黄土在受力和湿陷过程中微结构变化的CT扫描分析

进行了原状黄土三轴剪切、浸水湿陷试验过程的CT扫描，根据CT图像、数据，利用损伤理论，分析了原状黄土在以上过程中的微结构变化。认为由于围压没有超过结构强度的临界值，损伤破坏表现出软化开裂破坏，整个过程是由轴向压密损伤为主导向横向开裂损伤为主导的转变过程，裂缝首先在结构强度较低的低密软弱大孔隙区域形成，随后衍生出一系列小裂缝，最终形成剪切面。硬化屈服损伤破坏后期的强度增长是靠材料的挤压导致的密度提高和截面积的增长来共同维持的，并稳定在一个水平上。由试验可知，原状黄土在湿陷过程中发生了某些物理化学变化，大孔隙对黄土的湿陷没有必然的贡献。     

黄土湿陷变形及微观结构特征研究

以山西某场地的马兰黄土、离石黄土为研究对象,通过室内高压固结试验、电镜扫描等手段对黄土湿陷变形及微观结构特征随压力的变化关系进行了研究,探讨了黄土各种孔隙在不同压力下对黄土湿陷变形的贡献量,解释了黄土湿陷变形随压力而变化的内在结构因素是结构孔隙与结构骨架形式,不同时代黄土的内部结构特征决定其湿陷变形的特征。     

黄土湿陷变形的结构理论

关于黄土湿陷变形的理论,有过各种各样的假说,如毛管假说、溶盐假说、胶体不足说、水膜楔入说以及欠压密理论等。从物理学、物理化学和地质学等各个方面对湿陷变形的原因作了解释,它们能说明问题的一个方面,但却都不能充分地解释所有的湿陷现象和变形本质。本文就是要在剖析各种假说(理论)基础上探索黄土湿陷变形的结构原因和应用结构理论来说明黄土湿陷变形的现象和本质。     

湿陷性黄土场地湿陷类型的判定

湿陷性黄土场地分为自重湿陷性黄土场地和非自重湿陷性黄土场地。自重湿陷性黄土场地,在上覆土的自重压力下受水浸湿产生自重湿陷;非自重湿陷性黄土场地,湿陷起始压力值较大,在上覆土的自重压力下受水浸湿不产生自重湿陷或自重湿陷量不大于7cm。     

非饱和黄土受压过程中结构变化的CT描述(英文)

The triaxial compression tests of compacted loess samples with different lateral pressures arc mmducted with a new set of modified triaxial compression apparatus which. With the new apparatus, the soil sample can be scanned with CT machine at the same time during compression process. The different damage process of compacted loess ssmple is directly observed for the first time with CT images and CT numbers. The initiation mechanisms of soil micro-crack during different processes are analyzed with CT images.     

黄土湿陷判别时湿陷压力的取值探讨

针对试验压力对黄土湿陷系数的影响进行了研究,通过室内单线法黄土湿陷试验,结合已有研究成果,得出湿陷变形系数随试验压力呈先增大后减小的趋势。     

黄土湿陷特性及其改性方法研究进展

为了减小黄土湿陷性引起的一系列地质灾害方面的危害,对现阶段黄土湿陷性的研究成果进行了梳理和分析,总结了黄土湿陷微观研究中3种主流研究方法取得的部分重要成果,剖析了国内外黄土湿陷的评价方法及其侧重差异,归纳了湿陷性黄土的改性方法,并对未来黄土湿陷微观机理和湿陷性评价的研究进行了展望。结果表明：黄土湿陷的根本原因是其本身具有独特的架空结构,黄土遇水后架空结构中的部分黏粒发生水化膨胀导致颗粒滑移且随着含水率达到阈值,黄土结构中连接薄弱处将首先发生破坏,因此其稳定性受含水率的影响显著;目前基于多元线性回归法、偏最小二乘法等方法建立了许多关于黄土湿陷性和各项物理指标、土层埋深以及微观结构参数之间关系的湿陷性评价理论;针对黄土湿陷量计算值和实测值之间的差异,学者提出了修正系数、湿陷性土不连续分布效应系数等参数进行修正;湿陷性黄土的改性方法可以分为物理改性和化学改性两类,浸水法、深层强夯法等物理改性方法通过使土的孔隙结构和颗粒排列方式发生改变进而实现改性,而化学改性加固中添加的各类固化剂会同黄土中的水和可溶性盐类发生一系列反应,增加黄土中的黏粒和胶结物含量,进而实现对黄土各项性质的改善。     

关中地区黄土的湿陷变形

通过在关中地区五个湿陷性黄土场地上所进行的10个试坑浸水试验和21个浸水载荷试验,本文详细讨论了黄土地基自重湿陷变形和外荷湿陷变形的规律以及有关场地湿陷类型的判别问题.     

黄土地区桩基础设计要点研究

分析了黄土湿陷性产生的原因,介绍了湿陷性黄土地基湿陷等级的划分,研究了黄土地区桩基础的设计要点,以在实际工程中采取正确的工程措施,防止或消除黄土的湿陷性,从而确保建筑物的安全。     

运城盆地黄土沉积特征

结合近年来的工作经验，对运城盆地的区域地质形成及地层剖面情况作了介绍，阐述了黄土地层的侵蚀结果，阐述了黄土地区的湿陷特征，并提出了一些相关的处理建议。     

黄土公路路基施工技术浅析

在分析黄土工程性质的基础上,找出了与一般粘性土相比黄土公路路基病害产生的主要原因及防治的有效方法,并提出了黄土路基的施工技术要点,对黄土地区路基的施工具有重要的指导意义。     

论湿陷性黄土地基处理

针对湿陷性黄土在一定压力下受水浸湿结构发生破坏的现象,在湿陷性黄土地区建筑物的设计中,对地基处理范围和处基宽度的确定进行了分析,并对地基处理方法的选用进行了阐述,以确保建筑物的安全和正常使用。     

公路黄土路堑、路堤的湿陷性评价分析

目前,规范规定的黄土湿陷性评价方法和室内试验对公路黄土路堑、路堤的湿陷性评价存在缺陷。结合工程实践和室内试验,作者提出公路黄土路堑、路堤湿陷性评价应以挖填方的厚度和面积能够改变公路路基场地的湿陷性类型和地基湿陷等级为界定。对测定湿陷性黄土湿陷系数的试验压力,应考虑挖填方引起的卸荷、加荷作用。进行公路沿线黄土的湿陷性评价时,应分段进行评价。结果表明:该方法更符合实际,可为设计提供更为合理的黄土湿陷性评价结果,采取合理的路基处理措施,从而减少工程投资,缩短工期。也可供今后类似的工程及修订《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)参考。     

湿陷性黄土砂井浸水试验的应用研究

随着中国西部大开发战略的进一步实施,湿陷性黄土地区的工程建设项目越来越多。黄土具有分布广、厚度大、湿陷性强、不均匀等特点,这就需要对黄土工程场地的湿陷性做出合理评价。测试和评价黄土湿陷性及地基湿陷变形的方法主要有两种:一是依据室内单轴压缩侧限变形应力条件浸水试验测试湿陷系数,评价黄土的湿陷性强弱,计算各土层的湿陷变形评价地基的湿陷等级,但其评价结果往往与实际情况有较大差异,甚至得到错误的结论;二是现场浸水试坑试验,这种试验在工程场地原位进行,在黄土工程中被广泛应用并得到认可,但受工程场地条和干旱半干旱气候环境件制约,试验费用高,周期长、难度大。鉴于目前黄土湿陷性评价方法的不足以及深厚黄土层湿陷性评价分析的需要,从黄土湿陷变形的特性和浸水入渗特征出发,业已提出了原位砂井浸水试验方法。分别在兰州榆中和西安选取了3个具有代表性的试验场地进行了试验,并与其它两种湿陷性评价方法进行了对比,进一步验证了该新方法对湿陷性评价的合理性、准确性以及实用性。     

人工制备黄土湿陷性影响因素及微观机理研究

基于模型试验相似理论和Monte Carlo原理,选用石英粉、砂、膨润土、石膏和工业盐,采用空中试验自由下落法制备人工湿陷性黄土。对不同含水量和压实度的土样进行土工试验、能谱仪元素分析和电镜扫描测试。试验结果表明:该人工黄土的元素组成与天然湿陷性黄土具有一致性;人工制备黄土的湿陷性随着初始含水量的增加呈先增大后减小的趋势,随着压实度的增大线性减小,湿陷规律与天然湿陷性黄土相似;该人工黄土具有易受应力状态和浸水影响的结构性。随着压实度和含水量的增大,颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大,而扁圆度和充填比减小。土的湿陷系数与各向异性、扁圆度、面积比等微结构参数存在着良好的相关关系。从微观角度合理地解释了该人工黄土相似材料的湿陷性机理,与天然黄土湿陷规律有较高的契合度。     

湿陷性黄土地基评价

湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理。在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高；但遇水浸湿时，土的强度则显著降低；在附加压力或在附加压力与土的饱和自重压力作用下，往往具有突然下沉的性质，对工程建设危害性大。在湿陷性黄土地区进行建设，正确评价湿陷性黄土及其场地和地基的湿陷性，对设计、施工采取合理有效的防护措施及确保建筑物安全使用至关重要。     

黄土路基变形特性的试验研究

针对黄土路基的变形问题,通过室内压缩试验研究初始含水率、压实度及外荷载对压实黄土的变形的影响,得出了黄土压缩变形和湿陷变形随初始条件改变的变化规律,分析结果表明:路基黄土的初始含水率在一定的范围内才能同时满足压密变形和湿陷变形量都相对较小;适当地增大黄土的压实度有利于减小黄土的工后沉降量;外力是影响黄土变形的最重要的外在因素,外荷载在一定范围内增大会导致黄土变形量的增大。     

黄土湿陷性的模糊数学评判

用模糊数学的方法选用与黄土有关的指标，对陇西、陇东、陕北、关中地区黄土的湿陷性进行了模糊综合评判。指出对于四个地区来说，天然含水量对黄土湿陷性的单项湿陷强度是最大的。