粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究

结合广东某一级新建高速公路工程项目S31标段的膨胀土,对在施工实际中采用的粉煤灰改良膨胀土进行无侧限抗压试验,研究粉煤灰掺量、养护龄期及试验室模拟下的干湿循环作用对改良土无侧限抗压强度的影响。研究结果表明,随着粉煤灰的掺量增加,改良土的无侧限抗压强度显著增加,且随着掺量加大,无侧限抗压强度增加效果减弱;改良土的无侧限抗压强度随着龄期的增长,先显著增长,后缓慢增长,随着干湿循环次数的增加而减小。     

废弃轮胎橡胶粉改良膨胀土的室内试验研究

为了提高废弃轮胎的循环利用率和减少膨胀土所引起的工程问题,文章将20目和30目的废弃轮胎橡胶粉分别以0%、10%、15%、20%的配比掺入膨胀土制成改性土样,进行击实试验、直接剪切试验、膨胀性试验及收缩性试验,研究改良后膨胀土性质的变化特征。试验结果表明,随废旧轮胎橡胶粉掺量的增加,改性膨胀土的最大干密度逐渐降低;抗剪强度和内摩擦角φ较素膨胀土显著增大,粘聚力c值略有下降;膨胀性指标降低,线缩率及收缩系数略有减小。     

冻融循环作用下改良路基填料损伤特性研究

为了使分散性土可直接作为路基填料,文章提出采用木质素磺酸钙改良分散性土并测定其物理力学性质,判定其工程适用性。主要结论如下:(1)随着木钙掺量的增加,土体的液限、塑限以及最优含水率均出现下降,土样的破坏模式逐渐过渡至塑性破坏;土体抗压强度先增大后减小,压缩系数先减小后增大;(2)随着土样养护龄期的延长,改性土的无侧限抗压强度也逐渐增大,压缩系数不断减小:(3)当木钙掺量为1%、养护时长为28 d时.改性土的土体结构稳定性较好,各项指标基本满足路基填料的要求。     

浅埋膨胀土隧道围岩抗剪强度与支护结构受力特征关系研究

膨胀土吸水后产生的膨胀问题,导致隧道支护结构承受复杂的膨压应力。为研究浅埋膨胀土强度衰减和膨胀效应对隧道支护结构的影响,文章以呈贡隧道工程为背景,首先利用室内直剪试验方法,探明膨胀土的抗剪强度与初始含水量的变化关系;然后基于室内试验结果,采用ABAQUS三维有限元分析模拟软件,研究膨胀土吸水膨胀对隧道支护结构的影响,揭示不同埋深下膨胀土膨胀效应对围岩变形和支护结构内力影响规律。研究结果表明:(1)摩擦角和粘聚力均随含水量的增大而下降,粘聚力受到的影响较大,膨胀土抗剪强度与含水量的关系可采用二次抛物线表征;(2)膨胀土围岩吸水后受到支护结构约束,产生较大的膨胀压力,导致围岩出现破坏,造成隧道仰拱隆起量和边墙水平收敛增大;(3)围岩膨胀后,初期支护结构轴力均匀增加,拱腰处弯矩增加较小,墙脚处弯矩增加较大,使支护结构处于不安全状态;(4)埋深对膨胀变形产生很大的影响,但达到某一极限埋深后将不发生膨胀变形。     

隧道洞渣在改良路基中的应用

文章以巴平高速公路工程高液限土路基为研究对象,提出采用换填法,以隧道洞渣为原材料对高液限土进行换填,并通过试验探究隧道洞渣改良高液极限土的力学性能。结果表明:不同掺量隧道洞渣可显著提高土体的强度,且15%为隧道洞渣掺量的最佳值,可以显著提高路基土体性能。同时,对隧道洞渣改良土在15%掺量下路基边坡稳定性进行了数值模拟,进一步验证了利用隧道洞渣改善路基土性能的可行性。研究结果可为类似工程提供指导。     

干湿循环效应下石灰处治膨胀土动力特性试验研究

为研究干湿循环效应对石灰处治膨胀土强度特性的影响规律,文章通过一系列室内物理力学性质试验获取膨胀土改性前后的物理力学性质指标,并借助GDS动三轴仪对处治土开展振动三轴试验,研究干湿循环效应下石灰处治膨胀土的动力响应特征,对合理的路堤边坡防护、路面结构设计和养护具有指导意义。     

干湿循环含低应力条件下百色膨胀土抗剪强度试验研究

浅层坍滑是膨胀土边坡在大气干湿循环作用下必然发生的地质灾害,常给膨胀土地区工程建设带来极大困扰。为探究特定边界条件下膨胀土的真实强度,文章开展了干湿循环含低应力条件下百色膨胀土常规饱和慢剪试验,对比分析了摩尔库伦直线、双直线、广义幂函数法拟合所得抗剪强度参数及低应力段三法拟合值与实测值的差异,得到随循环次数增加,三法拟合所得抗剪强度参数均呈大幅衰减,且衰减主要体现在粘聚力(或纵轴交点值)的大幅降低上,内摩擦角虽有减小,但降幅不大;低应力段抗剪强度实测值与摩尔库伦直线法拟合值差异大,而双直线、广义幂函数法差异小,表明低应力下膨胀土强度包线具有明显非线性特征,验证了已有研究成果的合理性。     

不同风化条件下高速公路边坡风化岩土体力学性质研究

文章通过室内对不同风化程度下的风化岩体开展三轴压缩力学试验,研究风化条件对高速公路边坡风化岩体的力学性质的影响。研究发现：(1)红壤中不仅存在细小土粒,还存在粒径较大颗粒物;而砂层和碎屑层的极大点对应粒径则分别为30 μm和60 μm处;(2)围压不仅能够有效提升风化红土的承载能力,也能够增强其变形能力,围压每增大50 kPa,抗压强度平均增大67.91 kPa,轴向应变增加1.73%;(3)不同风化程度土的三轴抗压强度分别为168.32 kPa、198.33 kPa和278.09 kPa,峰值点轴向应变分别为3.15%、2.72%和2.46%;(4)岩体的风化程度越高,横向鼓胀变形越明显,岩体表现出的延性变形特征越明显。     

扩底抗拔桩极限承载力半经验半理论计算方法与试验验证

文章考虑了土体力学特性,以及桩身材料性质、桩长与桩径(含扩底直径)、桩顶埋深、桩顶卸载与加载、群桩效应等诸多因素的影响,结合工程经验给出了计算扩底抗拔桩极限承载力的半经验半理论方法;根据扩底抗拔桩破坏面位置不同,将扩底抗拔桩破坏模式分为三类(即破坏面延伸至地表的整体剪切破坏、破坏面介于地表与扩孔段之间的局部剪切破坏与破坏面位于扩孔段附近的冲剪破坏),推导出了整体剪切破坏模式的极限平衡状态方程;并依据扩底抗拔桩轴对称条件与土体抗拉强度小的力学特征,给出了求解整体破坏面的微分筒数值解法;利用经验法估算了局部剪切破坏、冲剪破坏模式下的端阻力,进而给出了任意土层中扩底抗拔桩承载力计算步骤与方法;最后,结合一足尺试验的计算分析与承载力测试比较,验证了计算方法的可靠性与精确度。     

基于湿度应力场理论的膨胀土边坡稳定分析

边坡土体中的膨胀力是导致膨胀土边坡失稳的主要原因之一。文章基于湿度应力场理论,采用ANSYS软件的热传导分析功能模拟分析边坡的降雨入渗以及膨胀变形,并采用有限元强度折减法对不同条件下边坡安全系数进行计算,分析了膨胀土边坡稳定规律,为膨胀土边坡处治提供理论依据。     

路基应用场景下尾矿土的力学特性试验研究

尾矿土的大量积存是目前亟待处理的重要问题,而将其作为填料用于路基修筑已在实际工程中被证明是合理有效的解决途径。为揭示路基应用场景下尾矿土的力学特性,文章开展了考虑湿度与围压变化的不固结不排水三轴剪切试验。结果表明：不同湿度与应力状态下尾矿土应力应变曲线均为硬化或稳定型,且Konder双曲线模型可准确描述尾矿土的变形行为;尾矿土的弹性模量与峰值破坏强度表现出明显的湿度敏感性与应力依赖性,具体表现为含水率的升高与围压的降低均导致弹性模量与峰值破坏强度发生衰减。此外,随着湿度水平逐渐增大,尾矿土的粘聚力与内摩擦角有所降低。研究所得可为路基工程中尾矿土的资源化利用提供理论依据与技术指导。     

SNS柔性防护技术在膨胀土深挖路堑边坡中的应用

膨胀土边坡的防护与加固研究一直是岩土工程领域的一项重大课题,由于膨胀土的涨缩性,膨胀土边坡在防护过程中易发生脆性破坏,与刚性防护措施相比,柔性防护更能适应边坡的变形。本文针对膨胀土的特性,提出SNS柔性防护技术,对其防护机理进行了分析,阐述了SNS柔性防护技术在周南高速中的应用技术。     

锚固加强植被系统在膨胀土边坡防护中的应用

锚固加强植被系统(ARVS系统)由高性能植被保护垫(HPTRM)、植被和锚杆组成.文章通过在裸露边坡、植草边坡、ARVS系统防护边坡进行的现场试验,对比三种边坡降雨后的土体变形数据,评估ARVS系统防护膨胀土边坡的有效性.研究结果表明:ARVS系统能约束膨胀变形,有效地防护膨胀土边坡;ARVS系统施工完成时,主要由HP...     

膨胀混凝土力学性能研究

混凝土的干缩会引起结构抗剪能力的下降，从而导致破坏模式的改变，即从弯曲破坏变为脆性的剪切破坏。膨胀混凝土通过在其硬化过程中的膨胀有效地减少了干缩对混凝土的不良影响，克服了一般混凝土的这一缺陷。而低水灰比膨胀混凝土的再膨胀，不仅能提高裂缝构件的耐腐性，而且还能提高结构的抗剪能力和诞性。     

玄武岩纤维水泥土力学特性及水稳定性研究

为提高水泥土力学强度和水稳定性,文章选用玄武岩纤维加筋水泥土的方法,基于室内无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土力学特性和水稳定性的影响规律。结果表明：养生前28 d水泥土无侧限抗压强度增长显著,水泥掺量每增加1%,7 d、28 d抗压强度分别平均提高20.9%、19.4%;玄武岩纤维掺量为0.3%的水泥土抗压强度最大,7 d、28 d抗压强度较素水泥土分别提高约50.6%、49.6%;干湿环境下,纤维水泥土养生前28 d的干湿残留强度比显著降低,水泥掺量对水泥土干湿残留强度比影响较小;随干湿次数增加,不同水泥掺量的水泥土干湿残留强度比降低速率相当,28 d的干湿残留强度降低速率较大。     

膨胀土对公路路基沉降的影响

与一般的土体不同,膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特殊工程特性。在介绍膨胀土的成分与结构、物理化学性质、膨胀与收缩特性和膨胀土路基病害的基础上,对膨胀土路基的沉降变形与沉降量进行分析,可为相关工程项目提供一定的参考与借鉴。     

加筋土挡墙路堤受力变形特性及稳定性分析

以福建省某路堤边坡建设项目为依托,建立二维边坡模型,对比未加固处理的路堤边坡和土工格栅间距1.0、0.5 m的加筋土挡墙边坡的土体应力、位移及稳定性差异,分析不同土工格栅间距加筋土挡墙对边坡受力变形特性及稳定性的影响情况及作用机理。研究结果表明：采用加筋土挡墙加固后,边坡的沉降及水平位移均显著降低,随着土工格栅开始发挥作用,土工格栅与土体产生摩擦咬合作用,土工格栅周围有更多的土体抗剪作用被调动,形成更宽的滑动面及体积更大的滑块,从而提升边坡稳定性。     

高速公路边坡支护工程优化设计研究

文章结合某高速公路边坡工程实例,通过大型剪切试验获取结构面参数,分析了公路边坡支护优化设计方案.通过现场大型剪切试验结果可知,饱和条件下各试样的抗剪强度参数均有所下降,相同试验条件下试样的残余抗剪强度参数均低于峰值抗剪强度参数,针对已经产生滑动破坏的边坡支护设计时宜采用残余抗剪强度参数.使用现场实测参数优化后,可节约边...     

石墨烯对SBS改性沥青技术性能的影响分析

将石墨烯掺入SBS改性沥青中,制备复合改性沥青,通过扫描电子显微镜、基本指标试验、老化试验、动态剪切流变试验和离析试验,分析了石墨烯对SBS改性沥青微观形貌、流变性能和储存性能的影响。结果表明：当石墨烯掺量为0.09%时,沥青中的片层结构丰富且分布均匀;随着石墨烯掺量的增加,复合改性沥青针入度先减小后增大,软化点先升高后降低,延度则持续降低;石墨烯的层状结构阻碍了氧气向沥青内部的穿透过程,抑制了沥青轻质组分挥发,增强了其抗老化性能;掺加石墨烯后,SBS改性沥青的力学强度和变形恢复能力增大,抗车辙能力得到提升;石墨烯与SBS改性沥青形成了稳定的物理交联状态,石墨烯掺量0.09%的复合改性沥青储存稳定性最好,但掺量达到0.12%时反而会引起储存稳定性下降。     

钢渣、稻壳灰和生石灰改良膨胀土的性能研究

为了研究钢渣(SS)、稻壳灰(RHA)和生石灰(L)改良膨胀土(C)的性能,文章利用无侧限抗压强度试验确定了三种添加剂的最佳掺量,并通过标准压实试验对改良土的最大干密度和最优含水率进行了测试分析,同时通过加州承载比试验和三轴试验分析了膨胀土和改良土的岩土力学性能,以及最佳组合土作为路基路面材料的性能。结果表明:(1)改良膨胀土的最佳混合比例是65%C+20%SS+5%L+10%RHA;(2)改良土的颗粒组成、物理性质及胀缩性得到明显改善;(3)用改良土进行路基的铺筑可减少材料用量,节省成本。