扫描电镜(SEM) 图像和X射线衍射(XRD) 图谱分析了其微观结构与矿物成分, 运用IPP图像处理软件定量分析了SEM图像中试样的微结构。研究结果表明: 试样起始含水率降低时, 酸性环境对其膨胀变形的促进作用加大; 起始含水率由17%降至9%时, 不同酸性环境下试样的无荷膨胀率之差变大, 相比中性溶液, pH值为3和5的酸性溶液浸泡试样的无荷膨胀率增幅分别由20.6%和5.6%增至26.9%和7.0%;随着溶液pH值的减小, 试样无荷膨胀率、膨胀力与线缩率均呈阶段性增长; 相比中性溶液, pH值为3的酸性溶液浸泡试样的实测无荷膨胀率、膨胀力与线缩率分别增加了24.3%、37.5%和16.9%;环境酸性越强, 试样水分蒸发的速度越快, 脱湿至稳定时的含水率越低, 受酸侵蚀土的孔隙数和尺寸随之增加; 当溶液pH值从7分别降至5和3时, 土体孔隙率由8.7%分别增至11.9%和19.4%, 直径为3~5 μm的孔隙数急剧增多; 酸性环境使矿物结晶的程度变差, 其中游离的SiO₂、Al₂O₃、K₂O、MgO和CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤, 使原叠聚体间的结构联结强度减弱, 由面面叠聚结构逐渐向边边结构演化, 环境酸性愈强, 这种演化趋势愈剧烈, 直接导致膨胀土的胀缩变形增大。      

水泥稳定灰渣碎石的制备及路用性能初探

城市生活垃圾焚烧后残留了大量的灰渣,用灰渣替代部分集料制备水泥稳定灰渣碎石半刚性基层材料,进行了路用性能研究。结果表明:灰渣掺量为31.6%的情况下,与传统水泥稳定碎石相比,最大干密度降低3.9%,而最佳含水率增大62%;水泥含量增加0.5%,则材料的无侧限抗压强度提高0.52~0.63 MPa,但与相同水泥含量的传统材料相比,强度降低4.4%;水泥的含量对材料的最大干缩应变和干缩系数影响较大,当水泥含量为4.0%和4.5%时,水泥稳定灰渣碎石的最大干缩应变分别为151.8μ和185.8μ,平均干缩系数分别为40.5μ.%-1和44.0μ.%-1;与传统材料相比,平均干缩系数降低了9.2%~11.5%。     

川西地区季节冻土渗透系数的时空变化特性

冻融循环作用引起的边坡体内部水分迁移是川西地区季节冻土边坡失稳的主要原因，研究边坡土体渗透系数时间、空间变化特征是掌握水分迁移规律的重要手段. 针对冻融循环作用下季节性冻土坡面渗透系数时空变化问题，选取川西新都桥地区某边坡粗颗粒土为测试土样，设计冻土渗透系数试验装置，以30%乙二醇溶液为试验渗透溶液，分别制备不同初始含水率、细颗粒含量、干密度测试土柱；添加30%乙二醇放至低恒温箱中进行12 h以上冷冻处理，开展不同冻融循环次数作用下冻土渗透系数试验,并分析其渗透系数变化规律；在此基础上结合边坡冻融期含水率现场监测数据，分析渗透系数时空变化规律. 试验结果表明:初始含水量及干密度不断增加时，冻土非闭合孔隙度和渗透系数均呈减小趋势；冻土渗透系数随细颗粒含量的增加而减小，当细颗粒含量大于20%时，冻土渗透系数减小的幅度较小；冻融循环次数对冻土渗透性能起到抑制作用，当循环次数超过3次时，冻融作用对渗透性能影响不大；季节性冻土边坡1 m冻结深度以内，渗透系数随深度增加减小；11月—1月冻深范围内冻土渗透系数减小，1月—3月渗透系数开始增大.