荷载作用下红黏土干湿循环试验

为掌握红黏土在荷载作用下的干湿循环特性,对常规固结仪进行了改造,发明了一种模拟土体荷载作用下的干湿循环试验方法,开展了干湿循环与上覆荷载共同作用下的红黏土的胀缩特性试验。试验结果表明:上覆压力为0kPa和50kPa时,干湿循环下红黏土胀缩率大于零,试样膨胀;压实度越大,膨胀量越大。初始含水率越小,膨胀量越大;增大上覆压力,可以抑制红黏土的膨胀性能;上覆压力为100kPa和200kPa时,干湿循环下红黏土胀缩率小于零,试样收缩;压实度越小,试样收缩量越大;初始含水率越大,收缩量越大;增大上覆压力,可以增大红黏土的收缩性能;任何上覆压力下,所有试样第一次干湿循环下红黏土胀缩性能最为显著,经历5次干湿循环后,胀缩性能趋于稳定状态。     

含水率-温度双因素影响的红黏土力学特性分析

在新的气候环境和工程建设要求下,涉及红黏土的工程问题不断突出,亟待深入掌握残坡积红黏土的力学和工程性质。该文以湖南省内典型红黏土为研究对象,基于不固结不排水直剪试验,开展含水率和温度双因素影响下的残坡积红黏土力学特性研究,重点关注影响红黏土力学性能的最不利条件。研究结果表明:(1)受单因素含水率影响,随含水率的增加红黏土的抗剪强度减小10%～40%;而考虑含水率与温度双因素影响,温度增加时,红黏土的抗剪强度随含水率增加而减小的效果减弱;(2)红黏土的黏聚力同时受温度和含水率的影响,同一温度下,含水率增加,黏聚力减小40%～70%,温度越高,含水率对黏聚力的影响越小;同一含水率下,温度为30℃时,黏聚力最小;(3)非极端温度范围内(10～30℃),红黏土的内摩擦角主要受温度影响,温度增加,内摩擦角增加5%～10%。     

细颗粒含量及含水率对粉砂土抗剪强度影响研究

依托某路基试验土样,通过不同细颗粒含量和含水率下的直剪试验,对粉砂土的黏聚力和内摩擦角进行分析.结果 表明:当含水率处于最优含水率左侧的过渡区时,随细颗粒含量增大,土体的黏聚力减小,当含水率大于最优含水率时,随着细颗粒含量增大,黏聚力增大;随着含水率增大,黏聚力呈现出先增大后减少的规律,当细颗粒含量为15％时该效应最为...     

低压实标准下黄泛区高液限黏土路基力学性能研究

黄河下游冲淤积在山东形成了大量特殊的高液限黏土,由于沿线平原区路基填料极度匮乏,若弃之不用将造成极大损失。通过室内试验,获得了黄泛区高液限黏土的物理与力学特性,揭示了该类土的压实机理及不同含水率与压实度状态下的强度与模量变化规律,发现含水率达到23%、压实度不低于90%时,土体具有较高的模量和抗剪强度。室内模型试验表明:尽管路堤按照低标准进行压实,但其承载能力不低于300 kPa;且路基以弹性变形为主,占总变形的80%左右,塑性变形处于较低水平,土体近似表现出不排气、不排水的封闭"弹性变形体"特征。最后,基于现场碾压试验,提出了路堤区高液限黏土的碾压标准和碾压工艺,即当路堤区控制含水率不超过最优含水率w_(opt)+6%、压实度高于90%且上路床经过6%生石灰处置后,路基弯沉和沉降可满足规范要求。     

降雨入渗条件下非饱和土渗流特征试验

设计了一种可测量降雨入渗与底部排水条件下土体体积含水率与基质吸力变化规律的试验装置,开展不同降雨强度条件下砂土和粉质黏土的降雨入渗与排水过程室内模型试验,得到了不同土质在不同降雨强度下各高程处体积含水率与基质吸力的变化规律。结果表明：可将降雨入渗条件下不同土质的体积含水率变化划分为3个阶段,首先表面土体含水率上升,随着雨水的入渗,表面含水率保持不变,土体内部含水率由上至下依次上升,随后当浸润线达到装置底部后,土体的含水率开始逐渐增大,由非饱和状态过渡至饱和状态,最后当装置底部达到饱和后,土体中的水位开始逐渐上升,各个测点在降雨作用下由下至上依次达到饱和状态;不同土质土体的表面体积含水率均与降雨强度呈线性关系,在相同降雨强度下粉质黏土表面体积含水率大于砂土,不同土质浸润线的下降速度与降雨强度均呈对数函数关系,在相同降雨强度下砂土浸润线下降速度大于粉质黏土;土体基质吸力随着雨水的入渗由上至下逐渐减小,在水位上升过程中基质吸力变化幅度小于降雨入渗过程;在排水过程中,砂土与粉质黏土各高程处的含水率随排水时间的变化规律分别呈幂函数关系和指数函数关系,位置较高测点的含水率下降明显快于位置较低的测点。     

南疆绿洲区含残膜砂土击实特性试验研究

压实度是路基设计与施工的重要参数,由于南疆绿洲区大量农膜残留土壤,改变了路基土体的击实特性进而影响其压实度;结合该地区砂中含黏的土质特征,以含残膜砂土为试验材料,设计正交试验方案,研究了不同含水率(8%、10%、12%、14%、16%)、不同残膜含量(0、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)和不同黏土含量(10%、20%、30%、40%)对砂土击实干密度的影响。研究结果表明:残膜的掺入对砂土最优含水率几乎没有影响;残膜含量对砂土干密度的影响受到黏土含量的影响,当黏土含量很低时,残膜含量对含残膜砂土干密度几乎无影响,黏土含量在10%～20%之间时,干密度随着残膜含量的增加先增加后减少,当黏土含量达到30%～40%时,干密度随残膜含量的增加呈波状变化;含残膜砂土的干密度随着黏土含量的增加呈对数增长趋势,但这种趋势受到残膜含量的影响,且黏土含量越高,影响越显著,当黏土含量20%时,不同残膜含量砂土的干密度～黏土含量曲线几乎重合且大于素土,当黏土含量≥20%时,不同残膜含量的砂土干密度～黏土含量曲线离散,黏土含量越大,离散越大。     

膨胀土膨胀特性与收缩特性的试验研究

为了研究膨胀土的膨胀特性和收缩特性,文章通过试验,测定不同初始含水率膨胀土试样在膨胀过程中膨胀率和膨胀力随时间的变化曲线,以及收缩过程中含水率和线缩率随时间的变化曲线。试验结果显示,膨胀土的膨胀主要分为快速膨胀阶段(0~2 h)、减速膨胀阶段(2~5 h)和缓慢膨胀阶段(5 h),初始含水率越大,膨胀率和膨胀力越小;收缩过程中水分蒸发主要分为:快速蒸发阶段(0~40 h)、减速蒸发阶段(40~120 h)和缓慢蒸发阶段(120~180 h),初始含水率越小,收缩过程中的含水率和线缩率越小。     

红黏土路基路用性能研究

为研究红黏土路基的路用性能,本文采用强度试验。以承载比和压实度为评价指标,对比研究了不同击实功和含水率对红黏土路用性能的影响。结果表明:随着含水率的增加,红黏土试件承载比(CBR)值有所升高。当击实次数达到一定值时,红黏土的密实度会趋于稳定状态,不会无限增加。当试件含水率为26%～28%时,三种击实功试件的膨胀量均趋于稳定,此时路基的水稳定性能较好。为确保红黏土路基的长期质量,建议红黏土路基碾压时的含水率在26%～28%之间。     

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。     

活性MgO改性红黏土试验研究

通过室内击实试验和固结不排水(CU)剪切试验,研究了不同掺量活性MgO改性红黏土的击实特性和抗剪强度变化。试验结果表明:红黏土的最大干密度随活性MgO掺量的增加而减小,最优含水率随活性MgO掺量的增加而增加;在相同压实度下,活性MgO可明显提高红黏土的抗剪强度;剪切时活性MgO改性红黏土抗剪强度峰值更明显,孔隙水压力越大,土体有效和总黏聚力随活性MgO掺量的增加先增加后减小,有效和总内摩擦角随活性MgO掺量的增加而增加,试验中活性MgO最优掺量为5%。     

改性红粘土的击实特性试验研究

分别通过掺石灰、掺砂以及掺石灰和掺砂联合对郴宁高速公路三个桩号的红粘土进行了击实试验,分析了干密度与含水量的关系、干密度与掺和比的关系、最优含水率与掺和比的关系以及击实的影响因素。结果表明：掺和不同配合比的外添料后,红粘土击实曲线呈现不同的变化规律。掺石灰的红粘土其最佳含水量随着掺石灰比的增大而提高,而干密度则随着掺石灰比的增大而减少。这是由于石灰引起了粘土颗粒的集聚占了大孔隙改变了土颗粒有效的级配影响了压实效果;掺砂红粘土的最优含水量的和最大干密度随着掺砂比的提高刚好与掺石灰红粘土的变化规律相反;联合采用石灰和砂粒进行改性处理时,最大干密度和最优含水量都处于单独掺料的特征之间,基本变化规律与掺砂处置的情况类似,说明砂粒对红粘土的改性处置效果要大于石灰的影响。     

土凝岩固化黏性土路用性能试验研究

采用无侧限抗压强度试验、击实试验、抗疲劳性能试验和水稳定性试验,对土凝岩固化黏性土与水泥固化黏性土的力学及耐久性能进行对比,探究其性能变化规律.结果表明:随土体固化剂掺量增加,固化稳定黏性土7天无侧限抗压强度增大,其最佳含水率也随之增大;水泥固化稳定黏性土的早期水稳定性系数低于土凝岩固化黏性土,后期水稳定性系数较为接近...     

水泥搅拌桩在桂林红粘土地基处理中的应用

结合工程实例,阐述了水泥搅拌桩在桂林地区红粘土地基处理中的设计、施工和质量检测。桂林地区红粘土含水量高、偏弱酸性、富里酸含量低,理论上适合使用水泥搅拌桩进行处理。工程实践证明桂林红粘土地基采用水泥搅拌桩加固成本低,工期短,效果显著。     

膨胀土地区桩板式挡土墙计算方法研究

膨胀土是一种高塑性黏土,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定。本文以陕西安康某市政桩板式挡土墙工程为例对膨胀土地区桩板式挡土墙设计计算中涉及的膨胀土抗剪强度折减、水平膨胀力、剩余下滑力、桩板墙结构验算等问题进行了计算研究,为同类工程的设计与计算提供借鉴。     

过湿冰水堆积土路基填料改良方案比选与验证

冰水堆积土具有棱角性差、级配不良、天然含水率高等特点,难以压实。基于现场踏勘与文献调研,通过方案比选,选用生石灰改良方案,并开展室内试验,研究了改良土的工程性质。结果表明：掺灰比从0增加到3%,土样液塑限含水率改变10%左右,塑性指数降低超过20,最大干密度、最佳含水率明显改善;掺灰量每提高1%,CBR值明显提高;掺灰比在3%～4%时改良效果显著;最佳掺灰量与土的天然含水率和最佳含水率差值有关,差值为20%时,最佳掺比4%对应的施工压实效果最佳,经济效益最优。     

冻融循环对含碎石黏土抗剪强度参数的影响研究

以炉霍G317国道山坡上的含碎石黏土为研究对象,通过室内冻融循环试验,对不同干密度、含水量、冻融循环次数下的试样进行常规土力学试验,分析冻融循环前后土体对抗剪强度参数的影响。试验结果表明:随着冻融次数的增多,含水量为16.7%和21.4%的试样黏聚力增大,内摩擦角减小,而含水量为19.0%的试样则是黏聚力减小,内摩擦角增大;在相同的冻融次数下,不同含水量的试样内摩擦角均随着干密度的增大而增大,而黏聚力则相反;不同干密度的试样黏聚力和内摩擦角均随着含水量的增大而减小。     

掘进机黏性渣土结泥饼机制及聚合物改良研究

针对掘进机在黏性地层中施工刀盘结泥饼的问题，以无锡地铁4号线某矩形顶管工程为例，通过添加不同质量的聚合物对不同含水率的渣土进行改良，测试改良前后渣土的黏附强度、不排水抗剪强度及高温环境下渣土的保水能力，并通过液塑限变化分析渣土改良的机制，借助泥饼形成风险分区图评估泥饼形成的风险与改良效果。研究表明： 1）添加聚合物和水对渣土黏附强度有一定影响，增大含水率能显著降低渣土的黏附强度，当渣土含水率为35%~45%时，添加聚合物能有效降低渣土的黏附强度； 2）含水率的增大会降低渣土的不排水抗剪强度，而添加聚合物能有效增强渣土的不排水抗剪强度，当添胶比达到0.15%后增强效果显著； 3）聚合物能提高渣土的液限和保水能力，保证渣土的流塑性满足施工需要； 4）结合泥饼形成风险分区图，比较渣土-金属界面的黏附强度和渣土的不排水抗剪强度，可以综合判断黏性渣土结泥饼的风险和改良效果。     

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。     

含水量对压实粘土的变形及强度性能的影响

通过室内压缩试验和直剪试验,研究了含水量对压实粘土的压缩变形与抗剪强度的影响,并从土体结构与土中基质吸力变化两个方面分析了作用机理。试验表明:随压实含水量增大,粘土的压缩变形增加、抗剪强度降低;粘聚力随压实含水量增加并非单调变化,其曲线形式类似于“”形;内摩擦角随压实含水量增加,大体上是减小的。压实粘土浸水饱和后,压缩变形显著增加,抗剪强度和粘聚力则显著降低。且压实含水量越小的土体在其他条件相同时,因饱和引起的压缩变形、抗剪强度和粘聚力损失较大,内摩擦角受浸水饱和的影响较小。