碾压膨胀土开裂规律及影响因素试验研究

运用计算机图像处理和编程技术,对不同压实度、初始含水率和干湿循环次数影响下膨胀土的表面裂隙的特征进行了描述和定量分析,探讨了压实度、初始含水率和干湿循环次数对膨胀土开裂规律的影响。结果表明:节点个数、块区个数、裂隙率和分形维数可以用来表征表面裂隙的开裂程度;随着膨胀土压实度的增大,裂隙的开裂程度减小;膨胀土的初始含水率为塑限含水率时开裂程度小于最佳含水率时的开裂程度;裂隙的开裂程度随干湿循环次数的增加而增大,裂隙相关参数的变化率呈减小的趋势,第1次干湿循环对膨胀土开裂的影响最大,第5、第6次干湿循环对开裂的影响甚微。     

干湿循环条件下碾压膨胀土的裂隙发展规律

为探讨公路工程中膨胀土路基裂隙的开展过程和演化规律,设计并开展了室内模拟试验,初步获得压实膨胀土中裂隙的发育过程及随干湿循环作用次数的变化规律.运用MATLAB的图像处理功能,对开裂试样进行了定性描述和定量统计分析.分析结果表明:初始状态下,试样中产生的裂隙细微短小,裂隙率较低;首次干湿循环作用后,试样裂隙率大幅提高,且开裂宽度和深度急剧加大;但经随后几次干湿循环的作用,裂隙的增长率逐步减小并趋于稳定.研究结论对指导膨胀土路基施工有一定意义.     

干湿循环作用下温度效应对膨胀土收缩规律研究

在不同设定温度下,对膨胀土进行一系列干湿循环试验,基于图像处理软件PCAS的应用,对膨胀土试样裂隙图片进行定量采集研究,获取试件表面的裂隙参数,探讨温度对干湿循环作用下膨胀土裂隙收缩开裂规律的影响。研究结果表明:(1)膨胀土的裂隙率、分形维数随着干湿循环次数的增加而逐渐增加,最后渐趋稳定;(2)在前3次干湿循环作用下,膨胀土的裂隙率、分形维数变化幅度最大;温度高的变化幅度比温度低的大;(3)在相同的循环次数下,温度较高的膨胀土的裂隙率、分形维数比温度低的大;(4)经过6次干湿循环作用后,膨胀土的裂隙变化渐趋稳定。     

三种改良材料对膨胀土裂隙的影响及工程应用探讨

将石灰、风化砂、土工格栅3种改良材料来改良河南南阳膨胀土,观察改良膨胀土表面裂隙的发育情况,分析了3种改良材料对膨胀土裂隙发育影响的原因,并结合试验现象和结果,探讨了改良膨胀土的裂隙研究对工程和试验研究的应用价值。研究认为,不同改良材料和不同改良程度对膨胀土裂隙的发育的影响不同,并且其影响的本质原因各不相同。改良程度越大,改良的效果越佳,但裂隙的改良效果随着循环次数的增加逐渐消弱;改良膨胀土裂隙的研究,对于工程的应用和试验研究的发展具有重要的促进作用。     

膨胀土裂隙发育规律及与抗剪强度的关系研究

运用图像处理软件对不同干湿循环次数作用后的膨胀土表面裂隙参数进行提取,然后对试件进行低应力条件下的快剪试验,探讨了抗剪强度与裂隙参数的关系。研究结果表明;第1~2次干湿循环作用对裂隙的开裂影响程度较大,随次数的增加裂隙基本沿着原有的裂隙以变宽、变长为主,新裂隙发育较少;在第1次干湿循环后c值变化最明显,φ值受干湿循环次数作用影响不大;c值与裂隙率和分形维数具有良好的线性关系,可为裂隙参数来反算抗剪强度提供理论依据。     

不同工况下填筑红粘土的开裂规律研究

基于室内模拟试验的基础,运用MATLAB图像处理软技术,对不同压实度、干湿循环次数、加筋与未加筋的红粘土表面裂隙的特征进行了描述和定量分析,探讨了填筑红粘土在不同工况条件下的开裂规律。试验结果表明:第1次干湿循环作用对红粘土裂隙发育影响最为明显,裂隙开裂的宽度急剧加大,随着干湿循环作用次数的增加,裂隙率逐渐增加,最终趋于一种稳定状态;土样压实度提高,裂隙率降低;加筋可有效地抑制红粘土裂隙的发育。     

红粘土裂隙发育及与低应力抗剪强度的关系研究

通过Matlab软件的图像处理功能对干湿循环作用后的红粘土表面裂隙参数进行定量分析,并进行低应力条件下的快剪强度试验,探讨了红粘土表面裂隙参数与抗剪强度的关系。结果表明;第1~2次干湿循环作用对表面裂隙最终形态的确定起主要作用。随干湿循环次数的增加,裂隙发育沿着原有裂隙扩展,以变宽、变长为主,新的裂隙较少,最终趋于一种稳定状态。裂隙的产生对土体抗剪强度有重要的影响,可通过裂隙率、分形维数与抗剪强度参数的良好的线性关系,来预测裂隙结构强度参数。     

非饱和石灰改良膨胀土的持水及强度特性试验研究

采用压力板仪和GDS非饱和三轴试验系统,对广西的非饱和石灰改良膨胀土的持水特性和强度特性进行了研究.对试验结果进行拟合,得到了不同石灰掺量和压实度条件下改良膨胀土的土-水特征曲线,探明了两者对改良膨胀土的持水特性的影响规律.通过非饱和三轴排水剪试验,探明了基质吸力对改良土应力-应变关系的影响规律.研究表明,随着石灰掺量...     

高含水率粉土路基填料工程力学性能改良试验研究

为有效改善高含水率粉土路基工程力学性质，同时节约工程造价，采用草木灰+石灰混掺方式对高含水率粉土进行了改良实验。结果表明：草木灰和石灰均对粉土具有降水作用，但石灰的效果优于草木灰，两者混掺时，草木灰可起到分散的作用，从而提升降水效果；当草木灰掺量为15%,石灰掺量为4%时，对高含水率粉土的改良效果最好，相比素粉土，粘聚力、内摩擦角和单轴抗压强度分别提升800%、19.4%和300%;固化改良之后的粉土在碾压2遍后，压实度>94%,可满足上、下路基的压实度要求，碾压5遍后，压实度>96%,可满足上、下路床的压实度要求。     

膨胀土路基的弃碴改良试验研究

利用工程弃碴改良膨胀土路堤是一种经济环保的方法。本文进行了掺加渗水土及工程弃碴来改良膨胀土的试验研究,给出了改良土的最佳配合比、合理摊铺厚度及压实遍数,达到改良膨胀土路基施工的目的。     

广州西二环石灰处治膨胀土改性效果研究

文中对广州西二环高速公路石灰改良膨胀土的处治效果进行研究,采用静压成型方式,进行了无荷及有荷膨胀率试验,得到无荷、有荷膨胀率以及收缩系数、膨胀总率与石灰掺量的关系,并分析了改良土收缩率与含水量的关系。通过分析,得到:利用石灰改良膨胀土后,其收缩系数和膨胀率明显减小;采用5%石灰掺量可以控制胀缩总率为0.012 5,达到处治目的;施工现场考虑各种因素,石灰掺量应增加1%。     

石灰改良膨胀土填料试验研究

以改建铁路沪汉蓉通道襄樊至老河口段路基工程为依托,通过室内试验和现场检测试验,对石灰改良膨胀土的物理性质、胀缩性、强度特性、水稳定性和干湿循环下其强度变动规律进行了研究．研究结果表明：石灰改良土的塑性指数降低,胀缩性减弱;石灰改良土的抗剪强度与掺合比、养护龄期和压实系数均呈正相关性,石灰改良土最佳掺合比为5％～7％,60d龄期之后石灰改良土的抗剪强度基本趋于稳定;石灰改良土水稳定指标在0．70以上,具有很好的水稳定性;石灰改良土抗剪强度指标随干湿循环次数增加呈衰减趋势,但当干湿循环次数较大时,石灰改良土的粘聚力随循环次数的增加会出现一定程度的提高．现场压实质量检测结果表明,石灰改良土路基质量基本能满足规范要求．     

基于偏最小二乘法的红粘土裂隙参数关系分析

利用 MATLAB软件,对干湿循环作用后的红粘土表面裂隙参数进行了提取。基于偏最小二乘算法,定量分析和描述了各裂隙参数之间的关系。分析结果表明：首次干湿循环作用对土样开裂的影响最为明显,红粘土裂隙参数变化幅度最大;PLS法实用有效,其拟合值与实际测量结果的偏差很小,实际结果的预测精度比较高;裂隙的节点个数、区块数目及裂隙率可用来表征裂隙的开裂程度,定量描述红粘土的形态结构和几何特征。研究成果可简化裂隙的量测,提高量测工作的效率。     

干湿循环效应对膨胀性土边坡稳定性影响分析

膨胀土在干湿循环作用下经历反复的胀缩变形,从而引起膨胀土边坡的强度损伤,导致其稳定性下降,影响边坡的稳定性。通过数值分析方法,对经历干湿循环的膨胀土边坡进行模拟分析,探讨干湿循环损伤效应对边坡稳定性的影响以及其作用机理。研究结果表明:干湿循环次数越少,边坡稳定性对影响率的变化越敏感;干湿循环损伤作用下滑动面的不同,是由不同情况下边坡各层土体强度以及潜在滑动面上受力状态共同作用所决定的。     

膨胀土地区修建高速公路路基填料改良及效果研究

膨胀土具有吸水膨胀与干燥开裂等性质,不宜直接用作路基填料。考虑膨胀土工程特性的区域性以及工程项目的独特性,工程实践中膨胀土用作路基填料时的改良措施存在差异,如何评估改良膨胀土填料的实际工程应用效果一直是工程界面临的重要课题之一。依托膨胀土地区某高速公路路基工程背景,借助室内土工试验、数值模拟等方法,系统探究了膨胀土基本物理力学特性、不同掺量石灰外加剂作用下膨胀土工程性质变化特征、改良膨胀土用作路基填料后的长期承载性能。研究成果能够为改良膨胀土在高速公路路基中的应用提供理论参考。     

飞灰在膨胀土路基加固处治中的应用

通过膨胀土直剪试验验证了膨胀土在干湿循环下会出现裂缝,随着循环次数增多裂缝随之增加扩展,并且裂缝的出现降低土体的黏聚力和内摩擦角,削弱了土体的抗剪强度导致路基在一定条件下发生失稳;通过无侧限抗压强度试验确定了作为稳定剂的焚烧飞灰和水泥的配比为1∶1;通过测量加入稳定剂后的膨胀土的膨胀率和膨胀力等一系列相关物理指标确定了稳定剂的掺入量为5%。     

石灰稳定膨胀土填筑高等级公路路堤施工探索

石灰稳定膨胀土填筑高速公路路堤施工要求，要在适宜的掺灰量和含水介质下，碾压到规定的压实度。工程技术人员要根据掺石灰处理膨胀土的特性，探索施工工艺要点和质量控制重点。     

碱激发矿渣粉煤灰复合体系固化土的强度研究

针对福贡县路基粉质黏土的改良,开发了基于高炉矿渣(GGBS)与粉煤灰(FA)的全固废碱激发体系,结果表明：GGBS与FA经过碱激发后固化粉质黏土具有良好的强度效果,但在10%固化剂掺量下其抗干湿循环耐久性能较弱,推荐固化剂掺量≥15%。通过对比单一GGBS与部分FA替代GGBS的碱激发体系,发现FA替代一定的GGBS增强了体系的后期强度与抗干湿循环能力。由于碱激发GGBS与FA使用了大量的固体废弃物材料,该体系具有良好的经济、环境效益,适合在固化地基土时推广应用。     

水泥改性膨胀土干密度与自由膨胀率试验研究

通过进行系列试验,研究不同水泥掺量、击实试验前后掺加水泥的膨胀土放置时间对水泥改性土干密度、自由膨胀率的影响。试验结果表明,随着水泥掺量的增大,水泥改性土的最大干密度逐渐减小;随着水泥改性土放置时间的增长,自由膨胀率逐渐变小并最终趋于稳定,水泥对膨胀土膨胀性的改良是一个渐进的、长时间的过程。     

膨胀土表面裂隙参数数据处理方法研究

利用最小二乘和偏最小二乘回归方法,对比分析了干湿循环作用下膨胀土表面各裂隙参数之间的关系,并导出了相应的公式.结果表明;偏最小二乘回归方法比最小二乘法的拟合参数关系更接近实测值,在自变量具有强相关性的情况下建立的计算模型,更为有效地解决变量间多重共线性问题,对岩土参数问题的分析具有指导意义.