红砂岩遇水崩解软化机理的试验研究

通过对红砂岩的试件（样）基本物理指标测试、浸水循环试验、偏光显微镜观察、扫描电镜、能谱分析,从岩石的基本物理指标、微观结构和化学成分元素以及它们的宏观物理裂隙特征入手,探讨红砂岩的崩解、软化机理。研究结果表明:红砂岩浸水后,水分子首先进入孔隙中,可溶盐矿物与水发生水解反应,随着易溶盐矿物的溶解,孔隙变大,进而失去黏结力,导致崩解、泥化。烘干后的红砂岩的崩解软化性比天然红砂岩的更为强烈;其崩解量随着干湿循环次数的增加而变化,次数越多,崩解性越为强烈,反之,越弱。同时,红砂岩的崩解性与其矿物成分、含水率以及温度等因素有关。     

改良花岗岩残积土崩解特性试验研究

在华南地区循环湿热多雨气候的影响下,花岗岩残积土遇水极易崩解,诱发崩岗等地质灾害,对道路、桥梁等工程造成极大影响,因此常利用水泥、石灰和高岭土等固化剂对花岗岩残积土进行改良。为了进一步研究干湿循环条件下改良花岗岩残积土的崩解特性,采用自行设计的干湿循环崩解测试仪,开展华南地区干湿循环环境下改良花岗岩残积土的崩解试验,结合X射线衍射试验以及扫描电镜试验,研究固化剂对花岗岩残积土抗崩解性的改良效果,分析改良花岗岩残积土崩解机理。结果表明：干湿循环条件下,改良花岗岩残积土土样崩解过程可以分为4个阶段,即表层吸水剥落阶段、饱水软化阶段、饱和稳定阶段和完全解体阶段;干湿循环作用显著增大改良土崩解速率,部分试样崩解速率可达到原来的2～3倍,添加固化剂能有效增强花岗岩残积土的抗崩解性,完全崩解时长增加到素土的2～6倍;基于绿化角度,掺入高岭土对花岗岩残积土进行改良较为合适;素土以及改良土崩解过程中,土样黏土矿物(例如高岭石)含量减少,显著降低土样胶结作用,促进土样崩解的发生;花岗岩残积土内部孔隙大小分布不均匀的结构特征,使土样在崩解过程中产生吸力不平衡现象,较小的孔隙先被水填入,压缩土样孔隙内的空气...     

花岗闪长岩残积土及全强风化岩的崩解性能研究

针对东莞轨道交通花岗闪长岩残积土及全强风化岩的崩解特性,结合崩解试验和颗粒分析,得出其具有崩解性和产生的原因,以及岩(土)体由慢速崩解到快速崩解再到慢速崩解的三个阶段;崩解性与岩石失水程度有关:失水越多,失水过程越剧烈,崩解量越大,速度越快;从残积层、全风化层和强风化层的崩解速度和崩解量中看出,随着风化程度的减弱,崩解性有所减弱。     

室内模拟气候条件下炭质页岩崩解试验研究

在室内模拟气候条件下炭质页岩崩解试验中,通过跟踪崩解碎屑物的颗粒级别变化,发现当崩解达到一定程度后,崩解碎屑物的颗粒级配趋于稳定,试验表明炭质页岩的崩解特性可以用分形理论来描述;通过建立炭质页岩分形质量模型,求得其崩解稳定分维数.将该成果用于炭质页岩路堤填筑施工,以减少水和空气进入造成炭质页岩软化崩解带来的路堤变形.     

黏性地层盾构刀盘泥饼崩解特性试验研究

为研究分散剂溶液浸泡的泥饼处理方法的有效性以及刀盘泥饼的崩解特性,取深圳市轨道交通13号线留白区间软岩段破除下的原状泥饼制成尺寸不同的若干试样,利用自行改进的崩解仪,对不同试验条件下的泥饼试样进行室内崩解试验,分析分散剂溶液、溶液体积分数、泥饼尺寸、初始含水率、干湿循环等因素对泥饼崩解特性的影响规律。试验结果表明： 1）泥饼崩解现象主要经历崩解开始—崩解发展—崩解稳定3个阶段; 2）分散剂溶液对刀盘泥饼的作用影响存在适应性差异,且与溶液体积分数相关,崩解促进作用对应的溶液体积分数存在阈值; 3）泥饼形成规模与其分散处理难易程度直接相关; 4）初始含水率对刀盘泥饼的崩解特性影响显著,对于含水率较高的地层,建议结合现场应用效果,采取必要措施,将刀盘泥饼含水率降至5%及以下,以提高泥饼处理效率; 5）干湿循环会加速刀盘泥饼内部结构破坏,一般经历3次干湿循环作用,泥饼处理难度会有所降低。     

红砂岩崩解性试验研究

以瑞寻高速公路K1453+120段的红砂岩为研究对象,选取具有代表性的岩样进行室内崩解试验,分析各岩样在崩解过程中的颗粒级配变化情况,并分析其崩解的可能性。试验结果表明:岩样在浸水后1min内有崩解的现象,初崩时间较短;试样在经过烘干、浸水剧烈的干湿循环后出现快速崩解;在崩解过程中,崩解物颗粒大于5mm的颗粒含量逐渐减小,小于5mm的颗粒含量逐渐增加,但最终两者的颗粒含量趋于平衡。最后,对红砂岩的崩解机制进行了研究。     

红砂岩的崩解特性研究

针对湘耒高速公路多路段采用红砂岩填筑路基的工程实践,通过对已有工程的调查分析和大量室内外试验,提出了红砂岩路基产生沉陷病害的主要原因,并深入探讨了红砂岩的崩解性特点、规律及其用作路基填料时的性能和处理方法.     

水泥土复合土循环软化现象试验研究

利用GDS双向振动三轴系统,对水泥土复合土的循环软化现象进行了研究.分析水泥掺入比、循环应力水平等因素对水泥土复合土动弹模量-应变关系以及软化指数-循环次数关系的影响;并在试验基础上得到了复合土体的软化指数模型.     

胶结剂对花岗岩残积土微生物固化特性的影响规律

为系统分析胶结剂对花岗岩残积土微生物固化特性的影响规律,分别考虑氯化钙、氯化镁与乙酸钙等3种胶结剂以及4种固化次数,进行微生物固化花岗岩残积土的室内试验,对不同工况的固化试样分别开展无侧限抗压强度(UCS)、碳酸盐生成率、崩解、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)试验,以此分析胶结剂与固化次数对花岗岩残积土力学特性的影响规律及其固化机理。研究结果表明：试验采用的3种胶结剂下,花岗岩残积土的固化效果均随固化次数的增加而提升,固化次数相同时,氯化钙、氯化镁、乙酸钙3种胶结剂对花岗岩残积土的固化效果依次减弱;固化最佳工况为氯化钙固化14次试样,无侧限抗压强度达到1 045 kPa,崩解系数降至9%;固化次数较少时固化试样存在明显的不均匀性,其随固化次数的增加而得到改善,但其改善效果随固化次数增加而减弱;不同胶结剂反应产生的碳酸盐沉淀晶体形态不同,其主要附着在土体颗粒表面和颗粒之间,所起胶结作用是改善花岗岩残积土固化试样宏观物理力学特性的根本原因。     

合肥地铁更新统黏土崩解特性试验研究

针对合肥地铁更新统黏土崩解特性,采用室内模拟,进行天然、风干、烘干三种不同状态下的浸水崩解试验,研究崩解性与土体失水程度的关系。试验研究结果表明:失水越多,失水过程越剧烈,崩解量就越大,崩解速率就越大;而土体风干后浸水崩解过程可分为三个阶段:初期的慢速崩解,中期的快速崩解和后期的慢速崩解。     

南水北调工程压实换填粘性土料渗透试验研究

压实换填粘性土料是南水北调中线一期工程对总干渠膨胀岩试验段(潞王坟段)渠坡处理方式之一,对其防渗性要求较高。采用GUELPH现场入渗仪在碾压现场开展了原位渗透试验研究。结果表明:采用18 t振动平碾,对不同铺土厚度进行碾压试验,铺土厚度35 cm的碾压效果较好,碾压至12遍时,压实度可达99.4%,渗透系数为4.90×10-6cm/s;采用不同的碾压机械,对铺土厚35 cm,以20 t振动凸块碾的碾压效果较好,碾压10遍,压实度可达97.2%,渗透系数为4.89×10-6cm/s。     

土壤固化剂稳定砂土应用研究

通过掺加不同剂量的土壤固化剂和水泥稳定砂土的室内试验,结合工程实际,确定了高速公路工程中路床、底基层、下基层的配合比,并对各组配合比进行抗压回弹模量和干缩试验。研究结果表明,各组配合比抗压回弹模量能够满足规范及设计参数的要求,干缩系数较小。按此配合比铺筑的试验路段,工程质量良好。     

砂土地层盾构隧道开挖面土体应力状态分析

结合南京某越江隧道工程,建立了模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,研究了越江盾构隧道开挖面失稳过程中土体应力变化以及由土体应力重分布引发的土拱效应。研究表明： 沿埋深由下至上,土体竖向应力随开挖面位移的增大先减小后保持不变,水平应力先减小后略微增大; 土体侧压力系数沿埋深由下至上先增大后减小; 随开挖面位移增大,开挖面前方局部土体竖向应力和水平应力同时减小,形成失稳破坏区; 失稳破坏区上部土体竖向应力减小,水平应力增大,形成拱顶区; 失稳破坏区四周土体竖向应力增大,水平应力减小,形成拱脚区,土拱效应逐渐发挥。     

风化花岗岩路基土动态力学性能的试验研究

风化花岗岩一般物理力学性质的研究已积累了较丰富的资料,而动态力学特性方面的研究却相对薄弱,本文根据车辆荷载作用下路基动态受力的特点,对风化花岗岩路基土的加卸载回弹模量、动变形、动强度进行了试验研究,以期获得风化花岗岩路基土动态力学性能的特点。     

草类根系对坡面土强度及崩解特性的影响试验

坡面植被的固土防冲刷失稳作用往往取决于草类根系对坡面土强度和抗崩解特性的提高幅度。为研究草类根系对提高坡面土强度和抗崩解特性的影响规律,首先通过植草种植试验和观察,研究草类根系生长及竖向深度含根量分布规律,然后采用直剪试验得到不同根系含量或不同生长深度与根-土复合体强度的关系,并对添加不同含量根系的根-土复合体进行强度试验,比较种植活根系和添加死根系根-土复合体不同的强度特性。对路堑坡面植草根系原状土样和添加根系重塑配制土样进行崩解试验,比较分析坡面土壤的结构性、根系含量对植草坡面土体崩解特性的影响。结果表明：草类根系的纵横穿插与缠绕根网加筋作用使草类根系能显著增强根-土复合体的强度,种植根系的毛细根系及生物活性使其对土体强度提高的加筋效应远优于添加根系,其提高幅度与根含量呈线性增加关系;由于草类根系的缠绕包裹作用提高了土的强度,且草类根系在土体孔隙中的穿插能减少雨水入渗时的孔隙气压及封闭气体,从而使草类根系能显著提高根-土复合体的抗崩解特性;路堑边坡土体的结构性以及主根系衍生出大量毛细根系的存在,使添加根系重塑配制土的抗崩解能力远小于路堑边坡种植根系原状土;根土样在配制土中采用稻秸秆代替草类根系,在同样添加比例的情况下具有更高的抗崩解能力及加筋强度。     

花岗岩类土质高边坡破坏方式研究

分析了花岗岩类土质高边坡稳定性及其稳定性控制因素,结果表明,坡体中隐藏的结构面对边坡的稳定性有很强的控制作用。其边坡破坏分为:平面形破坏,崩塌破坏,圆弧形破坏。当坡体中有对边坡稳定性起控制作用的结构面时,边坡以平面形破坏、崩塌破坏为主,反之,则以圆弧形破坏为主。