膨胀土特性与路基处理技术

通过对膨胀土工程特性及产生病害原因的分析,基于对工程实践经验的总结,提出几种常用的处理方法.     

膨胀土特性与路基处理技术

通过对膨胀土工程特性及产生病害原因的分析，基于对工程实践经验的总结，提出几种常用的处理方法。     

云桂铁路原状膨胀土压缩特性试验研究

以云桂铁路弥勒膨胀土为研究对象,通过取原状膨胀土开展一维固结试验,研究了弥勒膨胀土的压缩特性、超固结特性及次固结特性。研究结果表明：弥勒膨胀土属于中等压缩土,其压缩系数随固结压力的增大而减小,曲线呈负指数变化特征;弥勒膨胀土地基15 m深度范围内具有超固结特性,其超固结比OCR为3.14～0.99,OCR 沿地基深度方向呈衰减变化;弥勒膨胀土具有明显的次固结特性,其次固结系数Cα随固结压力的变化而变化,次固结系数Cα与压缩指数Cc的比值基本是一个常数,Cα/Cc≈0.0218。试验及结果分析对铁路工程建设具有一定的指导意义。     

石灰改良膨胀土填料试验研究

以改建铁路沪汉蓉通道襄樊至老河口段路基工程为依托,通过室内试验和现场检测试验,对石灰改良膨胀土的物理性质、胀缩性、强度特性、水稳定性和干湿循环下其强度变动规律进行了研究．研究结果表明：石灰改良土的塑性指数降低,胀缩性减弱;石灰改良土的抗剪强度与掺合比、养护龄期和压实系数均呈正相关性,石灰改良土最佳掺合比为5％～7％,60d龄期之后石灰改良土的抗剪强度基本趋于稳定;石灰改良土水稳定指标在0．70以上,具有很好的水稳定性;石灰改良土抗剪强度指标随干湿循环次数增加呈衰减趋势,但当干湿循环次数较大时,石灰改良土的粘聚力随循环次数的增加会出现一定程度的提高．现场压实质量检测结果表明,石灰改良土路基质量基本能满足规范要求．     

铁路路基戈壁土填料物理力学特性试验研究

对取自兰新铁路第二双线路基试验段某工点的填料,开展颗粒分析、重型击实、大型直剪以及大型压缩试验等土工试验。研究结果表明:填料级配不良主要受曲率系数Cc控制;增大压实系数,可以提高填料的抗剪强度指标和压缩指标;含水率对填料的抗剪强度特性和压缩特性均有一定的影响;增加加载次数,可以提高填料的压缩指标效果。结论可为戈壁土填料在高速铁路路基工程中的应用提供参考及依据。     

改性膨胀土路基受水特性

研究了路基土场土的物理性能、矿物组成及胀缩特性,采用多种方法综合评价土场土膨胀潜势;通过多种配比的石灰改性方案分析,土样胀缩性能均有明显改变。以所选土场土填筑试验工程,观测自然受水条件下高压实度膨胀土路基受水特性,发现路基成型初期受水后,含水量急剧增加,压实度明显降低,强膨胀潜势层位出现在高压实区;90d后路基弯沉观测趋稳定,路基强度形成。结果表明弱-中性膨胀土石灰改性后填筑的路基,其受水影响主要表现在路基成型初期,自然失水干燥后路基强度逐步恢复。     

铁路路基膨胀土工程特性指标试验研究

为改善路基原状土的工程特性,以西安至南京铁路试验段为工程背景,进行了膨胀土填料工程特性的系统试验研究.采用室内土工物性基本试验、直剪试验以及动静三轴试验,对膨胀土的物理力学参数进行测定,针对工程改良土实际特性提出用掺石灰的方法改良原状土,分析对比了改良前后的颗粒分布、物理性质、水理性质、强度和膨胀性指标.结果表明:弱膨胀土及中等膨胀土经石灰改良处理后,土的颗粒组成、物理性质、胀缩特性均有明显改善,力学强度和水稳特性大大提高; 根据物理与力学性质、胀缩性、水稳性等试验结果,推荐采用的最佳掺灰比为5%.      

膨胀土特性及膨胀土路基稳定性措施

膨胀土特性 胀缩性 膨胀土吸水后体积膨胀．如膨胀受阻即产生膨胀力．在其上的建筑物就会隆起．失水体积收缩,造成土体开裂．并使其上建筑物下沉。膨胀土在缩限与胀限含水量时的收缩量与膨胀量即极限胀缩潜势。膨胀土的膨胀性与其强亲水性矿物成分含量有关,土中有效蒙脱石含量越多．胀缩潜势越大,     

确定膨胀土残余强度的试验研究

为了给南友高速公路的膨胀土边坡处治提供合理的参数,对宁明灰白色膨胀土进行室内试验.通过对比3种不同制样方式得到宁明灰白色膨胀土的残余强度,验证了文献[2]中结论的正确性,进一步探讨了采用膨胀土重塑样确定其残余强度的可行性.     

膨胀土边坡浅层破坏稳定性分析

应用南宁膨胀土开展低应力下的常规饱和慢剪、固结快剪、快剪试验, 获得了抗剪强度随竖向应力的变化规律, 分析了低应力对抗剪强度的影响。进行了75、100、200、300kPa竖向压力下的残余强度试验, 运用Seep/W和Slope/W软件, 考虑降雨入渗条件, 采用M-P、Ordinary和Bishop三种极限平衡法对各抗剪强度下膨胀土边坡的稳定性进行对比分析。分析结果表明: 各抗剪强度受低应力的影响显著, 均呈非线性, 可用幂函数表达; 饱和慢剪强度在低应力时最小, 高应力时最大; 采用含低应力饱和非线性慢剪强度进行边坡稳定分析结果与实际发生的浅层破坏吻合。     

酸性环境对百色膨胀土胀缩性能的影响及其微观解释

以广西酸雨重灾区百色膨胀土为研究对象, 模拟不同酸性条件(pH值分别为3、5、7) 开展无荷膨胀率、膨胀力与线缩率试验, 研究酸雨对其胀缩性能的影响, 并采用扫描电镜(SEM) 图像和X射线衍射(XRD) 图谱分析了其微观结构与矿物成分, 运用IPP图像处理软件定量分析了SEM图像中试样的微结构。研究结果表明: 试样起始含水率降低时, 酸性环境对其膨胀变形的促进作用加大; 起始含水率由17%降至9%时, 不同酸性环境下试样的无荷膨胀率之差变大, 相比中性溶液, pH值为3和5的酸性溶液浸泡试样的无荷膨胀率增幅分别由20.6%和5.6%增至26.9%和7.0%;随着溶液pH值的减小, 试样无荷膨胀率、膨胀力与线缩率均呈阶段性增长; 相比中性溶液, pH值为3的酸性溶液浸泡试样的实测无荷膨胀率、膨胀力与线缩率分别增加了24.3%、37.5%和16.9%;环境酸性越强, 试样水分蒸发的速度越快, 脱湿至稳定时的含水率越低, 受酸侵蚀土的孔隙数和尺寸随之增加; 当溶液pH值从7分别降至5和3时, 土体孔隙率由8.7%分别增至11.9%和19.4%, 直径为3~5 μm的孔隙数急剧增多; 酸性环境使矿物结晶的程度变差, 其中游离的SiO₂、Al₂O₃、K₂O、MgO和CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤, 使原叠聚体间的结构联结强度减弱, 由面面叠聚结构逐渐向边边结构演化, 环境酸性愈强, 这种演化趋势愈剧烈, 直接导致膨胀土的胀缩变形增大。     

膨胀土性质及分类综述

通过对膨胀土力学性质和工程性质的分析．提出了膨胀土地区公路遭受的主要病害,并对膨胀土进行了细致的分类.     

膨胀土路基边坡等厚式封面层稳定性实验研究

对膨胀土路基边坡进行封面是一种保证其正常使用的工程措施 .但封面土与膨胀土路堤间的界面又变为整个路堤的薄弱环节 ,导致了封面土本身的稳定性问题 .对于等厚式封面土层 ,目前常用无限长的平行坡方法进行稳定性分析 .但路基边坡是有限长的 ,这些方法所假定的滑动面与实际不符 .笔者通过实验研究发现 ,有限长边坡的实际滑动面位置与无限长的平行坡方法所假定的滑动面不同 .按实验所得的滑动面位置 ,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式 .最后 ,得出一些结论     

膨胀土区域路堑换填厚度分析

综合考虑膨胀土地基的强度、刚度及变形要求, 基于膨胀力平衡原理及控制轨道变形两种方法, 分析、计算了路堑换填厚度, 研究了不同换填厚度和膨胀力条件下路基膨胀变形, 结合新建合(合肥) 宁(南京) 铁路路堑试验段进行原位动载试验, 实测、评价、计算换填厚度下路基强度、弹性变形等动力学特性。结果表明, 在计算换填厚度条件下, 路基在200万次循环荷载作用下累计塑性变形为0.65 mm, 弹性变形最大为0.62 mm, 路基表现出了较好的稳定性和动力特性, 采用60 cm厚的石灰改良膨胀土填料换填路基能够满足强度、刚度要求, 按控制轨道变形方法计算换填厚度是合理的, 膨胀变形是路堑换填厚度的主要影响因素。     

成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究

分析研究了成都龙泉驿地区膨胀土的界限含水量、最大干密度、最佳含水量以及膨胀力 干密度、膨胀力 含水量、有效粘聚力 含水量等之间的关系,探讨了4种固化剂改良方法———石灰、水泥石灰、SBT及STX对改善膨胀土最佳含水量、无侧限抗压强度及膨胀率等的影响.     

高铁膨胀土新型路堑基床动力特性与参数敏感性

进行了云桂高铁膨胀土新型路堑基床综合试验段现场激振试验, 借助有限差分软件FLAC3D, 建立了三维轨道-路基-地基动力学模型, 分析了新型路堑基床动力响应与防排水结构层参数敏感性。分析结果表明: 铺设新型防排水结构层可加速基床内动应力的衰减, 降低路基表面动位移; 增加防排水结构层厚度和弹性模量可降低基床动位移, 减弱防排水结构层下方基床动应力, 但会提高防排水结构层顶面的动应力水平; 防排水结构层铺设位置下移时会增大路基表面动应力, 但对路基表面动位移影响不大; 为满足《高速铁路设计规范》(TB 10621—2009)要求, 建议防排水结构层铺设厚度不小于15 cm; 路基表面动应力、动位移与地基表面动应力敏感性因素依次是防排水结构层的铺设位置、弹性模量与铺设厚度; 考虑新型防排水结构层参数对基床动响应的影响, 确定的最优方案为: 铺设厚度为20 cm, 弹性模量为1.0 GPa, 铺设位置为基床表层底部。     

基于盐渍土路基的抗裂水泥稳定碎石力学分析及强度研究

从沿海高速公路盐渍土路基上的路面结构受力状况出发,分析水泥稳定碎石基层在实际荷载作用下车辆荷载的响应,根据力学分析的结果提出水泥稳定碎石基层的最低劈裂强度和抗压强度标准。在考虑施工车辆的影响的同时,提出力学计算的结果和强度控制标准。