合肥地区膨胀土填料改良的室内试验研究

根据合肥地区土源的特性并结合实际工程需要,对膨胀土及其石灰改良土的物理力学性质进行了一些室内试验研究,提出了一些初步的看法。     

成都铁路枢纽区黏土的工程特性分析

以成都铁路枢纽区勘察试验资料为基础,对成都黏土物质组成予以分析,研究了成都黏土力学参数的特点及其与含水率的关系。成都黏土为弱~中等膨胀土,基于对膨胀土指标线性回归分析,研究了膨胀性指标间的相互关系,并指出了目前依据铁路勘察规程判定成都黏土膨胀性、膨胀势存在的局限性。分析了成都黏土的膨胀性、裂隙性等重要工程地质特征,为优化工程设计及施工提出了建议。     

合肥地铁车站基坑膨胀土有荷条件下的变形规律研究

为了考察合肥地区膨胀土的膨胀特性,选取合肥地铁车站基坑膨胀土进行了击实土样的有荷膨胀率试验,研究膨胀土的膨胀时程曲线特征及其有荷膨胀率与初始含水率、压实度、荷载的关系。试验结果表明:有荷膨胀时程曲线可分为等速膨胀、减速膨胀、缓慢膨胀阶段,初始条件不同膨胀时程曲线特征也不同;有荷膨胀率随初始含水率的增加而线性降低,有荷膨胀率与荷载的对数呈线性关系;压实度对有荷膨胀率的影响不显著。     

铁路路基弱膨胀土干湿循环作用试验研究

为了研究弱膨胀土作为铁路路基填料的适用性,采用室内试验的研究方法,对东北严寒地区某铁路地基弱膨胀土进行不同含水率幅度变化的干湿循环试验,分析其裂隙拓展、胀缩变形和抗剪强度参数变化规律.试验结果表明:弱膨胀土随干湿循环产生裂隙,进而裂隙分支拓展并贯通,网格化后破坏后趋于稳定,并具不可逆性;在干湿循环作用下,弱膨胀土的膨胀...     

武广高铁残积层红黏土对比性勘探试验研究

针对武广高速铁路典型红黏土地基,进行了对比勘探试验。选择代表性红黏土地基工点进行标贯试验,同时采用三重管单动回转取样器连续采取原状土样进行室内土工试验,获取了原位条件下的标贯击数和原状土样室内试验的压缩模量。在不同含水比条件下,分别研究获取了湖北、湖南两地红黏土地基压缩模量Es与标贯击数N的经验关系式,研究成果指导了武广高铁路基工程的设计和施工,获得了较好的效果。     

平顶山膨胀土工程性质试验研究

通过试验获得了河南省平顶山膨胀土原状土样的线缩率、膨胀率和膨胀力等性能参数;对重塑土样进行了不同压力、含水量和干密度条件下的膨胀率试验,膨胀力、渗透系数试验,及反映抗剪强度的黏聚力和内摩擦角试验,为研究平顶山膨胀土的变形和稳定性提供了基础资料。用粉煤灰对平顶山膨胀土进行改性处理,通过室内试验研究了不同掺量情况下土样的工程性质,结果表明:在处理到最佳状态时,改良土样仍具有弱膨胀性。     

吉图珲高铁延吉膨胀岩土工程特性与边坡治理研究

以吉图珲高铁GDK279边坡为基础,进行了严寒地区膨胀岩土工程特性、边坡变形特征、滑面(带)确定、岩土参数选取等研究分析,并开展稳定性分析和工程治理对策探讨。研究表明：延吉地区膨胀岩土主要包括白垩系泥岩、泥质砂岩和夹角砾、碎石、块石及零星玄武岩孤石的第四系黏性土,黏土矿物微观结构以片状结构为主,具有中～强膨胀潜势。表层土体受长期、反复冻融循环作用,裂隙发育、结构疏松,黏性土层中夹有大量的粗颗粒角砾、碎石,成为渗水、储水构造,混合成因的各种不连续面多,不利于边坡稳定。经长期卸荷、大气降雨及风化作用,边坡沿软弱结构面或土岩界面发生滑动变形,其特征可归结为梯级牵引和多层滑动。按照“主被动支护结合、滑体疏排水与地表截排水统筹”的设计理念,进行边坡治理是行之有效的。经治理,GDK279边坡状态稳定已近十年,其经验可为同类滑坡工程治理提供借鉴。     

基于吸湿含水率判别膨胀土的研究

研究目的：如何划分膨胀土和非膨胀土，目前国内尚无统一的指标和方法，针对不同地区和不同膨胀等级的膨胀土，采用和自由膨胀率试验相同的烘干试样进行吸湿含水率研究，给出相应的试验方法。提出用烘干土吸湿含水率反映土的膨胀特性，克服自由膨胀率试验结果离散大的缺点，探寻判定膨胀土和非膨胀土的界限值。 研究结论：给出用烘干土测试吸湿含水率的试验方法；试验方法操作过程简单，有利于工程勘察过程中大量开展。试验结果表明吸湿含水率与蒙脱石含量、阳离子交换量有良好的线性关系，与自由膨胀率亦有较好的线性关系，可以作为膨胀土判定的研究方向，对膨胀潜势的判定也有很好的研究价值。     

红黏土地区铁路工程的主要技术问题及其对策

红黏土的收缩性、裂隙性给客运专线路基工程带来的影响不容忽视。通过系统分析红黏土的主要工程特性,针对红黏土地区铁路工程中,红黏土软弱下卧层对路基稳定性的影响、不均匀地基对路基沉降和刚度的影响、收缩裂隙对边坡稳定与填挖过渡段的影响和土洞塌陷危害等主要技术问题,提出了红黏土地区铁路工程的技术措施。要加强地质调查,掌握沿线红黏土的工程地质条件,为工程设计提供可靠的依据。合理利用红黏土天然地基,采取可靠的工程措施,确保路基工程的安全稳定。加强边坡防护和支挡,设计较强的支挡结构和坡面防排水工程措施。     

肯尼亚蒙巴萨地区膨胀土特性试验与边坡防护研究

本文通过室内膨胀率试验和剪切试验,探究了肯尼亚蒙巴萨地区重塑膨胀土的膨胀特性和抗剪强度特性,分析了初始含水率、初始干密度及干湿循环效应对其特性的影响,并提出针对该地区膨胀土边坡防护工程的相关建议。研究表明:(1)随膨胀土初始干密度的增加,膨胀率呈线性关系增大,黏聚力呈指数关系增大;(2)随膨胀土初始含水率的增加,膨胀率呈分段线性关系降低,黏聚力和内摩擦角呈线性关系降低;(3)干湿循环效应使得土体黏聚力出现大幅度的衰减。     

重塑饱和黏土蠕变和动三轴土样的微观结构试验研究

针对相同初始条件下的重塑饱和黏土,通过试验分析了三轴蠕变和动三轴试验后土样的微观结构变化特点.通过电镜扫描,获得了试验后土样横断面和纵断面的微观结构扫描照片,分析了土样的平面孔隙率、各向异性率和孔隙的定向性,研究表明:土样横纵断面平面孔隙率有所减小;孔隙的各向异性率增大;垂直断面孔隙的各向异性率大于水平断面;动三轴试验后的土样在微观结构上与蠕变试验的土样具有相似的变化趋势.     

南昆铁路南百段增建二线区段膨胀土的特性

针对南昆(南宁—昆明)铁路南百(南宁—百色)段增建二线区段的膨胀土样,通过扫描电子显微镜观察了其微观结构,通过X射线衍射试验分析了其矿物成分,并通过室内试验研究了土样的自由膨胀率、无荷膨胀率和膨胀力。结果表明:该区域膨胀土颗粒形状以弯曲的薄片状为主,成分为蒙脱石或伊利石-蒙脱石混层矿物;颗粒间呈面-面接触而形成面-面叠聚体,排列方式呈无定向开放排列;矿物组成以高岭石、伊利石和石英为主,蒙脱石含量较少;土样的自由膨胀率、无荷膨胀率和膨胀力均较小。南百段增建二线地段分布的膨胀土为中~弱膨胀土。     

长益城际宁乡Q2网纹黏土工程地质特性研究

研究目的:长沙至益阳城际铁路宁乡境内广泛分布Q2网纹状红黏土,这种土体性质有很强的区域性,城际铁路对路基的沉降变形控制十分严格,所以针对此类路基如何采用合理的处理方法是一个关键问题.为了全面了解宁乡Q2网纹状红黏土的工程性质,结合现场地质调绘、钻探、原位测试及室内试验,对土体的形态成因、物理性质、强度特性、变形固结特性以及膨胀特性进行系统的探讨,为路基设计提供可靠的依据.研究结论:网纹状土是在湿热的气候条件及多水的环境下,红黏土经多次淋溶沉淀作用而形成;网纹土的孔隙比比一般黏土要大,饱和度一般低于90％,为非饱和土;液限及液性指数较高,为高液限土;天然状态下网纹土的强度较高,一般处于硬塑～坚硬状态,承载力可达200 kPa;网纹土属于中压缩性土,下层网纹土压缩性比上层土要高;网纹土是典型的超固结土,表层的超固结比达到15.4;网纹土一般为弱膨胀土.     

南阳地区中弱膨胀土的试验研究

对南阳地区的原状膨胀土进行了物理性质、力学性质、水理性质和特殊性质的试验研究,确定了该地区膨胀土的各项性能指标,以便对膨胀土进行辨别和分类,为工程施工提供原始的数据资料和参考依据.     

湘潭-邵阳高速公路膨胀土工程特性试验研究

针对湘潭-邵阳高速公路膨胀土实际工程,对典型膨胀土路段的膨胀土进行了自由膨胀率、界限含水量、颗粒分析、粘粒含量、矿物组成、土样描述、有荷(无荷)膨胀力(膨胀量)基本物理力学性质指标试验、对膨胀土的化学成分进行了分析,获得了该高速公路膨胀土的工程特性,得到该路段膨胀土的膨胀力、膨胀量、胀缩速度曲线、膨胀过程、收缩过程的特征,为膨胀土路基边坡工程设计与施工,膨胀土地基加固与路基病害的防治提供了参考依据。     

南昆线膨胀土(岩)边坡堑坡结构设计研究

通过南昆线典型膨胀岩原位水平挤出法大剪试验结果和边坡溜坍及坍滑点反算结果的对比,提出膨胀土(岩)体抗剪强度参数的确定方法和选取原则:若边坡开挖后不及时封闭,选取湿化稳定强度参数C′;坡体内地下水位以下或坡面无封闭,有雨水、地表水渗入时,选取浸水后的强度参数CW,ΦW;若无雨水、地表水渗入,选取非浸水条件下的C,Φ;若有长大裂隙面时,采用裂隙面强度参数C′i,Φ′i。总结出膨胀土(岩)堑坡结构设计原则和路基边坡支挡措施。     

合肥至六安高速公路膨胀土工程特性研究

合肥至六安高速公路是上海—武威国家重点公路的一段,限于环境条件,不得不采用膨胀土作为路基填料。为了保证该工程的质量符合要求,对该地膨胀土的工程特性进行了试验分析。试验表明,皖中膨胀土膨胀潜势平均水平在弱—中分界附近,且具有近似正态分布的特性。从压实的角度看,膨胀土的填筑含水量在最佳含水量±3.0%的范围内,只要压实功能得到保证,压实度一般能满足要求。在非饱和条件下,中膨胀土和弱膨胀土具有较高的抗剪强度,一旦浸水使其含水量增加到接近饱和,其抗剪强度指标会大幅降低,设计与施工中应采取有针对性的防、排水措施。     

无砟轨道膨胀土地基的泥岩膨胀变形试验

现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其膨胀对变形精度要求极高的无砟轨道高速铁路具有潜在的破坏作用。以出现上拱病害的兰新二线无砟轨道地基中的低黏土矿物含量泥岩为研究对象,进行不同土样厚度和不同含水率条件下原状土和重塑土的无荷膨胀量的对比实验。研究结果表明:膨胀土的吸水膨胀过程可以分为3个阶段:吸水加速膨胀阶段,缓慢膨胀阶段,最后稳定阶段;在相同条件下,重塑土的膨胀量大于原状土的膨胀量;与重塑土相比,原状土的吸水膨胀速度较慢;土样厚度成比例增加时,最终膨胀量并不成比例增加,并且根据实验结果拟合出了在含水率和土样厚度耦合作用下的原状土和重塑土的膨胀量比值公式。     

上覆荷载和厚度对原状膨胀土膨胀量的影响分析

以兰新高铁一处典型原状膨胀土为对象,通过对膨胀土进行初始含水率为6%,厚度分别为2、4、6 cm及0、10、20、30、40、50 kPa不同上覆荷载下膨胀量试验,以研究厚度和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:随着上覆荷载的增大,膨胀量逐渐减小,因而膨胀土地基的膨胀变形主要发生在浅层膨胀土;原状土膨胀量随着厚度的增加而增加,且为非线性关系;对试验结果进行拟合,得到膨胀量随上覆荷载及厚度变化关系拟合关系式,为今后膨胀土地区工程建设提供理论支撑。     

高速铁路膨胀土路堑基床换填厚度试验研究

结合合肥-南京新建时速200km客货共线的建设，在膨胀土路堑地段进行了动载试验，得到了模拟荷载作用下路基动应力沿深度的衰减规律、弹性变形和塑性变形，并从强度、变形等方面探讨了膨胀土路堑的换填厚度，为高速铁路膨胀土路堑地段设计提供了依据。