吴子高速公路黄土路基的湿陷性研究

从分析黄土的微结构变化入手,通过原状黄土和压实黄土的湿陷试验结果分析对比,研究黄土填料的湿陷性质及规律性。在含水量和密度相同的条件下,压实黄土的湿陷性高于原状黄土的湿陷性;湿陷系数与黄土的潮湿状况有关,土样含水量愈低,其湿陷系数愈大,随着含水量的增加,湿陷系数逐渐减小;填料的湿陷系数与压实度有关,填料的压实度愈小,湿陷系数愈大。     

压实黄土湿陷变形影响因素分析

由于黄土特殊的工程性质和内部结构的复杂性,黄土地区公路出现了一些湿陷破坏事故,严重影响了公路的经济效益和社会效益的发挥.该文采用双线法分析了原状黄土和重塑黄土的湿陷性,并对压实黄土湿陷变形的影响因素进行了讨论.结果表明,在低压力下,重塑黄土的湿陷性比原状黄土大,在高压力下,两者的湿陷性相差不大.压实度、含水量和龄期对压实黄土的湿陷性影响较大,应重视路基下部的压实.     

湿陷性黄土路基强夯与浸水试验研究

由于水对黄土湿陷性的影响,公路路基在黄土地区的处治技术一直是研究的重点。为了研究强夯前、后路基的湿陷性处治效果以及在浸水前、后路基的沉降变形规律,在现场布置相应的处理方案与检测方法,对应于三种不同能级的强夯手段,通过土工试验结果,研究强夯前、后压实度与湿陷系数随土体深度的变化规律;通过现场载荷试验,研究原状未浸水、原状浸水、强夯未浸水、强夯浸水四种不同类型场地的地基极限承载力;通过浸水试验,研究强夯后浸水与未浸水场地的载荷与沉降变形曲线,沉降变形与时间曲线,分析不同的荷载下相应能级强度与变形的关系。     

湿陷性黄土路基物理力学性质试验研究

为有效预防黄土路基湿陷病害的发生,以银古高速公路辅路K13 140~200为试验路段,通过对黄土路基的颗粒组成和矿物成分分析,对其物理和力学性质进行了试验研究。研究结果表明,黄土路基的湿陷性破坏与黄土的物理力学性质有关,黄土中粉粒及可溶盐含量高,是造成黄土路基产生湿陷性破坏的重要因素;黄土路基的湿陷变形和边坡坍塌主要是由粘聚力的剧变引起,而内摩擦角没有显著变化;在一定压力下,黄土路基的压缩和湿陷变形总量趋于定值,与浸水和加荷的先后关系不大;压缩变形较小,浸水后的湿陷变形就大,反之亦然。研究成果将为黄土路基的病害防治提供科学依据。     

黄土路基压实变形影响因素分析

以宣大高速公路河北段为依托,基于室内固结试验,分析了压实黄土变形特性,引入压缩变形系数,分析了压实黄土的物理指标(含水量、压实度)与变形指标(压缩变形系数、压缩系数)的关系,采用双曲线拟合法来表达压缩变形曲线结果。结果表明,含水率引起的结构性变化对压实黄土的侧限压缩特性有一定的影响,影响程度随试验含水率增大而增大;随压实度的增大而减小;随外荷作用增大而增大。     

湿陷性黄土路基基本特性与微观结构试验研究

首先分析了湿陷性黄土的结构性特征和湿陷特征,以某湿陷性黄土路基工程为例进行试验,得出不同饱和度条件下黄土的湿陷规律,并分析了湿陷前后黄土的微观结构。X 能谱分析结果表明：湿陷性黄土中的胶结物类型主要是 Fe的倍半氧化物、黏土性矿物,其次为碳酸钙。固结试验结果表明：随着压力的增加,土体的湿陷系数先增大后降低,300 kPa时的湿陷系数能实际反应土体的湿陷性特征。微观试验结果表明：黄土湿陷后的结构重新排列,颗粒之间的接触性连接和胶结性连接发生变形,微孔隙越大,湿陷性越强。     

湿陷性黄土变形的各向异性及与浸水路径的无关性

通过对原状Q3黄土进行单轴压缩试验,分析了不同加载方向和浸水路径对湿陷性黄土变形特性的影响,讨论了湿陷性黄土变形的各向异性以及增(减)湿过程中变形与浸水路径的无关性。结果表明,黄土的湿陷变形与压缩变形的各向异性相当显著,而且按不同方向压缩的过程中,湿陷变形与压缩变形之间存在相互转化关系:竖向压缩时,土体的湿陷性最大,压缩性最小;沿45°方向压缩时,土体的湿陷性最小,压缩性最大;沿水平方向压缩时,其湿陷性和压缩性都介于前两者之间。按不同方向压缩时,试样浸水饱和后的压缩性基本相同,即饱和黄土的压缩变形是各向同性的。黄土的湿陷性和压缩性都与浸水路径无关,试样浸水后的压缩性与初始含水量无关,不同的浸水路径和加荷路径对浸水试样的压缩性没有影响。     

黄土增湿变形特征与湿陷计算方法

根据黄土的工程特性,在大量的黄土湿陷试验成果的基础上,分析了黄土增湿变形的特征.试验结果表明土在某一级荷重下,黄土的湿陷变形随起始含水量的增加而减小,在小的浸水压力范围内,随压力的增大而增大,而在大的压力范围内,却随压力的增大而减小,但黄土的湿陷总变形不受浸水路径和加荷路径的影响.黄土在较小压力下减湿时,会增大后期的湿陷,在应力较大且不变条件下减湿时,对后期的浸水湿陷并无影响.并应用割线模量理论方法,初步建立了黄土增湿湿陷变形的计算方法.     

不同含水率重塑黄土变形特性分析

采用侧限压缩固结仪,对相同干密度、不同含水率的重塑黄土(Q3)进行压缩固结试验。借鉴原状黄土湿陷性的研究方法,分析了含水率对于重塑黄土的变形影响。结果表明:在给定应力水平下,土样的最终应变随着含水率的增大而增大。在给定含水率下,土样的最终应变随着应力的增大而增大。重塑黄土仍具有较大的湿陷性,在给定的应力作用下,随着含水率的增加,湿陷系数呈线性减小。     

压实度和含水量对于压实黄土力学特性的影响

通过压实黄土的室内回弹模量试验、湿陷试验、动三轴试验和抗剪强度试验,分析了压实度和含水量对压实黄土的静态回弹模量、附加压缩变形、动模量、动阻尼比和抗剪强度力学性质的影响。试验发现,在常用的95%的压实度基础上继续提高压实度对于提高压实黄土的回弹模量和抗剪强度仍然很有效;当压实度达到90%以后,压实黄土浸水以后产生的附加压缩变形基本可以消除。试验结果为黄土地区路基压实标准确定以及回弹模量、抗剪强度等取值提供了依据。     

氯化钙预处理的压实黄土的力学特性

研究通过液塑限、击实、无侧限抗压强度和固结等试验,探讨了无水氯化钙(CaCl_2)处理的湿陷性黄土在压实作用下的工程性能。结果表明:高CaCl_2掺量处理的黄土抗湿陷性能总体上有所增强;在最优含水率干侧,无侧限抗压强度(UCS)一般随含水率的增加而增大,在最优含水率湿侧则相反;加入CaCl_2可以降低变形后的压陷率,且对含水量的敏感性较低。通过扫描电子显微镜(SEM)可直观地观察到土壤团聚体的大小,这是由CaCl_2和压实力的双重影响而形成的增强胶结作用。化学预处理湿陷性黄土在压实后的胶结机理正在研究中。     

对高速公路路基基底碾压施工技术分析

湿陷等级属于I(轻微)~Ⅱ(中等)非自重性黄土,可以通过对路基基底采用冲击压实的施工方法来提高地基强度,减少沉降量。冲击之后对1 m深度范围内土样进行检测,若平均压实度达到90%以上,平均湿陷系数小于0.015,说明湿陷性基本消失;若检测不合格可以通过继续冲击压实的施工方法,达到消除黄土湿陷性的目的。     

黄土湿陷性及其影响因素分析

针对兰州地区黄土湿陷性问题,通过大量的室内试验,调查了不同埋藏深度黄土各项物理力学指标和湿陷等级的分布规律。在此基础上,采用数理统计方法,分析了天然含水率、孔隙比、干密度、饱和度等基本物理指标与湿陷系数的相关性。研究结果表明,随着土体埋藏深度的增加,黄土湿陷性逐渐降低,其各项物理指标沿深度方向亦呈规律性分布。黄土湿陷系数随着天然含水率、饱和度、干密度、液限、塑限、塑性指数的增大而减小,而随着孔隙比、压缩系数的增加呈增大的趋势。最后,考虑黄土各项物理指标之间存在一定的相关性,因此采用因子分析法,建立黄土湿陷系数与多个物理指标的回归关系,并与现场实测数据进行对比验证其准确性。     

黄土结构及物性指标对自重湿陷影响分析与预测

以自重湿陷性黄土场地室内外试验数据为基础,研究了黄土的微结构、地层结构、压缩模量与自重湿陷性的关系。结果表明:自西向东,由单粒、架空孔隙和点接触的微结构,逐步向由凝块状或集粒、粒间孔隙、面接触的微结构过渡;黄土地层基本呈水平层状结构,但分层数及厚度、湿陷性差异明显;压缩模量与自重湿陷量的变化规律相反。对黄土自重湿陷系数影响最大的是孔隙比,其次是干密度、含水率;所建立的自重湿陷系数与4个物性指标间的关系式,可预测分析黄土的自重湿陷系数;提出的预测和评价黄土自重湿陷量的公式是可行性。     

冲击碾压在城市道路湿陷性黄土路基处理中的应用研究

为了研究冲击碾压对城市道路湿陷性黄土路基的处理效果，针对甘肃国际陆港中心区道路建设场地湿陷性黄土特点，设计了湿陷性黄土路基冲击碾压处理方案，采用土体沉降量、压实度、湿陷系数、压缩模量等参数表征处理效果，研究不同冲击碾压遍数下路基不同深度范围的土体处理效果。结果表明:冲击碾压能够有效改善湿陷性黄土路基压实度、压缩模量、湿陷性，冲击碾压25遍后深度为80 cm的黄土湿陷性完全消除；冲击碾压对150 cm范围内的湿陷性黄土压实度提高效果显著，冲击碾压对湿陷性黄土的有效处理深度为1.5 m。     

黄土湿陷特性及与物理指标相关性分析

以太原地铁1号线黄土区初勘黄土为研究对象,通过开展大量的室内黄土湿陷试验(双线法),得到湿陷系数及其物理力学数据,以此来评价该区域黄土地湿陷性。通过土体物理力学指标与黄土湿陷系数散点图,分析了各指标与湿陷系数的相关性,并建立了它们之间的回归关系。     

鲁中黄土湿陷性研究

结合济南绕城高速公路南线黄土地基加固现场勘探和室内试验资料,分析了鲁中黄土的颗粒组成、结构特性和湿陷机理,探讨了鲁中黄土湿陷系数与孔隙比、上覆压力及含水量之间的关系和变化规律,提出了当湿陷性黄土的含水量超过其湿陷起始含水量时计算湿陷系数的经验公式。     

冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制

为研究冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制,对压实黄土进行补水条件下的冻融循环试验,测试了冻融循环前后压实黄土的温度、水分、变形、干密度、孔隙比和湿陷变形。结果表明:反复的冻融循环引起了压实黄土反复的冻胀和融沉变形,土样中水分不断增加且向中上部聚集,干密度减小,孔隙比增加,最终导致黄土湿陷变形增加;冻融循环和增湿作用引起的压实黄土结构疏松和强度弱化是黄土地基和路基湿陷变形增加的主要原因。研究成果为季节冻土区黄土湿陷产生的原因和机制研究提供了一种新的思路和解释,为黄土湿陷灾害防治提供了科学依据。     

湿陷性黄土拓宽路基变形特性及强夯法处治效应模型试验

为揭示湿陷性黄土地区过湿拓宽路基变形破坏机理及强夯法处治效应,研制了离心场土工构造物变形测试系统,升级传感器电测手段,以浸水入渗条件下高速公路拓宽工程为研究载体,建立与实际应力相符的离心试验模型,通过试验得出了浸水增湿后拓宽路基的沉降变形特征和拓宽地基强夯处治效果。结果表明:拓宽路基坡脚处高含水量对拓宽黄土路基稳定性有显著影响,新路基坡脚水分聚集或地基内部水位上升导致黄土地基发生湿陷的条件成熟,在上部拓宽路基荷载的作用下,整个地基会发生整体或局部湿陷,进而引发整个拓宽新老路基脱节滑移;强夯法能很好地改善黄土地基的湿陷性,保证拓宽路基的整体稳定性。     

冀鲁地区黄土公路路基处理技术对比分析

为研究湿陷性黄土合理的压实工艺,在莘南(莘县—南乐)高速公路聊城莘县段铺设试验路段,设计振动碾压、冲击碾压及强夯3种处理方案,通过对比分析经3种方案处理后黄土的沉降量、湿陷性,得到不同处理方式后路基沉降量和湿陷系数的变化,分析不同处理方案的有效处理深度和适用性。