基于植被恢复的水泥改性膨胀土换填土复合改良试验研究

以引江济淮工程膨胀土边坡表层采用的水泥改性膨胀土换填土层为研究对象,为探究各因素和水平对狗牙根的发芽、生长状况和根系展布的影响规律,以4种添加剂(泥炭、保水剂、有机肥、土壤改良剂PAM)和压实度为5个因素,各取4个水平,开展了多指标多因素正交试验。采用发芽率、生长高度、覆盖度、根系入土深度和含根量5个指标对狗牙根生长效果进行综合评价。试验结果表明:影响狗牙根生长因素的重要性由高到低依次为有机肥、压实度、保水剂、泥炭、土壤改良剂(PAM)。有机肥和泥炭含量对狗牙根生长和土壤改良具有良好的促进作用,而土壤压实度越高,狗牙根生长越差;为确保狗牙根较好生长,压实度不宜过高,建议不超过86%。对于膨胀土边坡表层采用的水泥改性膨胀土换填土层,适合狗牙根生长的最优改良方案为:泥炭掺量取9%、保水剂掺量取0.05%、有机肥掺量取1.5%、土壤改良剂(PAM)掺量取0.05%,压实度控制为66%。研究结果对引江济淮工程膨胀土地区采用水泥改性膨胀土换填土层进行生态修复具有指导意义,分析和评价方法亦可为其他区域采用水泥改性膨胀土换填土层进行生态修复提供参考。     

水泥改性土在膨胀土治理中的应用

膨胀土是一种特殊的胀缩土,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性。在膨胀土区的工程建设中,特别是河道工程中,由于常年通水,水位变化大,极易导致边坡滑坡,危害性极大。以引江济淮工程（安徽段）引江济巢段为例,选用水泥改性土换填方法,通过试验分析并在工程实际中进行了应用,工程效果良好。     

弱膨胀土三轴膨胀模型及其应用

膨胀土渠坡往往因吸湿膨胀而发生浅层失稳，上覆压重换填水泥改性土成为处理浅层失稳的常用手段。以引江济淮工程弱膨胀土为研究对象，采用GDS三轴仪开展初始含水率为20%,压实度为96%的弱膨胀三轴膨胀试验，获得体应变和吸湿终了含水率随平均主应力变化关系式，建立了考虑含水率增量的三轴膨胀模型并探讨其工程应用，分析了引江济淮弱膨胀土渠坡稳定性及处理措施。研究结果表明：渠坡浅层吸湿膨胀引起一定深度范围内的土体发生非均匀膨胀变形是引起边坡失稳的主要因素。对于弱膨胀土低渠坡段(深度H≤8.7 m),采用0.3 m的压重荷载即可保障工程运行期安全。研究成果为优化工程设计、节省工程投资提供理论和设计依据。     

膨胀土水泥改性拌和工艺研究与实践

南水北调中线一期引江济汉工程渠道5标施工项目膨胀土区段全长3.6 km,膨胀土属中等膨胀土。设计采用掺6%水泥改性换填的方法进行膨胀土边坡处理。为达到膨胀土水泥改性的实际效果,确保工程质量,曾采用旋耕机拌和法及路拌机拌和法进行膨胀土水泥改性拌和现场试验,拌和效果不好,经过研究与探索,结合工程实际及土料特性等最后采用厂拌法(破碎+拌和)取得满意效果。     

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。     

水泥改性土作业面存在的问题及工程处理措施

在南水北调中线工程膨胀土地区,挖方渠道边坡设计一般要求采用一定掺量、一定厚度的水泥改性土换填进行保护。对膨胀土边坡进行水泥改性土换填时,常常会遇到作业面换填工作中止、边坡土体风化干裂、换填层冲刷破坏及地下水导排不畅等问题。若对上述问题处理不当,有可能对边坡换填质量产生影响,较严重时可能引起渠坡发生变形破坏危及渠道安全。针对水泥改性土作业面在施工中存在的问题进行了深入分析研究,提出了相应的工程处理措施,并总结出施工过程的要点,对今后的膨胀土工程建设具有一定的指导意义。     

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。     

引江济淮工程膨胀土(崩解岩)试验研究

引江济淮工程是沟通长江、淮河两大流域重大的调水工程,针对输水线路中存在的膨胀土和崩解性岩石地层开展了膨胀土改性试验、现场大型剪切试验、膨胀土现场浸水载荷试验、现场监测(包括:变形、渗流、应力、地温和土层含水率监测)、锚杆锚固力等试验研究,为膨胀土、崩解性岩边坡设计提供了技术支撑。     

水泥改性土施工技术研究

膨胀土因其特殊的工程特性,对工程危害大,对膨胀土地基进行换填是主要处理措施之一。南水北调中线工程总干渠涉及膨胀土的渠段较长,达400 km。为确保渠道边坡稳定,在总干渠南阳膨胀土渠段进行水泥改性土现场换填试验。从土料破碎、拌和加水量控制、拌和方法比较、碾压施工等环节研究了水泥改性土换填施工工艺与特性,得到的控制参数可供施工参考。     

南水北调中线工程改性土余料再利用研究

南水北调中线工程大部分标段可用土料源不足,采用弱膨胀土掺入水泥(简称水泥改性土,下同)后对膨胀土渠段进行换填施工,是确保膨胀土渠段边坡稳定的主要措施之一。在填筑施工中,按设计坡比削坡后产生大量的改性土削坡余料,通过室内试验及现场试验验证了改性土余料亦可用于工程回填。为此,确定了改性土余料最大干密度的选择方法、改性土余料的施工工艺及使用部位。对余料土的再利用,保证了弱膨胀土地区土方施工的回填料源,避免或减少了农田占压面积,取得了节约资源与保护环境的双重效果。     

引江济淮工程菜巢线分水岭段弱膨胀土边坡柔性综合防护方案

膨胀土边坡稳定问题是工程领域建设中常见的技术难题,若处理不当,可能会引起牵引式、渐进式的滑坡,严重威胁工程安全.针对引江济淮工程菜巢线分水岭段的地质条件、设计方案以及使用需求,提出了一种适用于弱膨胀土深挖方边坡的综合柔性防护方案.结果表明:该方案在充分发挥柔性防护措施优点的同时,有效地保证了边坡的安全稳定.研究成果可为...     

水泥改性土削坡弃料利用问题研究

水泥改性土换填处理膨胀土边坡施工时,需要超填形成台阶状边坡再按照一定坡比削坡成型,由此,将产生大量的水泥改性土削坡料,如果直接废弃,既会造成浪费又会大量占地。为解决水泥改性土削坡弃料的再利用的问题,在南水北调中线工程水泥改性土填筑施工现场,分别对中膨胀改性土料(水泥掺量6%)和弱膨胀土改性土料(水泥掺量3%)的削坡弃料进行取样试验,通过测试改性土弃料的压实、强度、胀缩和渗透特性等,分析改性土弃料再次作为填料的可能性。研究结果表明,水泥改性土削坡弃料膨胀性、物理特性、强度和变形性能均满足填筑土料要求,仅需要更大的压实功即能达到预期的效果,水泥改性土削坡弃料可以作为改性填料使用。     

引江济淮工程主要地质影响分析及处理

分析膨胀土、崩解岩破坏机理,研究引江济淮工程中膨胀土和崩解岩与南水北调的差异,求解边坡稳定安全系数,强调输水工程与其他工程对膨胀土、崩解岩处理方法的区别,给出合理的处理方案.     

水泥+石灰复合改性膨胀土对水质的影响

对引江济淮试验工程弱膨胀土进行石灰改性、水泥改性、水泥+石灰复合改性,并制作三轴试样进行不同龄期(1 d、3 d、7 d、28 d)的养护,各龄期试样取出浸泡并分别在第1天、第3天、第7天、第28天提取浸出液检测其pH与Ca~+含量等,比较复合改性土浸出液与石灰改性、水泥改性土浸出液水质差别,并观察改性土三轴试样的浸水后完整性,探究复合改性能否降低土体对水质的影响。结果表明:复合改性土三轴试样浸出液的pH与Ca~+含量明显低于石灰改性土三轴试样浸出液;养护龄期为28 d的复合改性土对水质的影响也要低于水泥改性土。在实际工程中,应保障至少28 d的养护时间,并且在养护过程中杜绝浸泡或流水冲刷,保证养护质量。     

膨胀岩(土)渠道边坡施工技术探讨

针对我国土地资源紧张的现状,大量先进的工程技术逐步应用于膨胀岩(土)项目,以保证工程建设尽量少占用土地资源。结合南水北调中线工程河南新乡某渠坡试验段实际情况,重点介绍了土工格栅、复合土工膜、水泥改性土3种处理措施在膨胀岩(土)边坡处理中的应用。现场试验的结果表明,这3种处理措施在膨胀岩(土)边坡的处理中取得了良好的效果,其经验可供类似的工程借鉴。     

膨胀土边坡防护方案比选研究

针对膨胀土边坡的防护问题,对土工膜、砂垫层、表砂层和水泥改性土4种防护方案进行室内模型试验,在膨胀土模型边坡干湿循环工况下,对比每种方案下模型边坡的膨胀变形、裂隙开展和含水率变化情况,讨论了各方案的防护效果及工程应用问题。结果表明:4种防护方案中,水泥改性土方案的防护效果最优;采用土工膜方案时应注意土工膜间的搭接处理;采用砂垫层方案时应根据气候条件确定合理的砂垫层厚度;表砂层方案不宜单独使用,可作为辅助措施;采用水泥改性土方案时,在保证防护层厚度的基础上应注意控制其压实度并做好养护工作。     

水泥改性土及水泥土处理膨胀土地基技术

南水北调工程一期工程陶岔—沙河南淅川段膨胀土的分布范围较广,鉴于膨胀土遇水膨胀、失水收缩的特性,膨胀土地基需要处理后才能使用。根据地基土自由膨胀率的不同,添加不同比例的水泥,通过控制成品的离散系数和压实系数,以及控制过渡层的施工技术,达到改良膨胀土地基的目的。实例验证表明,采用水泥改性土或水泥土处理膨胀土地基可明显改善地基的性质,施工效果良好。     

南水北调中线工程膨胀土边坡处理效果及评价

为研究膨胀土边坡在膨胀作用下的破坏形式及边坡处理方案,针对不同工况进行了现场模拟试验与监测。系统总结了膨胀土边坡处理的施工技术;从边坡变形、含水率变化2个方面,全面分析了水泥土改性、土工格栅加筋、土工膜封闭、土工袋填筑4个工况的边坡处理效果。结果表明:水泥改性土(换填非膨胀黏性土)处理效果最好;土工格栅加筋主要存在施工工艺较为复杂的问题;土工袋填筑存在压实度难以控制的问题;土工膜封闭主要由于没有压重处理,效果最差。最后总结并提出了膨胀土边坡处理原则。     

引江济淮试验工程弱膨胀土水泥改性配方实验

本文选取引江济淮工程弱膨胀土,并对不同水泥掺量改性土进行了自由膨胀率、液塑限、无侧限抗压强度、水泥初凝时间试验研究。试验结果表明:随着水泥掺量增加,改性土自由膨胀率、液限、塑性指数降低,无侧限抗压强度增大;随着养护龄期增加,改性土自由膨胀率、液限、塑性指数降低,无侧限抗压强度增大;随掺拌时间的增加,改性土最大干密度先增大后减小,最优含水率先减小后增大。     

水泥改性土碾压试验技术分析

利用渠道开挖弱膨胀土掺加适量水泥进行均匀拌合,改良土粒性质,选择合适机械碾压,对渠段强膨胀土和淤泥质土进行换填压实,改善渠坡结构,提高地基承载力,是膨胀土地段地基基础处理的有效措施。文章通过生产性试验对水泥改性土换填现场施工提出了可靠的技术参数,在南水北调方城段地基基础处理施工中得到了验证,对类似工程具有一定的借鉴意义。