基于GM(1,1)模型的膨胀土填料CBR指标快速确定方法

开挖膨胀土能否直接用作填料需跟踪开展CBR试验,而试件浸水需4 d将妨碍路堤填筑新技术的工程应用,有必要研究快速获取膨胀土CBR指标的方法。对百色膨胀土按改进CBR试验方法进行试验,设定不同时刻测试试件的变形和强度值,分析得到2指标的浸水时间效应及其变化规律;引入灰色理论中带1阶加权平均弱化缓冲算子的GM(1,1)模型,对测试结果做了指标值的预测和分析。结果表明,用浸水1 d试件的膨胀变形实测值可预测其浸水4 d的实际值,精度能满足工程要求且偏安全。据此,总结并提出膨胀土填料的改进CBR指标快速确定方法。     

膨胀土固化及其力学性能试验研究

针对现有膨胀土处治利用问题,采用固化材料对云南蒙自地区的膨胀土开展固化处治,并研究其力学性能。以CBR为固化性能力学分析指标,通过室内试验,对比了6种固化材料(水泥、石灰和4种新型固化剂)的固化效果,筛选出最佳固化材料;基于最佳固化材料,在93%和96%2种压实度和最佳含水率、最佳含水率+2%、最佳含水率-2%3种含水率工况下,探究配合比、养生龄期和浸水对膨胀土力学性能的影响。结果表明,纤维复合固化剂对膨胀土固化处治效果最佳,掺配比例宜选取为5%,养生龄期不可低于3 d,且需避免水分侵入。     

石灰改良膨胀土石灰掺量的确定方法研究

针对国内外现有石灰改良膨胀土掺灰剂量确定方法上存在的不足,探讨了路堤膨胀土改良中石灰掺量的确定方法,明确提出确定掺灰剂量应遵循的原则,并据此原则提出以石灰土的加州承载比(CBR)值和CBR膨胀量作为确定最佳掺灰剂量的控制指标,为南友路石灰改良膨胀土提供依据,同时可用作其他地区石灰改良膨胀土路堤施工时的参考。     

山西省朔州环城高速公路粉土的CBR试验研究

以山西3种典型粉土为研究对象,通过重型击实试验,研究了击实次数、含水率、浸水条件及粉粒含量对粉土CBR的影响规律。结果表明:增大击实次数可有效增加粉土CBR,随含水率增长,粉土浸水CBR曲线呈抛物线的变化规律,而不浸水CBR曲线呈倒“S”的变化规律;随粉粒含量增大,最大浸水CBR值降低,浸水CBR受含水率的影响越大,水稳定性越差。     

膨胀土用作路基填料的试验方法研究

中、弱膨胀土经过处理后可作为路基填料,公路路基采用压实度与CBR值双重控制指标.由于膨胀土与水作用后显著膨胀、软化,按现行试验方法,膨胀土CBR强度值往往难以满足规范要求.文中以非膨胀性粘土包边法这一常见有效的处置方法为原型,探讨适合膨胀土特殊性质的CBR实验,并借此研究土水作用的其他相关性质.     

石灰改良膨胀土的强度特性试验研究

石灰作为一种外加剂,用来改良膨胀土作为路基的填料,但石灰改良土击实曲线比较平缓,最优含水率较难确定,而且,在最优含水率附近压实是否就能达到较高的强度,也难以确定。针对该问题,对不同初始含水率下石灰改良膨胀土的无侧限抗压强度、CBR强度进行试验研究,并对干湿循环影响下的改良膨胀土CBR强度进行试验。结果表明:石灰改良膨胀土在初始填筑含水率稍大于击实曲线所反应的最优含水率情况下能够达到较高的强度,建议在实际施工中充分考虑初始含水率这一填筑条件对石灰改良土改良效果的影响。     

工业废渣复合材料稳定膨胀土应用研究

为了验证工业废渣复合材料对于膨胀土的稳定处理效果，通过化学组分分析，明确稳定膨胀土作用机理，采用击实试验、膨胀率试验和CBR试验，分析不同掺量稳定膨胀土的击实、膨胀和强度特性变化规律，按照膨胀率和CBR双控原则，确定稳定膨胀土最佳掺量为4.5%，并与相同掺量石灰稳定膨胀土性能进行对比。试验结果表明:随着工业废渣复合材料掺量增加，稳定膨胀土的膨胀率逐渐减小，CBR值逐渐增大。相同掺量下，工业废渣复合材料稳定膨胀土的CBR值高于石灰稳定土，能够满足膨胀土路基稳定处理要求，可以替代石灰用于膨胀土稳定处理。     

膨胀土地基浸水膨胀变形模型试验研究

通过10 m×2.5 m×4.1 m(长宽高)的大型模型试验,研究了深层浸水条件下膨胀土地基膨胀变形和含水率变化规律,进行了含水率、表面隆起、深层隆起等测试。试验结果表明,土体干密度和上覆荷载对膨胀变形和含水率变化影响较大,土体含水率的变化可分为起始、突变、稳定3个阶段;上覆荷载越大,土体表面隆起越小,表明上覆荷载能有效抑制膨胀土膨胀变形;膨胀土地基可划分为压密区、中性区和膨胀区3个变形特征区,或3个区的组合,变形区的高度不仅与外加压力值有关,且与基础大小和形状有关。研究结果对膨胀土路基的设计和施工具有重要的理论和工程实际意义。     

初始状态对膨胀土承载比试验的影响

文章对膨胀土石灰改良膨胀土初始含水量与干密度以及膨胀率对其加州承载比(CBR)值的影响规律,通过室内承载比试验,按照相关的试验规范的步骤进行CBR试验,分析了膨胀土和石灰改良膨胀土的CBR随着压实度变变化的基本规律。发现膨胀土的CBR值随其膨胀潜势等级、含水量、压实度变化的规律,CBR值对应的含水量大于最佳含水量,其差值随压实度的减小而减小.这些特征与膨胀土的固有膨胀特性以及膨胀潜势等级有关.膨胀土用于路堤填筑时,含水量宜按较最佳含水量稍大,并略低于塑限,干密度较最大干密度略低的标准控制,这才有利于路堤的长期稳定。     

膨胀土路基压实和承载强度研究

依托广西崇左~上思二级公路建设项目,在室内试验和现场修建试验路段相结合进行大量数据采集的基础上,较深入地分析弱膨胀土路基填筑中压实度、压实功、含水量、CBR等的特点及其关系。同一种膨胀土,击实功越大,最大干密度越大,最佳含水量越小。不同种类的膨胀土,在相同击实功下,膨胀性越小CBR越大。同一种膨胀土,击实功越大,CBR越大,但最大CBR所对应的含水量都大致相等。项目所在地,干旱季节大部分弱膨胀土的天然含水量大致都在15%~18%之间,这正好与该地区弱膨胀土CBR达到最大值时的含水量相对应。而且,这个含水量区间虽比标准击实时的最佳含水量要大4%~7%,但只要不超出这个区间的上限,在现场路基施工时就可通过增加压实功很易使其达到压实度要求。     

合肥膨胀土的工程特性及路基处治对策

从物理特性、压实特性、胀缩特性、力学与变形特性等方面对合肥弱、中膨胀土的工程特性进行了研究,并提出了相应的处治方法。弱膨胀土的CBR值在3%~4%左右,只能用于填筑下路堤;中膨胀土若用于路基填料,必须作改性或包边处理,路基形式有全断面改性、普通包边和三明治包边3种。     

肯尼亚蒙巴萨地区膨胀土膨胀特性试验研究

以肯尼亚蒙巴萨地区典型膨胀土为研究对象，进行了室内无荷载和有荷载条件下的膨胀率试验，探究了膨胀土膨胀特性与初始含水率、干密度及上部荷载的关系。结果表明:该试样的膨胀变形可分为膨胀加速、膨胀衰减和膨胀稳定三个阶段；膨胀速率和膨胀稳定量与干密度和初始含水率密切相关。在无荷载试验条件下，随着干密度和初始含水率的增加，膨胀率基本呈线性变化趋势；在有荷载试验条件下，上部荷载会对膨胀土的膨胀有显著的抑制作用；膨胀土膨胀率随上部荷载的增加呈线性关系降低。     

合肥膨胀土CMA改性效果对比试验研究

对CMA改性后中膨胀土的基本物理性质、击实特性、胀缩特性、力学特性等进行了3种配方的室内对比试验研究.结果表明,中膨胀土经CMA改性后,其自由膨胀率、液限和塑性指数显著降低,亲水能力大幅度下降;各项胀缩性指标较改性前也有大幅度下降;改性土的CBR值可达50%,浸水变形不到1%;在非饱水和饱水状态下,改性土都具有较高的抗剪强度和无侧限抗压强度,说明改性后其水稳定性较好.经对比分析,1#配方改性效果较好,较适用于合肥膨胀土的改性处理.     

侧限条件下膨胀土膨胀变形试验研究

利用弹性力学的有关理论分析了侧限膨胀试验中土样的受力和变形特点,推导出了在无荷膨胀试验条件下,膨胀土膨胀系数的理论计算公式;针对南宁-友谊关公路宁明段灰黑色膨胀土填料进行了侧限有荷膨胀试验,利用有荷试验结果推导出了膨胀土在侧向约束、上部加压条件下膨胀应变与含水率、上部荷载之间的计算关系式。结果表明:上覆压力对膨胀变形起拟制作用,在其他条件不变的情况下,上覆压力越大,则膨胀变形量越小;膨胀土是对含水量变化特别敏感的土体,含水量增加是土体膨胀的直接原因,膨胀量与吸水量紧密相关,且与(w-w0)成正比关系;利用无荷试验确定了湿度膨胀系数的测定方法,并用试验结果对南友路膨胀土路堤的修筑提出了一些建议。     

南宁外环公路利用膨胀土填筑路堤试验研究

南宁盆地是广西典型的膨胀土分布区之一,如何合理利用膨胀土筑路、减少弃方、保护环境是南宁外环高速公路勘察设计需解决的关键技术。在分析该路段膨胀土的基本工程特性基础上,通过大量的土质试验、化学改良试验、改进CBR试验和稠度试验,得出用物理处治技术填筑膨胀土路堤是安全、经济、环保且施工方便的有效方法,为合理利用膨胀土、搞好南宁外环公路设计提供了依据,可供其他膨胀土地区路堤设计参考和借鉴。     

膨胀土一维固结

考虑了膨胀土三相组成的非饱和性,借助于室内单轴膨胀土浸水变形试验规律,建立了以孔隙混合流体孔压消散的膨胀土一维固结理论.通过实例,论证了所建立的固结理论能定量地描述膨胀土固结这一自然界的客观过程,同时可以求解膨胀土渗流等特殊问题.     

浸水膨胀土对桥梁桩基承载力与摩阻力影响的研究

膨胀土是土颗粒成分主要由亲水性矿物组成并具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的特殊土,常给工程建设带来极大的危害.该文以膨胀土地区某高速公路为依托工程,运用试桩浸水载荷试验对膨胀土浸水膨胀对桥梁桩基承载力与摩阻力的影响进行了研究.结果表明:膨胀土地区试桩浸水后极限承载力会降低,同时试桩会在不同深度范围内产生正负相间的摩阻力,且其发展变化趋势完全相同,主要表现为浸水初期发展变化较快,其后发展变化越来越慢且有稳定趋势,且均随浸水时间的增加逐步增大,停止浸水后,桩身正负摩阻力迅速减小并很快趋于稳定,同时还会发生重分布现象,究其原因应该是试桩周围膨胀土释水重固结的影响,且释水重固结时间较短.     

铁路膨胀土路堤变形控制方法研究

为控制铁路膨胀土路堤运营期内变形，科学确定膨胀土填料的压实控制标准，对膨胀土路堤不同压实控制方法下的变形量进行了计算，提出铁路膨胀土路堤变形控制方法；结合南昆铁路南宁至百色段增建二线膨胀土路堤试验段工程现场监测结果进行验证。计算结果表明：由湿法重型击实所确定的压实控制指标填筑的膨胀土路堤总变形量较小，最大沉降量为40.5 mm，应采用湿法击实曲线实测93%最大干密度对应的含水率作为膨胀土压实控制含水率；监测结果表明：路堤在将近一年运营期内仅发生沉降变形，最大沉降量为37.0 mm。其膨胀土路堤变形控制方法具有较高可靠性。     

不同初始状态下粉土强度的影响因素分析

粉土路基强度受多因素制约,具有难碾压、易失水、水稳定性差等特点。为揭示各因素影响下不同初始状态的粉土强度变化规律,选取3种不同粉粒含量的粉土制备不同击实次数、不同含水率条件下的标准试件,分别进行浸水CBR试验和不浸水CBR试验。研究结果表明:随着初始含水率的增加,浸水CBR呈抛物线变化规律,不浸水CBR呈"倒S"变化规律;当初始含水率小于wopt+1%时,增大击实功可有效提高浸水CBR值和不浸水CBR值,大于wopt+1%时无明显影响;粉土试件浸水后,CBR衰减幅度受初始含水率影响较大,初始含水率小时衰减幅度最大,随着初始含水率的增大,CBR衰减幅度逐渐减小;初始含水率小于wopt+1%时,粉粒含量越多,浸水CBR值越小,大于wopt+1%时无明显影响;初始含水率在(wopt-1%,wopt+1%)时,粉粒含量越多,不浸水CBR值越小,超出该范围后无明显影响;当初始含水率小于wopt+1%时,浸水CBR与孔隙率Va具有良好的幂函数回归关系;含水率wopt+1%可以作为粉土水稳定性、线膨胀率变化的分界点。     

贵州六盘水至威宁山区某高速路基膨胀土路用特性试验研究

依托贵州六盘水至威宁地区的国家高速公路工程,针对沿线不同类型的膨胀土,系统开展了室内与现场试验研究,结果表明:1)沿线膨胀土主要为中压缩性土,黏聚力为20 k Pa～40 k Pa,内摩擦角为5°～10°; 2)当含水率低于25%时,击实功可明显提高膨胀土的密实度和水稳性,反之则影响较小; 3)最佳含水率附近,在较小的含水率范围内CBR值变化较大,当击实功增加到一定程度,击实功继续增加,反而降低其CBR强度; 4)当路基含水率约36%、松铺厚度约30 cm时,若采用碾压膨胀土路基,碾压遍数控制在2～3遍时,路基压实度不低于85%; 5)若采用800 k N·m的夯击能单击2遍,夯沉量基本上趋于稳定,路基的压实度可达94. 8%。研究结果可为贵州高原地区的高速公路膨胀土的合理利用提供一定的参考。