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%。     

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。     

用常规试验确定北京膨胀岩(土)的抗剪强度

为验证膨胀土的吸附强度与膨胀力呈线性关系的研究结论,并通过常规试验确定北京西六环非饱和膨胀岩(土)的抗剪强度,在完成两膨胀岩(土)样基本性质测试和评价后,分别按设定含水率制件,开展饱和与不饱和固结慢剪试验,获得各自的有效粘聚力、有效内摩擦角及含吸附强度的总粘聚力;采用荷载平衡法,在固结仪上测得相同制件含水率两试样的膨胀压力.分析整理实测数据后得到:北京沉积型膨胀岩(土)的吸附强度与膨胀力间也呈良好线性关系;随含水率增大,试样总粘聚力呈指数减小而真粘聚力及有效内摩擦角不变;膨胀力随含水率的变化关系用指数函数描述更好.据此,建立了北京西六环非饱和膨胀岩(土)的抗剪强度公式.     

膨胀土室内试验判定方法探讨

以晋南地区膨胀土为例,对其进行了天然含水率、颗分、液限、塑限、收缩、自由膨胀率、SOkPa浸水膨胀率以及膨胀力等试验,通过用不同方法对膨胀土试验进行分析与判定,最后确定了较为适用的推荐法,供类似工程勘察试验参考。     

豫西地区膨胀土路堤施工技术研究

选取豫西地区三种典型土进行自由膨胀率、塑性指数、胀缩总率和标准吸湿含水率试验,对三种土进行膨胀性判别。将不同的土质应用于不同的路基层位,同时采用土工格栅、冲击压实对膨胀土路基进行加固,并给出合理的施工方法、施工工艺及铺设质量控制措施。     

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种土壤的路用性能差异性较大,抗疏力固化黄土效果最优,其次为红黏土,抗疏力固化膨胀土效果较差,但仍满足工程施工要求。     

膨胀土胀缩等级的SOM神经网络评判及验证

在对现有膨胀土判别分类方法进行评价的基础上,根据公路建设中的常规试验项目选择了液限、塑性指数、小于0.002 mm的黏粒含量、CBR、自由膨胀率和CBR膨胀率6项指标,通过确定每项指标的界限值,建立了以神经网络中的SOM网络模型为理论依据的膨胀土胀缩等级评判模型,编写了评判软件;并应用评判模型对沿线膨胀土土样的胀缩等级进行了评判分类;通过应用膨胀土土样6项指标以外的胀缩性能和强度性能指标进行验证,证明了分类结果是正确可靠的。     

成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究

分析研究了成都龙泉驿地区膨胀土的界限含水量、最大干密度、最佳含水量以及膨胀力 干密度、膨胀力 含水量、有效粘聚力 含水量等之间的关系,探讨了4种固化剂改良方法———石灰、水泥石灰、SBT及STX对改善膨胀土最佳含水量、无侧限抗压强度及膨胀率等的影响.     

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%。     

哈密地区膨胀性泥岩膨胀特性研究

研究哈密地区某高速铁路地基膨胀泥岩的膨胀特性.一方面,在室内确定土体基本力学参数基础上,针对原状泥岩样进行了膨胀力及无荷载情况下膨胀位移试验,获得膨胀力及膨胀位移过程变化曲线;并进行不同含水率、不同干密度情况下重塑土的膨胀力及膨胀位移试验,针对重塑土的膨胀力及膨胀位移的变化规律曲线进行公式拟合,并与原状泥岩的测试数据进行对比分析;另一方面,通过将膨胀力转换为体力加载的方式进行有限元分析计算,模拟计算室内环刀的膨胀位移,并与理论计算结果相互对比.结果表明:膨胀力拟合公式基本能反映泥岩膨胀力值,膨胀位移拟合公式误差较大,转换膨胀力的有限元分析方法可用于室内膨胀位移计算、膨胀力的反算及试验验证.     

重载铁路水泥改良膨胀土工程特性与路用性能

为了探究重载铁路水泥改良膨胀土路基填料的工程特性及路用性能，采用室内动三轴试验、微观结构试验、路基原位动力试验相结合的方法，揭示了膨胀土掺入水泥3%～5%改良前后静态指标与动态指标的变化特征，分析了水泥掺量5%和3%改良膨胀土分别用作重载铁路基床底层及以下路堤填料建设期的工作性能，评估了服役期列车动载作用下路基的动力稳定性. 研究结果表明:膨胀土掺入3%～5%水泥改良后，强度提高同时胀缩性显著降低，水稳定性提高3～4倍；相比重塑素膨胀土，水泥掺量3%～5%改良膨胀土临界动应力提高5～6倍；检测路基压密程度与强度指标满足规范且有较大富裕，监测路基中线地基沉降在铺轨前处于稳定状态；原位动力测试表明列车动载作用下路基的动应力沿深度逐渐衰减，在基床表层与基床底层范围内最大衰减量分别可达40%和80%以上，动应力影响深度是基床设计厚度的1.4～1.8倍，动应力影响深度范围内路基的动应力值远小于同位置填料的临界动应力，运营期路基动力稳定性满足安全服役要求. 研究成果能够为重载铁路水泥改良膨胀土路基精细化建设养修提供理论参考.      

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．     

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。     

改性膨胀土路基受水特性

研究了路基土场土的物理性能、矿物组成及胀缩特性，采用多种方法综合评价土场土膨胀潜势；通过多种配比的石灰改性方案分析，土样胀缩性能均有明显改变。以所选土场土填筑试验工程，观测自然受水条件下高压实度膨胀土路基受水特性，发现路基成型初期受水后，含水量急剧增加，压实度明显降低，强膨胀潜势层位出现在高压实区；90d后路基弯沉观测趋稳定，路基强度形成。结果表明弱-中性膨胀土石灰改性后填筑的路基，其受水影响主要表现在路基成型初期，自然失水干燥后路基强度逐步恢复。     

铁路路基膨胀土工程特性指标试验研究

为改善路基原状土的工程特性,以西安至南京铁路试验段为工程背景,进行了膨胀土填料工程特性的系统试验研究.采用室内土工物性基本试验、直剪试验以及动静三轴试验,对膨胀土的物理力学参数进行测定,针对工程改良土实际特性提出用掺石灰的方法改良原状土,分析对比了改良前后的颗粒分布、物理性质、水理性质、强度和膨胀性指标.结果表明:弱膨胀土及中等膨胀土经石灰改良处理后,土的颗粒组成、物理性质、胀缩特性均有明显改善,力学强度和水稳特性大大提高; 根据物理与力学性质、胀缩性、水稳性等试验结果,推荐采用的最佳掺灰比为5%.      

饱和-非饱和膨胀土渗透特性试验研究

对广西宁明两种膨胀土的原状样和重塑样进行了饱和渗透试验、土水特征曲线试验和收缩试验.根据收缩试验结果对土水特征曲线进行了体积含水量的换算,用VG数学模型对换算后的土水特征曲线进行拟合后通过理论公式预测出非饱和渗透系数,进而得到了非饱和膨胀土的含水量-渗透系数关系及其变化规律.同时,还分析了矿物成分和结构特征对饱和–非饱和膨胀土渗透特性的影响.     

膨胀土路基施工技术

吸水膨胀软化,失水收缩开裂反复变化是膨胀土的特性.因此膨胀土路基的施工处理方式成为了道路工程施工的难题.从对膨胀土性质的分析入手,提出在膨胀土区域,路基施工的一些技术处理手段和防护方法,可为工程人员提供一定的参考与借鉴.     

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。