黑棉土路基处治设计

黑棉土是埃塞俄比亚当地特有的一种膨胀土。以埃塞俄比亚某高速公路为依托,介绍黑棉土路段的路基处治设计。结合当地既有的工程实例,以及某高速路已经完工和正在修建的路段,对黑棉土的膨胀特性、黑棉土路段路基病害和成因进行分析。结果表明:黑棉土的主要破坏模式为干湿循环造成黑棉土胀缩效应;黑棉土治理应遵循"防排结合、多方类比、谨慎换填、及时取样"的原则;对尚未施工的黑棉土路段低填路基处治设计,应从施工准备、施工过程与施工后的防水设计、地表水与地下水排水设计、填料设计以及边坡设计(封闭坡面、放缓坡率)等方面入手加以优化;建议在线形设计时对黑棉土路段排水预留条件;从设计到施工,黑棉土路段路基应始终贯彻"保水、防渗"原则。     

埃塞俄比亚黑棉土勘察及膨胀性分级方法

埃塞俄比亚AA高速公路沿线发育大量黑棉土。黑棉土具有吸水膨胀、失水收缩的特性。文章介绍了该项目地质、黑棉土的勘察重点及具体的方法,概括了黑棉土的工程性质,并列举了国内外根据自由膨胀率、塑性指数、膨胀度等指标对黑棉土进行膨胀性分级的方法,对今后埃塞俄比亚地区类似项目有借鉴作用。     

埃塞俄比亚黑棉土工程特性的试验研究

文章通过对埃塞俄比亚黑棉土各物理力学指标试验结果的分析,展开对影响黑棉土的承载特性、膨胀特性、收缩特性和强度特性等不同物理特性的研究,不仅指出了在进行穿越黑棉土公路路基设计和施工时应注意规避的问题,而且提出了相应的理论指导,具有较强的实用性,可为穿越黑棉土地区的公路工程设计和施工提供理论依据和参考。     

东非地区黑棉土路基处理

黑棉土是一种广泛分布于非洲东部的特殊岩土,它吸水膨胀、失水收缩,对公路工程项目的危害极大。该文以埃塞俄比亚AA高速公路为依托,介绍黑棉土成因、工程特性及处理方案。黑棉土处理应遵循"防渗、保湿"的原则,结合项目区域水文条件、地质条件和筑路材料分布等对路基进行综合处理;建议施工过程中应做好路基的动态检测工作,并根据现场情况做出动态的施工优化设计,以保证路基的质量和安全。     

肯尼亚内罗毕南环线黑棉土的矿物学特征分析

以肯尼亚内罗毕南环线公路工程为依托，对黑棉土的矿物组成、化学成分、电子探针及微观结构进行了分析。结果表明:黑棉土Fe2O3含量是广西宁明黑色膨胀土的3倍，Na2O和CaO含量是宁明黑色膨胀土的5~8倍，而K2O含量只是宁明黑色膨胀土的1/3；黑棉土中皂石含量达41.37%，伊蒙混层矿物10.64%，造岩矿物以石英、长石为主，约24.30%，含水矿物（沸石）含量8.33%；高含量的黏土矿物及沸石相是黑棉土水化膨胀性强的重要原因。     

肯尼亚黑棉土胀缩等级判定方法研究

以肯尼亚内罗毕南环线黑棉土为依托，在介绍不同膨胀土胀缩等级判定方法的基础上，结合X衍射试验、阳离子交换量试验和室内土工试验结果，对黑棉土的涨缩等级进行了判定。在此基础上针对当地现状，提出了合理的黑棉土涨缩等级分类方法。     

基于胀缩总率的黑棉土分类研究

黑棉土是一种膨胀性很强的高液限黑色黏土,因为对黑棉土胀缩性认识不到位,给当地工程项目带来了严重的危害。以肯尼亚某项目黑棉土取样为依托,采用了理论分析和室内试验的手段,进行了大量微观和土工试验,分析出涨缩总率与蒙脱石和阳离子交换量具有很好的相关性,最后通过理论分析,确定了黑棉土的判别应从膨胀和收缩两方面共同入手,其指标应以胀缩总率为控制指标。     

对新公路膨胀土判别分类指标和标准的试验验证

以标准吸湿含水率为主控指标的新公路膨胀土判别分类标准尚处于试行阶段,仍需得到广泛的验证.为此,对我国6个典型膨胀土分布区的土样进行了系列物理化学性质试验,分析了标准吸湿含水率与蒙脱石含量、比表面积、阳离子交换量之间的相关性,应用新标准和其他代表性标准对各土样进行了分类,并将结果进行了分析比较.研究表明,标准吸湿含水率与能正确表征膨胀土胀缩潜势的微观指标之间具有良好的线性关系,新标准与以微观指标为主的标准对膨胀土分类的结果一致,由此验证了标准吸湿含水率作为膨胀土判别分类指标的合理性以及公路膨胀土判别分类新标准的准确性.     

纤维改良高液限土室内土工试验研究

为了利用大潮高速公路沿线高液限土,创新性地采用掺稻草纤维改良方法,对现场高液限土均匀掺入0.5%、1%稻草纤维后进行一系列室内土工试验。通过控制土样的含水率与击实功,采用含水率15%、20%、25%、30%,击数98击进行击实试验、CBR试验,探究了改良土对含水率的敏感性,并对试验数据进行拟合,得到此改良高液限土的干密度、CBR值、膨胀量与含水率和掺量之间的关系,进而分析了掺0.5%、1%稻草纤维高液限土的路用性能。试验研究发现:掺稻草纤维对高液限土的干密度影响不大,稻草纤维在路基中仅起到加筋作用,没有改变土的性质;掺稻草纤维改良高液限土CBR强度明显提高,在20%含水率条件下最为明显;掺稻草纤维高液限土膨胀量很小,基本不需要考虑膨胀对路基变形的影响。     

崇上路击实膨胀土的强度特性试验研究

通过室内3种膨胀土试验,对广西崇上(崇左-上思)二级公路膨胀土击实土样的强度特性进行了研究.试验结果表明,膨胀土的含水量对其强度的影响是主要的外部因素;根据直剪试验的数据,得到了膨胀土的强度与胀缩等级和含水量的关系.     

非饱和膨胀土与红粘土的对比试验研究及微观结构分析

针对广西南宁膨胀土与株洲红粘土变对比试验研究,将2种土样的压缩蠕变特性在不同含水率情况下进行了比较。试验结果表明:与株洲红粘土相比,广西南宁膨胀土在较小含水率条件下有明显的加速蠕变阶段,而在大含水率条件下这一阶段也同样不明显。并通过电子显微镜对两者进行了微观研究。     

广西崇上路击实膨胀土的变形特性试验研究

通过室内大量膨胀土试验，对广西崇（左）上（思）二级公路3种膨胀土击实土样的变形特性进行了研究。试验结果表明：膨胀土的起始含水量和起始干密度对其变形的影响是主要的外部因素；根据膨胀量试验、膨胀力试验和收缩试验的试验数据，得到了膨胀量、膨胀力和收缩量与起始含水量和起始干密度的相关关系。同时，研究了干湿循环对击实膨胀土膨胀特性的影响。研究结果为膨胀土的路基设计和路基处理等膨胀土问题提供了重要的依据。     

广西崇上路击实膨胀土的变形特性试验研究

通过室内大量膨胀土试验,对广西崇(左)上(思)二级公路3种膨胀土击实土样的变形特性进行了研究.试验结果表明: 膨胀土的起始含水量和起始干密度对其变形的影响是主要的外部因素;根据膨胀量试验、膨胀力试验和收缩试验的试验数据,得到了膨胀量、膨胀力和收缩量与起始含水量和起始干密度的相关关系.同时, 研究了干湿循环对击实膨胀土膨胀特性的影响.研究结果为膨胀土的路基设计和路基处理等膨胀土问题提供了重要的依据.     

基于反分析的膨胀土基坑边坡侧向土压力分布规律研究

膨胀土吸水膨胀,会对基坑边坡的支护结构体产生一部分附加土压力,威胁基坑边坡的稳定性。为此,通过现场钢筋应力求得的桩身弯矩,对桩侧土压力的分布和大小进行反分析,得到了某基坑在某次降雨后的膨胀土压力分布规律。结果表明,膨胀土吸水产生的膨胀力随着深度先增大,后减小。膨胀力的大小与膨胀土浸水的大小有关。     

膨胀土地区机场道槽处治深度探讨

目前膨胀土地区民用机场道槽区地基处治深度主要通过膨胀力平衡法、胀缩变形控制法、大气影响深度法、规范法等进行确定。文中通过对云南某机场膨胀土处理深度进行分析和计算,对4种确定方法进行了探讨,得到机场道槽区处治深度的相关经验。     

吉图珲高铁深路堑膨胀土工程特性的试验研究

以新建吉图珲高速铁路GDK275+470~GDK276+432段深路堑工程为依托，对边坡膨胀土进行了物理特性、胀缩特性、强度特性、冻融特性等试验。研究结果表明:膨胀土具有高含水率、低密度的特征；膨胀土的膨胀率与含水率及上部垂直荷载呈负相关，与压实度呈正相关，压实越紧密，其膨胀率越高；在临界含水率以内时，膨胀土含水率与抗剪强度参数之间存在线性相关关系；土体黏聚力随着冻融循环次数的增加，降低至初始值的80%左右，但冻融循环次数对内摩擦角的影响较小。     

挖方路段路基水分迁移特性测试与分析

针对公路因开挖而出现的路基水分失衡现象,在张家口—涿州高速公路工程选取试验段埋设温度和电阻传感器,测试不同挖方深度路段(深挖、浅挖和填挖过渡段)路基在开挖渗沟前后不同深度处的电阻率;通过室内试验建立电阻率和含水率之间的关系,分析了挖方路段路基水分迁移特性.分析表明:随着挖方深度的增加,深秋与初春的含水率差值△W不断增大,即在挖方边坡水分补给和温度共同作用下,水分迁移的强度随着挖方深度的增加越来越强烈;渗沟和一定深度的换填有助于抑制挖方路段水分迁移作用,改善路基工作状态;对比填挖过渡段和深挖方路段季节性水分迁移,夏季降水对2处路段影响显著,所测土基含水率较之其他季节明显增大,季节性因素对深挖方路段水分迁移强于填挖过渡段.     

含水率差异对膨胀性红黏土隧道施工力学行为的影响

膨胀性红黏土因其特殊的水敏性,使得自身遇水膨胀,是造成隧道围岩失稳的重要原因。 为建立含水率与膨胀率的关系,从 而明确含水率变化对大断面膨胀性红黏土隧道及支护结构受力变形的影响,以银西高铁庆阳膨胀性红黏土隧道为研究背景,通过 现场监测确定围岩含水率波动范围;结合室内试验建立含水率与膨胀性和抗剪强度的对应关系;将土体含水率变化条件下的膨胀 关系同材料受热膨胀特性进行联系,利用ABAQUS内置的温度应力场模拟湿度应力场,分析不同含水率作用下隧道围岩压力、衬砌 结构内力与变形量值的重分布规律。 结果表明: 开挖后不同含水率最终趋于饱和时,随着初始含水率的降低,围岩及支护结构受 力增大,仰拱与拱脚处相对位移提高,拱顶、拱腰与边墙处相对位移降低,整体安全系数逐渐降低;对开挖后洞周平均含水率20.7% 而言,最终趋于饱和时围岩压力安全系数为2.2,衬砌安全系数为1.1,围岩相对位移为0.97%;相比于围岩压力和衬砌结构受力, 含水率变化对洞周围岩变形影响最大;基于特殊地质情况,建议将隧道预留变形量提至150~180 mm。     

南阳膨胀土击实特性试验分析

结合工程路段土样进行室内试验,测定南阳膨胀土物理力学特性,并进行颗粒分析,进一步对土样进行击实试验,发现该地膨胀土与一般黏性土相异的击实特性,南阳的膨胀土击实曲线呈双峰型,与工程中发现的大多数塑限小于30%的土体的击实特性相符。     

铁路货场膨胀土地基变形控制方法研究

为控制膨胀土地基运营期内的变形，科学确定地基换填材料和深度，在弹性半空间和弹性双层体系理论的基础上，由弯沉等效提出膨胀土地基变形控制方法，并结合广西百色东站货场堆场地基处治工程现场检测结果和地基变形量预测结果进行验证。结果表明:采用0.6 m厚5 %石灰改良膨胀土+0.4 m厚级配碎石的双层结构对膨胀土地基进行换填，可使地基回弹模量从10 MPa提高至72 MPa。改造区域内实测地基顶面回弹模量均值79 MPa，最大沉降量126 mm。该地基变形控制方法具有较高的可靠性。