株洲红层残坡积土填料力学性质研究

湘东地区大片分布着白垩系红层泥质粉砂岩与砂砾岩，当地工程建设回填整平时多采用红层残坡积土填料。为了查清红层残坡积土填料的物理力学性质，本文以株洲红层残坡积土为例，通过在不同压实状态和不同含水率下的土工试验，分析研究了红层残积土填料的力学特性。研究结果表明：红层残坡积土填料在较高压实状态下具有良好的抗剪性能和较低的压缩性，填料中的粗颗粒能在较低压实状态下快速提高填方工程中填土的内摩擦角，并能大幅降低填土达到较高内摩擦角时的压实系数，对提高填土的力学性质有较好的作用。研究成果对当地类似工程建设的安全性和经济性都具有积极作用。     

低液限粉土压实特性试验研究

针对低液限粉土的压实特性,进行了不同的击实试验,深入研究了低液限粉土的压实机理。试验结果表明,粉土中孔隙体积较大,为使土体达到密实,必须改变传统的压实方法,采用振动压实法或填充更细颗粒对粉土进行改良,粉土对水很敏感,施工中要严格控制填土的含水率。     

京能铁路专用线工程水泥改良粉土应用研究

通过室内试验,对河北涿州京能铁路专用线沿线原状粉土和掺入不同剂量水泥的改良土进行了物理力学指标、压实系数及地基系数等试验,验证了水泥改良该工程粉土的可行性,并确定了改良粉土所需要水泥的掺入量和改良土的最优含水率。     

非饱和原状黄土增湿条件下力学特性试验研究

利用FSY30型应变控制式非饱和土三轴仪采用常含水率试验,研究陕西泾阳县某边坡原状黄土在不同含水率(无偏应力条件下增湿)、不同固结围压下的强度和变形特性,求得Fredlund双应力状态变量抗剪强度公式中b?值并利用含水率建立了工程中实用的抗剪强度公式;再将天然原状土在不同偏应力水平下增湿饱和后继续剪切,观察其力学特性。两种增湿条件下试验结果表明:该地区黄土应力应变曲线关系呈剪切硬化型;含水率与初始基质吸力呈双曲线关系,剪切过程中基质吸力无明显变化,抗剪强度指标黏聚力随着含水率的增大显著降低而内摩擦角所受影响较小;有偏应力条件下试样浸水饱和后破坏强度显著降低,但对应力应变关系影响较小,增湿时偏应力水平越低,土样饱和后的稳定偏应力值越小。     

大同地区天然粉土工程特性试验研究

以大同地区御河东岸大型住宅小区基础埋深范围内的粉土作为研究对象,通过大量室内试验,获得了粉土试样的基本物理特性指标,以及压实系数、抗剪强度和最优含水率等工程特性指标。对试验结果分析发现:粉土试样对含水率的变化较为敏感,采用适用范围较大的液塑限联合测定法实测液限、塑限较为合理;土样多为扰动试样,室内试验测得的压缩系数波动范围较大。     

压实黄土状填土抗剪强度指标的影响因素探讨

黄土因特殊的工程特性长期为众多科研人员研究,但黄土状粉土压实后的力学性能涉足较少。对山西吕梁某地压实黄土状粉土进行24组直剪试验,得到了不同含水率和干密度条件下的抗剪强度指标。通过对抗剪强度指标c、φ的变化趋势进行统计分析,得到了压实黄土状粉土抗剪强度指标随含水率和干密度变化的线性趋势方程,讨论了含水率和干密度对压实黄土状粉土抗剪强度指标的影响。结果表明:含水率不变时,压实黄土状粉土的c、φ值均随干密度的增加而增大;干密度不变时,c、φ值均随含水率增大而减小。     

黄河冲积平原区粉土路基吸水特性及强度衰减规律试验研究

黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征,在外界水环境综合影响下含水率普遍偏高,路基支撑强度不足,路面结构早期破损严重。击实试验发现黄河冲积粉土由于级配不良、粒间空隙大等因素造成压实困难,其击实曲线在低含水率与高含水率时分别表现为部分无黏性土与黏性土特征,变形特性复杂。为了分析粉土路基的吸水特性,进行了降雨渗透、毛细水上升室内模拟试验,发现二者对粉土含水率均有显著的影响,且毛细水上升速度高于降雨入渗速度,上升高度可达1.5 m。现场实测表明,低路基(H2.5 m)含水率沿深度方向的分布呈"底部最大、顶部次之、中间最小"的变化特征,而一般标高路基(H≥2.5 m)则表现为底部含水率偏高、中上部含水率较低,但均高于最优含水率。不同含水率下压实粉土回弹模量及三轴试验结果表明,当实际含水率高于最优含水率时,路基土回弹模量、变形模量及黏聚力随含水率的增大都呈显著的衰减关系,当接近饱和状态时内摩擦角也急剧降低,从而揭示出粉土路基在吸水后将具有变形大、强度低的特点,易造成路面结构早期病害。针对不同路基高度,推荐了相应的路基设计模量。     

桥基岸坡土体剪切强度特性试验研究

为研究对某桥基岸坡稳定性起重要影响的粉质黏土的剪切强度特性和力学参数，对原状土进行了不同含水状态下的大型原位直剪试验。试验结果表明：原状土的变形破坏模式呈蠕塑性破坏。饱和和天然状态下原状土的抗剪断峰值强度参数分别为φ=17.1°，c=22.1 kPa和φ=20.6°，c=29.3 kPa；饱和状态下土的剪切强度参数比天然状态下降低20%左右；试验结果为该桥基岸坡稳定性分析计算提供取值依据。     

陇东地区非饱和原状黄土的三轴力学特性

为获得陇东地区非饱和原状黄土的变形和强度特性及相关参数,对不同基质吸力及不同净围压下的非饱和原状黄土进行了常含水率三轴剪切试验,研究常含水率下陇东地区非饱和原状黄土的变形特性、临界状态、强度参数及基质吸力变化特性。研究结果表明:不同基质吸力下,偏应力与体应变临界状态线均呈线性关系;p-q平面内的原状黄土强度包线可以归一为一条直线,且可近似用饱和土临界状态线表示;非饱和黄土的抗剪强度受基质吸力的影响,非饱和原状黄土的黏聚力随基质吸力的增大而增大,有效内摩擦角受基质吸力的影响较小,可近似为一常数;并对不同基质吸力下陇东地区非饱和原状黄土的弹性模量进行拟合。     

不同水环境下高分子材料改性粉土的试验研究

针对粉土的不良工程特性,采用高分子材料对粉土进行改性。通过无侧限抗压强度、干密度与含水率的变化曲线确定其最优含水率;对最优含水率的改性粉土进行渗透试验、毛细水上升试验、抗冲刷试验以及干湿循环作用下强度特性试验。研究表明：①改性粉土渗透系数得到了明显的降低;②改性粉土毛细水作用得到了明显改善,毛细水作用的上升高度大幅度降低;③随降水时间的延长,试样质量损失呈递增的变化规律,但递增量很小,表明改性粉土有较好的抗冲刷能力;④随干湿循环次数的增加,强度衰减较弱,破坏应变与最大应力变化很小;⑤土经高分子材料改性后,有较好的水稳定性,适于粉土地区高速公路建设中,作为路基填土使用。     

氧化铝厂赤泥的基本物理力学性质

对氧化铝厂新鲜赤泥滤饼、自燃固结赤泥、击实赤泥等354组样品进行含水率、密度、比重、液塑限试验、干密度、孔隙比、饱和度、渗透、固结、固结快剪、三轴剪切试验、颗粒等物理力学指标测试。综合分析研究后得出:新鲜赤泥滤饼的性质类似于粉质粘土,具有高含水率、高饱和度、孔隙比大、力学强度较低的特点;赤泥的颗粒级配较好,均匀性差;赤泥的最优含水率一般为41.6%,最大干密度为1.25g/cm3,在最优含水率时进行击实,击实后抗剪强度指标明显提高;赤泥的力学强度随着赤泥堆存时间的增加而提高。为氧化铝厂赤泥堆存、赤泥尾矿坝建设的初步设计计算提供了基础数据。     

Geotechnical properties and microstructure of lime-stabilized silt clay

The geotechnical properties and microstructures of lime-stabilized silt clay from Jilin province, China, were studied in detail. Laboratory tests were conducted to evaluate the effects of lime content and curing time on the overall soil properties, including compaction characteristics, Atterberg limits, particle size distribution, pH, stress–strain behavior, peak strength, shear strength parameters, and California bearing ratio (CBR). The stabilized mechanisms of lime in silt clay were examined, and the observed test results were explained based on the results of scanning electron microscropy (SEM) and X-ray diffraction analyses of the specimens. Lime content and curing duration significantly influenced the geotechnical properties and microstructure of the lime-stabilized silt clay specimens. An increase in lime content resulted in increases in compaction water content, liquid limit, plastic limit, sand size-fractions, pH, peak strength, cohesion, internal friction angle, and the CBR, but led to a reduction in the plasticity index, silt fractions, clay fractions, swelling capacity, and water absorption. Also, the addition of lime to silt clay changed this soil type from a ductile to a brittle material. The optimum lime content of the silt clays from Jilin province was determined to be approximately 5–7%. SEM micrographs showed that a white cementitious gel was formed after the addition of lime and that peaks related to smectite, illite, kaolinite, and quartz appeared to be sharper after stabilization with lime and a 90-day period of curing. These results show that the geotechnical properties of lime-stabilized silt clay are affected by the microstructural organization of the silt clay itself.

     

粉土—混凝土界面与粉土剪切对比试验研究

采用自制的大型直剪仪开展不同含水量条件下黄泛区粉土-混凝土界面剪切及粉土直剪试验,研究不同含水量下粉土-混凝土界面及粉土剪切力学特性。试验结果表明:粉土-混凝土界面和粉土直剪的剪切应力-剪切位移曲线均为应变硬化型;粉土直剪的剪缩变形明显大于界面剪切结果;相同条件下,粉土-混凝土界面的剪切强度大于粉土的直剪强度,随着含水量的增大,粉土-混凝土界面与粉土剪切强度的差异逐渐减小,粉土趋近饱和时,两者强度基本相同;粉土直剪破坏时的剪切位移大于界面剪切破坏时的剪切位移;粉土直剪的黏聚力和界面黏聚力、摩擦角随含水量的增大均近似呈线性减小趋势,粉土直剪的内摩擦角随含水量增加呈现先缓慢后加速减小的变化趋势。     

连续监控下土石坝碾压参数的控制标准及其确定方法

为适应连续监控下土石坝施工中对碾压参数的控制要求,提出将行车速度持续超速时间、激振力持续不达标时间、压实厚度及碾压遍数合格率作为施工全仓面碾压参数的控制指标;并在分析各碾压参数与心墙坝料压实度之间相关性的基础上,建立了碾压遍数、压实厚度、料性参数（坝料含水率和级配）与压实度的多元回归模型;进而提出了满足现行规范要求的坝料压实质量所对应的、基于Monte-Carlo法的碾压遍数合格率控制标准的确定方法。工程实例分析表明,遵循所提出的碾压参数控制标准,心墙区试坑检验的坝料压实度均满足设计要求,从而为连续监控下土石坝碾压质量的控制提供了有效途径。     

木质素改良粉土热学与力学特性相关性试验研究

为揭示木质素改良粉土热学与力学特性随养护龄期的演化规律,通过击实试验、热阻系数测试、无侧限抗压强度试验、回弹模量试验、压汞试验和扫描电镜分析试验,探讨改良土热阻系数、强度和刚度与木质素掺量、含水率和养护龄期的变化规律,同时定性/定量评价改良土微观结构变化,分析改良土热学特性与力学特性间的相互关系。结果表明:改良土最大干密度较素土增加,最优含水率减小,干密度对含水率变化的敏感性增加;热阻系数随掺量和养护龄期增加而增加,60 d养护龄期后热阻系数趋于相同,热阻系数与土体密实度和组成成分的热传导特性密切相关;改良土强度随掺量和龄期增长而增加,28 d龄期12%掺量改良土强度约为素土强度6倍;回弹模量的变化特征与无侧限抗压强度类似,对于改良粉土,木质素最优掺量约为12%;改良土孔隙总体积和平均孔径显著减小,木质素包裹、连结土颗粒并填充孔隙,形成更致密土体结构。     

压实黄土强度及渗透各向异性研究

为揭示各向异性对黄土强度和水分场的影响,通过抗剪强度试验和渗透试验对压实黄土强度和渗透各向异性进行研究。结果表明:压实黄土存在强度各向异性,其垂直方向强度参数大于水平方向;压实黄土粘聚力各向异性随含水率增大而减小,干密度对压实黄土粘聚力各向异性无显著影响;含水率和干密度对压实黄土内摩擦角各向异性均无显著影响;压实黄土存在渗透各向异性,水平方向渗透系数大于垂直方向;压实黄土渗透系数随着干密度、围压的增大而减小,且增大到一定程度后变化趋于平缓;干密度、围压对压实黄土渗透各向异性都有较大影响,随着干密度和围压的增大,压实黄土的渗透各向异性会逐渐削弱。     

杭州天子岭垃圾填埋体土工性状试验研究

杭州天子岭废弃物填埋场是国内第一个规范化的山谷型卫生填埋场 ,填埋场的设计和运行都要求对固体废弃物的土工性质有一个比较清楚的认识。本文通过室内土工试验和原位测试等手段对天子岭垃圾填埋场固体废弃物的一些土工性质 ,如密度、含水量、比重、液限和塑限、渗透系数、压缩性、抗剪强度等进行了研究。     

路堤填土施工中压实质量的控制

系统地总结了各类填七的工程性质,根据多年的工程实践,提出了相应的填土压实标准、填土含水量的影响、压实机械的选择和碾压层厚度的控制。其目的旨在正确的应用压实标准,确保工程质量。     

环剪试验条件下不同地区黄土的残余强度研究

利用HJ-1型环剪仪,以泾阳、子洲、兰州3个地区的黄土为研究对象,分析了剪切速率、含水率、竖向应力及干密度4个影响因素对黄土残余强度的影响。结果表明:竖向应力对黄土的残余强度具有最明显的影响,其次是含水率、剪切速率、干密度;分析比较3个地区黄土的残余强度,得出对于粉粒含量较多的兰州黄土,其含水率为19%时对应的残余强度较大;对于粗粒含量较多的子洲黄土,含水率小于最优含水率,同时干密度为1.63 g/cm~3时对应的残余强度较大;对于黏粒含量较多的泾阳黄土,含水率较小,同时干密度较小时对应的残余强度较大。探讨不同地区黄土残余强度的变化规律,对于边坡的稳定性分析及滑坡带的防治具有重要的学术及工程意义。