膨胀土渠道边坡稳定性研究

边坡稳定性是岩土工程中的一个难点,其中膨胀土渠道边坡稳定性更是一个世界公认的难题。膨胀土在我国的分布范围十分广泛,许多工程建设项目都需要涉及到膨胀土的处理,膨胀土具有吸水膨胀失水缩小的特性,在经过反复干湿循环后会导致膨胀土内部出现裂隙,进而造成膨胀土强度降低,引起失稳现象。对此,文章分析了膨胀土的特性,阐述了膨胀土边坡失稳机理,最后对膨胀土边坡稳定性进行了实验分析。     

膨胀土边坡稳定性研究

阐述了近年来长江科学院在膨胀土边坡稳定性方面的研究成果。研究了南水北调中线工程膨胀土的裂隙形态及分布规律,在“大气影响深度”以上与以下区域膨胀土的裂隙形态存在差异,以下区域的裂隙具有明显的定向性;介绍了膨胀土的膨胀性,对于起始含水率一定的膨胀土,相同吸湿条件下的膨胀应变与平均应力在半对数坐标系下呈很好的线性关系;阐述了膨胀土的强度特性,提出了膨胀土强度试验新方法;研究分析了膨胀土边坡失稳机理,提出了膨胀土边坡的破坏模式及相应的稳定分析方法。研究成果表明：膨胀土边坡不仅存在重力作用下的整体稳定性,整体稳定性受裂隙面强度控制,而且在吸湿条件下会产生浅层失稳,浅层失稳的主要影响因素为土的膨胀变形;在膨胀土边坡的稳定分析中,膨胀土的强度,不需进行任何折减,直接采用强度试验值,稳定分析成果能正确地反映边坡的稳定状态。     

南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施

根据南水北调中线工程南阳段膨胀土的工程地质特性,对膨胀土渠坡的运行环境、处理措施、处理厚度及应注意的问题进行了现场试验研究。研究成果表明:采用换填非膨胀土或水泥改性土是处理膨胀土边坡行之有效的方法;弱膨胀土渠坡的换填厚度0.6~1.0 m、中膨胀土换填厚度1.0~1.5 m、强膨胀土换填厚度1.5~2.0 m。研究成果可用于南水北调中线工程膨胀土渠段的设计与施工。经处理的膨胀土边坡可以较大程度减轻其工程危害。     

膨胀土改良技术研究与工程应用

为保障泵站工程、挡土工程和泵站取水渠及出水渠安全稳定,针对南水北调东线一期工程中的刘老涧二站等泵站位于膨胀土地区,通过室内试验研究南水北调东线江苏段膨胀土分布地区的膨胀土膨胀性,提出适用于南水北调东线江苏段膨胀土填料和天然膨胀土地基的改良方法、改良膨胀土的施工方法和改良膨胀土的施工质量控制标准。     

膨胀土边坡失稳特点及防治措施研究

介绍了膨胀土边坡的失稳特点和膨胀土滑坡防治的原则与方法,并根据膨胀土的实验结论,总结了膨胀土边坡的防治措施,主要包括绿色护坡,支挡结构和卸土反压等,对膨胀土边坡的防治具有重要的指导意义.     

压实弱膨胀土的膨胀变形特征及计算模式研究

膨胀性是压实弱膨胀土的典型特征,同时是造成膨胀土构筑物破坏的最重要的原因之一,合理地预估压实弱膨胀土在特定条件下的变形量对于减小构筑物的破坏具有十分重要的作用。因此,建立压实弱膨胀土的膨胀变形计算模式不仅显得十分重要而且也十分必要。基于此,在对压实弱膨胀土线膨胀率的相关影响因素进行分析的基础上,以高淳胥河某边坡弱膨胀土为研究对象,进行了不同初始状态下的膨胀土膨胀变形试验,研究了增湿比、压实度及上覆压力等对膨胀土线膨胀率的影响,建立了考虑增湿比、压实度及上覆压力的压实弱膨胀土线膨胀率变化模型,并采用其他学者的试验数据对该模型进行了成果验证,验证结果表明该模型可以较好地拟合压实弱膨胀土的膨胀变形量。     

荆门沈集镇膨胀土试验研究

膨胀土指的是一种具有吸水膨胀、失水收缩的黏性土。膨胀土具有与一般粘性土不同的性质,一个最主要的属性就是遇水体积膨胀的特性,筑渠膨胀性土料的膨胀力要比原状土大得多,其主要原因是原状土的含水量普遍高于击实土较多,饱和度大;另一重要原因则是土的结构改变,膨胀土原状结构遭破坏后,而代之以土团结构和分布极不均匀的大小孔隙,成为人工压实土在浸水之后基质吸力和膨胀力的活动载体。膨胀土的不良工程特性导致的工程问题在世界各国的广泛分布,使得膨胀土问题成为困扰各类浅表层轻型工程建设的全球性难题,也是当今岩土工程和工程地质领域中世界     

水泥改性土施工技术应用

水泥改性土,是指将一定比例的水泥掺入膨胀土土料之中以改善膨胀土的性质或结构,使膨胀土丧失膨胀潜能,并在一定程度上提高土体强度或承载力,在膨胀土地区可以充分利用开挖料,实现土料的就地取材。南水北调中线一期工程总干渠膨胀土试验段工程(南阳段)针对膨胀土渠段采用水泥改性土换填,通过不同的拌和方法对比,分析总结其有效的施工技术工艺。     

南水北调中线工程膨胀土渠道保护层厚度研究

为有效确定膨胀土渠道保护层厚度,以南水北调中线工程河南南阳境内膨胀土渠道为例,从平衡膨胀力和维持膨胀土含水率相对稳定两个方面,对中、强膨胀土进行了研究。结果表明：平衡膨胀力时所需的膨胀土保护层厚度,可根据膨胀土的膨胀率、天然密度和保护层填筑施工前的初始含水率,通过K0应力状态下膨胀土的有荷膨胀率模型计算;根据现场试验数据的分析结果,水泥改性土的渗透系数不大于10-5 cm/s时,埋深1 m以下的膨胀土含水率已基本不受外部环境影响。     

浅析水泥改性土填筑（换填）施工技术

水泥改性土,是指将一定比例的水泥土掺入膨胀土土料中以改善膨胀土的性质或结构,使膨胀土丧失膨胀潜能,并在一定程度上提高土体强度或承载力。水泥改性土在膨胀土地区可以充分利用开挖料,实现土料的就地取材,减少对非膨胀土的需求,在施工中具有操作简便的特点,可以做到连续、大规模施工。本文主要对改性土填筑施工工艺和操作要点、质量控制...     

改性土在渠道膨胀土处理中的应用

渠道改性土处理是用弱膨胀土添加水泥对渠道上膨胀土进行改性,使其自由膨胀率20%。文章结合工程实际具体介绍了改性土的工作原理、方案设计、施工工艺流程、施工注意事项和质量控制措施等。南水北调中线一期工程膨胀土段实践表明,膨胀土改性在处理膨胀土中,既能保证工程质量,又能提高施工效率,是一种处理渠道膨胀土的有效工程措施。     

南水北调中线一期工程膨胀土渠坡稳定分析

膨胀土渠坡由于膨胀土的胀缩性、裂隙性、超固结性,渠坡滑动破坏模式与一般土质边坡有很大差别。膨胀土渠坡的滑动通常沿结构面发生,并且大多为浅层滑动,采用常规的土质渠坡稳定分析方法不能完全反映膨胀土渠坡破坏的特性。根据膨胀土的工程特性,并针对南水北调中线工程膨胀土渠坡的8种典型工况,分析了其破坏模式。对常规分析方法进行改进,提出了适合膨胀土渠坡稳定分析的方法,计算结果有助于南水北调中线工程膨胀土渠段的边坡设计。     

裂隙膨胀土边坡模型降雨变形破坏过程数值分析

为研究多裂隙膨胀土边坡在降雨浸水作用下变形及滑动破坏特征,对裂隙膨胀土边坡在降雨浸水条件下滑坡的离心模型试验进行计算对比分析;并利用放大裂隙侧向水压力法近似模拟膨胀力的作用,分析探讨在不同降雨历时和降雨强度下,不同的膨胀土边坡裂隙的分布位置和深度、膨胀力的大小等对边坡的变形破坏过程及稳定安全系数变化的影响规律。结果表明:膨胀土边坡的破坏由坡脚开始,随着降雨历时的增加逐渐向坡顶发展,最终表现出坡脚膨胀隆起、坡顶塌陷的破坏特征。同时,膨胀力是分析膨胀土边坡稳定性问题不可忽略的因素,不考虑膨胀力时往往会高估膨胀土边坡的稳定性;膨胀土边坡的安全系数受降雨强度、降雨历时影响较大;坡中存在裂隙的膨胀土边坡比坡顶存在裂隙的膨胀土边坡更危险。     

膨胀土胀缩变形与渗透性规律试验研究

大气和地下水共同影响下,膨胀土路基或边坡工程在一定深度范围内将出现明显的干缩湿胀变形,其渗透性能也会出现显著变化,并进一步诱发膨胀土路基或边坡的失稳破坏。为系统研究竖向荷载和干湿循环作用下膨胀土胀缩变形与渗透性能变化规律,采用温控气压固结渗透仪分别进行不同荷载和干湿循环作用下的膨胀、收缩与渗透试验,研究膨胀土在不同荷载和干湿循环条件下的胀缩变形规律,确定膨胀土水渗透系数和气渗透系数变化规律。研究成果能够用于确定膨胀土容许胀缩变形量和容许竖向荷载,提出明确的膨胀土路基或边坡的最小防护深度和限制荷载,优化膨胀土路基和膨胀土边坡设计方案。     

膨胀土膨胀变形试验研究

为了研究不同注水方式对膨胀土膨胀量的影响,以及大尺寸重塑膨胀土浸水膨胀的变化规律,取某高速铁路地基膨胀泥岩重塑土样,进行开孔与不开孔的膨胀土浸水膨胀试验,并对不同厚度的大尺寸膨胀土试样进行浸水膨胀变形试验。试验结果表明:开孔注水与不开孔注水的膨胀土膨胀时程曲线有很大不同,开孔注水的土样膨胀时程曲线可以分为初始快速膨胀、减速膨胀、趋于稳定3个阶段;不开孔注水的土样膨胀时程曲线可分为初始缓慢膨胀、快速膨胀、减速膨胀和趋于稳定阶段4个阶段。分析得到土样损失体积率与膨胀量损失量的关系。不同厚度的大尺寸膨胀土试样膨胀时程曲线整体呈外凸形增长趋势,并且每级注水后,膨胀量也呈外凸形增长趋势;大尺寸膨胀土试样的真实膨胀量随着厚度的增加而增大,但增幅减小,真实膨胀量随着上覆荷载的增大而减小,减幅也降低。     

公路膨胀土路堤膨胀变形量预估模型

为给膨胀土用于路基填筑的设计与施工提供参考,对膨胀土的膨胀变形量计算方法进行分析。通过对弱膨胀土在不同初始干密度、上覆压力下的一维线膨胀率试验,分析了膨胀土路基湿度平衡规律。结合其他学者的一维线膨胀率试验结果,提出了相对上覆压力和相对变形量的概念。试验结果显示弱膨胀土的相对膨胀变形量与相对线膨胀率呈幂指数关系,并依据试验结果及路基湿度平衡规律建立了膨胀土的湿胀变形模型及路堤填筑膨胀变形量的实用计算方法,解决了影响膨胀土线膨胀率3个主要因素的耦合问题,为膨胀土路堤填筑湿胀变形量的预测提供理论计算方法。     

堤防工程膨胀土边坡滑坡机理分析及处置方案研究

膨胀土滑坡是膨胀土地区最主要的工程地质问题之一,如何针对含膨胀土堤防工程提出合理的补强加固方案具有十分重要的意义。本文以滁河干渠马汊河段膨胀土边坡为例,分析了膨胀土胀缩机理及膨胀土边坡滑坡特征,在此基础上提出膨胀土边坡处理方法,最后对补强加固前后的膨胀土岸坡进行岸坡抗滑稳定计算,验证了处理方法的有效性,可为类似工程提供参考。     

膨胀土在路基施工中的运用

膨胀土是土木建设中几大病害土之一,一般情况在土木工程施工中避免使用膨胀土,可是在埃塞俄比亚Nijo-Mendi国道项目中,膨胀土是承包商施工筑路的唯一选择材料。文中论述了膨胀土的物理、力学性质以及危害性,以Nijo-Mendi国道项目为例,阐述了膨胀土在路基施工中的运用以及施工工法。     

南水北调中线工程膨胀土初步判定试验研究

膨胀土作为一种特殊土,其胀缩特性所带来的危害受到工程界普遍关注。自由膨胀率是反映粘性土的膨胀性的指标之一,对初步判定膨胀土有较大参考价值。该文主要以南水北调中线一期工程总干渠河北邯郸段所取膨胀土样为例,通过室内试验,得到了膨胀土自由膨胀率,从而为膨胀土的初步判定提供依据。     

水泥改性膨胀土防护边坡效果分析

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的性质,给工程带来极大的危害。为研究水泥改性膨胀土防护边坡效果,选取膨胀土及不同水泥掺量的改性膨胀土进行胀缩特性试验研究。研究结果表明南阳中膨胀土水泥改性的最佳水泥掺量为6%。将其作为防护加固材料换填南水北调中线渠道边坡的表层,并利用测斜管和变形管等仪器设备对其防护效果进行现场监测。监测结果表明:水泥改性膨胀土回填覆盖坡面表层可以解决膨胀土渠坡的浅层失稳问题。