改性红粘土的击实特性试验研究

分别通过掺石灰、掺砂以及掺石灰和掺砂联合对郴宁高速公路三个桩号的红粘土进行了击实试验,分析了干密度与含水量的关系、干密度与掺和比的关系、最优含水率与掺和比的关系以及击实的影响因素。结果表明：掺和不同配合比的外添料后,红粘土击实曲线呈现不同的变化规律。掺石灰的红粘土其最佳含水量随着掺石灰比的增大而提高,而干密度则随着掺石灰比的增大而减少。这是由于石灰引起了粘土颗粒的集聚占了大孔隙改变了土颗粒有效的级配影响了压实效果;掺砂红粘土的最优含水量的和最大干密度随着掺砂比的提高刚好与掺石灰红粘土的变化规律相反;联合采用石灰和砂粒进行改性处理时,最大干密度和最优含水量都处于单独掺料的特征之间,基本变化规律与掺砂处置的情况类似,说明砂粒对红粘土的改性处置效果要大于石灰的影响。     

冻融作用下石灰改良土微观特性研究

为研究冻融作用下石灰改良土的微观机理,使用扫描电镜(SEM)对最优石灰掺量(6%)的石灰改良土及素土的微观结构进行分析,探讨不同冻融次数对石灰改良土微观结构的影响。试验研究结果表明:随着冻融次数的增加,素土土体结构破碎,土颗粒粒径变小,大孔隙数目减少,但总的孔隙数量增多,土颗粒间接触点数目增多;石灰改良土在冻融次数较少时土体破碎,碎屑物质较多,孔隙被碎屑填充,团聚体数量减少但体积增大;冻融次数较多时,土体孔隙数量减少,碎屑与胶结物质结合充分形成大团聚体,土体多为整体嵌合的集合体。因此,在土体中掺入适量石灰拌和均匀,且压实度满足设计要求的石灰改良土,可减轻路基的冻胀现象。     

土石混和料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪对土石混合料进行击实试验,不同击实功、击实方法及超粒径处理方法情况下击实试验结果表明:土石混和料的最大干密度和最佳含水量随粗颗粒含量不同而不同,其中粗颗粒含量较少时,击实功的变化对土石混合料干密度的影响较大;对于土石混合料,不同击实方法得到的最佳含水量和最大干密度均相差较大,其中大型击实法得到的最大干密度值最大;对于土石混合料中超粒径部分,采用等重量替换法处理时中型击实试验得到的最大干密度与大型击实试验结果接近.     

土石混和料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪对土石混合料进行击实试验，不同击实功、击实方法及超粒径处理方法情况下击实试验结果表明：土石混和料的最大干密度和最佳含水量随粗颗粒含量不同而不同，其中粗颗粒含量较少时，击实功的变化对土石混合料干密度的影响较大；对于土石混合料，不同击实方法得到的最佳含水量和最大干密度均相差较大，其中大型击实法得到的最大干密度值最大；对于土石混合料中超粒径部分，采用等重量替换法处理时中型击实试验得到的最大干密度与大型击实试验结果接近。     

冻融循环作用下石灰改良粘土无侧限抗压强度试验研究

为探究石灰改良路基粘土强度受冻融循环作用的衰减规律,进行了冻融循环作用下土体的无侧限抗压强度试验.试验结果表明:石灰改良粘土的无侧限抗压强度随冻融循环次数逐渐增加而减小,随掺灰剂量逐渐增大而增大,单次循环强度衰减值随着冻融循环次数的增多而逐渐降低,至6次冻融循环后,强度值逐渐趋于稳定;冻融作用后强度衰减率随着掺灰剂量的增大而减小;经过冻融作用后,高压实度土体强度衰减率高于低压实度土体,不同压实度的石灰改良粘土强度差值逐渐减小;掺灰剂量的增加对于含水率高的土体可起到明显的减水作用,石灰的掺加有效增强了土体的抗冻融能力.     

中粗砂改良膨胀土的物理性质试验研究

通过对膨胀土掺加不同比例的中粗砂，开展液塑限试验和击实试验，研究了中粗砂改良膨胀土的液限、塑限和塑性指数变化特性以及击实特性，探讨中粗砂作为膨胀土路基改良剂的可行性。结果表明:随着中粗砂掺量的增加，膨胀土的液限、塑限和塑性指数逐渐降低；最大干密度随着中粗砂掺量的增加呈一元三次函数关系增大，最优含水量则呈一元二次函数关系逐渐减小，最大干密度随最优含水量的增大呈一元二次函数关系减小。     

路基石灰稳定土的强度特征与干湿循环损伤效应

为研究干湿循环作用对路基石灰稳定土填料的力学性能的影响及机理,首先开展石灰稳定土的击实试验以确定最优石灰掺量,然后对不同含量的石灰稳定土试样进行无侧限抗压强度试验,结合扫描电镜试验分析强度改性的微观机理。结果表明:石灰掺量为6 %的土样最大干密度达到峰值,密实度最优;干湿循环作用造成石灰稳定土力学特性的显著下降,随着干湿循环从零增至10次的过程中,石灰稳定土的无侧限抗压强度、弹性模量逐渐衰减,且养护28天的强度指标明显高于养护7天的试样;随着干湿循环次数增加,石灰稳定土内部孔隙的数量不断增加,尺度不断扩大;由微观图像发现石灰稳定土中的孔隙在干湿循环中逐渐扩大,密实度逐渐下降。     

掺砂砾改良盐渍土路用性能的试验研究

采用掺拌1:1砂砾对西宁南绕城高速公路中硫酸盐渍土进行改良，分析了砂砾改良前后盐渍土的微观结构，并分别采用振动压实和重型击实对改良弱盐渍土的压实效果进行分析。结果表明:砂砾能有效改善盐渍土的级配，增加颗粒间的摩阻力，使土的抗剪强度得到较大提高，同时增强土体的结构性；弱盐渍土采用振动法压实获得的干密度大于用重型击实获得的干密度，压实效果更好，工程中宜用振动压实法确定盐渍土的室内最大干密度。     

粘性粗粒土的击实试验研究

在对粘性粗粒土的大型击实试验过程中,着重分析了击实功、粗颗粒含量对击实效果的影响,发现最大干密度随着粗颗粒含量的增大而呈抛物线性变化,最佳含水量则随着粗颗粒含量的增大而呈线性减小,粘性粗粒土的最大干密度随击实功的增大而呈抛物线性增大,最佳含水量随击实功的增大而呈线性减小;同时通过大型击实试验与不同超粒径处理方法后的重型击实试验及振动台法试验结果对比发现:只有等量替代法后重型击实试验结果与大型击实试验结果基本一致,其它处理方法后的试验结果偏小,振动台法则明显偏大.     

压实黄土不同含水率理下微观结构特征

土的物理力学性质的差异或变化取决于土的微观结构.路基强度与变形的破坏,其根本原因是出自于土体内部结构的复杂性.以扫描电镜和数字图像处理系统为工具,定性和定量分析了不同含水率条件下击实黄土的微观结构特征.结果表明,不同含水率条件下,击实黄土的平均孔隙直径、平均孔隙面积和平均孔隙周长在最佳含水率下达到最小值.随着含水率的增大,击实黄土大、中孔隙的含量减小,微、小孔隙的含量增多.其微结构模型也发生相应的变化:松散集粒结构→紧密集粒结构→镶嵌结构→紊流结构→定向排列结构.     

聚丙烯纤维加筋土路用性能试验研究

在土中掺加聚丙烯纤维可以有效的改善土体的力学性能,为了解掺加聚丙烯纤维对土体路用性能的影响,采用了击实试验、CBR试验和回弹模量试验,研究了掺加纤维、击实功对各指标的影响。试验结果表明,掺加聚丙烯纤维降低了土体的最佳含水量和最大干密度,尤其是对最佳含水量的影响比较显著;掺加聚丙烯纤维可以显著的提高土体的CBR值和回弹模量,并且随着纤维掺量的增加(纤维与干土的质量比:0%~0.6%),纤维加筋土的CBR值和回弹模量也随之增加,加筋土的CBR值受到试验击实功的影响比较显著,提高击实功有利于纤维加筋作用的发挥,因此,在土中掺加聚丙烯纤维可以改善土体的路用性能。     

标准击实试验的曲线拟合方法

对击实试验中矿料和含水量之间的函数关系,基于数值逼近原理,构造三角函数进行曲线拟合,而后对其求导得到最大干密度和最佳含水量。其误差用均方差描述,计算很符合矿料击实曲线的分布规律。结合实例为处理击实试验数据提供了一种方法。     

掺钢渣稳定土的击实性能试验研究

为研究掺钢渣稳定土的击实性能，以焦桐高速公路工程叶舞段沿线低液限黏土为原材料，分析掺钢渣后影响其最大干密度与最优含水率的因素。在综合考虑钢渣掺量、钢渣陈化龄期和钢渣最大粒径3个因素作用下进行室内击实试验，利用正交试验法，得到了影响钢渣土干密度因素的主次程度，并通过极差分析法和方差分析法分析各个因素对击实土样最大干密度和最优含水率的影响规律。     

土石混合料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对土石混合料进行了击实试验。试验结果表明:粗颗粒含量对土石混合料的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是土石混合料最大干密度变化的分界点;最大粒径对土石混合料的最大干密度和最佳含水量影响较小。土石混合料的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,当粗颗粒含量大于70%时,土石混合料中细粒土的含水量急剧增加。     

石灰改良含砂低液限土在高速公路拓宽路基中的应用研究

在室内通过对不同石灰剂量稳定的含砂低液限粘土的击实试验和CBR试验,研究了其击实特性和水稳定性,确定了石灰的合理掺量。试验结果表明:石灰掺量为3%、4%时相对未掺石灰的含砂低液限粘土水稳定性明显提高;最大干密度随掺灰量增加而降低,掺量超过4%后,降低幅度减小并趋于稳定,最佳含水率变化规律则相反,确定石灰合理掺量为4%;最后确定了路基93、94区采用掺灰3%稳定土、96区采用掺灰4%稳定土的技术方案。对路基填筑后的沉降观测表明:沉降速率满足要求,路基较为稳定。     

超粒径土石混合料最大干密度的试验研究

采用自行研制的大型击实仪对超粒径土石混合料进行击实试验,同时对土石混合料超粒径部分采用剔除法、相似级配法及等量替换法处理后进行中型击实试验,根据试验结果,提出采用等量替换法可间接求出超粒径土石混合料最大干密度的结论。其次,对于连续级配的土石混合料,采用剔除法处理其超粒径部分,得出不同最大粒径下的松装密度、干燥密度、最大干密度和最佳含水量,从而提出剔除法处理超粒径土石混合料的最大干密度确定方法。最后综合比较等量替换法和剔除法的优缺点及适用条件,提出超粒径土石混合料最大干密度的确定方法。     

确定水泥稳定碎石最佳含水量和最大干密度的方法探讨

为解决水泥稳定碎石通过击实试验很难得到规律良好的击实曲线的缺陷,首先通过标准击实法得出水泥-石屑的最大干密度和最佳含水量,然后根据结合料的击实原理及原材料的本身特性,提出水泥稳定碎石的最佳含水量和最大干密度的理论计算公式,并与室内振动击实法和现场灌砂法试验结果进行对比验证其准确性。通过对比分析可知:理论计算的最佳含水量与振动击实试验结果相比仅差0.1%~0.2%,最大干密度与现场灌砂法确定的最大干密度接近,并且稍大于振动击实法和现场灌砂法确定的最大干密度,因此按理论计算的最大干密度为标准,在现场实测压实度时就避免了出现超100%的现象。     

改良盐渍土物理力学性质试验研究

盐渍土作为一种性质特殊的土体,在用作路基填料时表现出易溶陷、盐胀、腐蚀等问题。结合某铁路工程建设,采用石灰、水泥及粉煤灰对盐渍土进行改良试验研究,分析了石灰、水泥及粉煤灰掺量对改良盐渍土的击实特性及无侧限抗压强度的影响关系。结果表明:改良盐渍土的最优含水率随改良材料掺量的增加而增大;除水泥改良土的最大干密度随改良材料的增加而增大外,石灰、石灰粉煤灰、石灰水泥改良土的最大干密度均随改良材料掺量的增加而减小。改良盐渍土的无侧限抗压强度与龄期呈正相关关系。龄期一定时,因部分石灰水化和物理作用的不完全致使石灰、石灰粉煤灰及石灰水泥改良盐渍土的无侧限抗压强度随改良材料掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势,而水泥改良盐渍土的无侧限抗压强度则随改良材料掺量的增加而增大。     

戈壁盐渍土地区水泥稳定碎石击实特性研究

戈壁盐渍土地区具有年温差较大、集料和拌合用水含盐量高等特征。为了分析温度、硫酸盐含量对水稳碎石击实特性的影响,首先通过击实试验分析了温度、硫酸钠含量对最佳含水率、最大干密度影响。其次,采用极差法分析了温度、硫酸钠含量对最大干密度的影响程度。基于此,通过SEM电镜扫描试验分析了击实后水稳碎石的微观结构。结果表明：温度<32.4℃且逐渐减小,最大干密度减小,最佳含水率增大;温度>32.4℃且逐渐增大,最大干密度增大,最佳含水率减小。硫酸钠含量增大,水稳碎石湿润性减小,最大干密度减小,最佳含水率增大;极差分析表明最大干密度受温度(0.055)影响比硫酸钠含量(0.016)大;温度>32.4℃,水稳碎石结构密实,孔隙最少,易击实;温度<32.4℃且逐渐减小,水稳碎石结构复杂,难击实。因此温度、硫酸钠含量可通过改变硫酸钠3种状态(Na₂SO₄溶液、Na₂SO₄·10H₂O、无水Na₂SO₄晶体)所占比例来改变水泥稳定碎石...     

初始状态对膨胀土承载比试验的影响

文章对膨胀土石灰改良膨胀土初始含水量与干密度以及膨胀率对其加州承载比(CBR)值的影响规律,通过室内承载比试验,按照相关的试验规范的步骤进行CBR试验,分析了膨胀土和石灰改良膨胀土的CBR随着压实度变变化的基本规律。发现膨胀土的CBR值随其膨胀潜势等级、含水量、压实度变化的规律,CBR值对应的含水量大于最佳含水量,其差值随压实度的减小而减小.这些特征与膨胀土的固有膨胀特性以及膨胀潜势等级有关.膨胀土用于路堤填筑时,含水量宜按较最佳含水量稍大,并略低于塑限,干密度较最大干密度略低的标准控制,这才有利于路堤的长期稳定。