不同膨胀潜势等级的膨胀土特性试验研究

以南水北调中线工程的南阳弱、中膨胀土及邯郸强膨胀土为研究对象,进行了三种膨胀土的基本物性试验、矿物成分X射线衍射试验及Zeta点位试验,结果表明:自由膨胀率与界限含水率、自由膨胀率与粒度成分的相关性,得到液限、塑限、塑性指数、黏粒、胶粒含量与自由膨胀率正相关,粉粒含量与自由膨胀率负相关;三种膨胀土亲水矿物成分总量均大于50%,膨胀性与黏土总量正相关;Zeta电位与膨胀性正相关;据阳离子交换试验,得到阳离子交换量与膨胀性、黏土矿物总量及Zeta电位正相关。     

中膨胀土膨胀率与含水率之间的关系

以某地区典型中膨胀土为依托,在现场取样并进行重塑,然后在不同初始含水率、不同干密度和无上覆荷载条件下,研究膨胀土吸湿膨胀率与含水率之间的关系。研究结果表明:在天然初始含水率和干密度条件下,中膨胀土吸湿膨胀率与后续含水率之间虽然呈非线性关系,但在很大含水率范围(约50%以内)内,中膨胀土膨胀率与含水率之间近似呈线性关系;随着初始含水率的增加,中膨胀土吸湿膨胀率、膨胀速率均降低;随着干密度的增加,中膨胀土吸湿膨胀率、膨胀速率均增加;中膨胀土在吸湿饱和后,其吸水性能并不会降低,土体继续保持之前的吸湿速率和膨胀速率,在含水率达到1.5～2.0倍的饱和含水率后,土体吸湿膨胀速率才逐渐降低,直至最后趋于稳定。     

207国道襄阳改建段膨胀土路基处治方案研究

为了确定膨胀土性质及解决膨胀土路基处理的设计方案，对207国道襄阳市北段改建工程沿线膨胀土进行取样试验及土体改良试验分析。结果表明，沿线土体具有弱-中等膨胀性，通过土体改良试验，分别采用包边，加设土工格栅及掺灰改良3种不同的设计方案对膨胀土路基进行处理，通过分析比较，最终确定了膨胀土路基处理措施。     

石灰、粉煤灰改性膨胀土的对比试验研究

分别用石灰和粉煤灰作为外掺剂,进行了膨胀土的对比试验。研究了不同剂量对膨胀土"团粒化"作用效果的影响。对于石灰改性膨胀土而言,灰剂量在4%～6%时改性效果最佳;对于粉煤灰改性膨胀土而言,灰剂量在20%～30%改性效果明显。总体上石灰的改性效果比粉煤灰好。     

固化疏浚淤泥-磷石膏混合土体积稳定性

为分析固化疏浚淤泥(DS)-磷石膏(PG)混合土自生体积变形的工程适用性,研究其体积稳定性。制备了直径50mm、高300mm的试件,利用位移传感器测量试件线性变形,分析了不同养护龄期下,疏浚淤泥初始含水率、疏浚淤泥与磷石膏基质土配比(DS:PG)、固化剂掺量等因素对固化混合土自生体积稳定性的影响。研究表明:固化混合土膨胀与收缩共生,体积变形表现为膨胀性;膨胀主要发生在养护早期(前28d),后期体积变化不大;固化混合土膨胀率随着固化剂掺量的增大而增大,随着疏浚淤泥初始含水率、基质土配比(DS:PG)的增大而减小;综合评判固化混合土属于弱膨胀土,且膨胀率可调控,具有较好的体积稳定性,可以作为填料。     

掺复合抗裂剂的地下车站混凝土抗裂性能试验研究与工程应用

为提升轨道交通地下车站混凝土的抗裂性能,采用具有微膨胀、缓凝效果的复合抗裂剂,研究其掺量、养护温度对C35、C50混凝土强度及膨胀性能的影响.结果表明:随抗裂剂掺量增加,混凝土强度先增加后减小,且8％掺量时力学性能、限制膨胀率及收缩性能最佳;随养护温度升高,极大促进了 C35混凝土强度及膨胀性能的发挥,且C50混凝土的...     

电石渣-磷石膏改良膨胀土的CBR试验研究及机理分析

为研究膨胀土改良的新方法,本文尝试以电石渣和磷石膏两种工业废渣按不同比例掺入膨胀土,寻得增加改良膨胀土的强度特性的合适掺量。本次试验依托湖北宜昌机场路综合改造工程K0+970路段发现的膨胀土,通过室内试验,探究掺入0%,6%,8%,10%,12%,14%的电石渣和0%,9%,12%,15%,18%,21%的磷石膏对其加州承载比(CBR)的改良性能。室内研究结果表明:适量掺入电石渣和磷石膏能够有效改善膨胀土的力学特性,从而增加了膨胀土的CBR强度,改良后的膨胀土可以满足高等级公路下路床及以下部位的路基填料。本试验可为改良膨胀土和工业废渣的利用提供参考。     

矿物掺合料对除冰盐环境下混凝土氯离子扩散中劣化效应系数的影响

采用化学分析方法,测定了高强混凝土(HSC)和高性能混凝土(HPC)在3种氯盐环境中的自由氯离子分布规律。根据F ick第二扩散定律和相关公式计算了混凝土中氯离子扩散的劣化效应系数(K)。结果表明:在除冰盐环境下,不掺掺合料的HSC存在劣化现象;掺加粉煤灰(FA)的HPC不存在劣化现象;掺加硅灰(SF)能减小混凝土的劣化程度,掺量为5%时效果最佳;双掺硅灰和粉煤灰(SF FA)的HPC不存在劣化现象。     

上覆荷载条件下邯郸强膨胀土膨胀本构模型研究

选取南水北调中线工程邯郸段强膨胀土进行室内有荷膨胀率试验,研究了侧限条件下邯郸强膨胀土膨胀率与压实度、初始含水率、上覆荷载之间的关系。建立了膨胀率与压实度、初始含水率、上覆荷载之间的本构模型。可根据膨胀土的压实度、初始含水率及上覆荷载,估算其可能产生的膨胀变形量,具有较好的工程应用价值。     

膨胀土边坡抗滑桩数值模拟分析

以引江济淮膨胀土边坡为研究对象,以温度场模拟湿度场、建立温度场与湿度场等价转化条件,进而采用数值模拟方法研究膨胀土边坡吸湿膨胀变形机理、抗滑桩对膨胀土边坡的加固机理及抗滑桩在边坡上的最佳布置位置。取现场原状中等膨胀土并分别制成初始含水率15%(初始干密度1.45 g/cm~3)、初始含水率17.5%(初始干密度1.53 g/cm~3)、初始含水率20%(初始干密度1.60 g/cm~3)的三种土样,然后进行室内试验并获得土体普通物理力学指标参数及热力学指标参数。利用这些参数,进行不同土质条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形的数值模拟及有抗滑桩条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形模拟。计算结果表明,不同土质条件下随着降雨时间增长边坡土体变形均在增长,但膨胀土初始含水率大、干密度大,边坡土体变形较小;抗滑桩能够大大降低膨胀土边坡滑坡风险,抗滑桩布置在边坡中部时,膨胀土边坡的变形最小。     

大型浸水模型试验在多哈新港项目中的应用

土体的膨胀性能主要由土体中亲水性矿物质(高岭石、蒙脱石、伊利石)的组成和比例含量有关,土体特有的矿物成分具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定,使得膨胀土具有会随土体含水量的变化而产生隆起或沉降变形的特征。目前国内外主要采用水洗法与干筛法测定土体的液塑限,在某种程度上无法客观反映土体中亲水性矿物质的组成和比例含量关系,本文以多哈新港项目为载体,采用大型浸水模型试验研究港池开挖土体的膨胀性能,模拟港池开挖料在"全湿"极端条件下的膨胀性能,并以此参数为指导港池开挖料的使用,为项目的顺利履约创造条件,形成了良好经济效益和社会效益。     

土壤稳定剂改良航道岸坡膨胀土试验研究*

为提高航道岸坡膨胀土的水稳性及干湿条件下的抗裂隙能力，选用浓缩型MB-148 CA型土壤稳定剂对膨胀土进行土性改良。开展土的水稳性、干湿循环条件下的无侧限抗压强度以及扫描电镜试验，从宏、细、微观多角度研究MB-148 CA型土壤稳定剂的改良效果及机理。试验结果表明：1）改良后土体水稳性较好，无侧限抗压强度显著优于素膨胀土。在干湿循环条件下土体强度衰减速率及裂隙扩展速率得到有效抑制。2）土壤稳定剂改良膨胀土的稀释浓度不应低于为1:300（体积比）。     

聚乙烯醇纤维加筋水泥固化疏浚土静力特性试验研究

疏浚土由于其高含水率、低渗透性、低承载力等特性,无法大规模的利用.文中选用聚乙烯醇(PVA)纤维作为加筋材料,P.O42.5普通硅酸盐水泥作为固化材料,对长江中下游航道疏浚土进行固化,分别对养护龄期为7、14、28 d的固化疏浚土进行静力特性试验,探究了不同养护龄期、纤维掺量及长度模数对固化疏浚土强度的影响规律,为长江中下游疏浚土的加固利用提供参考.试验结果表明:养护龄期为7、14 d时,土体的黏聚力随纤维长度模数和掺量的增加而逐渐增大;养护到28 d时,土体的黏聚力随纤维模数和掺量的增大有最大值.随着纤维长度模数和掺量的增加,土体的内摩擦角逐渐降低并趋于稳定,随着养护龄期的增加,纤维对内摩擦角的影响逐渐减小.PVA纤维的最佳长度模数和掺入量分别为6 mm和0.1%,此时纤维对疏浚土的加固效应最佳.     

疏浚吹填粉土固化室内试验

基于北方港口疏浚吹填粉土振动液化和土体稳定性差的特性,开展室内固化试验。研究吹填粉土固化后的物理力学性质变化及规律,分析固化粉土作为围埝、人工岛和路基填筑材料可行性,为疏浚吹填粉土资源化利用提供技术支撑。结果表明:水泥掺量为3%~12%时,吹填粉土固化后塑性指数为10. 4~15. 5,黏性和密实程度增大,抵抗变形能力增强,渗透性减小,转变为典型的黏性土;水泥掺量相同工况下,随着龄期的增加,吹填粉土固化强度不断增加,龄期14 d时平均强度可增加到28 d龄期的76%;疏浚吹填粉土的水泥掺量为3%~12%固化后,28 d龄期后再经水浸泡48 h的无侧限抗压强度为96~624 kPa,强度值相对变化≤16. 5%,水稳性能好,可作为水下围埝和人工岛等的填筑材料,具有重大实际应用价值。     

连云港徐圩港区海相软土固化特性及强度劣化机理研究

依托连云港徐圩港区二港池多用途泊位转运区软基处理工程,开展海相软土固化、干湿和冻融循环试验,研究水泥混掺石灰、粉煤灰和石膏固化土的固化特性和强度劣化机理。结果表明：水泥和石灰混掺的固化效果、干湿循环耐久性最优,水泥和粉煤灰次之,水泥和石膏最差;水泥+石灰固化土28 d龄期强度分别为水泥+粉煤灰、水泥+石膏固化土强度的2.3～2.9倍、4.7～7.8倍;经历1次和5次干湿循环后,固化土无侧限抗压强度分别降低了10.0%～51.7%和28.8%～69.9%,表明第1次干湿循环对固化土强度影响最为显著;5次冻融循环后,固化土动弹性模量降幅为56.3%～60.3%,质量损失率为10.9%～14.0%;干湿、冻融循环后,固化土微观结构遭到破坏、土体孔隙增加是其强度降低甚至破坏的主要原因。     

大气影响下平顶山膨胀土地基的变形研究

地基变形是土力学中的主要研究课题之一.由于膨胀土具有湿胀干缩特性,膨胀土土体含水率随季节的变化在大气影响下可引起地基的显著变形,易导致建筑物开裂、不均匀沉降等病害.所以大气影响下膨胀土变形量的分析研究是很有必要的.文章针对平顶山市大气影响下膨胀土地基水分变化引起的地基变形进行分析;计算变形的关键是确立含水率沿深度变化的分布,利用工程计算分析,以室内实验和现场实验为根据,定量分析了平顶山膨胀土的性能与含水率的变化关系及胀缩性能特点.     

卸荷粘性土体的静止土压力系数

本文针对基坑开挖卸荷的问题,就卸荷土体的静止土压力系数、超固体土体的静止土压力系数以及正常固体土体的静止土压力系数三者之间的关系问题,进行了试验研究,目的在于强调卸荷土体静止土压力系数与加荷状态静止土压力系数的不同之处。     

考虑干湿循环的膨胀土航道边坡稳定分析及治理措施*

针对航道边坡土体为膨胀土时极易产生季节性、浅层性滑动,影响航运能力及工程安全的问题,依托芜申航道南京段失稳边坡处治工程,对膨胀土进行往复干湿循环后的直剪试验和考虑干湿循环效应的稳定性分析。结果表明：随干湿循环次数的增加,膨胀土的黏聚力、内摩擦角逐渐衰减,其衰减主要发生在前3次干湿循环过程中,之后趋于稳定;黏聚力的衰减程度远大于内摩擦角;考虑干湿循环效应引起的土体强度衰减,是获得膨胀土边坡真实稳定系数的正确计算方法。针对失稳边坡提出采用门字形抗滑桩的处治措施,应用效果良好,具有较好的工程借鉴意义。     

木钙减水剂对淤泥固化土流动度影响规律的试验

疏浚淤泥固化后用作填土资源时,通常采用泵送的方式将其输送至现场。采用试验的方法研究木钙减水剂对淤泥固化土流动度的影响规律,并对试验结果进行分析。结果表明,木钙减水剂掺量对淤泥固化土流动度的影响存在阈值,水泥掺量为5%时,木钙减水剂掺量阈值为0.8%;当木钙减水剂掺量大于阈值时,随着掺量的增大,淤泥固化土流动度呈“阶梯式”增加;在实际工程中,木钙减水剂掺量存在一个合理范围,水泥掺量为5%时木钙减水剂掺量的合理范围为0.8%～2.4%。     

硅灰液掺工艺在高性能混凝土生产中的研究与应用

介绍了一种将粉状硅灰"液化"后掺入混凝土中的生产工艺,通过一系列试验论证和实际应用,证明了硅灰液掺工艺较粉掺工艺对混凝土生产效率可提高20%～30%,性能质量的控制较好,并且具有环境保护意义。