碱液对桂林红黏土物理力学性质的影响研究

红黏土属于特殊性土,由于其特殊的成因过程和成因环境,工程性质与黏土有很大的区别。选取桂林雁山区红黏土,以氢氧化钠作为碱类污染物,通过相对密度试验、界限含水率试验、直剪试验、压缩试验,研究红黏土受到不同浓度氢氧化钠溶液污染后,对物理力学特性的影响。结果表明:受污染红黏土,随碱浓度的增加,其比重增大,液限、塑限均增大,抗剪强度减小,压缩系数增大,压缩模量减小。     

硫酸盐渍土物理特性及纳米SiO2固化机理研究

为探究含盐量及纳米SiO_2含量变化对硫酸盐渍土物理特性和盐胀特性的影响规律。以河西走廊粉质黏土为研究对象,通过一系列室内试验,测试了不同硫酸钠和纳米SiO_2含量下盐渍土的液塑限、干密度、抗剪强度和渗透系数的变化规律,并通过单次降温试验测试了纳米SiO_2对盐渍土盐胀的抑制效果。试验结果表明:在特定含水率下,随着硫酸钠含量的增大,硫酸盐渍土液塑限和干密度均有所增大,液限和塑限分别在3%和2%含盐量时达到最大增幅9.6%和13.6%,最大干密度在3%含盐量时最大,增幅为4.8%;抗剪强度及其强度参数先减小后增大并在含盐量为2%时达到最小值;渗透系数则随着含盐量的增大降低明显。硫酸盐渍土降温过程中,盐胀随含盐量增加而愈发明显,但掺入2%纳米SiO_2后,盐胀得到有效抑制。     

广连高速含砂低液限黏土路基压实控制标准研究

为研究广东湿润多雨地区细粒土路基压实控制标准,对广东广连(广州—连州)高速公路典型天然含水率偏高含砂低液限黏土开展基本物理性质、重型湿法击实、浸水CBR(加州承载比)和固结试验,利用容量瓶法测定土样的吸附结合水含量,分析吸附结合水对含砂低液限黏土击实特性、强度、水稳性和压缩性的影响。结果表明,吸附结合水含量与塑限成正相关关系;含砂低液限黏土中吸附结合水具有类似固体的性质,且在路基运营期始终稳定;初始含水率低于吸附结合水含量时,含砂低液限黏土CBR试件浸水后的膨胀量显著增强;吸附结合水对含砂低液限黏土在高含水率状态下保持一定CBR强度和低压缩性起到积极作用;压实度控制下限值与吸附结合水含量和最佳含水率相关。     

含水率对坡积体路基填料剪切特性影响试验研究

坡积体是由坡面细流的侵蚀、搬运和沉积作用形成的一种土石混合体,含水率对其力学强度特性有重要影响。以陕西汉中略阳坡积体为研究对象,通过大型直剪试验分析坡积体重塑样在不同含水率条件下的应力应变特性、剪切"跳跃"特性、体积应变特性及抗剪强度参数变化规律。调研结果表明：略阳地区坡积体具有分布广、规模大、成因和结构构造复杂等分布特征,物质组成、结构构造和降雨是影响其工程特性的主要因素。室内大型直剪试验结果表明：含水率较低试样的应力-应变曲线可分为线弹性、局部剪切和剪切破坏3个阶段,而含水率较高试样只有前2个剪切阶段;低含水率试样的剪切"跳跃"现象主要发生在剪切初期,高含水率试样主要发生在剪切后期;低含水率试样在低应力下整体表现为剪胀,随着正应力的增加,剪胀量变小,而高含水率试样则表现为剪缩;高应力条件下试样全部表现为剪缩,且剪缩量随着含水率的增加而增大;剪切试样的抗剪强度整体上都是随着含水率的增大而降低,但降低幅度不大;试样的抗剪强度参数用内摩擦角和"等效黏聚力"表征,"等效黏聚力"随着含水率的增加先增大后减小,而内摩擦角则先减小后增大;土石混合填料抗剪强度曲线呈双线性变化。     

含水率-温度双因素影响的红黏土力学特性分析

在新的气候环境和工程建设要求下,涉及红黏土的工程问题不断突出,亟待深入掌握残坡积红黏土的力学和工程性质。该文以湖南省内典型红黏土为研究对象,基于不固结不排水直剪试验,开展含水率和温度双因素影响下的残坡积红黏土力学特性研究,重点关注影响红黏土力学性能的最不利条件。研究结果表明:(1)受单因素含水率影响,随含水率的增加红黏土的抗剪强度减小10%～40%;而考虑含水率与温度双因素影响,温度增加时,红黏土的抗剪强度随含水率增加而减小的效果减弱;(2)红黏土的黏聚力同时受温度和含水率的影响,同一温度下,含水率增加,黏聚力减小40%～70%,温度越高,含水率对黏聚力的影响越小;同一含水率下,温度为30℃时,黏聚力最小;(3)非极端温度范围内(10～30℃),红黏土的内摩擦角主要受温度影响,温度增加,内摩擦角增加5%～10%。     

考虑吸附结合水影响的高液限土路基压实度控制标准

为了确定用高液限土直接填筑高速公路下路堤时压实度控制的下限值,选取海南高液限土,并以长沙黏土质砂为对比样,开展基本物理性质、电镜扫描、重型湿法击实、浸水CBR和非饱和固结试验;利用容量瓶法测定土样的吸附结合水含量;分析吸附结合水对高液限土击实特性、强度、水稳性和压缩性的影响;将吸附结合水视为土中固相的一部分,提出并论证高液限土压实度控制下限值计算式。研究结果表明：海南高液限土含有大量微孔隙和叠片状结构的黏土矿物,吸附结合水的能力远强于黏土质砂;吸附结合水含量与塑限密切相关,约为塑限的85.3%;吸附结合水作用使高液限土相对黏土质砂而言最佳含水率偏高,最大干密度偏低;当初始含水率低于吸附结合水含量时,高液限土CBR试件浸水后的膨胀量显著增大;吸附结合水对高液限土在高含水率状态下仍能保持一定CBR强度和低压缩性起到了积极作用,并可在路基运营期内始终保持稳定;采用高含水率的高液限土填筑下路堤时,其压实度控制下限值并非定值,而是与其吸附结合水含量和最佳含水率相关,前者越大于后者,压实度控制下限值越低。研究成果可为高液限土路基设计与施工及相关技术标准的制修订提供参考。     

非洲红黏土强度及变形特性研究

对三种不同含水率的原状红黏土以及重塑红黏土进行了三轴固结不排水试验,分析非洲热带雨林高液限红黏土的强度及变形特性。试验表明,三种不同含水率的原状红黏土的应力应变曲线表现出明显的应变软化特征,软化现象随着含水率降低而愈发明显,三种不同含水率的重塑红黏土应力应变曲线则表现出应变硬化特征。原状及重塑红黏土的黏聚力及内摩擦角随含水率增加而降低,含水率相同的原状红黏土残余强度值与重塑红黏土强度相近。     

含水率、干密度对红土强度影响规律的试验研究

试样取自南昌地区红土层,室内配制了64组不同含水率和干密度的非饱和击实试样分别进行直接剪切试验,以研究红土在不同含水率、干密度下抗剪强度的变化规律.试验结果表明,含水率、干密度对抗剪强度及C和φ的影响不是成简单的线性关系.相同干密度下,抗剪强度随着含水率的增大而减小;而相同的含水率下,粘聚力C随着干密度的增大而增大,内摩擦角φ与干密度的关系较复杂.     

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。     

玻璃纤维加筋石灰土抗剪强度试验研究

针对高速公路和铁路对路基填筑和路基边坡要求愈发严格的现状,而湖南地区红黏土具有高含水率、压实困难、干缩开裂和路用性能的不稳定性的特点,通过不固结不排水剪试验,研究玻璃纤维和石灰对红黏土抗剪强度的影响规律。试验结果表明,在红黏土中同时掺入一定比例的石灰和玻璃纤维对提高土体抗剪强度有极大促进作用,但纤维石灰土黏聚力改变幅度大,内摩擦角变化幅度小;纤维石灰土黏聚力随着纤维掺量和长度的增加先增大后减小,提升效果最优时纤维长度和掺量分别为2‰和6 mm。采用数学公式拟合纤维掺量和纤维长度与黏聚力之间的关系。研究成果对纤维石灰土提升边坡稳定性提供了试验数据和理论依据。     

西南山区红粘土工程特性试验研究

西南山区的红粘土问题突出，相应的工程技术问题复杂，难度大。为了合理选用地基处理方法及土石方填筑技术，要求先研究其力学性质。试验表明:①原状红粘土孔隙比大，压缩性不高；压力增加时，不同深度处的红粘土固结系数增大；天然快剪强度较高，体现了原状红粘土含水率高、孔隙比大、塑性强，但具有较高力学强度的特殊性质。② 扰动红粘土呈中压缩性；固结系数在400～800 kPa之间出现最大值；随着压实度增大，其渗透系数减小；饱和固结快剪试验中，内摩擦角随着压实度的提高而增大，三轴试验中，其剪切破坏一般发生在软弱面上，非饱和三     

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。     

草炭土的分解度和有机质含量对其渗透性的影响研究

草炭土是一种性质极其特殊的腐殖质土，广泛分布在中国东北的季冻区沼泽湿地中，具有高有机质，低分解度，高含水率等特殊性质，同时也具有高压缩性，高孔隙比，高渗透性等不良工程地质性质。选取吉林省靖宇县龙泉镇原状草炭土为样本，对不同分解度和有机质含量的草炭土的渗透性进行了研究，分析比较试验数据。结果表明:草炭土的渗透性随分解度的增加而降低，随有机质的增加而增大。在有机质含量较低时，其对渗透性的影响不明显，但在有机质含量高于一定程度后，影响变得显著；而渗透性随着分解度增加而降低的趋势非常明显。     

弥勒高饱和原状膨胀土强度变形特性研究

结合云桂高速铁路建设,采集不同深度高饱和原状膨胀土,开展膨胀土的固结排水三轴试验和一维固结试验,研究了原状膨胀土的抗剪强度及压缩变形特性。结果表明:原状膨胀土的抗剪强度随蒙脱石含量、初始孔隙比的增加而递减。膨胀土压缩系数与固结压力具有负指数变化关系,地基中不同深度膨胀土的压缩系数具有"归一化"性状。在一定压力范围内,原状膨胀土的应力-应变关系可用幂函数模型描述。     

低液限粉质黏土最大主应力差与含水率关系特征研究

粉质黏土天然孔隙比大,压缩性高,盾构施工中,经常会遇到粘附刀盘和地表沉降过大等问题。研究粉质黏土最大主应力差与含水率的关系,对减小刀盘粘附和控制地表沉降具有重要的意义。试验研究了应力水平和应力路径对主应力差关系特征的影响,获得了不同围压条件下土的抗剪强度的变化规律。结果表明:土样破坏特征为明显的鼓型破坏;粉质黏土对于含水率的变化非常敏感,2%含水率的变化都会使粉质黏土的强度发生明显改变;拟合出可用于估算一般低液限粉质黏土最大主应力差的经验公式。     

公路黄土路基动力学参数的影响因素及其规律研究

基于动力测试手段针对黄土高原典型地区黄土路基试样进行了动力学参数的试验研究。结合已有成果,总结出黄土动力学参数与其主要影响因素具有如下规律:动弹性模量随含水量增大而减小,随着干密度增大而增大;阻尼比随着应变增大而增大,达到某一应变幅值后曲线变缓,趋于一个常值;动粘聚力随含水量增大而明显变小;黄土的动摩擦角当含水量低于塑限时,随含水量的增大而变小,含水量超过塑限后,基本不随含水量变化;黄土动力学参数随地区及采样点的不同而表现出较大差别。     

桂林红黏土土质学特征试验研究

以桂林市临桂县临桂镇蔚蓝星城一期工程场地的红黏土为例,采用X衍射试验、电镜扫描试验,分析了桂林红黏土的土质学特征。从微观角度分析了桂林红黏土具有孔隙比、剪切强度较大,压缩性、密实度较小,塑性较高的原因。在工程实践中,可以通过施加外部荷载,改变红黏土的颗粒排列组合,从而提高红黏土的密实度和承载力。     

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;...     

含水量对压实粘土的变形及强度性能的影响

通过室内压缩试验和直剪试验,研究了含水量对压实粘土的压缩变形与抗剪强度的影响,并从土体结构与土中基质吸力变化两个方面分析了作用机理。试验表明:随压实含水量增大,粘土的压缩变形增加、抗剪强度降低;粘聚力随压实含水量增加并非单调变化,其曲线形式类似于“”形;内摩擦角随压实含水量增加,大体上是减小的。压实粘土浸水饱和后,压缩变形显著增加,抗剪强度和粘聚力则显著降低。且压实含水量越小的土体在其他条件相同时,因饱和引起的压缩变形、抗剪强度和粘聚力损失较大,内摩擦角受浸水饱和的影响较小。     

有机质含量对水泥搅拌饱和黄土强度影响的试验研究

兰州至中川机场铁路路基地基加固,采用水泥土搅拌桩法处理饱和黄土地基。由于部分区段饱和黄土中存在一定的有机质,通过室内试验研究有机质含量对水泥搅拌饱和黄土强度的影响规律。试验结果表明:土中含有有机质会对水泥搅拌饱和黄土强度有影响;随着有机质含量的增加,水泥黄土试块的无侧限抗压强度明显降低,但强度降低幅度逐渐减小;有机质含量越高,水泥搅拌饱和黄土强度随龄期的增长越缓慢;在含有机质的饱和黄土中,可适当增大水泥粉煤灰掺量来提高水泥搅拌饱和黄土强度。