邯郸击实膨胀土变形规律的试验分析

采用室内实验对邯郸击实膨胀土的膨胀变形进行测试,根据试验结果对击实膨胀土变形规律及膨胀变形速率进行了定性分析,分析得出膨胀率与初始含水率、初始干密度、竖向压力相关关系,并给出了膨胀率与它们的综合定量关系。     

三轴应力状态下膨胀土增湿变形特性

 在经过改造的三轴仪上对安康击实膨胀土进行增湿变形特性试验研究。试验研究结果表明,在相同应力比的三轴应力状态下,膨胀土浸水过程中的变形为膨胀变形,变形在试样各个方向上都会产生,应力较小时,轴向和径向变形都表现为膨胀变形;应力较大时,轴向变形表现为压缩变形,而径向变形则表现为膨胀变形,但变形量都很小;土样在增湿剪切过程中以体积膨胀为主,体积变化以侧向变形为主,轴向变形较小;同时,对试验资料进行数学拟合,并对拟合公式进行验证。结果表明,试验值与计算值吻合较好。     

击实膨胀土的循环膨胀特性研究

主要研究了干湿循环对击实膨胀土胀缩特性的影响。研究结果表明,击实膨胀土的胀缩变形并不是完全可逆的,随干湿循环的发展,膨胀土的膨胀速率加快,绝对膨胀率总是增大而相对膨胀率则降低。这种变化在第Ⅱ、Ⅲ级循环时最明显,第Ⅲ级循环后便趋于稳定。这些变化特性主要是粘粒集聚、微结构改变的结果。     

空军汉口新机场试验路段石灰改性膨胀土试验研究

空军汉口新机场试验路段石灰改性膨胀土（简称灰土）试验研究包括室内和现场试验研究。室内试验研究包括：天然膨胀土与击实膨胀土的基本物理特性和胀缩特性试验、灰土击实试验以及膨胀土掺石灰改性试验等。室内试验结果表明：击实膨胀土比天然膨胀土的膨胀潜势更大；在道面下一定范围内，填料不能采用膨胀土，而必须用灰土；石灰能有效地对场区内的膨胀土进行改性，最优石灰掺合比为6％～8％：不同灰土层的最大干密度与最佳含水量差异较大，现场施工填料不能混填。现场试验包括：碾压试验、压实灰土基本物理特性和胀缩特性试验、浸水载荷试验、测定路基回弹模量和回弹弯沉试验等。现场试验结果表明：在有效控制灰土的石灰掺量和含水量情况下，采用激振力为450kN的碾压机对松铺厚度为50和30cm的灰土进行碾压，分别需碾压8和6遍，路基压路度才能达到95％，表面沉降才趋于稳定；现场压实灰土的膨胀潜势很低，仍有明显失水收缩特性，在施工时应注意采取保水措施；压实灰土具有较高承载能力、强度特性和吸水稳定性。     

膨润土及其与砂混合物的膨胀试验

用固结仪完成了膨润土及其与砂混合物的一系列膨胀变形试验，由试验结果得到了蒙脱石孔隙比与上覆压力的通用表达式。试验结果表明，膨润土及其与砂混合物的膨胀变形特性与试样的击实条件有关，膨胀变形试验结果反映了膨胀矿物与水的相互作用。     

渝湛高速公路击实膨胀土膨胀特性研究

以渝湛高速膨胀土为例，对击实膨胀土工程膨胀特性进行了试验研究，根据膨胀量试验的试验数据，拟台出膨胀量曲线的变化规律为指数关系；研究了有荷载情况下膨胀速度曲线的特征，利用非线性最小平方拟合法对膨胀曲线进行拟合，提出膨胀曲线的回归方程及其各参数的物理意义。     

掺灰膨胀土路基标准击实试验方法的探讨

结合宁淮高速公路膨胀土路基的掺灰处治施工，通过对掺灰土标准击实试验干、湿法的分析对比，以及对试验过程的优化，介绍了与膨胀土处治施工工艺相一致的标准击实试验方法，为路基施工质量控制提供了借鉴。     

干湿循环作用下击实膨胀土胀缩变形模拟

击实膨胀土在干湿循环作用下产生的胀缩体变可以分解为一个随含水率或吸力改变而同步变化的可逆性分量和一个主要产生于干湿循环过程初期的不可逆性分量。可逆性干湿体变来源于组成土骨架的黏土微观结构变形的可逆性,主要由当前吸力或含水率的变化确定。不可逆性干湿体变分量与干湿循环引起的土的宏观结构的不可逆变化有关,其大小依赖于当前状态与平衡状态的宏观结构的差异。分别给出了可逆性和不可逆性干湿体变分量的数学描述,结合低塑性非饱和土的BBM模型,提出了一个适用于击实膨胀土的实用本构模型。该模型的参数数量少且易于确定。通过对试验结果的模拟,表明本模型比经典的膨胀土BExM模型的模拟效果更好,更易于实用。     

固化液改良膨胀土性能的试验研究

笔者合成了一种具有抑制膨胀土膨胀性的固化液 ,按不同比例向膨胀土内添加固化液 ,并用添加固化液后的膨胀土击实成试样 ,根据不同条件对试样进行保湿养护 ,随后又对试样进行了浸水试验、浸水后无侧限抗压强度试验、直接快剪试验 ,试验结果表明其固化膨胀土的水稳定性比膨胀土的好 ,浸水后的强度比膨胀土浸水后的强度高。本文结果具有工程应用价值     

生石灰改良膨胀土路基的应用效果探讨

为研究固化剂改良膨胀土在铁路路基中的应用成效,以应用最为广泛的固化剂——石灰为代表,结合实际铁路路基工程的施工质量要求,设计了生石灰改良膨胀土的击实试验、加州承载比试验及胀缩性试验。试验结果表明:在含水率增至最优含水率前,干密度相应增加,而后含水率继续增加,干密度减小,总体上二者的变化关系曲线呈抛物线形;在不同击实条件下,贯入量均随单位压力的增加而增加,且贯入量呈加速度增加的趋势,三组试样的承载比(RCB值)均满足相应规范要求;试样膨胀率均低于4%,且随着击实次数的增加,干密度在随之增大的同时,试样吸水膨胀的程度也呈线性增长趋势。     

膨胀土用作路基填料的分类指标体系研究

交通部西部"膨胀土路基设计、加固与施工技术研究"项目课题组在不同地区用不同胀缩等级膨胀土直接修筑了多段路堤实体工程已取得成功经验,为促进这种处治新技术的推广并保证路基的强度和稳定性,必须建立与之配套的填料分类指标体系。为此,依据室内大量的膨胀土路用性能试验结果,归纳总结已有的实体工程修筑经验,遵循继承与创新相结合的原则,探讨采用改进的CBR试验强度、CBR膨胀量以及稠度三项指标建立膨胀土路堤填料分类指标体系,并对三种典型膨胀土开展了相关指标的试验验证。结果表明:该体系真正反映了膨胀土的本质特征及作为填料的工程特性,且指标参数的获取测试简便、快捷,能大大拓宽膨胀土用作填料的使用范围,可供编制路基新规范和工程师们进行膨胀土路堤设计与施工时参考。     

106国道黄石段膨胀土结构特性研究

自由膨胀率是膨胀土判别和分类的一项重要指标,研究自由膨胀率特征与膨胀土结构特性关系有着重要意义。该文依托106国道黄石段边坡治理,开展了对该段路膨胀土自由膨胀率及其结构特性的一系列试验研究,分析了黄石段膨胀土的主要物理化学性质及微观特征。研究表明:106国道黄石段沿线膨胀土自由膨胀率与反映膨胀本质的指标蒙脱石的含量,以及液限、塑性指数等间接性判别指标具有较好的相关性;通过进一步微观分析总结出膨胀土的物理化学性质与水理性质主要受膨胀土的物质组成控制,而膨胀土的胀缩性、强度特性以及变形性质,则在很大程度上取决于膨胀土的结构特征。     

非饱和膨胀土抗剪强度的试验研究

膨胀土是一种特殊的非饱和土，经典的土力学理论在膨胀土问题中己显得无能为力。因此，用非饱和土力学理论来研究膨胀土问题在理论和实际两方面都具有重大意义。在非饱和土抗剪强度理论中，吸力的量测在工程实际中仍没有一种简单易行的方法。基于这种实际情况，试图通过其他间接的途径来代替吸力的量测，以确定非饱和土的吸附强度。对于膨胀土这种典型的非饱和土，膨胀力是其很重要的性质之一，它的大小受含水量的影响很大；另一方面，膨胀土的抗剪强度也随含水量的变化而不断地变化。进行了大量的膨胀力试验和抗剪强度试验，以确定膨胀土的膨胀力与吸附强度是否有一定的关系。通过对黑山土和梅山土的重塑试样试验得到的试验数据分析发现：膨胀力和含水量之间存在良好指数关系；粘聚力的对数和内摩擦角均随含水量的增大线性减小；非饱和膨胀土的吸附强度与膨胀力之间存在较好的线性关系，并在此基础上优化了非饱和膨胀土抗剪强度公式。     

膨胀力概念及其增湿规律试验研究

通过对膨胀土膨胀力概念的剖析,指出《岩土工程基本术语标准》(GB/T 50279-98)界定的膨胀力为极限膨胀力。根据对膨胀土增湿试验的研究,得出:前期增湿会引起较大的膨胀力,在达到一定程度后出现拐点,以后膨胀力的增加趋于缓慢且近于线性;换算膨胀力与初始含水率成非线性负相关关系。同时探讨了极限膨胀力影响因素,试验表明,不同含水率制备的相同干密度的土样的极限膨胀力随初始含水率的增大而减小,对以往典型试验现象做了解释。     

铁尾矿砂改良膨胀土基本工程性质试验研究

研究利用工业废料铁尾矿砂作为添加剂改良膨胀土的可行性与改良效果。通过室内试验,对尾矿砂改良土的基本物理性质指标、膨胀性指标、强度指标以及微观结构进行了研究。试验结果表明,随着掺砂率的增大,试验土样的界限含水率及塑性指数都减小;自由膨胀率、有荷膨胀率和膨胀力等膨胀特性指标随掺砂率的增大均降低。无侧限抗压强度和黏聚力随着掺砂率的增加先增大后减小,在掺砂率为30%时达到最大;内摩擦角随着掺砂率增大而增大。通过观察SEM试验结果,发现在掺砂率为30%时,改良土结构处于最稳定状态,说明掺铁尾矿砂改良膨胀土具有显著效果,为膨胀土改良提供了一种新方法。综合考虑各项指标,认为铁尾矿砂改良膨胀土的最佳掺入比应为30%。     

膨胀土的自由膨胀比试验研究

自由膨胀率是膨胀土判别与分类的一项重要指标,由于自由膨胀率的测试人为干扰因素较多,自由膨胀率的科学性和可靠性被广泛质疑,因此,寻求一种人为干扰因素少,又能反映膨胀土本质的合理而适用的指标具有重要意义。为此,引进了一种新的试验方法即自由膨胀比试验,膨胀比是10g烘干土样分别在盛有蒸馏水和煤油(或CCl4)的标准量筒(通常为50mL)中沉积稳定时的体积之比。阐述该指标的意义和试验方法,系统开展自由膨胀比试验和膨胀土物理力学指标试验,试验表明:相对自由膨胀率而言,自由膨胀比与阳离子交换量、比表面积、蒙脱石含量具有更好的相关性,能较好反映膨胀土的胀缩特性;将自由膨胀比与公路规范中常用的指标液限、塑性指数、标准吸湿含水量进行对比分析,发现自由膨胀比作为膨胀土判别与分类指标具有更高的可信度,同时自由膨胀比与这些指标相关关系也较好,可将其结合起来用于膨胀土的判别分类中。     

膨胀土引起的地面上抬变形及在场地评估中的应用(英文)

回顾了预示膨胀土引起的地面上抬变形的方法和含膨胀土层场地的评估。基于软化模型提出了一个地面上抬变形的计算方法及其公式。给出了确定半空间无限体中土单元在自重下的膨胀势的关系式。对该含膨胀土层的水平场地的地面上抬变形计算方法做了详细说明。对一个含高膨胀压力的膨胀土层的场地计算了地面上抬变形 ,以说明膨胀层位置及厚度对地面上抬变形的影响。最后 ,将该地面上抬变形方法应用于含膨胀土层场地的评估 ,并以例显示了膨胀土层厚度和位置对场地评估的重要影响。     

改进的膨胀土侧限膨胀试验研究

为量测膨胀土在侧限浸水和不同上覆荷载下的竖向膨胀率和侧向膨胀力,通过改进常规侧限膨胀试验装置和方法,确保了施加上覆荷载后试样浸水前初始湿密状态不变,消除了制样产生的初始水平应力,并将侧向膨胀力从总的侧向力中区分出来。采用改进的试验装置和方法,以特定初始湿密状态下的广西百色中等膨胀土为研究对象,分别进行了常规侧限膨胀试验和改进的侧限膨胀平行性试验。试验结果表明:常规侧限膨胀试验中的上覆荷载会改变试样初始湿密状态,测得的竖向膨胀率偏小7%～95%;因制样产生的初始水平应力会使最终侧压力偏小16.1%～43.5%;分级加载和逐级卸载的改进侧限膨胀试验结果具有良好的一致性和可重复性;竖向膨胀率随着上覆荷载逐渐减小,引入相对膨胀率和相对压力,可建立反映极限膨胀状态的幂函数拟合公式;侧向膨胀力与上覆荷载相关并随之增大而逐渐增大,当上覆荷载增至竖向膨胀力时侧向膨胀力达到最大,两者之间可用双曲线较好拟合。研究成果可为膨胀模型的建立以及膨胀土地区支挡结构物设计计算提供参考。     

膨胀土胀缩机理及其在控制隧道沉降中的应用

因黄土的膨胀特性导致的隧道地表沉降和变形坍塌事故屡见不鲜。为探究浅埋段膨胀土隧道地表沉降和变形控制技术,结合在建太兴铁路TXXS-2小河沟段膨胀土隧道施工,采用现场监测、理论分析和现场试验研究相结合的方法,对膨胀土的特性、胀缩机理及其影响因素进行研究,结合监控量测数据结果,提出地表沉降控制技术。通过对膨胀土微结构特征进行研究,引用了膨胀土的判别函数式,对膨胀土的膨胀潜势进行了分类,根据膨胀潜势情况指导施工;研究了膨胀土强度特性,建立了强度与含水量、干密度、饱和度的关系,并对有效蒙脱石含量对强度的影响进行研究,理论上分析了晶体胀缩的根本机理;根据对膨胀土胀缩特性进行研究,分析了隧道的膨胀潜势等级和隧道特殊地质特征,通过现场土工试验,确定了小河沟隧道胀缩影响因素及其曲线关系;通过对现场施工进行监控量测,结合关系曲线和现场情况,提出了控制地表沉降的处治措施,指导现场工程施工。