无砟轨道膨胀土地基的吸水特性试验研究

以出现上拱病害的兰新二线无砟轨道地基中的重塑泥岩为研究对象,在室内进行不同土样厚度和不同含水率条件下的重塑泥岩无荷膨胀试验。结果表明:重塑泥岩的吸水膨胀过程可以分为加速膨胀、缓慢膨胀、趋于稳定3个阶段,土样厚度成比例增大时,最终膨胀量并不成比例增大。据试验结果拟合出了土样厚度和含水率耦合作用下重塑泥岩极限膨胀量计算公式。经同等条件下平行试验检验,该膨胀量计算公式具有良好的适用性。     

膨胀力表征非饱和膨胀土强度特性的试验研究

为了研究非饱和膨胀土的膨胀力代替基质吸力表征抗剪强度的可行性,开展南宁重塑非饱和弱膨胀土室内土-水特性试验、抗剪强度试验、膨胀力试验等一系列试验研究。研究结果表明：基于Fredlund and Xing模型对土水特征曲线进行拟合,确定土-水特征预测方程,建立基质吸力与抗剪强度及膨胀力间的相互关系;在确定基质吸力换算依据的基础上,建立膨胀力与强度关系的数学模型;改进非饱和膨胀土抗剪强度预测方程,得出用膨胀力代替基质吸力进行抗剪强度预测的方法,并验证可行;确定南宁高速铁路路堤填筑现场的强度预测方程,可为高速铁路路堤填料的强度预测提供参考。研究结果有一定的工程应用价值。     

基于膨胀力试验数据的膨胀土膨胀应变模型

膨胀力与膨胀应变是反映膨胀土膨胀潜势的两个重要指标,确定二者的试验通常独立进行.通过分析膨胀变形与膨胀力产生的细观机理,发现可把膨胀变形的最终稳态看作恒体积条件下的膨胀力试验.本文基于膨胀力试验结果建立了膨胀力与干密度的关系,进而推得膨胀应变与外加荷载的关系式,计算结果与试验结果较为吻合.从而可以将膨胀变形试验与膨胀力试验统一,通过膨胀力试验不仅可以确定膨胀力,而且能够预测膨胀变形.     

中-强膨胀土竖向膨胀力原位试验

利用平衡加压法在云桂高速铁路典型中-强膨胀土路段进行竖向膨胀力原位试验,研究竖向膨胀力随时间、含水率增量、卸荷回弹量的变化规律,并对试验过程中试验体周边地表的变形进行了监测。结果表明:竖向膨胀力随时间的变化规律与膨胀土中渗水通道的畅通情况密切相关;竖向膨胀力随含水率增量的变化规律可分为4个阶段,即初始线性增长阶段→过渡阶段→二次线性增长阶段→稳定阶段;卸荷时,膨胀土竖向回弹变形增加,竖向膨胀力不断减小,二者呈线性或二次曲线性变化;试体周边地表的隆起规律与竖向膨胀力随含水率增量的变化规律相一致。     

高速铁路地基膨胀土膨胀变形试验研究

以兰新铁路第2双线一处典型原状膨胀土为对象,通过进行厚度为5,10,15和20 cm不同含水率下膨胀量试验,得出原状膨胀土在不同厚度及不同含水率下过程膨胀量,研究含水率和厚度对原状膨胀土过程膨胀量的影响。试验结果表明：厚度一定时,含水率越小原状膨胀土的过程膨胀量越大,含水率越大原状膨胀土的过程膨胀量越小;含水率较低时,厚度对原状膨胀土的过程膨胀量影响较大,含水率较高时,厚度对原状膨胀土过程膨胀量影响较小,通过对试验数据的进一步分析发现,在厚度一定时,含水率和原状膨胀土的过程膨胀量呈良好的对数关系,依据不同厚度对公式参数进行拟合,建立含水率和厚度耦合作用下原状膨胀土过程膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好,为今后膨胀土地区的工程建设提供一定的理论支撑。     

膨胀土干湿循环试验研究

研究目的:通过中等膨胀土扰动击实样品的不同干湿循环路径,进行1~12次的干湿循环试验,探讨抗剪强度、膨胀率、膨胀力与干湿循环路径、循环次数的关系,明确干湿循环的试验条件以及干湿循环特征循环参数,从而为膨胀土边坡稳定性分析提供干湿循环试验依据。研究结论:(1)中等膨胀土扰动击实试样的干湿循环试验,随着干湿循环次数的增加,抗剪强度随之减小,经过5次干湿循环后,抗剪强度收敛趋于稳定;(2)经干湿循环后,膨胀土的膨胀率和膨胀力均具不可逆性,随着干湿循环次数增加而随之减小,5次干湿循环后膨胀率和膨胀力收敛趋于稳定,5次干湿循环可以作为干湿循环试验的特征循环参数;(3)本研究成果可作为干湿循环的标准试验方法,为膨胀土边坡稳定性分析提供依据。     

平顶山膨胀土工程性质试验研究

通过试验获得了河南省平顶山膨胀土原状土样的线缩率、膨胀率和膨胀力等性能参数;对重塑土样进行了不同压力、含水量和干密度条件下的膨胀率试验,膨胀力、渗透系数试验,及反映抗剪强度的黏聚力和内摩擦角试验,为研究平顶山膨胀土的变形和稳定性提供了基础资料。用粉煤灰对平顶山膨胀土进行改性处理,通过室内试验研究了不同掺量情况下土样的工程性质,结果表明:在处理到最佳状态时,改良土样仍具有弱膨胀性。     

膨胀土路基石灰改良试验研究

膨胀土是一种特殊性质的土,不同的掺灰率对膨胀土性质的改变也不同。对膨胀土进行石灰改良试验研究,总结掺灰率对膨胀土的胀缩性与强度的影响规律,对比分析不同掺灰率改良后膨胀土的最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、掺灰前后承载比等指标,从而确定最佳掺灰率。     

膨胀土损伤增量规律试验研究

进行了原状膨胀土浸水及不浸水的三轴剪切试验过程的CT扫描。提出了密度损伤增量、空隙损伤增量和总损伤增量的概念。发现在剪切过程中随着轴向位移的增大,对于干土样,密度损伤增量开始缓慢地增大,当达到峰值强度后,密度损伤增量开始迅速减小;孔隙体积在一直增大,裂隙在不断扩展;膨胀土的总损伤增量随着剪切位移的增大开始有微小的增量,但是峰值强度过后,开始大幅度的减小,说明开始时,密度损伤增量占优势,且试样被压密,后来孔隙的发展占优势,直接导致膨胀土的破坏。对于湿样,密度损伤增量随加水量的增大呈先增加后减少的变化,空隙损伤增量随加水量的增加而增加,总损伤增量随加水量的增加呈先增加后减少变化趋势,说明后期膨胀占优势,最终导致试样的破坏。     

掺碎石改良宽度对膨胀土侧向膨胀力影响研究

为研究掺碎石膨胀土作为挡土墙填料时的改良宽度对挡土墙稳定性的影响,通过自制模型箱模拟刚性挡土墙,以广西南宁三塘地区膨胀土为填料,以碎石为改良材料,分别探究体积含水率和侧向膨胀力在不同填料改良宽度时的变化规律。研究结果表明：纯膨胀土渗透性很差,水分难以入渗而汇集在墙顶产生额外压力影响挡墙稳定性,在经掺碎石改良后随着掺碎石宽度越宽,水入渗越快;膨胀土在浸水和膨胀变形受限的情况下会产生侧向膨胀力,其变化与体积含水率呈正相关,但存在一定滞后现象,随着掺碎石改良宽度越宽,体积含水率和侧向膨胀力的变化越快,滞后时间越短;掺碎石改良膨胀土能有效削弱膨胀土侧向膨胀力,随着掺碎石改良宽度越大,膨胀土侧向膨胀力的降低效果越显著。     

铁路膨胀土路基填筑试验研究

研究目的：本文结合时速200km铁路客货共线路基压实度要求,通过对不同膨胀土填料进行室内试验,提出满足路基工程要求的改良方案和质量检测方法。研究方法：收集国内外相关资料;进行现场填筑试验;研究满足时速200km客货共线铁路要求的路堤的压实施工工艺及压实质量检验方法、评判标准等。对石灰改良土进行粉碎、拌和、碾压等施工工艺研究,提出合理的施工参数及评判标准。研究结果：通过实验验证设计并探讨适宜的路基结构形式及边坡防护形式;对不同膨胀土填料进行室内改良试验,提出满足本线路基工程要求的改良方案;提出改良土粉碎、拌和及压实施工工艺的试验成果及适宜的路堤填筑质量检验方法。研究结论：石灰改良膨胀土的塑性指标,相对膨胀土有明显改善,液限含水量基本保持不变、塑限含水量提高、塑性指数降低;掺石灰后,最佳含水量得到增加,而最大干密度则减小。     

南宁膨胀土膨胀变形规律的试验与应用研究

通过不同初始干密度、初始含水率在不同垂直压力下的膨胀变形试验,研究南宁膨胀土的膨胀量与初始干密度、初始含水率以及垂直压力的相关关系。研究结果表明,膨胀量随初始干密度的增大而增加,随初始含水率和垂直压力的增加而减小;通过回归分析发现,膨胀率与初始干密度和初始含水率成线性关系,而与垂直压力成半对数线性关系。在此基础上,建立了南宁膨胀土膨胀率的三元回归方程,并通过某大型模型试验验证了该方程的正确性与实用性。本文所建立膨胀率三元回归方程为简便而准确地预测和估算膨胀土地基的膨胀潜势和差异隆起提供了依据。     

改善膨胀土性能的固化剂试验研究

改善膨胀土性能的固化剂可以改变膨胀土的性质,文章介绍了掺加不同固化剂试样的制备,研究改良效果,通过试验结果分析说明改善膨胀土固化剂的效果较好,可以为整治膨胀土路基病害提供技术支持。     

铁路膨胀土路基病害分布及特性试验研究

通过系统线路调查与特性试验,以数据库的形式描述河南、湖北、陕西省境内既有铁路膨胀土路基运营状况,并对现有膨胀土路基病害分布进行总结,为科学认识和管理铁路膨胀土路基奠定基础。     

荷载条件下原状膨胀土浸水膨胀变形试验研究

以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为研究对象,进行厚度为2 cm的原状膨胀土在不同荷载条件下的分级浸水膨胀变形试验,以研究含水率和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:原状膨胀土的膨胀时程曲线呈阶梯型增长,且在某一含水率下的膨胀量随时间变化呈现出直线剧烈膨胀阶段、外凸弧线减速阶段和直线缓慢膨胀阶段;上覆荷载对膨胀量起抑制作用,上覆荷载越大,膨胀土的膨胀量越小,上覆荷载越小,膨胀土的膨胀量越大,且膨胀土最终达到膨胀稳定时的饱和含水率随上覆荷载的增大在逐渐减小;在上覆荷载一定的情况下,含水率和原状膨胀土的膨胀量呈良好的对数关系,再依据不同上覆荷载对公式参数进行拟合,建立了含水率和上覆荷载耦合作用下原状膨胀土膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好。     

铁路路基膨胀土填料改良试验研究

膨胀土的改良是膨胀土路基工程研究领域中的重要问题之一,结合沪汉蓉通道武康二线襄胡段路基试验工程,分别以生石灰、水泥、粉煤灰以及二灰（粉煤灰—石灰）作为膨胀土的改良剂,通过室内基本试验研究,对各种改良膨胀土的胀缩性、强度特性、水稳定性、龄期效应和干湿循环下其强度变化规律进行了研究,对各种改良膨胀土的改良效果进行对比分析。试验研究表明:石灰可以显著减小膨胀土胀缩性;石灰改良膨胀土相对于其他改良膨胀土具有良好的强度特性、龄期效应和水稳定性,而且石灰改良膨胀土具有很好的抵抗干湿循环后强度减小的特性;水泥改良膨胀土也具有良好的强度特性,但水稳定性较弱;二灰改良膨胀土和粉煤灰改良膨胀土抵抗干湿循环的效果较弱。     

辽长铁路膨胀土路堑试验研究

新建辽源至长春铁路是吉林省十一五重点建设项目,沿线分布有膨胀土。膨胀土工程问题是我国铁路建设中遇到的一大技术问题,对铁路建设具有特殊的危害,必须根据其特点,研究合理可行的解决办法。以DK43+200～DK44+150路堑段为研究对象,通过室内侧限压缩试验和膨胀性试验,得出影响土体膨胀能力的主要因素为其初始物理状态和其自身结构性,并在不同深度上分析了土体膨胀能力随初始物理状态和自身结构性的变化规律,最后提出了相应的工程处理措施。     

南友公路膨胀土化学改良的试验研究

依据膨胀土的化学改良理论,以自由膨胀率为标准,用10种化学材料对广西南友公路中等膨胀土进行了化学改良试验研究,得出了每种材料的改良效果和最佳掺入量。试验结果表明,掺入0.5%~0.7%的有机化学试剂甲基丙烯酸甲酯和环氧树脂E401可显著降低膨胀土的膨胀性。     

吉图珲客专膨胀土工程特性试验研究及应用

随着铁路建设逐渐向膨胀土地区延伸,膨胀土路基工程的稳定性常常成为工程建设的瓶颈。本研究以吉图珲客专膨胀土为背景,通过膨胀土的室内工程特性试验研究,得出两类膨胀土的基本物理特性指标,并且得出两类膨胀土的抗剪强度与垂直压力呈正相关,抗剪强度指标均随着含水率增加而降低,无荷膨胀率都是伴着含水量的增大而不断减小,伴着压实度的增大而逐渐增大。通过对其工程特性试验的研究,为膨胀土边坡稳定分析参数选取、膨胀土深路堑边坡加固措施的选取以及加固措施的有效性评价提供依据。其研究方法可供类似工程借鉴。     

南阳地区中弱膨胀土的试验研究

对南阳地区的原状膨胀土进行了物理性质、力学性质、水理性质和特殊性质的试验研究,确定了该地区膨胀土的各项性能指标,以便对膨胀土进行辨别和分类,为工程施工提供原始的数据资料和参考依据.