干湿循环效应对路基软黏土强度影响研究

对长沙绕城高速公路某高路堤下卧软黏土进行了干湿循环条件下的原状土快剪试验,包括模拟干湿循环增湿过程中不同含水量变化、不同现场浸水条件及不同干湿循环次数后的软黏土快剪试验.试验表明,干湿循环增湿过程引起的含水量变化对软黏土抗剪强度有较为严重的弱化效应,表现为其粘聚力及总的抗剪强度呈幂函数形式衰减,内摩擦角呈二次函数形式衰...     

干湿循环对改良膨胀土强度与变形特性的影响

膨胀土的抗剪强度与变形能力对路基的强度与耐久性有着重要影响。通过对干湿循环后的掺石灰和砂混合料的改良膨胀土进行直接剪切试验和固结试验,研究了干湿循环对改良膨胀土抗剪强度和压缩模量的影响,并且分析了龄期对于改良膨胀土抗剪强度的影响。结果表明,龄期对改良膨胀土的抗剪强度有很大的影响。干湿循环5次后,随着干湿循环次数的增大,改良膨胀土的抗剪强度降低,压缩模量降低。     

水入渗前后重塑红黏土抗剪强度特性研究

基于不固结不排水三轴压缩试验,探究蒸馏水入渗前后不同干密度重塑红黏土的应力-应变关系以及抗剪强度变化,并结合电镜扫描试验和X射线荧光分析试验从微观结构及矿物成分变化角度来分析水入渗对不同干密度重塑红黏土抗剪强度的影响机理。研究结果表明:重塑红黏土应力-应变关系随干密度的增大由应变硬化型逐渐变为应变软化型,水入渗后重塑红黏土达到破坏点时的轴向应变较大;黏聚力随干密度的增大呈指数变化,内摩擦角随干密度增加呈线性变化;水入渗前后土样抗剪强度变化说明水入渗对高干密度重塑红黏土的影响较为明显,微观结构和矿物元素成分变化则说明高干密度可有效保持土样内部结构和减少矿物元素成分的流失。     

干湿循环作用下红砂岩强度劣化特性试验

为探究库水位周期性涨落条件下,库岸边坡消落区岩体的强度劣化特性及损伤演化规律,以红砂岩为研究对象,通过干湿循环试验模拟库岸边坡岩体的实际赋存环境,以常规单轴、三轴试验为手段,开展干湿循环作用下红砂岩强度劣化特性试验研究,分析干湿循环作用下红砂岩波速等特性的演化规律,定量分析了干湿循环作用对红砂岩强度主要力学参数的影响,并提出了基于黏聚力的损伤变量。结果表明：随干湿循环作用次数的增多,红砂岩的波速逐渐减小,孔隙率逐渐增大,减小和增大的趋势呈现出明显的三阶段特征,红砂岩单轴强度也逐渐减小,对应的峰值应变逐渐增大,其破坏形式为脆性破坏;以波速计算的红砂岩损伤变量表明,损伤变量随干湿循环次数的增多呈非线性增大趋势,可采用幂函数拟合;干湿循环作用下红砂岩黏聚力显著减小,而摩擦角变化不明显,干湿循环作用主要通过弱化黏聚力造成红砂岩单轴强度的降低,单轴抗压强度降低百分比η_1N与黏聚力降低百分比η_2N呈显著非线性对应关系;提出了基于黏聚力衰减的新损伤变量,并通过与波速损伤变量的计算值和试验值的对比验证了该损伤变量指标的合理性。     

干湿循环作用下预崩解炭质泥岩裂隙发育规律及强度特性

由于炭质泥岩遇水易风化、强度低、变形大,干湿循环作用下炭质泥岩路堤易形成纵横交错的裂隙网络,加速路堤边坡失稳。为分析干湿循环作用下预崩解炭质泥岩裂隙演化规律与强度特性,通过制备较大尺寸预崩解炭质泥岩试样,开展室外裂隙演化原位试验及裂隙试样直剪试验,实时拍摄不同干湿循环次数下试样裂隙扩展图像,并基于裂隙图像特征参数对各阶段裂隙特征进行定量化描述,进而构建预崩解炭质泥岩的抗剪强度与裂隙参数关系模型。研究结果表明:预崩解炭质泥岩裂隙数量、裂隙最大长度及裂隙率等裂隙参数均随干湿循环次数分为迅速增长、缓慢增长、趋于平缓3个阶段;各因素对裂隙发育影响程度由强至弱依次为初始含水率、干密度、干湿循环次数;含裂隙试样剪切时遇到裂隙剪切应力会发生暂时性衰退,不同裂隙参数试样的黏聚力变化显著,而内摩擦角变化甚微,内摩擦角变化主要取决于土体干密度的变化,而黏聚力变化取决于初始含水率,抗剪强度主要与黏聚力相关联。为研究土体抗剪强度与裂隙参数的关系,拟合得到了裂隙率与黏聚力的指数关系模型,发现其拟合变化曲线呈凹形的抛物线变化,其抛物线分急剧降低和趋于稳定2个阶段。研究成果可为预崩解炭质泥岩路堤工程施工及稳定性分析...     

干湿循环下石灰改良膨胀土特性研究

为研究干湿循环下石灰改良膨胀土特性,进行了击实试验、自由膨胀率试验、裂隙发育试验及固结快剪试验.结果表明:随石灰含量增加改良膨胀土自由膨胀率显著降低,干湿循环条件下,石灰掺量为3％时出现细微裂隙且表面脱落,5％时未出现可见裂隙,表面局部脱落,7％时未产生明显裂隙;内摩擦角和黏聚力随石灰含量增加而增大,干湿循环过程中内摩...     

原状粉质黏土抗剪强度的恢复试验研究

利用静力三轴仪对长春地区原状土进行固结不排水抗剪强度试验,根据摩尔强度理论得出原状土的抗剪强度指标c和φ值。然后加入不同含量的氯化钙、明胶及氯化钙、明胶组合剂,对扰动土进行重塑,分别得出与原状土强黏聚力明胶含量,与原状土内摩擦角氯化钙含量,以及原状土黏聚力和内摩擦角两者添加剂组合含量,并分析黏聚力和内摩擦角影响因素和加入添加剂重塑土抗剪强度变化的原因。研究结果表明:含1%明胶、7%氯化钙重塑土黏聚力和内摩擦角与原状土基本拟合。     

红黏土重塑结构的抗剪强度影响因素试验研究

为探究基于红黏土重塑结构的强度特征及其影响因素,通过现场采集和室内筛分设置4种材料级配,在不同的级配结构、含水率和竖向荷载条件下,采用直剪仪对重塑样品进行剪切强度测试。基于测试结果研究各因素影响下的重塑体结构强度,并进行显著性分析,探讨各因素对重塑结构强度的影响程度。     

荷载与干湿循环作用下预崩解炭质泥岩抗剪强度及渗透特性

为研究预崩解炭质泥岩抗剪强度、渗透系数与竖向荷载及干湿循环的关系,研发一套可施加竖向荷载的岩土干湿循环试验装置,分别利用直剪仪、渗透仪开展预崩解炭质泥岩干湿循环后抗剪强度及渗透试验研究。结果表明:预崩解炭质泥岩的抗剪强度与法向应力呈正相关关系,随竖向荷载、循环时间的增加而增大,随循环次数的增加而降低,且抗剪强度的变化主要是由于颗粒间黏聚力的变化。渗透系数与竖向荷载及干湿循环时间呈负相关关系,而随循环次数的增加呈正相关关系,拟合预崩解炭质泥岩抗剪强度与渗透系数的幂函数关系模型,可为预崩解炭质泥岩抗剪强度、渗透特性及路堤稳定性研究提供理论依据。     

干湿循环对路基不同液限粘土强度影响研究

通过不同液限粘土干湿循环条件下的快剪试验,对不同路基粘土的抗剪强度干湿循环条件下的变化规律作了对比研究.结果表明:经过多次干湿循环变化后,不同液限路基粘土强度变化趋势大致相同,主要表现为抗剪强度及其相关参数的衰减,且在第一次干湿循环后衰减幅度最大,之后慢慢减小;但是衰减程度各不相同,表现为随着液限的增加,路基粘土的干湿循环效应越明显,即高液限粘土在干湿循环作用下衰减程度大于低液限粘土.     

干湿循环作用下白云岩强度损伤试验研究

白云岩在干湿循作用下,其强度的损伤受到所处环境地下水pH值、白云岩内部构造(岩层层厚、颗粒大小、岩层产状)等多种因素的影响,其影响程度可用岩石饱和单轴极限抗压强度变化量作为判定标准。根据不同pH值环境、不同层厚、不同粒径、不同产状分组试验,将测试值与干湿循环次数进行拟合分析,呈现出一定相关性。研究表明：随地下水pH值的降低,其强度衰减速度加快;岩石层理越厚,其强度衰减速度越快;岩石颗粒越细,其强度衰减速度越快;岩层倾角越大,其强度衰减速度越快。     

桂林红黏土干湿循环条件下饱和渗透系数及孔隙特征变化试验

以桂林红黏土为研究对象,采用抽真空饱和法、恒温干燥法对重塑土样作干湿循环,研究对渗透系数与干湿循环次数的关系,并结合压汞和电镜扫描分析不同循环次数下孔隙分布的变化特征。试验结果表明:桂林红黏土具有明显的片状结构,经过反复干湿循环,在孔隙水压力的作用下,孔隙孔径由双峰逐渐变为和原状土相似的单峰,中微孔隙都会向0.1～1.0μm的小孔隙靠近,孔隙孔径分布范围变小,在此过程中,游离土颗粒会被吸引在团聚体周围,使土粒孔隙形态更加平滑,且迂曲度与循环次数呈对数关系逐渐减小。压实重塑土样在经过3次干湿循环后,孔径结构变化基本稳定,渗透系数与同条件下原状土样相同,可替代无法获得符合试验条件的原状土样的结果。     

干湿循环作用下高液限黏土抗剪强度试验研究

高液限粘土是一种不良土质,在我国南方多雨地区非常常见,采用高液限粘土填筑库区路基是公路建设过程中常见的技术问题之一。以不同次数的增湿和烘干过程模拟干湿循环条件,并对这种模拟下的高液限黏土在自主研发的大型直剪仪上不同垂直压力下进行直剪试验,得到0～5次干湿循环条件下高液限粘土的强度参数值,分析出在5次干湿循环后粘聚力和内摩擦角各自衰减54％和26％基本趋于稳定。     

水泥稳定红土粒料干湿循环试验强度特性研究

以科特迪瓦某公路工程为依托,开展基于法国规范的CBR、无侧限抗压强度及浸水循环试验。结果表明:精选红土粒料在经过水泥或者水泥+砂改良后,能够用作路面结构层中基层、底基层材料;同等条件下,掺入15%砂能够显著提高红土粒料的路用性能;试件在不同干湿循环次数下的强度损失表明改良红土粒料具有较好的水稳性能。     

路基石灰稳定土的强度特征与干湿循环损伤效应

为研究干湿循环作用对路基石灰稳定土填料的力学性能的影响及机理,首先开展石灰稳定土的击实试验以确定最优石灰掺量,然后对不同含量的石灰稳定土试样进行无侧限抗压强度试验,结合扫描电镜试验分析强度改性的微观机理。结果表明:石灰掺量为6 %的土样最大干密度达到峰值,密实度最优;干湿循环作用造成石灰稳定土力学特性的显著下降,随着干湿循环从零增至10次的过程中,石灰稳定土的无侧限抗压强度、弹性模量逐渐衰减,且养护28天的强度指标明显高于养护7天的试样;随着干湿循环次数增加,石灰稳定土内部孔隙的数量不断增加,尺度不断扩大;由微观图像发现石灰稳定土中的孔隙在干湿循环中逐渐扩大,密实度逐渐下降。     

干湿循环作用下膨胀土边坡失稳机理研究

以云南某道路工程为依托,采用室内试验的方法分析了干湿循环对土体开裂、渗透性和强度衰减的影响,揭示膨胀土路堑边坡3种典型的失稳模式:一是干湿循环作用下的边坡浅层流滑;二是高渗透夹层吸水膨胀导致的局部崩塌;三是老滑坡裂隙带强度控制的深层滑移.进而深入分析其影响因素及破坏机理,并介绍了具体加固处理措施,为类似膨胀土区域路基工...     

黏粒含量对粉土抗压强度的影响

选用山东省齐河地区黄河冲击平原粉土,湖南的黏粒(红黏土)为原料,特制一种接近于粉土中黏粒的黏土,考虑到粉土中黏粒对土体的整体黏结性具有一定影响,采用宏观与细观结合的分析方法,研究黏粒对粉土抗压强度的影响.结果 表明:粉土在非浸水条件下的无侧限抗压强度随黏粒含量的增加呈先减小后增大的趋势,在黏粒内掺掺量为6％时达到最低;...     

干湿循环条件下泥岩路基填料用性能的试验研究

依托某高速公路一标段泥岩公路路基填料开展常规土工试验,针对干湿循环下泥岩路基填料路用性能试验的研究,对以往崩解性试验的两次干湿循环改进为n次循环下崩解度试验,进行多次干湿循环下的耐崩解性试验、CBR试验、强度试验、压缩试验,并进行影响因素及发展规律分析。结果表明:n次干湿循环下耐崩解曲线随循环次数衰减至平缓,临界值崩解度指数约为40%;在同等条件下,泥岩填料CBR试验值随干湿循环交替次数增长而减小,且与荷载呈正比关系。     

干湿循环条件下建筑垃圾再生材料的抗变形能力研究

依托某城市快速路工程建设,研究建筑垃圾用于路基材料的干湿循环特性,并结合工程中涉及的筑路材料和特性,研究干湿循环条件下建筑垃圾再生碎石的最大粒径及在水泥改性条件下对抗变形能力的影响。研究结果表明:随着干湿循环次数增加,抗变形能力逐渐减弱;随着最大粒径增加,再生碎石产生的累计塑性应变逐渐减少,且碎石较多的试样对干湿循环次数更敏感;水泥改良后的再生碎石,能有效地避免孔隙粒径和数量扩张,相对未经改良的再生碎石,水泥改良能降低28.1 %～54.2 %的累积塑性应变;表明水泥的掺入,能为再生碎石形成具有一定强度的网状结构,增加内部结构的稳定性,提高在干湿循环作用下的抗变形能力,可用于建筑垃圾筑路材料的改性。