冻融循环对粉质黏土工程特性的影响

冻胀与融沉作用可改变岩土体的结构和构造,进而影响岩土体的物理力学性质。本文选取锦州粉质黏土为研究对象,对其进行有水源补给的多次冻融循环试验,对冻融前后的土样分别进行位移、含水率、密度和抗剪强度测试。试验结果表明:锦州粉质黏土经过多次冻融循环后,土的体积有所增加,随着冻融次数的增加,冻胀量和融沉量先增大后减小;土体中含水率在前面2次冻融循环过程中上升较快,经历3次冻融循环后基本稳定;土体的密度则有所降低,由1.833 g/cm3降低至1.730 g/cm3;土体黏聚力显著降低,内摩擦角先增大后减小,经过7次冻融循环后,内摩擦角与冻融前相当。     

冻融循环对水泥土力学性能与声学特性影响试验研究

为研究冻融循环对水泥土力学性能与声学特性的影响,对水泥土进行0、10、30、60、90、120次冻融循环,并在每次冻融循环后按照规范要求进行无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验以及超声波检测试验,建立冻融循环与劈裂抗拉强度、强度与纵波波速关系式.试验研究结果表明:冻融循环周期在0～120次时,水泥粉质黏土的无侧限抗压强...     

冻融循环条件下延迟时间对水泥改良低液限粉土动力特性影响试验研究

模拟路基真实的冻融循环过程,设计冻融试验,制作冻融试验箱,进行改良土试样的冻融循环试验。通过动三轴试验,研究在冻融条件下,延迟时间对水泥改良低液限粉土的动强度、动弹性模量、动变形以及超孔隙水压力的影响。结果表明:在相同的冻融次数下,动强度和破坏循环次数随着延迟时间的增加而降低;在相同的冻融次数及一定动荷载幅值作用下,屈服应变则随着延迟时间的增加而增加;延迟时间短的试样,动弹性模量值较大,但随应变的衰减较平缓,且趋于一个稳定值;不同延迟时间试样达到相同应变幅值时所增长的孔压值不同,延迟时间越长,孔压越大;当轴向应变幅值大于10-3后,产生累积孔隙水压力。     

聚丙烯纤维红黏土无侧限抗压强度试验研究

通过无侧限抗压强度试验,研究聚丙烯纤维对红黏土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明,在红黏土中掺入一定量的聚丙烯纤维,可以明显地提高其无侧限抗压强度,聚丙烯纤维土的无侧限抗压强度是素土的1.18~2.54倍;聚丙烯纤维土的无侧限抗压强度随着纤维含量和纤维长度的增加而增大。纤维能提高红黏土的残余强度,增强了土体的破坏韧性,使破坏模式由脆性破坏向塑性破坏转变;纤维在土体中形成了空间网状结构,约束了土体的变形,提高了土体的整体性。本文的研究成果对聚丙烯纤维红黏土作为路基填土材料的工程应用提供了试验数据和理论依据。     

严寒地区路基新型复合改良剂改良粉砂试验研究

以严寒地区高速铁路路基不良填料——粉砂为研究对象,采用一种新型复合改良剂对其进行系统的改良试验研究,并与传统水泥改良剂的改良效果比较。经过多次饱和冻融循环试验发现,掺加新型复合改良剂试样的无侧限抗压强度明显高于掺加同比例水泥的试样,且随着饱和冻融次数的增加无侧限抗压强度无降低趋势,耐久性、水稳定性好。同时,掺加新型复合改良剂可以明显提高试样的早期强度。研究成果对于高速铁路沿线不良填料的利用具有借鉴意义。     

淤泥质粉质黏土水泥土无侧限抗压强度影响因素的正交试验研究

结合湖南省洞庭湖区某高速公路试验段的淤泥质粉质黏土地基处理工程,利用正交试验方法对该淤泥质粉质黏土水泥土进行室内配比试验,研究水泥掺入比、水泥标号及含水率等因素对水泥土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明：水泥标号对水泥土无侧限抗压强度的影响最大,其次是水泥掺入比,影响最小的是含水率。     

基于核磁共振与无侧限抗压试验对纤维加固红黏土的宏微观特性研究

红黏土因其具有孔隙比大、易压缩等不良工程特性,常在工程建设中引起一列工程问题.为此,采用聚丙烯纤维对红黏土进行加固,并采用核磁共振(NMR)技术和无侧限抗压强度试验对不同含量纤维加固后土体的宏微观特性进行测试,得到以下结论:1)不同含量纤维加固后红黏土的T2谱形态基本保持一致,均在弛豫时间为1 ms附近出现峰值,且纤维含量为0.2％时,试样内部信号最强;不同含量纤维加筋土内部的孔径主要分布在0.01μm到0.05μm之间,且0.02μm孔径所占比例最大;试样的孔隙度和T2谱峰值面积随纤维含量的增加表现出先增加后减小的趋势,且均在纤维含量为0.2％时到达最大值;2)纤维能够明显增加红黏土的抗压强度,加筋土的抗压强度与纤维含量保持良好的线性增加关系;且随着纤维含量的增加,试样由脆性破坏逐渐表现为韧性破坏特征.3)纤维在土体中起到加筋作用,显著增加了土体间的连接力,且纤维相互交叉连接形成了空间网状结构,限制了土体的变形,使得加筋土抗压强度增加并表现出韧性破坏特征.     

玻璃纤维加筋石灰土无侧限抗压强度试验研究

依托室内试验,研究玻璃纤维和石灰对红黏土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明:在红黏土中掺入玻璃纤维能显著提高其无侧限抗压强度,使其具有较好的水稳定性;纤维石灰土的无侧限抗压强度增长率高于纯纤维土或石灰土;纤维土的无侧限抗压强度随着纤维长度的增加而增加,随着纤维掺量的增加先增加后减小,当掺量超过1‰后,强度随着掺量的增加而减小;纤维石灰土的无侧限抗压强度在未浸水条件下均随着纤维长度和掺量的增加而增大;浸水条件下,无侧限抗压强度在纤维长度未达到9 mm时随着纤维长度和掺量的增加而增大。研究成果可为纤维和石灰改良路基填土的工程应用提供参考价值。     

洞庭湖区淤泥质黏土水泥土力学性能试验研究

结合湖南洞庭湖区某高速公路淤泥质黏土软基处理工程,进行淤泥质黏土水泥改良土的无侧限抗压强度试验,研究水泥土无侧限抗压强度的影响因素、水泥土的应力应变关系和变形模量的变化规律以及试样的破坏模式。研究结果表明：淤泥质黏土水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期和水泥掺入比的增加而增加,随着含水率的增大而减小;无侧限抗压强度增长速率随着养护龄期的增大而减小,随着水泥掺入比的增大而增大;水泥土应力应变全过程曲线可以分为加载初始阶段、塑性上升阶段、应力～应变下降阶段和残余强度阶段等4个阶段;水泥土的变形模量随着水泥土的无侧限抗压强度的增大而增大;含水率高、水泥掺入比低和龄期短的试件呈现塑性破坏,而含水率低、水泥掺入比高和龄期长的试件呈现脆性破坏。     

石家庄环城公路泥炭土微观结构及工程特性研究

依据石家庄环城公路(省道S101)泥炭土地基处理工程,采用扫描电子显微镜、X射线衍射、压汞试验等对泥炭土微观结构进行分析,得出其微观结构是由微团聚体和团粒共同构成,土颗粒多呈平直的板状或管状。泥炭土孔径一般为1~5μm,孔隙呈正态分布,架空的大孔隙较多,孔径可达10~30μm。泥炭土与原状黏土主要矿物成分的不同就在于含有硅磷酸铝分子筛(Al Si2P3O12),它对泥炭土的结构和刚度有重要影响,是造成泥炭土具有多孔结构、压缩性高、含水量大、强度低等工程特性的直接原因。结合泥炭土的物理力学性能试验,揭示了泥炭土微观结构与工程特性之间的本质联系,对其工程应用具有参考价值。     

宝兰客运专线强湿陷性黄土水稳性试验研究

通过自行设计的崩解试验和饱和前后的无侧限抗压强度试验,对宝兰客运专线强湿陷性黄土水稳性进行试验研究,试验结果表明:宝兰强湿陷性黄土遇水前后抗压强度衰减显著,水稳性很差。压实度在100%的试样崩解时间仅为35~40 min;相同时间下,压实度提高可以降低毛细水的上升高度,减缓其崩解速度,有效提高其抗渗性。饱和前后土样的应力应变关系均呈应变软化型变化规律;饱和前后土样的无侧限抗压强度差值达到295.0k Pa,强度衰减约77.1%。     

聚丙烯纤维加筋水泥搅拌土拉压性能试验研究

为研究纤维掺量、水泥掺量及养护龄期对聚丙烯纤维加筋水泥搅拌土无侧限抗压强度及劈裂抗拉强度影响,进行纤维掺量为0~5%,增量0.5%,水泥掺量为10%,15%,20%和25%,养护龄期为7,14,28,60和90 d的抗压性能试验。研究结果表明:聚丙烯纤维加筋水泥搅拌土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度及拉压比随着纤维掺量的增大而增大,延性随之增强。与未掺纤维的水泥搅拌土相比,纤维掺量5%,水泥掺量15%和养护龄期28 d的纤维水泥搅拌土的无侧限抗压强度提高了0.29倍,对应的峰值应变增大0.71倍;劈裂抗拉强度提高1.58倍,对应的峰值应变增大1.7倍,拉压比提高1.1倍。聚丙烯纤维对水泥搅拌土劈裂抗拉强度影响更显著。聚丙烯纤维加筋水泥搅拌土的无侧限抗压强度与劈裂抗拉强度随着水泥掺量和养护龄期的增大而增大,而峰值应变及延性则随之降低。研究结果对基坑工程纤维水泥搅拌桩设计、施工具有参考价值。     

高速铁路深厚软土地基物理力学特性分析及沉降控制

为研究东北地区高速铁路软土地基路基物理力学特性及其沉降控制方法,通过物性参数试验、无侧限抗压强度试验、直接剪切试验以及固结试验等,并结合工后沉降检算,提出适用于该片区的地基加固手段。研究表明:(1)研究区域软弱夹层分布在地表8 m以下,厚度为4~8 m,液性指数随深度逐渐下降,在14 m处降至最低;(2)0~8 m深度范围内,无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦角、压缩模量等指标随深度变大逐渐下降,深度8 m以下,强度指标随深度加深不断上升,在14 m深度处达到峰值;(3)桩长为8~16 m时,工后沉降随着CFG桩长增大线性降低,桩长增至16 m时,工后沉降降幅约为70%,为该区域最优桩长。     

水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度影响因素试验研究

兰州至中川机场铁路工程沿线大多地段属于饱和黄土地基,承载力低,压缩性大,采取水泥土搅拌桩复合地基进行加固。对水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度特性进行试验研究。在不同的水泥和粉煤灰(以下简称"二灰")掺和比、不同的龄期、不同的水泥强度等级下,分析水泥土无侧限抗压强度的变化规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随二灰掺量、龄期的增加而增大,二灰掺量为20%的水泥土无侧限抗压强度是二灰掺量为15%的1.42倍,是二灰掺量12%的1.9倍;当二灰总掺入量不变,粉煤灰掺入量占二灰比例为1/5、1/4、1/3时,水泥土强度略有降低;水泥土无侧限抗压强度随水泥强度等级的提高而显著增大,且随二灰掺量的增加,水泥土强度增加幅度增大。     

矿粉固化剂处理盐渍吹填土地基效果研究

研究目的:曹妃甸吹填土含有大量细颗粒成分,且含盐量高,常规地基处理方法达不到强度和变形要求,化学固化方式处理该地区盐渍吹填土具有较大的优势。本文以10%矿粉作为固化剂主剂,硅酸钠、生石灰和石膏粉作为添加剂,分别进行单掺、双掺和三掺添加剂固化后的强度试验,分析盐渍吹填土在不同掺入材料、配比及不同期龄下的无侧限抗压强度变化规律。研究结论:(1)矿粉固化剂能大大提高曹妃甸盐渍吹填土的无侧限抗压强度,其中生石灰对矿粉固化盐渍吹填土的固化效果影响最大;(2)10%的矿粉+1.0%的生石灰+0.8%的硅酸钠+1.5%的石膏粉,是矿粉固化剂的最优配比方案,该配比固化土试样7 d无侧限抗压强度达到了2007 k Pa,28 d无侧限抗压强度增至3370 k Pa,完全能满足铁路地基强度要求;(3)该研究成果可为曹妃甸及其他滨海盐渍化吹填土地区铁路地基固化工程提供指导和理论依据。     

水泥改良土击实方法的分析与研究

研究目的:通过对水泥改良土击实标准和方法的分析和研究,进一步了解延迟时间对水泥改良土工程特性的影响。研究结果:延迟时间对击实干密度及无侧限抗压强度有一定的影响,取延迟3～5 h的击实干密度进行现场质量控制能够保证无侧限抗压强度满足设计要求。     

不同养护温度下水泥改良风积沙无侧限抗压强度试验研究

为研究不同养护温度对水泥改良风积沙的影响,开展无侧限抗压强度试验。选用的养护温度为30℃,40℃,50℃,60℃,70℃和80℃,水泥掺量为4%和5%,压实系数为0.90和0.95。研究不同养护温度对水泥改良风积沙的应力应变曲线、无侧限抗压强度、峰值应变和刚度的影响。研究结果表明:随着养护温度升高,水泥改良风积沙的应力应变曲线左偏态特征越显著,无侧限抗压强度近似线性降低,峰值应变近似反比例降低,而刚度近似线性增大。与标准养护条件相比,水泥掺量5%,压实系数0.95的水泥改良风积沙在30℃,50℃和80℃养护条件下的无侧限抗压强度分别降低了1.1%,17.4%和40.6%,峰值应变分别降低了19.7%,31.8%和40.2%,刚度分别增大了18.0%,32.6%和77.9%。新疆塔克拉玛干沙漠夏季路基施工时,考虑70℃养护条件,掺量5%的水泥改良风积沙能满足铁路路基基床底层填料设计要求。本文研究成果对风积沙铁路路基基床设计和施工有借鉴意义。     

武广客运专线路基改良填料的试验研究

结合武广客运专线工程,通过试验研究了全风化泥质粉砂岩的物理力学性质,石灰改良后的液塑限变化、击实特性、水稳定性、无侧限抗压强度及其主要影响因素。试验结果表明:全风化泥质粉砂岩石灰改良后塑性显著降低,亲水性减弱;随着掺入量的增加,最优含水量增大,最大干密度减小;无侧限抗压强度随着压实系数的增大而增大,随着龄期的增长而增加,随着石灰掺入量的增加先增大后减小,最佳石灰掺入量为6%;全风化泥质粉砂岩石灰改良后的物理力学性能有明显改善,特别是力学强度及水理性得到较大提高,能满足客运专线路基填料的要求。     

伊拉克美索不达米亚平原软土分布特征及工程性质分析

伊拉克美索不达米亚平原地区分布着厚层状的流塑~软塑状黏性土,主要分布在底格里斯河和幼发拉底河流域,以湖相、沼泽相沉积环境为主。为了查明该区域内软土对拟建"巴士拉-法奥"段铁路路基工程的影响,采取现场调查、地质钻探、原位及室内试验等综合勘探手法,调查研究软土的分布特征及工程性质。研究发现:美索不达米亚平原地区广泛分布的软土具有垂直分布和空间分布特征。在垂直分布上软土的状态受深度控制,一般0~3 m,多呈流塑状,3~15 m呈软塑状,15~25 m呈软塑~硬塑状。且土层盐渍化严重,易溶盐含量从地表往下逐渐减弱,强盐渍土主要分布在地表0~5 m;在空间上具有受地形地貌、降雨量、河流水系、沉积环境等控制的特征。