干湿循环作用下温度效应对膨胀土收缩规律研究

在不同设定温度下,对膨胀土进行一系列干湿循环试验,基于图像处理软件PCAS的应用,对膨胀土试样裂隙图片进行定量采集研究,获取试件表面的裂隙参数,探讨温度对干湿循环作用下膨胀土裂隙收缩开裂规律的影响。研究结果表明:(1)膨胀土的裂隙率、分形维数随着干湿循环次数的增加而逐渐增加,最后渐趋稳定;(2)在前3次干湿循环作用下,膨胀土的裂隙率、分形维数变化幅度最大;温度高的变化幅度比温度低的大;(3)在相同的循环次数下,温度较高的膨胀土的裂隙率、分形维数比温度低的大;(4)经过6次干湿循环作用后,膨胀土的裂隙变化渐趋稳定。     

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。     

膨胀土裂隙发育规律及与抗剪强度的关系研究

运用图像处理软件对不同干湿循环次数作用后的膨胀土表面裂隙参数进行提取,然后对试件进行低应力条件下的快剪试验,探讨了抗剪强度与裂隙参数的关系。研究结果表明;第1~2次干湿循环作用对裂隙的开裂影响程度较大,随次数的增加裂隙基本沿着原有的裂隙以变宽、变长为主,新裂隙发育较少;在第1次干湿循环后c值变化最明显,φ值受干湿循环次数作用影响不大;c值与裂隙率和分形维数具有良好的线性关系,可为裂隙参数来反算抗剪强度提供理论依据。     

改良膨胀土干缩裂隙发育规律的研究

运用Matlab软件图像处理功能,对干湿循环作用后不同改良方法的膨胀土表面裂隙参数进行了定量分析,探讨了改良膨胀土表面的裂隙发育规律。研究结果表明;改良膨胀土表面的裂隙率随干湿循环次数的增加而增加,最终趋于一种稳定状态。提高压实度、加入筋体材料、掺风化砂及掺石灰均能很好抑制膨胀土土样中裂隙发育的程度,作用效果不尽相同。但在实际工程应用中,需要对压实后的土体采取包盖隔水措施,确定最佳加筋位置,以及采用合理的掺砂量和掺灰量。     

不同工况下填筑红粘土的开裂规律研究

基于室内模拟试验的基础,运用MATLAB图像处理软技术,对不同压实度、干湿循环次数、加筋与未加筋的红粘土表面裂隙的特征进行了描述和定量分析,探讨了填筑红粘土在不同工况条件下的开裂规律。试验结果表明:第1次干湿循环作用对红粘土裂隙发育影响最为明显,裂隙开裂的宽度急剧加大,随着干湿循环作用次数的增加,裂隙率逐渐增加,最终趋于一种稳定状态;土样压实度提高,裂隙率降低;加筋可有效地抑制红粘土裂隙的发育。     

干湿循环效应对膨胀性土边坡稳定性影响分析

膨胀土在干湿循环作用下经历反复的胀缩变形,从而引起膨胀土边坡的强度损伤,导致其稳定性下降,影响边坡的稳定性。通过数值分析方法,对经历干湿循环的膨胀土边坡进行模拟分析,探讨干湿循环损伤效应对边坡稳定性的影响以及其作用机理。研究结果表明:干湿循环次数越少,边坡稳定性对影响率的变化越敏感;干湿循环损伤作用下滑动面的不同,是由不同情况下边坡各层土体强度以及潜在滑动面上受力状态共同作用所决定的。     

基于偏最小二乘法的红粘土裂隙参数关系分析

利用 MATLAB软件,对干湿循环作用后的红粘土表面裂隙参数进行了提取。基于偏最小二乘算法,定量分析和描述了各裂隙参数之间的关系。分析结果表明：首次干湿循环作用对土样开裂的影响最为明显,红粘土裂隙参数变化幅度最大;PLS法实用有效,其拟合值与实际测量结果的偏差很小,实际结果的预测精度比较高;裂隙的节点个数、区块数目及裂隙率可用来表征裂隙的开裂程度,定量描述红粘土的形态结构和几何特征。研究成果可简化裂隙的量测,提高量测工作的效率。     

密度及干湿循环影响下的煤系土土-水特征曲线

利用PF土壤水分特征曲线仪,测定了不同干密度的重塑非饱和煤系土试样的土-水特征曲线;并对其中一组试样进行3次干湿循环试验,并利用VG模型对实测数据进行拟合,初步研究了煤系土土-水特征曲线在干湿循环条件下的变化规律。研究结果表明:干密度对煤系土的土-水特征曲线有较大影响,干密度越大的试样饱和含水率越低,失水速率也越慢,持水能力越好,土-水特征曲线也越平缓;干湿循环作用使得煤系土孔隙相互贯通扩张,孔隙率增大,土体的持水能力减弱,干湿循环对煤系土SWCC的影响主要集中在第1次干湿循环,3次干湿循环后煤系土SWCC基本稳定。     

浅析膨胀土的工程缺陷及其处治措施

介绍了膨胀土作为路基土的干缩湿胀、遇水崩解、多裂隙、超固结、易风化和强度衰减等工程缺陷,解释了膨胀土路基发生沉陷、开裂、边坡溜方、滑坡等病害的原因,并叙述了夯实法、换土法、土质改良法、保湿防渗法、加固路基等工程处治措施及其适用性。     

基于环境影响的石灰土强度特性研究

灰土在公路工程中应用广泛,随着江苏公路里程的不断增加,石灰土路基开裂、老化等劣化问题逐渐凸显,如何确定影响石灰土强度的因素及其各项参数就显得尤为重要。文章通过干湿循环试验、冻融循环试验和浸水试验,研究石灰土的无侧限抗压强度、含水量和p H值对石灰土及素土强度的影响,结果表明,素土和石灰土经过多次干湿和冻融循环,无侧限抗压强度均有很明显的减小,石灰土的强度比素土的减小幅度小,石灰土的干湿和冻融循环稳定性较好;干湿循环、冻融循环和浸水过程中,浸水对石灰土强度、含水量和p H值的影响最大,因此,路基排水对石灰土的耐久性是至关重要的,研究结果可为江苏公路建设路基填土改良提供依据,具有较强的工程指导意义。     

石灰改良膨胀土填料试验研究

以改建铁路沪汉蓉通道襄樊至老河口段路基工程为依托,通过室内试验和现场检测试验,对石灰改良膨胀土的物理性质、胀缩性、强度特性、水稳定性和干湿循环下其强度变动规律进行了研究．研究结果表明：石灰改良土的塑性指数降低,胀缩性减弱;石灰改良土的抗剪强度与掺合比、养护龄期和压实系数均呈正相关性,石灰改良土最佳掺合比为5％～7％,60d龄期之后石灰改良土的抗剪强度基本趋于稳定;石灰改良土水稳定指标在0．70以上,具有很好的水稳定性;石灰改良土抗剪强度指标随干湿循环次数增加呈衰减趋势,但当干湿循环次数较大时,石灰改良土的粘聚力随循环次数的增加会出现一定程度的提高．现场压实质量检测结果表明,石灰改良土路基质量基本能满足规范要求．     

简议膨胀土路堤处治

分析总结了国内外膨胀土路堤的主要处治方法,针对南友路膨胀土的性质,进行了室内掺灰改性试验、模拟封闭条件下路基土的土性试验,由此提出了一套以封闭为主的膨胀土路堤处治方法。     

考虑水稳定性影响的膨胀土路基填料承载比特性

根据试验规范进行室内承载比（CBR）试验,研究压实度和膨胀率对其承载比（CBR）值的影响规律,分析膨胀土以及石灰改良膨胀土的CBR值随压实度和膨胀势变化的基本规律,研究认为,CBR值随压实度的减小而减小,随膨胀势的减小而增大。石灰改良膨胀土用于路堤填筑时,压实度略低的标准控制,有利于路堤的长期稳定。     

考虑水稳定性影响的膨胀土路基填料承载比特性

根据试验规范进行室内承载比(CBR)试验,研究压实度和膨胀率对其承载比(CBR)值的影响规律,分析膨胀土以及石灰改良膨胀土的CBR值随压实度和膨胀势变化的基本规律,研究认为,CBR值随压实度的减小而减小,随膨胀势的减小而增大。石灰改良膨胀土用于路堤填筑时,压实度略低的标准控制,有利于路堤的长期稳定。     

加筋膨胀土路堤稳定性数值模拟研究

引入含水率,建立了非饱和土的强度和应力-含水率-应变关系;在考虑土工格栅与填土间的相互作用、膨胀土吸水膨胀、软化特性等因素的基础上,提出了土工格栅加筋路堤稳定性的数值计算新方法,算例分析表明了该方法的合理性.在加筋膨胀土路堤的稳定性计算中引入工程中易于确定的含水率,避开了复杂的非饱和土理论体系,通过相关参数随含水率的变...     

膨胀土地基路基填方失稳破坏模式分析

南宁—百色高速公路路堤病害中以在膨胀土斜坡地基上填筑的路堤发生滑移和坍塌最为严重。当路堤沿公路路线方向和垂直路线方向有一定坡度时,填筑路堤都有发生滑移的危险。通过对南百高速公路K169+500m~K 189+400 m段路堤失稳破坏调查,总结出膨胀土地基路堤填方的3种破坏模式,即以横向为主的滑移、以纵向为主的滑移以及存在纵横向的空间滑移模式。采用有限元强度折减法对路堤的破坏模式进行模拟,探讨了路堤破坏的原因。对《公路路基设计规范》(JTG D 30—2004)有关膨胀土地基路堤填方规定有了新的思考,为在膨胀土地基上进行填方施工研究提供了新的思路。     

重载铁路水泥改良膨胀土工程特性与路用性能

为了探究重载铁路水泥改良膨胀土路基填料的工程特性及路用性能，采用室内动三轴试验、微观结构试验、路基原位动力试验相结合的方法，揭示了膨胀土掺入水泥3%～5%改良前后静态指标与动态指标的变化特征，分析了水泥掺量5%和3%改良膨胀土分别用作重载铁路基床底层及以下路堤填料建设期的工作性能，评估了服役期列车动载作用下路基的动力稳定性. 研究结果表明:膨胀土掺入3%～5%水泥改良后，强度提高同时胀缩性显著降低，水稳定性提高3～4倍；相比重塑素膨胀土，水泥掺量3%～5%改良膨胀土临界动应力提高5～6倍；检测路基压密程度与强度指标满足规范且有较大富裕，监测路基中线地基沉降在铺轨前处于稳定状态；原位动力测试表明列车动载作用下路基的动应力沿深度逐渐衰减，在基床表层与基床底层范围内最大衰减量分别可达40%和80%以上，动应力影响深度是基床设计厚度的1.4～1.8倍，动应力影响深度范围内路基的动应力值远小于同位置填料的临界动应力，运营期路基动力稳定性满足安全服役要求. 研究成果能够为重载铁路水泥改良膨胀土路基精细化建设养修提供理论参考.      

多年冻土地区路基纵向裂缝处治技术研究

从纵向裂缝工程处治方便性的角度,研究形成纵向裂缝的影响因素,对纵向裂缝进行分类与分级,提出柔性枕梁处治结构和四种处治对策.对于多年冻土地区路基纵向裂缝处治技术的深入研究及应用具有十分重要的意义.     

路基施工过程中填土含水率变化规律研究

结合宁淮高速公路施工工程,对施工期间和运行初期膨胀土填土的含水率的变化率进行了测试．认为弱膨胀土不能直接用作高速公路的路堤填土。现场测试结果表明：即使采用将膨胀土置于路堤中下部并封闭的方式,在施工期间路堤填土中的含水率仍会发生明显变化。     

沿河路堤纵向裂缝处治效果数值分析

纵向裂缝是沿河公路的主要病害之一。本文利用有限单元法,对粉喷桩、桩板式挡土墙、钻孔压浆三种处治效果进行了数值分析。计算结果表明：粉喷桩处治能显著减小新老路基的路面沉降和水平位移,消除裂缝效果最好,钻孔压浆次之,桩板式挡土墙一般,结论有助于沿河路基纵向裂缝处治方法选择和优化。