合肥膨胀土的工程特性及路基处治对策

从物理特性、压实特性、胀缩特性、力学与变形特性等方面对合肥弱、中膨胀土的工程特性进行了研究,并提出了相应的处治方法。弱膨胀土的CBR值在3%~4%左右,只能用于填筑下路堤;中膨胀土若用于路基填料,必须作改性或包边处理,路基形式有全断面改性、普通包边和三明治包边3种。     

207国道襄阳改建段膨胀土路基处治方案研究

为了确定膨胀土性质及解决膨胀土路基处理的设计方案,对207国道襄阳市北段改建工程沿线膨胀土进行取样试验及土体改良试验分析。结果表明,沿线土体具有弱-中等膨胀性,通过土体改良试验,分别采用包边,加设土工格栅及掺灰改良3种不同的设计方案对膨胀土路基进行处理,通过分析比较,最终确定了膨胀土路基处理措施。     

膨胀土路基毛细水上升规律及处置技术

建立了采用Richards土水运动方程和土水特征曲线计算土柱毛细水上升高度的方法,并开展了系统的数值模拟分析,研究了基底垫层的土质、级配以及厚度对膨胀土路基毛细水上升高度的影响规律.结果表明:毛细水的上升高度随着垫层厚度的增加、初始含水量的升高以及级配的变差而增加,级配对毛细水上升的影响最为显著,各垫层材料对毛细水上升的阻隔作用由优到劣依次为级配不良均匀砂、级配不良砂、石灰改性土、级配良好砾.建议首选20 cm厚的均匀砂,或者采用30 cm厚的级配不良砂或石灰改性土作为膨胀土路基垫层,这样可以有效保证路基的水稳性.     

膨胀土用作路基填料的试验方法研究

中、弱膨胀土经过处理后可作为路基填料,公路路基采用压实度与CBR值双重控制指标.由于膨胀土与水作用后显著膨胀、软化,按现行试验方法,膨胀土CBR强度值往往难以满足规范要求.文中以非膨胀性粘土包边法这一常见有效的处置方法为原型,探讨适合膨胀土特殊性质的CBR实验,并借此研究土水作用的其他相关性质.     

包盖法填筑膨胀土路堤的合适包边宽度

以广西宁明地区两段膨胀土实体工程为例,在路堤中布设4个观测断面,并埋设大量测试元件进行现场监测,以探讨包盖法合适的包边宽度。对垂直路中线的同一水平面上距边坡面不同部位土体随季节干湿循环变化进行了含水量、水平位移数据的实测统计与分析。结果表明,实体工程路堤距边坡面水平距大于3 m时,土体含水率、水平位移变化较小,实体工程路堤选取的包边宽度是合适的;并获得该地区膨胀土路堤施工的最佳季节在1~4月,膨胀土干湿循环显著影响深度为1.49 m,进而得到南友路采用封闭包盖技术处治膨胀土路堤所需的包边宽度为3 m。在此基础上,总结提出包盖法填筑膨胀土路堤合适包边宽度的确定方法。     

益娄高速公路膨胀土工程特性及处治方法

为了研究膨胀土的特性,结合益娄高速公路的实例,通过室内试验分析膨胀土的工程特性,然后判别膨胀土的强弱等级,再确定处治方法。在益娄高速的施工中,为了充分利用当地膨胀土,预防膨胀土发生湿胀干缩破坏,决定采用6%的石灰改良膨胀土的包边法进行处治。经过离心机模拟试验发现:路基包边厚度为3.5m、填筑高度不超过6m时,包边法处治效果较好。     

皖西中膨胀土石灰改性试验研究

针对皖西典型中膨胀土及其石灰改性土,进行了系统的物理特性、胀缩特性、强度特性试验。试验结果表明:中膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性,其CBR值低于3%,不能满足路基对填料的强度要求,用作路基填料必须改性;经石灰改性后,其自由膨胀率、塑性指数显著降低,亲水能力大幅度下降,水稳定性较好,能有效抑制其胀缩潜势和提高土体强度,能满足路堤填筑的要求。中膨胀土石灰改性的质量掺入比按6.0%控制,压实含水量以控制在最优含水量±3%范围内为宜。     

石灰改性膨胀土路基变形特性仿真研究

掺石灰对膨胀土进行改性是膨胀土地区筑路常用方法之一。相关技术规范仅规定强膨胀土不能作为路基填料和中膨胀土经过改性处理后可作为高速公路路基填料,但并未阐述其具体配合比。选取某高速公路局部膨胀土地基路段作为研究对象,对已有的膨胀土地区公路路基的相关技术指标和运营情况进行调查,通过现场钻探取样,选取有代表性的膨胀土样,进行室内试验和仿真模型计算,研究石灰改性膨胀土路基的应力与应变特性。研究结果表明,掺加石灰对膨胀土路基进行改性是有效的,掺灰率控制在4%～6%时较为合适。     

南-邓高速公路膨胀土路基设计

结合南阳至邓州高速公路在建项目工程,对目前膨胀土路基产生的病害进行分析,找出了膨胀土路基产生各种病害的因素。通过室内试验对沿线弱、中膨胀土进行改性,并依据石灰改良膨胀土后的各种物理、力学性质的变化,确定合适的用灰量。根据室内试验得出的掺灰量并结合防水保湿防风化的原则,探讨膨胀土路基处理、边坡防护和排水设计。     

膨胀土路基石灰改性试验研究

通过对广州绕城高速公路某施工段路基膨胀土的石灰改性试验,分析了石灰改性对击实试样和静压成型试样胀缩性能的影响,确定了施工时弱膨胀土和中、高膨胀土的最佳掺灰率分别为5%和8%.膨胀土经改性处理后可作为高等级公路的路基填料.     

固化剂改良公路路基土体的干燥收缩性能研究

对比分析了土凝岩和水泥固化剂对低液限粉质粘土干燥收缩性能的影响,采用SPSS Statistics和MATLAB软件对土凝岩固化剂改良公路路基土体试验进行回归曲线模型统计分析。结果表明,土凝岩相对水泥固化剂具有更好的前期保水性,可以一定程度抑制试件中干缩裂缝的产生;采用土凝岩固化剂进行改性公路路基土体的干缩应变减小,在后期的干燥收缩性能会相对水泥固化剂改性试件更为稳定;土凝岩作为固化剂改性土体的干燥收缩性能要优于水泥固化剂。土凝岩固化剂改良公路路基土体的干缩应变的软件数据处理值与原始数据基本吻合,误差都在5%以内,土凝岩固化剂改良公路路基土体的干缩应变模型可以较好地指导实际工程中公路路基土体的施工养护工作。     

公路膨胀土路基的处理技术

论述泰安膨胀土中基的处理技术，包括采用外掺料改良膨胀土，全断面封闭膨胀土路基顶层，并进行砂垫层、经几年行车验证，表明措施有效，试验成功。     

干湿循环下水泥改性膨胀土裂隙及渗透特性研究

为了研究水泥改性膨胀土在干湿循环下的工程渗透特性,设计水泥改性膨胀土的配合比,采取正交设计试验方法,通过图像分析软件PACS、无侧限抗压强度试验、室内渗透试验研究在干湿循环条件下水泥改性膨胀土的裂隙开展情况、强度衰减特性、水泥改性膨胀土渗透性能的变化规律。结果表明:土体渗透特性和强度受干湿循环次数的影响程度较大;在干湿循环条件下水泥改性的膨胀土含水率保持更稳定,抗裂率、强度、渗透率均得到明显的改善;低碱水泥土的裂隙率、强度衰减率、渗透率均大于普通水泥土。     

淮北粉土毛细水上升特性研究

在地下水的作用下,粉土路基填料的含水量及密实度会发生系列变化。尤其是强烈毛细水上升高度,对路基产生危害作用更大。为此我们通过现场调查以及室内和现场试验对淮北地区粉土路基的毛细水特性进行了系统的研究。结果表明,路基土中毛细水上升高度及毛细水上升引起的含水量增加都与土基的密实程度成反比;路基粉土填料因毛细水上升引起土体含水量的增加,会有微膨胀,从而降低压实土体的密实度和土体的强度;采用铺设土工防水板的方式可有效阻隔水对土基的侵润,阻断毛断细水的上升,达到保证路基填料含水量不发生变化,以确保压实路基土在运营使用中的路用强度不致降低。     

膨胀土石灰改良路基填筑工艺与质量控制试验研究

某新建铁路运煤通道工程湖北段,膨胀土分布广泛,路基工程若采用远运合格填料直接填筑方案,工程费用昂贵,为保护环境、减少膨胀土弃方,以试验工点为依托结合室内改良土配合比试验、填筑工艺试验、质量检验等方法对膨胀土掺入石灰改良后作为路基填料展开了系统研究。结果表明:膨胀土掺入3.5%,5.0%的石灰改良后,土体力学强度及水稳定性明显提高,颗粒组成及胀缩特性大幅降低,可达到合格填料要求。采用的集中场地路拌法及相应的填筑工艺,填筑质量可满足规范要求。     

江汉平原软土地基填砂路基包边土施工时效性研究

根据江汉平原软土地基上高速公路填砂路基施工的特点,利用有限元的方法计算包边土与砂心的差异沉降,分析了该施工方法的吹填砂路基地基沉降变形的特性,计算表明进行包边土施工时,包边土位置地基的沉降量明显大于路中的沉降量,在施工时应考虑包边土施工的时间效应,并采取有效的工程措施,避免由于该差异沉降而出现路基病害的现象。     

离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究

采用离子土壤固化剂对南水北调中线工程南阳段膨胀土进行改性试验研究。基于自由膨胀率试验、比表面积试验、SEM试验和抗剪强度试验,分析了经不同配比的离子土壤固化剂改性前后膨胀土物理化学性质的变化规律。试验研究结果表明:离子土壤固化剂的最优配比为1∶150;处理后膨胀土的自由膨胀率和比表面积显著降低,土的亲水能力减弱,稳定性增强;离子土壤固化剂与膨胀土作用后,层状结构更加致密,土粒之间的联结增强,土体黏聚力明显增强,其工程性质也得到很大程度的改善。     

初始状态对膨胀土变形规律的影响

针对不同初始含水量和初始干密度的中弱膨胀土和石灰改性膨胀土,对上覆压力作用下的变形规律进行了试验研究,得到了其膨胀变形随稠度状态的变化规律。结果表明,稠度状态可以较好地预测上覆压力与线膨胀率之间的关系;稠度状态对膨胀土的影响很大,对同一种膨胀土和其石灰改性土有所不同,随着灰剂量的增加和上覆压力的增大,稠度状态对改性土影响逐渐变小。因此,在膨胀土路基施工过程,应合理考虑上覆压力和稠度状态来分层控制路基的压实。路基下基层可以适当提高填筑的稠度状态,上基层采用相应较低的稠度状态填筑,以减少膨胀率及膨胀力对路基造成的破坏。     

高速公路吹填砂填筑路基设计与施工研究

就湖区高速公路吹填砂路基修筑关键技术进行研究,提出填筑路基的吹填砂应使用中、细砂,含泥量不大于15%;为及时排除吹砂水,采用沟渠排水的方式构建临时排水系统、袋装砂+黏土的包边形式排除路基内部水,并分层修筑纵横向拦水坝;进行吹填砂横断面方案和高填土路基方案设计,确定包边土厚度为1 m,采用平行四边形边坡形式,坡度为1∶1.5,路基填筑高度不大于8 m;采用袋装砂+黏土的包边形式,以同步施工和后包边相结合的方式进行包边土施工。     

EN-1离子土壤固化剂改性膨胀土试验研究

针对南水北调工程河南安阳段膨胀土,采用EN-1离子土壤固化剂对其进行改性,通过阿太堡试验、阳离子交换量及剪切强度试验分析了改性前后膨胀土的物理化学和力学性质的变化规律,并探讨了改性机理。结果表明:改性后膨胀土的塑性指数、阳离子交换量、可交换阳离子量都显著降低;改性后膨胀土的粘聚力显著提高。改性机理可描述为,通过一系列物理化学作用,不可逆地改变了土颗粒表面电荷、亲-疏水性等特征,从而达到了改善土体工程性质的目的。