膨胀土改进CBR膨胀量的浸水时间效应

CBR膨胀量是新的膨胀土填料分类分级三大指标之一,有关其浸水时间效应还少有研究.为获得浸水时间对CBR膨胀量的影响,将4种制件含水率的百色膨胀土试件分别浸水4 d和7 d,按设定的不同时刻观测其变形量.结果表明:随着制件含水率增大,改进CBR膨胀量减小,试件60%以上的膨胀变形在第1天发生;浸水4 d后,试件并未饱和,...     

膨胀土填料分类指标体系的合理性验证

为进一步检验膨胀土填料分类指标体系的合理性,对在建广西百隆高速路上3种膨胀土系统开展了基本土性和各种强度、变形等路用性能试验,全面分析测试结果并对照新填料分类体系,3种土样均满足以改进CBR值、改进CBR膨胀量和稠度为指标的分级标准,都可直接用于下路堤填筑。据此,按物理处治技术原理并结合工程实施条件,采取粘土包边膨胀土夹层填芯方案,将性质最差的1号土分2阶段填筑于ZK176+135～+410路段,共消耗膨胀土60 000 m3,跟踪检测表明,路堤施工质量良好。通过系统试验和修建工程实体验证了膨胀土填料三指标分类体系的合理性。     

贵州地区板溪群板岩填料路用工程特性及路基结构设计研究

针对贵州地区板溪群板岩填料的路用工程特性开展了一系列的室内试验研究,重点研究了干湿循环效应下板岩填料的CBR和回弹模量变化特征。试验表明:板岩填料长期强度受干湿效应与风化作用衰减显著,其CBR和回弹模量随试样浸水时间增加逐渐降低,浸水6~7 d后趋于稳定;CBR与回弹模量随着干湿循环次数增加不断衰减,5次循环后趋于稳定,且干湿循环引起的强度衰减幅度要大于单次浸水。因此,建议采用5次干湿循环后CBR值作为板岩填料的长期强度指标。试验表明该类填料的长期稳定CBR值满足路堤填料强度要求。最后,给出了贵州地区高速公路板岩路堤典型结构,可为类似工程提供参考。     

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.     

含砾粒武鸣红黏土的击实性能与承载强度

通过对天然土、过10mm筛、过0.5mm筛3种不同级配的武鸣红黏土进行击实试验及CBR试验,结合其矿物组成,比较了粗粒含量及含水率变化对填筑性能的影响。研究结果表明:天然武鸣红黏土颗粒组成中砾粒和粉粒含量较多,不同级配的击实土在最优含水率时,其浸水后的CBR值均为最大值,天然土、过10mm筛的土浸水后CBR值下降幅度较大,过0.5mm筛的土较小,但3种土样浸水后CBR值均趋向一个稳定的值,这一规律受红黏土的土质特点以及浸水前后土间毛细力、范德华力及化学胶结力变化所控制;红黏土击实样泡水后CBR值强度降低的主要原因为团粒间孔隙毛细力的丧失,并非膨胀所致。饱和度较高时,武鸣红黏土的工程性能主要受控于土中的黏粒及具有黏粒特性的粉粒级团粒结构,大于0.5mm粗粒组的存在并不能提高泡水后CBR值强度以及改善水稳定的范围,也即无法产生类似于掺加粗粒料对土性改良的效果。在最优含水率附近,天然级配的武鸣红黏土CBR值满足规范对路堤及路床填料要求,如考虑工程实际,在大于最优含水率4%~8%填筑时,其压实度和CBR值也可满足高速公路路基的填筑要求。     

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。     

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。     

黄土路基强度控制指标试验研究

对关中地区粘性黄土试样进行室内试验,分析了浸水时间、压实度与cBR值关系,含水量、压实度与回弹模量的关系.提出CBR测试条件对黄土填料的力学性能具有不适应性,浸水4天的CBR值变异系数较大;含水量、压实度对回弹模量的影响很大,回弹模量的实测、压实时黄土含水量和施工压实度的控制非常重要.     

改良黄土的路用性能试验研究

以陕西省某高速公路扩建工程为依托，对路基黄土填料掺加石灰进行改良，并开展室内常规土工试验，研究了改良黄土的路用性能。结果表明:①石灰土比黄土的最佳含水量大；②石灰土CBR值较黄土的CBR值提高了14.9倍；③石灰土浸水后的CBR值较浸水前的CBR值有所提高；④石灰土的膨胀量明显减小，水稳定性有较大的提高。     

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.     

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。     

石屑改良膨胀土的物理力学特性研究

基于膨胀土的物理改良方法，研究了石屑作为膨胀土物理改良材料的可行性。对石屑不同掺加量的膨胀土混合料进行颗粒筛分试验、标准击实试验、液塑限试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验以及回弹模量试验，研究石屑对膨胀土的活动度、无侧限抗压强度值、CBR值以及回弹模量值等物理力学指标的影响。研究结果表明:掺入石屑后，能有效降低膨胀土的活动度，显著提高无侧限抗压强度、CBR和回弹模量等力学指标；当石屑掺量大于15%时，膨胀土活动度的降低幅度，以及无侧限抗压强度、CBR和回弹模量提高的幅度变小。     

南宁膨胀土作路堤填料的土性试验

围绕南宁膨胀土能否直接用作路堤填料问题,系统开展了该类膨胀土的各种土性和路用性能试验研究。通过详细整理测试数据、系统分析试验成果,全面对照膨胀土路堤物理处治技术中新的填料分类指标体系,从路基填料的强度、变形和施工可碾压性3个方面逐一展开分析论证。结果表明:除一处土样天然稠度不满足要求外,其余南宁膨胀土均可直接用来填筑外环公路的下路堤;所得结果为该段路基实施物理处治方案设计提供了理论依据和参数。     

高速公路拓宽拼接处差异沉降机理与控制综述

叶集至信阳高速公路位于黄淮冲击平原和大别山区,路基主要为高液限粘土、膨胀土,即沿线取土场填土CBR值不能满足筑路要求,通过对路基上路床石灰改良土施工工艺、不同龄期压实度检测和不同龄期击实试验,研究了路基填土掺灰改性后干密度值存在随龄期变化的现象。     

蒙内铁路路基填料膨胀土改良适用性研究

新建蒙巴萨至内罗毕铁路穿越膨胀土地段累计长约95 km。膨胀土含水率发生变化时胀缩变形大，强度低，不能直接应用于工程建设。以石灰和火山灰为改良剂，对蒙内铁路相关区段和蒙巴萨铁路枢纽路基工程膨胀土填料进行改良，选择不同的改良掺配比，通过室内试验分析最佳掺配比，并对改良效果进行分析。结果表明:2%石灰+10%火山灰掺配比改良效果和经济性最好，养护时间为10~15天，此时改良膨胀土黏聚力和压缩系数达到最优，改良后的膨胀土对干湿循环造成的裂隙发育抑制作用更为明显，对水的敏感性明显降低，渗透系数变小。     

基于扰动状态理论的生物酶改良膨胀土K-G模型

以生物酶改良膨胀土的非线性弹性本构关系为研究对象,提出基于扰动状态理论的修正K-G模型。首先开展不同生物酶掺量条件下的重塑膨胀土样的等向固结排水试验和等p三轴固结排水剪切试验,研究生物酶改良膨胀土的应力-应变关系特征,基于非线性弹性K-G模型,分析生物酶掺量对膨胀土的切线体积模量K_t和切线剪切模量G_t中相关参数的影响规律。采用生物酶掺量作为扰动掺量,以试验和扰动状态概念为基础建立扰动函数,基于扰动状态理论对K-G模型进行修正,以反映生物酶掺量对改良膨胀土应力-应变扰动关系,使本构关系符合土体的实际变形过程,更合理地描述生物酶改良膨胀土的非线性弹性应力-应变关系。结果表明：通过对比ε_v-p及ε_s-q的试验曲线、K-G模型曲线与修正K-G模型理论计算曲线,体应变ε_v的K-G模型预测值小于试验值,而剪应变ε_s的K-G模型预测值大于试验值,修正K-G模型的体应变ε_v和剪应变ε_s的预测值都与试验值较为接近。修正K-G本构模型中各参数物理意义明确,与K-G模型中的参数确定方法一致,可以较合理地描述不同生物酶掺量扰动条件下改良膨胀土的变形特性。     

石灰改性膨胀土路基变形特性仿真研究

掺石灰对膨胀土进行改性是膨胀土地区筑路常用方法之一。相关技术规范仅规定强膨胀土不能作为路基填料和中膨胀土经过改性处理后可作为高速公路路基填料,但并未阐述其具体配合比。选取某高速公路局部膨胀土地基路段作为研究对象,对已有的膨胀土地区公路路基的相关技术指标和运营情况进行调查,通过现场钻探取样,选取有代表性的膨胀土样,进行室内试验和仿真模型计算,研究石灰改性膨胀土路基的应力与应变特性。研究结果表明,掺加石灰对膨胀土路基进行改性是有效的,掺灰率控制在4%～6%时较为合适。     

建筑垃圾改良膨胀土特性试验研究

通过不同掺比、不同级配组合建筑垃圾掺入到膨胀土后进行室内试验，分析试样的无侧限抗压强度、CBR力学特性和膨胀特性规律。结合建筑垃圾改良膨胀土作用机理，对工程特性进行分析。研究结果表明:一定比例掺量的建筑垃圾可以显著改善膨胀土的物理力学、膨胀性能；建筑垃圾改良膨胀土的力学特性、胀缩性取决于建筑垃圾的掺比和土的初始含水量大小，此外级配对其也有一定影响。当建筑垃圾掺比为40.0 %左右，混合土含水率为12.4 %左右、采用19.5～31.5 mm粒级再生料时，建筑垃圾改良膨胀土具有更好的工程特性，满足路基填料的要求。     

细粒土的全压实曲线与压实土体的强度特性研究

对3种细粒土在3种击实功作用下的全压实曲线(含水量变化从零到土体趋于饱和),以及沿击实曲线的无侧限抗压强度、饱水与不饱水状态下的CBR强度特性进行了试验研究。试验研究表明:细粒土压实曲线具有两个重要的边界特征,即当含水量较小时,细粒土在一定击实功作用下的干密度值随含水量改变而变化的幅度很小,而当土体含水量较高时,随着含水量的增大,土体在不同击实功作用下的击实曲线均趋向合一,且土样的饱和度基本维持在某一定值;压实土样的最大干密度与最优含水量与击实功的常用对数分别呈线性递增和递减关系;沿全压实曲线,击实土样在最优含水量的干侧出现无侧限抗压强度峰值,且其强度值维持较高水平的含水量范围与塑限的大小有关;沿压实曲线,土样的不饱水CBR强度(单轴灌入强度)随含水量的增大而单调减小,当土样含水量较大时,重型击实功作用下土样的不饱水CBR强度反而低于采用中间和轻型击实功制备的土样的强度,而饱水CBR强度在最优含水量的湿侧的某一含水量范围内还呈递增趋势。实际工程中,应充分掌握和利用细粒土的这些压实和强度特性,制定出合理的压实控制指标和标准。