昆明新机场红粘土填筑料击实试验研究

介绍了击实试验的基本原理和影响因素,并对昆明新机场红粘土进行击实试验研究。对于红粘土,干法与湿法击实试验备样方法不同,得到的最大干密度差别较大,二者的平均差异绝对值为0070 g/cm3,相对差异为45 %;平均最佳含水率绝对差异为42 %,相对差异为97 %。红粘土最大干密度和最佳含水率的测定宜根据现场施工土料取样进行室内击实试验或三点击实试验;缺少现场试验成果时,建议最佳含水率采用230 %,最大干密度采用1610 g/cm3。     

无黏性粗颗粒填料的振动击实试验研究

根据试验规范和国内外研究成果,对高速铁路高填路基无黏性粗颗粒填料进行振动击实试验研究。结果表明,无黏性粗颗粒填料的振动击实试验曲线呈波浪形,即随含水率的增大,干密度先减小后增大;在干燥状态或饱和含水状态时干密度较大,最大干密度为2.24g/cm3;建议在施工中采用干燥状态或饱和含水状态的无黏性粗颗粒填料来增加压实效果。     

风化砂改良膨胀土无荷膨胀率及强度特性试验研究

在保持含水率和干密度不变的条件下,将风化砂以不同比例掺入膨胀土中,通过击实试验、无荷膨胀试验和三轴试验,研究风化砂改良膨胀土的效果。研究结果表明:最优含水率随掺砂量增加而减小,但最大干密度先增大后减小;随着风化砂掺量增多,膨胀率相应降低;当掺砂量达到40%时,膨胀率降低了6.64%,风化砂能明显抑制膨胀土的膨胀性;膨胀土的主应力峰值随掺砂量的增加先增大后减小,当掺砂量为16%时抗剪强度最大,而黏聚力随掺砂量的增加逐渐减小,内摩擦角先增大后减小,因此确定最佳掺砂量为16%。     

初始干密度、含水率对无荷膨胀率影响试验

为了研究娄益高速路基膨胀土的初始干密度、含水率与无荷膨胀率之间的关系,进行了膨胀土的室内无荷膨胀率试验。结果表明:在初始含水率一定时,娄益高速路基膨胀土的无荷膨胀率会随干密度的增大而增大;在干密度一定时,无荷膨胀率随含水率的增大而减小。根据结果建立了娄益高速路基膨胀土的无荷膨胀模型和时间函数模型,并给出了针对娄益高速路基膨胀土的模型参数。     

击实膨润土膨胀特性的试验研究

本研究对击实膨润土的膨胀变形和膨胀压力进行了各种室内试验，取得了如下结论：（１）膨胀变形一时间曲线主要与初始干容量、垂直压力及初始含水量有关，但是大膨胀变形量却与初始含水量几乎无关，而与初始干容重成正比例增大；（２）最大膨胀压力随妆始干容重的增加按指数规律增大，但与初始含水量几乎无关；（３）击实膨胀润土的膨胀机理要依据膨胀性粘土颗粒如蒙脱石的膨胀性质来解释。此外，文中还提出了膨胀性质种类和一个新的     

南宁外环膨胀土抗剪强度非线性特征及影响因素分析

以南宁外环膨胀土为对象,开展含低应力条件的不同干密度、不同初始含水率、无荷和有荷干湿循环作用重塑样、有荷干湿循环作用原状样的饱和慢剪以及重塑样饱和三轴固结排水试验,研究干密度、初始含水率、无荷和有荷干湿循环作用等因素对其低应力条件下抗剪强度的影响。结果表明:各抗剪强度包线均呈非线性特征,可用广义幂函数很好地拟合;低应力、干密度及初始含水率对饱和慢剪强度的影响显著;试件初始含水率相同时,干密度越大,强度越大;干密度相同时,初始含水率越大,强度也越大;随干湿循环次数的增加,无荷条件下土样的抗剪强度衰减强于有荷条件。     

不同初始条件下的南宁膨胀土胀缩应变试验研究

针对南宁中等膨胀土,进行了侧限无荷、有荷膨胀试验、收缩试验及干湿循环试验的一系列试验,分别建立了南宁膨胀土在无荷和轴向加压条件下侧限膨胀应变与初始含水率、干密度和竖向荷载之间的关系式,分析了膨胀率与过程吸水量的关系、线缩率与初始含水率关系。试验结果表明：在其他条件相同情况下,膨胀应变与初始含水率呈反比线性关系,与初始干密度呈正比线性关系,与竖向压力呈半对数反比关系;膨胀量与过程吸水量呈正比线性关系。最后建立了南宁膨胀土膨胀应变三元回归方程模型,为预测和估算膨胀土路基的膨胀潜势和差异隆起提供了依据。     

不同初始条件下的南宁膨胀土胀缩应变试验研究

针对南宁中等膨胀土,进行了侧限无荷、有荷膨胀试验、收缩试验及干湿循环试验的一系列试验,分别建立了南宁膨胀土在无荷和轴向加压条件下侧限膨胀应变与初始含水率、干密度和竖向荷载之间的关系式,分析了膨胀率与过程吸水量的关系、线缩率与初始含水率关系.试验结果表明 在其他条件相同情况下,膨胀应变与初始含水率呈反比线性关系,与初始干密度呈正比线性关系,与竖向压力呈半对数反比关系;膨胀量与过程吸水量呈正比线性关系.最后建立了南宁膨胀土膨胀应变三元回归方程模型,为预测和估算膨胀土路基的膨胀潜势和差异隆起提供了依据.     

广西崇上路击实膨胀土的变形特性试验研究

通过室内大量膨胀土试验,对广西崇(左)上(思)二级公路3种膨胀土击实土样的变形特性进行了研究.试验结果表明: 膨胀土的起始含水量和起始干密度对其变形的影响是主要的外部因素;根据膨胀量试验、膨胀力试验和收缩试验的试验数据,得到了膨胀量、膨胀力和收缩量与起始含水量和起始干密度的相关关系.同时, 研究了干湿循环对击实膨胀土膨胀特性的影响.研究结果为膨胀土的路基设计和路基处理等膨胀土问题提供了重要的依据.     

城市垃圾炉渣试样的无侧限抗压强度试验研究

将粒径小于等于2mm的炉渣颗粒配比成一定含水率,通过分层击实制成初始制样干密度为ρd=1.4、1.5和1.6g/cm~3的试样,试样高80mm、直径39.1mm。不同干密度的试样分别进行龄期为3、7、14、28、45和60d无侧限抗压强度试验。为研究试样饱和后的强度变化,进行干密度为1.5g/cm~3,龄期3、7、14和28d的饱和试样无侧限抗压强度试验。通过试验,研究了非饱和炉渣试样的强度、割线模量随龄期和干密度的变化趋势,得出炉渣的强度、割线模量变化具有较大的离散性,但总体上随龄期和干密度的增加而增加。试样饱和后强度将降低30%左右,在实际工程中应注意防水保护。并且对炉渣材料做XRD分析,以获得炉渣的主要成分以便更好地了解炉渣试样的强度特性。     

高压实膨润土膨胀渗透各向异性研究

采用自主设计的膨胀渗透各向异性试验系统，对平行压实方向与垂直压实方向的高庙子膨润土试样开展膨胀力试验与饱和渗透试验，研究初始干密度对两个方向的膨胀、渗透各向异性影响规律，并从膨润土的膨胀机理和压实效应分析膨胀力各向异性机理。结果表明：平行压实方向与垂直压实方向膨胀力均随干密度增加而呈指数增长；单向压实的膨润土试样膨胀力具有各向异性特征，膨胀力在垂直压实方向始终小于平行压实方向，膨胀力各向异性系数随干密度增加而降低，且当干密度超过1.5 g/cm³时，膨胀力各向异性系数降低明显；在垂直压实方向上膨润土渗透系数略高于平行压实方向，但两者差异不大，表明单向压实作用对膨润土渗透各向异性特征影响不明显。     

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。     

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。     

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。     

吉图珲高铁深路堑膨胀土工程特性的试验研究

以新建吉图珲高速铁路GDK275+470~GDK276+432段深路堑工程为依托，对边坡膨胀土进行了物理特性、胀缩特性、强度特性、冻融特性等试验。研究结果表明:膨胀土具有高含水率、低密度的特征；膨胀土的膨胀率与含水率及上部垂直荷载呈负相关，与压实度呈正相关，压实越紧密，其膨胀率越高；在临界含水率以内时，膨胀土含水率与抗剪强度参数之间存在线性相关关系；土体黏聚力随着冻融循环次数的增加，降低至初始值的80%左右，但冻融循环次数对内摩擦角的影响较小。     

膨胀土的二维膨胀各向异性试验研究

为给膨胀土地区结构物设计计算提供关键参数,研制了二维膨胀仪,选取广西百色中膨胀土和湖北枝江弱膨胀土,制备不同干密度状态的试样,分别开展了恒体积膨胀力、单向膨胀和二维膨胀试验,分析和表征了竖向和侧向膨胀的规律,并比较了两向膨胀的差异性;通过扫描电镜观察,分析了产生膨胀各向异性的原因。结果表明：恒体积条件下最终侧向与竖向膨胀力之比,以及单向膨胀条件下最终侧向与竖向膨胀率的比值,均会随压实度发生变化,干密度越大两向膨胀力(或膨胀率)的差异性越大;两向膨胀力随膨胀应变的变化均表现出前期快速衰减、后期缓慢衰减的趋势,可用幂函数表征,但拟合参数不同;在二维膨胀条件下,竖向膨胀会影响侧向膨胀,不同程度竖向膨胀后的侧向膨胀规律同样可用幂函数表征,拟合结果表明竖向膨胀会改变拟合参数导致曲线形态的改变,继而影响侧向膨胀力随侧向应变的衰减幅度。干密度增大致使黏土矿物片状颗粒整体更趋向于水平定向排列,这是造成膨胀各向异性的主要原因。膨胀过程中土颗粒的重分布会导致各向异性不断变化,故难以通过竖向膨胀力预测侧向膨胀力,在进行相关计算时建议实测侧向膨胀规律。     

含水率差异对膨胀性红黏土隧道施工力学行为的影响

膨胀性红黏土因其特殊的水敏性,使得自身遇水膨胀,是造成隧道围岩失稳的重要原因。 为建立含水率与膨胀率的关系,从 而明确含水率变化对大断面膨胀性红黏土隧道及支护结构受力变形的影响,以银西高铁庆阳膨胀性红黏土隧道为研究背景,通过 现场监测确定围岩含水率波动范围;结合室内试验建立含水率与膨胀性和抗剪强度的对应关系;将土体含水率变化条件下的膨胀 关系同材料受热膨胀特性进行联系,利用ABAQUS内置的温度应力场模拟湿度应力场,分析不同含水率作用下隧道围岩压力、衬砌 结构内力与变形量值的重分布规律。 结果表明: 开挖后不同含水率最终趋于饱和时,随着初始含水率的降低,围岩及支护结构受 力增大,仰拱与拱脚处相对位移提高,拱顶、拱腰与边墙处相对位移降低,整体安全系数逐渐降低;对开挖后洞周平均含水率20.7% 而言,最终趋于饱和时围岩压力安全系数为2.2,衬砌安全系数为1.1,围岩相对位移为0.97%;相比于围岩压力和衬砌结构受力, 含水率变化对洞周围岩变形影响最大;基于特殊地质情况,建议将隧道预留变形量提至150~180 mm。     

膨胀土路基压实和承载强度研究

依托广西崇左~上思二级公路建设项目,在室内试验和现场修建试验路段相结合进行大量数据采集的基础上,较深入地分析弱膨胀土路基填筑中压实度、压实功、含水量、CBR等的特点及其关系。同一种膨胀土,击实功越大,最大干密度越大,最佳含水量越小。不同种类的膨胀土,在相同击实功下,膨胀性越小CBR越大。同一种膨胀土,击实功越大,CBR越大,但最大CBR所对应的含水量都大致相等。项目所在地,干旱季节大部分弱膨胀土的天然含水量大致都在15%~18%之间,这正好与该地区弱膨胀土CBR达到最大值时的含水量相对应。而且,这个含水量区间虽比标准击实时的最佳含水量要大4%~7%,但只要不超出这个区间的上限,在现场路基施工时就可通过增加压实功很易使其达到压实度要求。     

掺钢渣稳定土的击实性能试验研究

为研究掺钢渣稳定土的击实性能，以焦桐高速公路工程叶舞段沿线低液限黏土为原材料，分析掺钢渣后影响其最大干密度与最优含水率的因素。在综合考虑钢渣掺量、钢渣陈化龄期和钢渣最大粒径3个因素作用下进行室内击实试验，利用正交试验法，得到了影响钢渣土干密度因素的主次程度，并通过极差分析法和方差分析法分析各个因素对击实土样最大干密度和最优含水率的影响规律。