EN-1离子土壤固化剂改性膨胀土试验研究

针对南水北调工程河南安阳段膨胀土,采用EN-1离子土壤固化剂对其进行改性,通过阿太堡试验、阳离子交换量及剪切强度试验分析了改性前后膨胀土的物理化学和力学性质的变化规律,并探讨了改性机理。结果表明:改性后膨胀土的塑性指数、阳离子交换量、可交换阳离子量都显著降低;改性后膨胀土的粘聚力显著提高。改性机理可描述为,通过一系列物理化学作用,不可逆地改变了土颗粒表面电荷、亲-疏水性等特征,从而达到了改善土体工程性质的目的。     

皖西中膨胀土石灰改性试验研究

针对皖西典型中膨胀土及其石灰改性土,进行了系统的物理特性、胀缩特性、强度特性试验。试验结果表明:中膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性,其CBR值低于3%,不能满足路基对填料的强度要求,用作路基填料必须改性;经石灰改性后,其自由膨胀率、塑性指数显著降低,亲水能力大幅度下降,水稳定性较好,能有效抑制其胀缩潜势和提高土体强度,能满足路堤填筑的要求。中膨胀土石灰改性的质量掺入比按6.0%控制,压实含水量以控制在最优含水量±3%范围内为宜。     

不同上覆荷载作用下膨胀土特性研究

以河南平顶山膨胀土为研究对象,通过室内土工试验,研究膨胀土颗粒粒径范围对自由膨胀率的影响;按照等质量原则将各粒径范围土混合后制取试样,研究了其在无上覆荷载、不同上覆荷载条件下的膨胀变形发展规律,以及试验后土体物性指标随上覆荷载变化规律等.结果表明:膨胀土粉碎过筛后颗粒粒径大小对自由膨胀率具有显著影响,最大相差可达2.3...     

合肥膨胀土CMA改性效果对比试验研究

对CMA改性后中膨胀土的基本物理性质、击实特性、胀缩特性、力学特性等进行了3种配方的室内对比试验研究.结果表明,中膨胀土经CMA改性后,其自由膨胀率、液限和塑性指数显著降低,亲水能力大幅度下降;各项胀缩性指标较改性前也有大幅度下降;改性土的CBR值可达50%,浸水变形不到1%;在非饱水和饱水状态下,改性土都具有较高的抗剪强度和无侧限抗压强度,说明改性后其水稳定性较好.经对比分析,1#配方改性效果较好,较适用于合肥膨胀土的改性处理.     

东非肯尼亚蒙内铁路膨胀土工程特性研究

通过X-衍射、膨胀率、界限含水率、颗粒分析、膨胀力对3种典型膨胀土进行试验,分析东非蒙巴萨至内罗毕铁路沿线膨胀土的矿物成分及物理力学性质,确定了膨胀土膨胀潜势。研究表明:蒙内铁路沿线3个工点膨胀土小于0.002 mm,黏粒含量较高,为高液限黏土;自由膨胀率分别为132.9%,90.3%,131.0%,膨胀力分别为270,230,210 kPa。膨胀土膨胀潜势大,膨胀等级为强膨胀土。     

不同初始含水率砂质泥岩膨胀特性试验研究

为研究初始含水率对砂质泥岩膨胀变形特性的影响规律,取武汉某路基工程膨胀性砂质泥岩,开展不同初始含水率下砂质泥岩自由膨胀率试验和侧限约束膨胀率试验。两种试验结果均表明:砂质泥岩膨胀变形过程经历了3个阶段,即快速膨胀阶段、缓慢膨胀阶段和膨胀稳定阶段。自由膨胀率试验条件下:砂质泥岩快速膨胀阶段耗时最少,约为40～80min,但该阶段变形最大,约占总膨胀量的45%～80%,且初始含水率越高,该阶段的膨胀比越小;膨胀稳定阶段耗时最长,所占时间超过总膨胀变形时间的80%,但该阶段的膨胀比最小,仅为9%～15%,且初始含水率越高膨胀比越大。侧限试验条件下:砂质泥岩快速膨胀阶段耗时最短,约为30min,膨胀比为25%～40%;缓慢膨胀阶段膨胀比最大,为49%～60%,且初始含水率越高,膨胀比越大;膨胀稳定阶段膨胀比最小,仅为11%～15%,且初始含水率越高,膨胀比越大。砂质泥岩自由极限膨胀率、侧向约束极限膨胀率和体积膨胀率均随初始含水率的升高而线性降低。同一初始含水率条件下,侧向约束极限膨胀率最大,轴向自由极限膨胀率次之,径向自由极限膨胀率最小,且轴向自由极限膨胀率是径向自由极限膨胀率的2.1～2.3倍。     

石灰、水泥改良膨胀土性能试验研究

以工程中常见的不良土膨胀土为研究对象,采用水泥和石灰两种材料作为改良剂,通过室内试验的方法,对改良后膨胀土的界限含水率、自由膨胀率以及无侧限抗压强度进行分析。结果表明:(1)石灰的改良效果优于水泥;(2)石灰和水泥对膨胀土的界限含水率均有较大影响,塑限指数均有所减小,以石灰减小幅度较大,以此提高了膨胀土的稳定性;(3)根据改良剂对自由膨胀率的影响,在工程应用中改良剂的掺量取6%为宜;(4)改良剂可明显提高膨胀土的无侧限抗压强度。     

合肥膨胀土CMA改性效果对比试验研究

对CMA改性后中膨胀土的基本物理性质、击实特性；胀缩特性、力学特性等进行了3种配方的室内对比试验研究。结果表明，中膨胀土经CMA改性后，其自由膨胀率、液限租塑性指数显著降低，亲水能力大幅度下降；各项胀缩性指标较改性前也有大幅度下降；改性土的CBR值可达50％，浸水变形不到1％；在非饱水和饱水状态下，改性土都具有较高的抗剪强度和无侧限抗压强度，说明改性后其水稳定性较好。经对比分析，1#配方改性效果较好，较适用于合肥膨胀土的改性处理。     

土的固化材料在公路工程中的应用

结合工程实例．研究和总结土的固化材料在公路工程中的发展与应用现状，指出土固化材料可以分为无机结合料、离子土壤固化剂和复合型固化剂三种类型。主要应用于公路路面基层和底基层、湿软路基加固、膨胀土路基处理以及路基边坡防护等方面。     

石灰改性膨胀土的试验研究与施工质量控制

总结了掺石灰处理膨胀土措施在湖北省襄十高速公路上的成功应用,通过对膨胀土进行不掺石灰和掺石灰改性后的工程性质试验研究,得出掺石灰对膨胀土工程性质的影响,供同类设计与施工参考。     

干湿循环下石灰改良膨胀土特性研究

为研究干湿循环下石灰改良膨胀土特性,进行了击实试验、自由膨胀率试验、裂隙发育试验及固结快剪试验.结果表明:随石灰含量增加改良膨胀土自由膨胀率显著降低,干湿循环条件下,石灰掺量为3％时出现细微裂隙且表面脱落,5％时未出现可见裂隙,表面局部脱落,7％时未产生明显裂隙;内摩擦角和黏聚力随石灰含量增加而增大,干湿循环过程中内摩...     

工业废渣复合材料稳定膨胀土应用研究

为了验证工业废渣复合材料对于膨胀土的稳定处理效果，通过化学组分分析，明确稳定膨胀土作用机理，采用击实试验、膨胀率试验和CBR试验，分析不同掺量稳定膨胀土的击实、膨胀和强度特性变化规律，按照膨胀率和CBR双控原则，确定稳定膨胀土最佳掺量为4.5%，并与相同掺量石灰稳定膨胀土性能进行对比。试验结果表明:随着工业废渣复合材料掺量增加，稳定膨胀土的膨胀率逐渐减小，CBR值逐渐增大。相同掺量下，工业废渣复合材料稳定膨胀土的CBR值高于石灰稳定土，能够满足膨胀土路基稳定处理要求，可以替代石灰用于膨胀土稳定处理。     

基于工程应用的膨胀土本构模型

采用侧限有荷膨胀试验,研究了膨胀土有荷膨胀率和上部荷载、终了含水量以及过程含水量之间的关系,据此推导出了可以用来计算膨胀土路堤随含水量以及上部荷载变化而变形的本构模型。研究结果表明:在初始含水量一定的条件下,有荷膨胀率与上部荷载半对数呈线性关系,终了含水量与上部荷载半对数呈线性关系,有荷膨胀率与过程含水量呈线性关系;该模型是利用室内常规试验可以得到的,能反映研究地区岩土体主要性状的应用型本构模型。     

酸性环境干湿循环条件下膨胀土的膨胀特性及微观作用分析

弄清酸雨及干湿循环共同作用下膨胀土的膨胀性能及其微结构与矿物成分的变化，对研究酸雨区膨胀土的基本性质劣化及工程问题意义重大。为此，以广西酸雨重灾区百色原状膨胀土为对象，模拟酸雨（pH=3，5，7）与干湿循环（n=1，2，3，4）两者共同作用的环境，开展了无、有荷膨胀率试验，并采用扫描电镜（SEM）、压汞仪（MIP）和X射线衍射仪（XRD）分析了该环境下试样的微结构及矿物成分的演变规律。研究结果表明：酸性环境使试样的膨胀率增大，溶液的pH值越小，膨胀率越大；随干湿循环作用次数的增加，不同溶液环境下试样的膨胀率均先增大后趋于稳定，且2次作用后的增幅最大；经酸性环境与干湿循环共同作用试样的膨胀率增大更多，溶液pH值为3和5，经2次干湿循环后其膨胀率比pH值为7的分别增长了24.7%和7.9%；上覆压力能明显抑制试样膨胀率的增长，设定测试压力越大，该值下降越显著。酸性环境与干湿循环共同作用下膨胀率增大的机理可通过微观结构分析作出解释：酸性环境作用下膨胀土中游离SiO₂，Al₂O₃，K₂O，MgO，CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤，削弱了叠聚体结构间的联结作用，使面面叠聚结构的排列趋于分散，微孔隙体积及数目不断增大，同时遭受干湿循环作用后，土中微孔隙加速发育，土颗粒与溶液水间化学反应更剧烈，致使其膨胀变形进一步增大。因此，酸雨重灾区的膨胀土工程建设，必须考虑酸性环境与干湿循环共同作用造成的膨胀土基本性质劣化的不利影响。     

侧限条件下膨胀土膨胀变形试验研究

利用弹性力学的有关理论分析了侧限膨胀试验中土样的受力和变形特点,推导出了在无荷膨胀试验条件下,膨胀土膨胀系数的理论计算公式;针对南宁-友谊关公路宁明段灰黑色膨胀土填料进行了侧限有荷膨胀试验,利用有荷试验结果推导出了膨胀土在侧向约束、上部加压条件下膨胀应变与含水率、上部荷载之间的计算关系式。结果表明:上覆压力对膨胀变形起拟制作用,在其他条件不变的情况下,上覆压力越大,则膨胀变形量越小;膨胀土是对含水量变化特别敏感的土体,含水量增加是土体膨胀的直接原因,膨胀量与吸水量紧密相关,且与(w-w0)成正比关系;利用无荷试验确定了湿度膨胀系数的测定方法,并用试验结果对南友路膨胀土路堤的修筑提出了一些建议。     

肯尼亚蒙巴萨地区膨胀土膨胀特性试验研究

以肯尼亚蒙巴萨地区典型膨胀土为研究对象,进行了室内无荷载和有荷载条件下的膨胀率试验,探究了膨胀土膨胀特性与初始含水率、干密度及上部荷载的关系。结果表明:该试样的膨胀变形可分为膨胀加速、膨胀衰减和膨胀稳定三个阶段;膨胀速率和膨胀稳定量与干密度和初始含水率密切相关。在无荷载试验条件下,随着干密度和初始含水率的增加,膨胀率基本呈线性变化趋势;在有荷载试验条件下,上部荷载会对膨胀土的膨胀有显著的抑制作用;膨胀土膨胀率随上部荷载的增加呈线性关系降低。     

某拟建高速公路膨胀土判定关键指标分析及治理措施研究

采用多指标的方法对某拟建高速公路膨胀土进行判别,通过统计分析比较,确定自由膨胀率为划分膨胀强弱类别的关键指标,并参照不同的地貌单元,对沿线膨胀土路段进行划分;在此基础上,进一步研究膨胀土的大气影响深度和不同深度范围内的膨胀强弱变化规律,并根据构筑物设置情况,对不同类别的膨胀土,分别提出相应的治理措施。     

膨胀土判别与分类的模糊概率模型及应用

以模糊概率理论为基础,选取反映膨胀土基本特性的标准吸湿含水率、塑性指数、自由膨胀率、液限及小于0.002 mm胶粒含量为主要判别指标,建立了膨胀土胀缩等级分类的模糊概率模型。结合合肥—六安—叶集高速公路工程,利用模糊概率模型对其典型膨胀土进行了分类验证分析,其结果与实际膨胀潜势相当吻合。同时,对广西依托工程和全国其他地区的典型膨胀土进行了分析。结果表明,模糊概率模型具有很高的可靠性和广泛的适用性,在膨胀土判别与分类中有较好的应用前景。     

击实膨胀土的电阻率特性试验研究

针对电阻率与膨胀土特征的关系研究较少的现状,研究了击实膨胀土的电阻率特性与利用电阻率法评价膨胀土胀缩变形的可行性及评价方法。在不同的击实条件下制备膨胀土击实试样,利用ESEU-1型土的电阻率测试仪,采用二相电极在低频交流电作用下测试土的电阻率。具体研究了含水量、孔隙液电阻率、孔隙率、温度以及击实功等对击实膨胀土电阻率的影响特征,以及击实膨胀土的膨胀量、膨胀力以及线缩率与电阻率的关系,探讨了利用土的电阻率法评价膨胀土胀缩特性的方法。结果表明:击实膨胀土的电阻率随含水量、温度、孔隙率的增加而减小,而击实土的膨胀率、膨胀力及线缩率随电阻率的增大而增大。因此,该方法可有效预测现场膨胀土特性及其他工程性质。     

膨胀土胀缩等级的模糊评判

该文分析了现有膨胀土胀缩等级评判方法和标准,通过研究膨胀土物化实验的结果,提出了能充分反映和表征膨胀土胀缩机理和特性,且实验简单、容易测量的比表面积,小于5μm颗粒百分含量和塑性指数判别膨胀土等级的方法。建立了膨胀土胀缩等级判别的模糊数学模型,并通过最小二乘法分析了上述三项指标与膨胀土自由膨胀率之间的关系,根据理论分析和大量实测资料建立了每个指标的权重。