蒙脱石含量对粉质黏土填料压实和强度的影响

鉴于黏土矿物中蒙脱石的亲水性最强,开展了蒙脱石含量对粉质黏土压实及直剪强度特性影响的试验,运用凸面接触微观模型分析了蒙脱石对抗剪强度的影响机理,采用偏相关分析方法分析了影响粉质黏土抗剪强度因素的主次关系。结果表明:随着蒙脱石含量提高,粉质黏土的最大干密度呈加速减小的非线性变化趋势,最优含水率呈加速增大的非线性变化趋势;粉质黏土抗剪强度与蒙脱石含量呈负相关性,并随垂直压力增加趋于明显;饱和含水率条件下,粉质黏土摩擦角随蒙脱石含量增大呈线性减小趋势,黏聚力随蒙脱石含量增大呈线性增大趋势;影响粉质黏土抗剪强度的主导因素依次为垂直压力、含水率、蒙脱石含量、压实系数。     

细粒尾矿固结度、压实度及其力学指标间的规律研究

细粒尾矿在堆坝过程中由于尾矿坝高度不断增大，其固结度也在不断改变，相应的抗剪强度指标也随之改变，抗剪强度指标对堆积坝的稳定性分析至关重要。对尾矿砂进行相应的固结试验及直剪试验，以及不同压实度下的直剪试验，推导了固结度与压实度之间表达式。结果表明：随固结度增大，土体粘聚力减小而内摩擦角增大；随压实度增大，粘聚力及内摩擦角均有增大趋势；尾矿砂固结度与压实度之间满足一定的关系。不同固结度下尾矿抗剪强度指标可以方便地通过不同压实度下的直剪试验获得。     

玄武岩纤维加筋粉质黏土的静动力学特性试验研究

玄武岩纤维作为一种新型环保高性能土体加筋材料,在土体中所表现出的静、动力学特性不同于一般的土工合成材料。为深入研究玄武岩纤维加筋粉质黏土的静、动力学特性,进行三轴压缩试验和动三轴试验,分析玄武岩纤维掺入量以及土体含水率等因素对粉质黏土抗剪强度、剪切模量以及阻尼比的影响。研究结果表明:纤维的加入能显著提高土体的抗剪强度,而纤维对粉质黏土抗剪强度参数的影响主要体现在黏聚力的提高上,对内摩擦角的影响比较小;含水率在最优含水率18.5%时,土体的抗剪切强度达到最大值。在应变一定时,土体的动剪切模量随着纤维掺入量以及含水率的增大先增大后减小;阻尼比随着纤维掺入量的增大先减小后增大,而含水率对阻尼比的影响较小。总体而言,在最优含水率18.5%,最佳纤维掺入量0.2%情况下能显著改善粉质黏土的静、动力特性。本文的研究成果将为玄武岩纤维加筋土路基的设计提供依据。     

湿陷性粉质黏土的组成成分及细观特征

针对具有湿陷性的粉质黏土,通过X衍射矿物成分分析、扫描电镜分析等方法,研究湿陷性粉质黏土的组成成分、细观形貌以及微区成分。结果表明:湿陷性粉质黏土与湿陷性黄土具有相似的矿物组成成分;粉质黏土颗粒间被钙质絮状包裹物胶结,浸水后剥落导致土骨架间胶结程度降低,胶结强度减弱,使得骨架颗粒脱离约束而重新排列,宏观上表现为湿陷变形的特性。     

纤维水泥粉砂土受力性能试验研究

以宁夏银川市某道路路基填筑的粉砂性土为试验对象,分别对粉砂土、水泥粉砂土、纤维掺量分别为0.1%,0.2%,0.3%的粉砂土和水泥粉砂土进行了三轴试验研究,分析了纤维对粉砂性土力学参数的影响规律。结果表明,掺加聚丙烯纤维能够显著提高粉砂性土的抗剪强度,为解决粉砂土路基路面开裂治理提供了理论参考。     

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。     

干湿循环过程导致水泥改良土强度衰减机理的研究

水泥改良土是铁路路基工程中重要的填料。通过试验研究干湿循环过程对水泥改良粉质黏土与粉土强度衰减的影响程度,分析干湿循环过程导致水泥改良土强度衰减的机理,并进行了试验验证。结果表明,土料中黏粒团的干缩湿胀变形是引起干湿循环后改良土强度衰减的主要原因,适当降低改良土料中黏粒的相对含量可以有效提高干湿循环后改良土的强度。对于粉质黏土,采用掺砂方法,可使干湿循环后的水泥改良粉质黏土强度降低率减少50%。前2次干湿循环是导致改良土强度降低的主要过程,第3次干湿循环后,改良土的强度变化将趋于稳定。     

基于FLAC~(3D)纤维石灰土路基边坡稳定性分析

通过室内试验研究了红黏土、纤维土、石灰土和纤维石灰土在浸水条件下的抗剪强度指标。基于试验结果,采用FLAC~(3D)软件对纤维石灰土路基边坡安全系数进行数值计算。计算结果表明,纤维石灰土路基边坡安全系数为红黏土路基边坡的2.1倍,红黏土填料中添加玻璃纤维和石灰对路基边坡稳定性有显著影响。研究结果可为类似工程提供借鉴。     

某铁路粉质黏土膨胀特性及对工程影响的研究

为研究自由膨胀率FS40%,蒙脱石含量M17%,阳离子交换量CEC(NH+4)多数在200~260 mmol/kg之间的粉质黏土填筑路基的可行性及填筑效果,通过现场取样、室内试验,对粉质黏土的基本物理特性、膨胀特性和抗剪强度变化规律进行分析,并对路基变形和稳定性进行检算。现场填筑试验结果表明,弱膨胀性粉质黏土直接填筑基床以下路堤可行,但高度不宜超过8 m。干湿循环试验表明,粉质黏土的内摩擦角基本保持不变,而黏聚力在第一次干湿循环后降低35%,并在以后的干湿循环过程中基本保持不变。     

合肥地区黏土膨胀特性研究

在合肥地区地铁隧道施工现场取典型黏土地层原状土样,进行了一系列室内试验和电镜试验,对合肥地区典型黏土土样的膨胀特性进行了研究。研究结果表明：合肥地区黏土土样具有弱膨胀性;得到了合肥地区典型黏土的膨胀力数据;合肥地区黏土的抗剪强度参数与含水率之间存在负指数函数关系;两种黏土存在裂隙结构面和致密结构面,微孔隙、微裂隙和黏土的颗粒排列等的差别是其具有不同膨胀特性的原因。     

室内残余剪切试验对新黄土与黏性土的适用性分析

通过实例分析了残余剪切试验的剪切速率对新黄土和黏性土残余强度值的影响，对比试验结果表明：①在工期紧时，可以直接用扰动带土每级压力下（固结稳定后）初始剪切峰值强度后的强度衰减稳定值，代替多次剪切的残余稳定强度值。②对于粉土或低塑性的粉质黏土，可以将残剪试验的剪切速度提高到直接快剪的速度0．6～0．8mm／min，不影响结果数据的准确性。③对于高塑性粉质黏土和黏土，剪切速率对试验结果有着明显的影响，为保证结果数据的准确性，仍以规范规定的最高限速（0．06mm／min）进行剪切。     

土体钻孔剪切仪自动化改造及应用研究

针对现有钻孔剪切仪存在的缺点,对既有土体钻孔剪切仪进行自动化改造。为评估改造后的钻孔剪切仪测定土体抗剪强度的适用性,以光谷创新基地黏性土及广佛环线琶洲站残积土为研究对象,利用改造后的钻孔剪切仪进行大量钻孔剪切试验,得到原状黏性土和残积土(原状、短时(2～3 h)浸水及24 h浸水)的抗剪强度参数。从多方面对钻孔剪切试验与直剪试验结果差异性进行分析,以南京禄口机场站粉质黏土为对象,重点对法向压力的影响进行分析。结果表明：黏性土和残积土的钻孔剪切试验数据的线性相关性良好。短时(2～3 h)浸水后,残积土黏聚力减少15.28%～40.45%,钻孔上部土体内摩擦角增大17.35%～30.90%,钻孔下部土体内摩擦角减少4.83%～8.75%。24 h浸水后,残积土黏聚力减少45.10%～69.33%,内摩擦角减少52.14%～69.87%。通过对比发现,钻孔剪切试验相比于室内直剪试验得到的黏聚力小,内摩擦角大。通过对南京禄口机场站粉质黏土抗剪强度参数随法向压力的变化规律分析,发现法向压力由30 kPa增加至50 kPa时,黏聚力增大了2.88倍,内摩擦角减少了约41.6%。研究成果可为钻孔剪切...     

聚丙烯纤维加筋红黏土抗剪强度特性试验研究

通过三轴压缩试验,研究聚丙烯纤维对红黏土抗剪强度的影响规律。试验结果表明,在红黏土中掺入一定量的聚丙烯纤维,可以明显地提高其抗剪强度。纤维对红黏土的抗剪强度指标的影响主要体现在黏聚力上,而对内摩擦角的影响较小。黏聚力的提高幅度为15%~108%,而内摩擦角基本上在素土的内摩擦角上下波动;2‰纤维掺量被认为是"纤维最优掺量"。本文的研究成果可为纤维土路基加固提供依据。     

苏州地铁盾构工程地面隆沉控制分析

结合苏州市轨道交通一号线临顿路～仓街站区间盾构工程实例,探明苏州粉质黏土及粉砂地层盾构正常掘进引起的隆起和沉降变形特征;研究盾构隧道管片壁后注浆材料、注浆参数、二次补浆、各项掘进参数对地表隆起和沉降变形的影响;探究在苏州粉质黏土及粉砂地层条件下较小的隆起和沉降槽范围。     

重力式水泥土墙在连云港地区海相沉积土基坑支护中的应用

为研究重力式水泥土墙在连云港地区海相沉积土基坑支护中的应用可行性,结合连云港市中华西路西延新建工程基坑支护设计案例,分析重力式水泥土墙在连云港地区海相沉积土基坑支护中的应用。在此基础上重点研究坑内地基处理和不同土层力学指标选取对基坑稳定性的影响。研究结果表明:重力式水泥土墙应用在连云港地区海相软土基坑支护中是可行的,同时基坑稳定性分析计算时可考虑坑内地基处理对基坑稳定性的有利影响,基坑工程设计中淤泥、淤泥质黏土应采用三轴不固结不排水抗剪强度指标,若采用直接剪切强度指标,需对基坑抗滑移系数、整体稳定安全系数容许值放大1.50倍。     

冻融作用下纤维土抗剪强度影响因素试验研究

为研究冻融循环作用对纤维土抗剪强度的影响,以东北季冻区的某工程黏土为研究对象,通过正交试验,分析纤维掺量、纤维长度、冻融循环次数3个因素对聚丙烯纤维土抗剪强度的影响规律,经过综合分析得到纤维长度为9 mm,纤维掺量为3‰的最佳组合方案;通过对比试验得出冻融作用下纤维土抗剪强度指标的变化规律。研究结果表明:纤维土黏聚力较素土有一定的提升,且提升效果随冻融次数的增加更显著;内摩擦角随冻融次数的增加出现先增大后减小的现象。     

联络通道冻结工程中冻土力学性能研究及安全性评价

以广州地铁7号线北滘新城站-林头站区间2#联络通道及泵房冻结工程为背景,开展冻土物理力学性能试验及冻结壁安全性评价.通过试验得到-5℃、-10℃以及-15℃条件下粉质黏土及粉细砂冻土单轴抗压应力-应变曲线,以及-10℃温度下粉质黏土及粉细砂冻土抗折强度.-10℃温度下,粉质粘土单轴抗压强度平均值为2.63 MPa,弹性...     

东北地区粉质黏土湿陷系数与物理性质指标的相关性

东北阜新地区部分地基表层粉质黏土具有湿陷性。在统计湿陷性粉质黏土的物理性质指标与湿陷系数的基础上,分析了两者之间的相关性。结果表明:湿陷性粉质黏土天然状态下具有干密度低、孔隙比大、饱和度低的特点,其湿陷系数与孔隙比呈正相关关系,随饱和度降低而增大;孔隙比大于0. 6且饱和度低于60%的粉质黏土具有湿陷性;建立了湿陷系数与孔隙比、饱和度的二元线性回归方程,可供类似区域粉质黏土勘察参考。     

粉质黏土层土压平衡盾构施工中的渣土改良技术＊

以广州地铁土压盾构粉质黏土层为背景,对盾构刀盘"结饼"、机具磨损严重等问题进行渣土改良研究,并进行试验段施工参数验证,确定合理的改良参数.主要结论:泡沫改良剂最佳质量分数范围为3％～4％;渣土改良较佳效果的塌落度指标为140～160mm,较为合适的泡沫掺入比范围为20％～25％;现场每环泡沫剂用量为28.9～36.3 L;改良后渣土塌落度、抗剪强度、渗透系数等物理力学参数降低明显;改良段施工参数达到合理可控范围.     

高速铁路路基结构性粉质黏土的工程处理措施

结构性粉质黏土具有水敏感性,天然状态强度较高,浸水后土体软化明显,易发生湿陷。实际工程中结构性粉质黏土常被视为普通粉质黏土,没有针对性处理措施。本文针对京沈高速铁路阜新站的结构性粉质黏土的工程特点提出了相应的处理对策。建设期应对饱和度小于60%且孔隙比大于0.6的粉土、黏性土增加湿陷性试验并根据试验结果进行地基处理。针对运营高速铁路特点,提出可达到秒级响应的信息化袖阀管注浆加固技术,并在京沈高速铁路成功应用。