膨胀土填料分类指标体系的合理性验证

为进一步检验膨胀土填料分类指标体系的合理性,对在建广西百隆高速路上3种膨胀土系统开展了基本土性和各种强度、变形等路用性能试验,全面分析测试结果并对照新填料分类体系,3种土样均满足以改进CBR值、改进CBR膨胀量和稠度为指标的分级标准,都可直接用于下路堤填筑。据此,按物理处治技术原理并结合工程实施条件,采取粘土包边膨胀土夹层填芯方案,将性质最差的1号土分2阶段填筑于ZK176+135～+410路段,共消耗膨胀土60 000 m3,跟踪检测表明,路堤施工质量良好。通过系统试验和修建工程实体验证了膨胀土填料三指标分类体系的合理性。     

对新公路膨胀土判别分类指标和标准的试验验证

以标准吸湿含水率为主控指标的新公路膨胀土判别分类标准尚处于试行阶段,仍需得到广泛的验证.为此,对我国6个典型膨胀土分布区的土样进行了系列物理化学性质试验,分析了标准吸湿含水率与蒙脱石含量、比表面积、阳离子交换量之间的相关性,应用新标准和其他代表性标准对各土样进行了分类,并将结果进行了分析比较.研究表明,标准吸湿含水率与能正确表征膨胀土胀缩潜势的微观指标之间具有良好的线性关系,新标准与以微观指标为主的标准对膨胀土分类的结果一致,由此验证了标准吸湿含水率作为膨胀土判别分类指标的合理性以及公路膨胀土判别分类新标准的准确性.     

非饱和膨胀土与红粘土的对比试验研究及微观结构分析

针对广西南宁膨胀土与株洲红粘土变对比试验研究,将2种土样的压缩蠕变特性在不同含水率情况下进行了比较。试验结果表明:与株洲红粘土相比,广西南宁膨胀土在较小含水率条件下有明显的加速蠕变阶段,而在大含水率条件下这一阶段也同样不明显。并通过电子显微镜对两者进行了微观研究。     

基于权重反分析的膨胀土分类云模型研究

针对云模型综合评价方法指标客观赋权问题,将权重反分析与云模型深度耦合,提出了基于权重反分析的云模型综合评价方法,并应用于膨胀土分类中。首先,在推导优化算法适应度函数的基础上,给出了权重反分析与云模型耦合的具体步骤,之后选用自由膨胀率、塑性指数和标准吸湿含水率作为评判指标,基于膨胀土类别评判实例,开展指标权重的反分析计算,从而实现了膨胀土分类云模型的客观赋权。最后,通过样本实例的回代评判和样本外土样的分类检验,证明了新建模型的可行性与有效性。研究表明,基于权重反分析的膨胀土分类云模型构建过程中主观性干扰因素较小,评价指标易于测试获取,且分类结果较为准确,为云模型综合评价方法的应用研究提供了新思路。     

南阳膨胀土击实特性试验分析

结合工程路段土样进行室内试验,测定南阳膨胀土物理力学特性,并进行颗粒分析,进一步对土样进行击实试验,发现该地膨胀土与一般黏性土相异的击实特性,南阳的膨胀土击实曲线呈双峰型,与工程中发现的大多数塑限小于30%的土体的击实特性相符。     

膨胀土的抗剪强度及其水敏性研究

通过对贵州毕节地区某高速公路沿线的膨胀土进行大样本取样,研究了原状膨胀土的抗剪强度以及重塑膨胀土抗剪强度的水敏性。结果表明,原状膨胀土具有高天然含水率、高最佳含水率、高饱和度、高液限、高塑限、中高压缩性和低抗剪强度的特点,黏聚力处于20～40kPa,内摩擦角处于5°～10°。重塑膨胀土在低含水率和高含水率下的应力-应变曲线分别为软化型和强化型曲线。抗剪强度随着含水率的增加逐渐降低,低含水率范围(w 24. 5%)的抗剪强度变化明显强于高含水率范围(w≥24. 5%)的变化。内摩擦角与含水率之间呈指数衰减关系。     

基于聚类分析理论确定广梧高速公路高液限土改良方案

针对广梧高速公路高液限土的不良特性,进行了一系列室内试验,测试土样的物理力学指标;借助聚类分析理论,对样本土样进行分类,并确定各类的属性特征值和改良方案;根据土样与属性特征值的相关距离确定各类土样的改良试验项目。以新土料改良方案确定过程为例,介绍了研究结论的使用过程。     

崇上路击实膨胀土的强度特性试验研究

通过室内3种膨胀土试验,对广西崇上(崇左-上思)二级公路膨胀土击实土样的强度特性进行了研究.试验结果表明,膨胀土的含水量对其强度的影响是主要的外部因素;根据直剪试验的数据,得到了膨胀土的强度与胀缩等级和含水量的关系.     

膨胀土路基填料的判别与分类方法研究

依托广西崇左—上思二级公路的膨胀土路基工程,通过对现有膨胀土分类与判别方法的分析与探讨,提出了能充分反映和表征路基膨胀土的要求和胀缩机理的液限、塑性指数、自由膨胀率、<0.005 mm颗粒含量、CBR膨胀率的五指标判别方法,并用灰色类聚法进行验证,得到了基本一致的判别与分类结果。     

由膨胀土内比表面及孔径分布来评价其膨胀行为

要更完全和精确地预测膨胀土隆胀变形,需先确认其微观结构性质与胀缩性能间的相关性。按最新研究,膨胀土的孔径分布和表面积两微观性质相关参数被试着用于鉴定、检验对膨胀行为的协同影响。为深入该项研究,从膨胀土地区取8种土样,对压实样开展常规一维膨胀试验及新型三维体积膨胀变形试验;用压汞仪法(MIP)测微结构孔隙分布;用化学乙二醇乙醚法(EGME)测内比表面积,分析孔径分布和比表面积两参数预测其宏观膨胀性能。模型分析结果表明:所选土样膨胀行为取决于粘土矿物成分及内部孔隙分布的新引入参数,新建膨胀模型在描述选定土样重要矿物成分和孔隙结构细节的同时能准确预测土的膨胀变形。     

粉土石灰联合改良膨胀土路基填筑质量控制

提出了粉土石灰联合改良膨胀土的二次拌和工艺，研究了石灰对膨胀土的砂化效果、粉土石灰联合改良膨胀土的击实方法适用性以及灰剂量衰减规律。研究表明：石灰对膨胀土的砂化效果同时受灰剂量和砂化龄期的影响，提高灰剂量和延长砂化龄期均可降低膨胀土的液限和塑性指数，使其易于破碎，且适当提高灰剂量可缩短砂化所需时间，考虑砂化效果与经济时间成本的合理灰剂量为2%～3%,砂化龄期为1 d;现场试验段碾压前土样的击实曲线更贴近湿法和修正湿法所制备土样，推荐采用实操便捷性更高的修正湿法；粉土石灰联合改良膨胀土相比传统石灰改良土灰剂量衰减较慢，路基质量检测中应重视灰剂量衰减对检测结果的影响，严格把控石灰的用量以确保砂化效果。     

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.     

磷尾矿—EPS玄武岩纤维改良膨胀土试验研究

以安徽某公路工程膨胀土为研究对象,在保持含水率和干密度不变的情况下,依次将磷尾矿、EPS颗粒、玄武岩纤维按不同比例掺入膨胀土中,基于最佳掺量进行改良土试验,试验结果表明:适量磷尾矿改良膨胀土能有效降低膨胀土的膨胀率,提高膨胀土的抗压强度和剪切强度,掺量为7. 5%时效果最佳。同时对抗剪强度指标分析,粘聚力与掺量成线性关系,内摩擦角与掺量成二次多项式关系; EPS能抑制膨胀土的膨胀性,但会降低膨胀土的抗压强度和延性,掺量为20%最佳;玄武岩纤维对复合改性土抗压强度贡献很小,但能增强其延性;最终得到磷尾矿、EPS和玄武岩纤维最佳掺量分别为7. 5%,20%,0. 4%。     

干湿循环作用下某路基土强度特性研究

我国南方地区公路路基土的含水量通常处于随季节降雨而不断变化过程中,土的力学性能随干湿循环而呈现明显的周期性变化。通过进行某路基压实红粘土的干湿循环试验和固结压缩试验,对某路基红粘土湿化膨胀及干燥收缩和力学性能进行了研究。试验结果表明干湿循环过程中压实试样膨胀和收缩变形均随着循环次数的增加而减小;湿化膨胀和干燥收缩过程中累积的塑性变形随着干湿循环次数的增加而减小;初始饱和压实试样的屈服应力为70 kPa,弹性压缩指数为k=0.032,塑性压缩指数为λ=0.179;两次干湿循环后力学参数变大,多次循环后(四次)由于试样中微裂隙的产生导致力学性能变差。     

膨胀土填料路用性能试验评价研究

针对京港澳（北京-香港-澳门）高速公路驻信段（驻马店一信阳）改扩建工程中膨胀土难以直接用于路基填筑的技术问题,分别开展现场调查和取样、基本物理性质指标试验、湿法重型击实试验以及常规和改进CBR试验,对所取土样进行膨胀土的判别分类、填料路用性能评价和分类。试验研究结果表明,所取土样均为弱膨胀土,干法重型击实所确定的最佳含水率较低、最大干密度较高,对于天然含水率较大的膨胀土而言,难以达到压实标准且容易产生过大膨胀势;湿法重型击实最佳含水率接近天然含水率,承载力能够满足规范对填料的要求,且水稳性良好。在试验的基础上,提出了备膨胀土土样的压实控制标准与处治措施。     

南宁膨胀土作路堤填料的土性试验

围绕南宁膨胀土能否直接用作路堤填料问题,系统开展了该类膨胀土的各种土性和路用性能试验研究。通过详细整理测试数据、系统分析试验成果,全面对照膨胀土路堤物理处治技术中新的填料分类指标体系,从路基填料的强度、变形和施工可碾压性3个方面逐一展开分析论证。结果表明:除一处土样天然稠度不满足要求外,其余南宁膨胀土均可直接用来填筑外环公路的下路堤;所得结果为该段路基实施物理处治方案设计提供了理论依据和参数。     

南宁膨胀土化学改良的路用性能试验研究

为研究膨胀土的化学改良效果,以南宁膨胀土为对象,在分析膨胀土基本工程特性的基础上,分别用石灰、水泥及粉煤灰作为改良剂对3种不同路段膨胀土进行改良试验,通过试验分析各种改良材料对本路段内膨胀土的改良效果及适应性。研究表明:掺石灰对膨胀土强度的增长和胀缩性指标的降低效果显著,当掺量为5%、7%时均能满足CBR值大于3%且胀缩总率小于0.7%的规范要求;掺水泥对增长膨胀土强度效果显著,但对降低胀缩性指标效果较差;掺粉煤灰对增大CBR不明显。     

工业废渣改良膨胀土填料工程特性研究

为分析工业废渣改良膨胀土填料力学强度的效果,分别向膨胀土中掺入不同比例的钢渣和镁渣,以4%、6%石灰掺量改良膨胀土为对照组,进行室内试验研究。结果表明,膨胀土掺入钢渣或镁渣后,与同掺量石灰改良膨胀土效果相近,改善亲水性和膨胀性,降低塑性指数显著,抗压强度明显提高。钢渣掺量增加1%,钢渣土塑性指数降低8%;镁渣掺量≤4%,镁渣土塑性指数较素膨胀土降低了54%;钢渣或镁渣掺量≥4%,膨胀土自由膨胀率低于临界自由膨胀率;钢渣土和镁渣土前期抗压强度增长快,28d抗压强度至少是90d抗压强度的88%; 4%掺量钢渣或镁渣提高膨胀土抗压强度最佳,且钢渣土和镁渣土水稳定性良好,裂隙性和干湿效应弱化。     

花岗岩风化土铺筑路面基层的施工

花岗岩风化土是花岗岩或片麻岩经久风化成松脆状的残积土。其主要成份是石英砂，长石、细砂和高岭粘土，颜色大致成青灰色或红灰色，PH值检验约为5．2～5．8，呈弱酸性，塑性指数一般是10～18。这种土在我省珠江三角洲一带分布甚广，一般多见于地表层，易发现，易采掘。1990年7月，深圳市公路公司委托广东省交通科研所对花岗岩风化土铺筑路面基层进行了专题研究，并取得了成功。     

膨胀土判别与分类的模糊概率模型及应用

以模糊概率理论为基础,选取反映膨胀土基本特性的标准吸湿含水率、塑性指数、自由膨胀率、液限及小于0.002 mm胶粒含量为主要判别指标,建立了膨胀土胀缩等级分类的模糊概率模型。结合合肥—六安—叶集高速公路工程,利用模糊概率模型对其典型膨胀土进行了分类验证分析,其结果与实际膨胀潜势相当吻合。同时,对广西依托工程和全国其他地区的典型膨胀土进行了分析。结果表明,模糊概率模型具有很高的可靠性和广泛的适用性,在膨胀土判别与分类中有较好的应用前景。