红粘土的击实特性与力学强度特性

以击实试验研究了江西省某高速公路施工现场红粘土的击实特性,并采用承载比(CBR)试验和无侧限抗压强度试验研究了其强度特性。试验结果表明,湿法确定的最大干密度偏小、最佳含水率偏大;不同土样的击实特性存在差异;击实功越大,最大干密度越大、最佳含水率越小;含水率、压实度对红粘土强度影响较大,高于最佳含水率3%左右时红粘土强度达到最大值,强度随压实度增大而提高。     

非饱和红黏土土水特性及强度特征研究

为研究红黏土土体非饱和特性,分别针对典型的原状和重塑红黏土,结合Geo-experts自平衡型压力板仪和ZJ型应变控制式直剪仪开展了不同干密度下土样的非饱和土水特征试验和直剪试验,探讨了红黏土的一些典型非饱和物理力学特征.研究结果表明:矿物赋存状态的改变和微结构的变化是导致红黏土重塑前后物理力学性质发生显著改变的重要因素;原状非饱和红黏土土水曲线呈现典型的三阶段型变化特征,具有较为明显的进气值和残余含水量,而重塑的非饱和红黏土则呈现半抛物线型变化特征;对于原状红黏土来说,非饱和土体黏聚力最大值出现在低含水率状态,对应的含水率比土水曲线的残余含水率高5%~10%.因此,在开展非饱和红黏土抗剪强度试验时,在相应含水率区间处适当增加试验组数可优化试验成果,对于重塑红黏土来说,可根据塑限含水率判断重塑红黏土内摩擦角开始显著减小的区间.      

膨胀土土水特征曲线的研究

对不同地区膨胀土的原状样和重塑样进行了脱湿土水特征曲线试验,并采用VG模型对试验数据进行拟合。结合VG模型拟合的参数,着重分析了矿物成分和孔隙结构对膨胀土土水特征曲线的影响。结果表明:在同一初始干密度下,膨胀土含蒙脱石亲水性矿物越多,脱水速率越慢,持水性能越强;同一土质的重塑样,初始干密度越大,则其进气值越大,脱水速率越慢;在初始干密度相同的条件下,原状样的土水特征曲线与重塑样的不同,其脱水速率较缓慢,残余含水量较高,表现出较强的持水性能。     

膨润土膨胀变形与膨胀力试验研究

膨润土被选为高放废物深层地质处置库的缓冲/回填材料,有必要研究其力学性能。使用固结仪对不同干密度和含水率的钙基膨润土进行了膨胀变形与膨胀力的试验研究。试验结果表明：膨润土的膨胀应变主要取决于膨润土的初始干密度和含水率,随着初始干密度的增加而增加,随初始含水率的增加膨胀变形逐渐减小。     

石灰改良黏土路用性能试验研究

由于高液限黏土不能直接用于道路路基填料,必须进行改良处理。为了获得较好的改良效果和降低工程造价,以武汉富强大道工程的高液限黏土为研究对象,分析0%、2%、4%、6%、8%、10%不同掺灰率下的黏土改良效果,最终确定最佳掺灰率范围。通过对试验数据的分析,得到随掺灰率变化的改良黏土工程特性,最终确定最佳掺灰率的改良方案。当掺灰率为8%时,无侧限抗压强度最大,膨胀量达到了最小值0.58%;当掺灰率超过时,液限、塑性指数和塑限变化幅度较小;当掺灰率在0%～8%之间时,黏土的最大干密度和最优含水率曲线变化幅度大;当掺灰率在8%～10%之间时,黏土的最大干密度和最优含水率曲线变化幅度减缓。结果表明：在高液限黏土中掺入石灰可以明显改善其路用性能,8%石灰掺量改良效果最优,可以满足该道路工程对路基填料的技术要求。     

红黏土路堤填挖交界段工后沉降变形研究

为探究多种因素作用下红黏土路堤填挖交界段工后沉降变形规律,对红黏土路堤填挖交界段工后沉降变形进行数值模拟,分析不同分层台阶厚度、分层台阶宽度、含水率等因素对红黏土路堤填挖交界段顶面工后沉降变形的影响规律。研究结果表明：各因素对路堤填挖交界段顶面工后沉降变形的影响程度为：分层台阶厚度>含水率>分层台阶宽度。分层台阶厚度与顶面工后沉降变形峰值呈正相关;含水率越大,路堤顶面工后沉降变形峰值越大;随着分层台阶宽度的增加,路堤顶面工后沉降变形峰值基本一致;路堤工后整体变形峰值出现在填方段的中部,工后整体变形峰值与分层台阶厚度呈正相关。该结论可为红黏土路堤施工与变形控制提供参考。     

硫酸盐渍土抗剪特性的单因素影响规律研究

硫酸盐渍土抗剪特性的研究对其工程应用有着重要的意义。采用二次回归正交试验设计方法,通过对15组试样进行剪切试验,并对试验结果进行分析,得到了硫酸盐渍土抗剪强度参数c和φ各自随含水率、含盐量和初始干密度三因素变化的计算公式,并在此基础上做了单因素作用的影响规律分析。研究表明:当控制其他2个量处于基准水平时,粘聚力c随含水率的增加先增后减,随初始干密度的增大而增大,随含盐量的增加先增后减,并在含盐量为1.54%时达到最大值;内摩擦角φ随含水率的增加而减小,随初始干密度的增大先增后减,随含盐量的增加先减后增,并在含盐量为1.66%时达到最小值。     

湘西膨胀土膨胀变形及膨胀力特性试验研究

为研究湘西弱膨胀土的膨胀变形及膨胀力特性,开展了不同含水率下湘西膨胀土的无荷及有荷膨胀试验。结果表明：相同含水率下,无荷膨胀试验的膨胀速率和最终膨胀率远高于有荷膨胀试验。上覆应力越大,试样膨胀变形越小。当上覆应力超过膨胀力时,试样开始产生压缩变形,且应力越大,压缩变形越大。含水率越高,同一上覆应力下试样膨胀变形就越小,试样的膨胀力也越小。不同含水率下湘西弱膨胀土的膨胀变形与上覆应力可用双参数对数模型拟合,模型参数含义分别为试样的无荷膨胀率和膨胀率随应力增加的衰减速率。试样膨胀力可通过对数模型的参数表征,并与含水率呈负指数形式。     

石灰岩机制砂砂浆的干缩与耐磨性能

为研究石灰岩机制砂中石粉的质量分数和亚甲蓝值对砂浆干缩、耐磨性能的影响,通过亚甲蓝试验对黏土与亚甲蓝值之间的关系进行回归分析,并配制不同石粉的质量分数和亚甲蓝值的机制砂水泥砂浆,对其进行干缩、磨耗试验。研究结果表明:石粉的质量分数为10%时砂浆耐磨性能最好,干缩率最小;亚甲蓝值越大,干缩率越大,耐磨性越差;砂浆干缩率与磨耗值呈正相关,工程应用中可以通过控制砂浆的干缩来提高其耐磨性能。     

尉犁至且末沙漠公路风积沙填筑路基压实力学特性研究

结合尉犁至且末沙漠公路对风积沙填筑路基的压实机理和力学特性与规律进行了研究,得出了含水率与干密度的关系,随着含水率的增加,干密度值呈"S"型变化,处于干燥状态和最佳含水率状态干密度都能达到峰值,表明风积沙有干压和湿压两种特性。并得出了振动时间和含水率都是影响风积沙干密度大小的重要原因。通过回弹模量的曲线图可直观看出曲线接近直线,说明风积沙具有弹性特征,可视为弹性体,适当保持含水率,一般控制在3%以内有利于风积沙的压实。     

上覆荷载下泥岩渗透特性原位试验研究

选取兰新高速铁路一处典型路基上拱地段,采用开挖注水孔并施加上部荷载方法,进行4个试验基坑的泥岩地基浸水渗透特性原位试验,分别研究在0、15、30、45 kPa四种上覆荷载情况下,以及10、20、30 cm三种不同水平向及0、50 cm两种高度的泥岩渗透特性.结果表明:地基泥岩水平向不同距离处渗透稳定含水率随时间变化分为稳定、骤增、减速增长和渗流稳定4个阶段;上覆荷载越大,相同水平向距离处泥岩渗透稳定含水率达到稳定所需时间越长;注水量随时间变化分为快速增增长、缓慢增长和稳定阶段;随上覆荷载增大,地基泥岩水平向渗透速度在变小,且上覆荷载越大,水平向渗透速度越小;水平向渗透速率与渗透距离为非线性关系,且渗透距离越远渗透速率衰减程度越大,研究成果对高速铁路无砟轨道地基膨胀泥岩吸水引起的路基上拱整治措施提供参考.     

高速公路膨胀土收缩特性的试验研究

为研究膨胀土的收缩特性,通过试验,研究不同初始含水率膨胀土试样在水分蒸发过程中含水率和收缩率的变化规律。试验结果表明,当时间小于40 h时,随时间的延长含水率大幅降低,当时间在40~120 h之间时,含水率随时间的变化趋势逐渐放缓,而当时间在120~180 h时,含水率趋于稳定;随时间的延长收缩率表现出快速收缩增长和残余收缩两个阶段的变化规律;收缩率随含水率的减小分为快速收缩、减速收缩和残余收缩三个阶段的变化;试样收缩率随初始含水率呈现二次曲线规律增长,相关性系数为0.997 49。     

里下河地区粉土和石灰改良粉土路基吸水特性试验研究

里下河地区粉土路基具有明显的毛细现象,在滞洪期间路基含水率偏高,强度降低,造成路面出现早期病害。通过干密度与含水率的变化曲线确定最佳含水率,对粉土和改性粉土吸水特性进行毛细水上升试验、压汞和无侧限抗压强度试验。研究表明,在压实度相同的条件下,初始含水率越高,毛细水的上升高度就越低;毛细水上升高度与压实度成正比;石灰改良粉土垫层养护龄期较垫层厚度对隔离效果的影响更加显著;随着龄期的增加,灰土中孔隙减少,强度明显提高。     

抗疏力固化土路用性能对比试验研究

选取黄土、红黏土、膨胀土3种土壤,设计无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、干缩试验和吸水特性试验研究抗疏力固化剂掺量、土壤类型对抗疏力固化土路用性能的影响.结果 表明:抗疏力固化黄土、红黏土、膨胀土的无侧限抗压强度、间接抗拉强度与抗疏力固化剂掺量呈正相关,干缩应变、吸水率与抗疏力固化剂掺量呈负相关;抗疏力固化剂固化3...     

细粒土含量对砂性路基土工程特性的影响

通过大量室内试验,研究了细粒土含量对砂性路基土的颗粒级配、土粒比重、最大干密度、承载比和抗剪强度指标的影响。试验结果表明,在砂性路基土中掺入细粒黏土,可有效地改善砂土的级配特性,增加其最大干密度,提高其承载比(CBR)值。同时,在击实试验和承载比试验中发现,分别存在一个最优黏土掺量值,此时土体的最大干密度和CBR值达到最大。     

聚丙烯纤维加筋黄土的抗剪强度和崩解特性

为检验聚丙烯纤维加筋黄土对边坡坡面的防护效果,基于室内直剪试验和崩解试验,研究了纤维含量、纤维长度及含水率对加筋黄土抗剪强度和抗崩解特性的影响,获得了加筋黄土的最佳配比,并以此为基础开展了现场坡面防护试验.研究结果表明:相比于素黄土,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力最高提升113.8％,内摩擦角最高提升23.3％,崩解速率最...     

冻结速度对冻融黄土物理力学性质的影响

将冻结速度分别设定为3.33、1.67、1.11、0.83℃·h-1,在封闭条件下对不同含水率土样进行冻融循环,测试了不同冻结速度时土样的含水率、干密度、液塑限、抗剪强度及压缩性,分析了冻结速度对冻融黄土物理力学性质的影响规律.试验结果表明:经过冻融循环后,试样含水率普遍较初始含水率大,随着冻结速度的增大,含水率的增幅呈降低趋势;当含水率较低时,冻结速度对试样干密度影响较小,当含水率较高时,随着冻结速度的增大,试样干密度降低;土样液限随着冻结速度的增大呈增大趋势,塑限无明显变化;粘聚力随着冻结速度的增大总体呈增大趋势,内摩擦角随冻结速度的变化规律与试样含水率密切相关;冻融后黄土的压缩性较未冻结土样强,且随着冻结速度的增大,土样的压缩模量增大.     

有荷条件下膨胀土分级增湿变形特性试验

为符合实际研究膨胀土的增湿体积变形性质,精心设计了测试方案,完成了16组有荷条件下南宁外环膨胀土分级增湿变形试验,获得了土样含水率变化与体积变形间的相互关系。试验结果表明：上覆压力和试样初始含水率越大,其膨胀率随含水率变化的增量曲线越平缓,最终的膨胀率以及含水率增量越小。基于实测增湿变形参数,推导了南宁膨胀土膨胀变形、上覆压力、初始含水率及含水率增量间的关系式,计算了封闭包盖路堤填芯膨胀土湿度变化所引起的路基变形,提出了物理处治膨胀土路堤施工的建议。     

密度及干湿循环影响下的煤系土土-水特征曲线

利用PF土壤水分特征曲线仪,测定了不同干密度的重塑非饱和煤系土试样的土-水特征曲线;并对其中一组试样进行3次干湿循环试验,并利用VG模型对实测数据进行拟合,初步研究了煤系土土-水特征曲线在干湿循环条件下的变化规律。研究结果表明:干密度对煤系土的土-水特征曲线有较大影响,干密度越大的试样饱和含水率越低,失水速率也越慢,持水能力越好,土-水特征曲线也越平缓;干湿循环作用使得煤系土孔隙相互贯通扩张,孔隙率增大,土体的持水能力减弱,干湿循环对煤系土SWCC的影响主要集中在第1次干湿循环,3次干湿循环后煤系土SWCC基本稳定。     

细粒土压实特性试验数据处理方法探讨

概述了细粒土压实特性的基本原理、试验方法和步骤。对最大干密度和最优含水率的确定提出了基于最小二乘法的细粒土压实特性试验数据的处理方法,并采用MATLAB进行编程计算。在此基础上,以湘潭市某城市主干道路基粉质粘土为研究对象,采用数据拟合的方法与规范法,得到了不同土样的最大干密度和最优含水率,所获结果对比分析表明:最小二乘法结合MATLAB编程不仅方法简便、结果准确,而且效率很高,是一种值得推广的方法。