辽西地区粗颗粒泥质砂岩水泥改良试验研究

为探索辽西地区具有强膨胀性的粗颗粒泥质砂岩作为高速铁路路基填料的适用性,在常规试验方法受到局限的情况下,通过改进试验仪器,克服了粒径对试验方法的限制,对水泥改良后的粗颗粒泥质砂岩进行了无荷膨胀率试验、膨胀性试验、加州承载比(CBR)试验。结果表明:水泥的掺入对粗颗粒泥质砂岩的膨胀性有明显的抑制作用,且最佳水泥添加质量分数为6%,此时,路基填料的CBR值从原土样的2.6提高到11.2,改良后土样的强度约提高了331%。     

红砖建筑固废路基填料的路用性能研究

为了明确红砖建筑固废作为路基填料路用性能,通过归纳总结并结合大量的室内试验,从颗粒组成、杂物含量、CBR值等提出红砖建筑固废的技术指标;利用不均匀系数和曲率系数对红砖建筑固废路基填料的级配进行评价,并对红砖击实前后的级配进行对比分析,击实后红砖总体的粒径减小,细料增长了 61.5％,击实前后的级配由不良转变为良好;对红...     

弱膨胀土特性及路堤填筑控制标准的探讨

对弱膨胀土进行不同击实功和含水量条件下的击实实验、CBR试验和50kPa荷载下的膨胀量度难，查明其含水量、干密度和膨胀特性对CBR值的影响。研究结果表明：弱膨胀土的CBR值主要受控于含水量和干密度，采用超过最佳含水量约3.0％的填筑含水量进行压实，压实度大于95％，CBR值可达到6.0％以上。最后对弱膨胀土用于路堤填筑的控制标准进行了探讨。     

干湿循环下高液限土力学特性研究

路基填料的承载比大小反映土体局部抵抗剪切破坏的能力,是评价路基填筑质量的重要检测标准之一。本文以实际工程高液限土改良方案确定为背景,通过一系列的室内试验研究了具体明显地区特征的掺砂高液限粉土和高液限黏土的承载比影响因素,获得了高液限土在不同掺砂量下,不同干湿循环次数后的吸水量、膨胀率、脱水量对土体的CBR值的影响规律,得出有益结论：水是引起土体膨胀、收缩及CBR值差异的主要原因;在干湿循环初期以“砂化作用”为主,后期以“裂缝作用”为主;高液限土应填筑在较深的93区;掺砂改良后,其可以填筑在相对较浅的94区。     

粗粒土标准击实试验方法的探讨

在宁夏地区的公路工程中,天然砂砾为优质路基填料,其粒径多为粗粒土,近年来在工程实践中,粗粒土填筑路基或结构层压实度超密现象较普遍.通过引用填充理论并结合实际工程中的试验数据进行分析对比,运用公路工程标准<公路土工试验规程>(JTG E40-2007)中击实试验方法进行最大干密度和最佳含水量的校正,并以>5mm粒径作为在击实试验中的超粒径界限,实践证明:该方法不仅解决了粗粒土填筑路基结构层压实度超密问题,而且可提高工作效率7倍.     

中等膨胀土填筑路堤的可行性试验研究

对中等膨胀土进行不同击实功和含水量条件下的击实试验，CBR试验，收缩试验和50kPa荷载下的膨胀量试验，以查明其含水量，干密度和膨胀收缩特性对CBR值的影响，研究结果表明：中等膨胀土的CBR值主要受控于含水量和干密度，在最佳含水量附近压实虽可获得较高的压实度，但CBR均小于3．0％，增大含水量压实可使CBR值提高，但压实度难以达到90％，因此，中等膨胀土不宜直接用于填筑路堤。     

固化疏浚淤泥作路基材料工程特性试验研究

为了探讨粉煤灰和工业矿粉固化疏浚淤泥作路基材料的可行性,通过一系列室内实验研究了不同固化剂配比对固化淤泥击实特性、水稳定性、承载力和抗剪强度的影响。实验结果表明,不同固化剂配比下固化淤泥的最大干密度均超过1.50 g/cm³,最优含水率约为20~21%;淤泥固化处理后浸水4 d的膨胀率均不超过1.1%,水稳性大幅提升;矿粉含量越高,粉煤灰含量越低,CBR（California Bearing Ratio）值越高,土样的承载力越高,抗剪强度也越高。不同工况浸水4 d的CBR值均达到了较高的水平,工况SD10FA20MP（淤泥：粉煤灰：矿粉=7：1：2）CBR值最高,达到了34.8%,是规范中高速、一级公路路基填料要求最低CBR值的4.35倍,作路基填料使用可行。     

击实功对粗颗粒填料冻胀特性影响的试验研究

随着我国高速铁路的规划、建设逐步向寒区扩展,路基工程中势必要面对各类的工程冻害问题.基于控制轨面变形出发,在以往的工程实践中,主要集中在路基粗颗粒填料中细粒组分(0.075mm)的含量以及含水率对土体冻胀率的影响.考虑到受击实功影响的压实度是控制路基施工质量的重要因素之一,因此试验中引入击实功这一因素,探讨了击实功与冻胀率之间的关系,并通过对不同击实功下不同含水率和细粒含量的粗颗粒填料在不补水条件下的冻胀试验,分析得到路基粗颗粒土的击实功对冻胀率的影响.结果表明:标准击实条件下的冻胀率最大,欠击实和超击实条件下的冻胀率居中,不击实条件下的冻胀率最小;随着含水率的增大,粗颗粒土体的冻胀率也随之增大;但随着细粒含量的增大,粗颗粒土体的冻胀率反而降低,并据此提出了粗颗粒土体中细颗粒组分单位面积吸附水质量分布的一种解释.     

火山渣作为路基填料的试验研究

以埃塞俄比亚Hwassa地区用于路基填料的火山渣为研究对象,在粗颗粒含量和击实功不同时分别取样,进行下击实试验,研究其击实特性.研究发现,由于火山渣分选性、级配和抗压碎能力均较差,单纯将火山渣作为路基填料难以有效压实.为改善火山渣填筑路基的整体性和压实度,需进一步优化路基填料的级配体系,对火山渣掺配黏土的混合料进行加州承载比和回弹模量等试验.结果表明,火山渣和黏土混合料的加州承载比、回弹模量均满足规范要求;黏土的掺入有利于提高火山渣混合料路基的稳定性、整体强度及水稳定性,火山渣是一种较优的路基填料,可应用于路基工程.     

掺砂处理全风化花岗岩路基填料室内CBR试验研究

加州承载比试验是评价路基土和路面材料强度及稳定性的重要技术指标,对于路基填筑材料的合理选择具有重要的参考意义。全风化花岗岩残坡积土是工程建设中常碰到的土体类型,如何能更好的利用其力学性质指标,对于公路建设具有重要的意义。文章结合广东某高速公路项目,研究了全风化花岗岩路基填料掺砂后的CBR性质,并探讨了掺砂影响CBR值的机理。     

中砂类B组路基土静力特性试验分析

为了研究中砂类B组路基土的静力特性,在了解其物理特性的基础上,采用中砂及粉质黏土配置了4种不同细粒含量的中砂类B组土,根据常规三轴压缩试验研究了围压和细粒含量对试验土体应力-应变关系及静强度的影响.结果表明,在相同细粒含量条件下,随着围压的增大,试样的应力-应变曲线上升显著,在同一应变值时,应力相差较大,且150 k Pa的曲线应力差值最为明显;在相同围压条件下,细粒含量对应力-应变曲线的影响不明显,细粒含量低于30%时,应力-应变曲线走势几乎一致,应变增大的同时应力提高.     

短肢剪力墙结构弹塑性静力性能仿真分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对单层和高层短肢剪力墙结构体系,从弹性到混凝土开裂直至破坏的全过程进行了仿真分析.揭示了单层单跨和高层连肢短肢剪力墙结构裂缝开展和破坏过程,分析了影响短肢剪力墙受力的各种因素:墙肢截面高厚比、混凝土强度等级、连梁跨高比、轴压比和结构层数等对短肢剪力墙承载能力和变形能力的影响.仿真试验结果表明:不同结构参数对短肢剪力墙弹塑性受力性能均会产生不同程度的影响,适当地调整设计参数可以优化结构的弹塑性性能.短肢剪力墙截面高厚比在6.5左右时,承载能力和变形能力较高;高层短肢剪力墙结构荷载-侧移曲线为弯剪型,连梁的屈服先于墙肢的屈服,属于强肢弱梁型结构.     

路基土的CBR强度与压实度关系的试验研究

加州承载比CBR(CaliforniaBearingRatio)是国际上普遍认同在公路工程中广泛使用的一个性能指标,它是评价路基土强度和稳定性的主要依据之一.虽然压实度和CBR强度均被用作为衡量路基土的性能的指标,但两者之间的对应关系尚待探讨.通过对制样方法的改进,制作了五种不同预定压实度的CBR试件并测试其CBR强度值,求得了路基土的CBR强度和压实度之间的关系,并得出了关于路基土的各项性能与压实度之间关系的有价值的结论.     

单一粗颗粒对矿岩颗粒体系剪切特性影响试验

为了探究不同垂直压力以及不同粒径、形状和位置的单一粗颗粒对矿岩颗粒体系抗剪强度和运移特性的影响,采用自主设计的矿岩颗粒体系非接触式剪切特性监测与分析系统开展直接剪切试验. 研究结果表明,当形状因子>0.5时,添加粗颗粒会显著增加5~10 mm矿岩颗粒体系的抗剪强度,粗细颗粒粒径比为3.07~4.23. 粗颗粒在剪出口时的矿岩颗粒体系抗剪强度最大,剪入口次之,位于可视面中心位置时的抗剪强度最小. 在所研究的取值范围内,矿岩颗粒体系抗剪强度随着垂直压力的增加呈线性增长规律. 当形状因子<0.5时,随着粗颗粒形状因子的增加,抗剪强度无显著变化,当形状因子≥0.5时,随着粗颗粒形状因子的增加,抗剪强度缓慢增加. 相较于粗颗粒形状,垂直压力对矿岩颗粒体系抗剪强度的影响更显著. 在所研究的取值范围内,不同粗颗粒粒径、形状和垂直压力影响下的四周细颗粒运移轨迹均符合Boltzmann分布. 粗颗粒四周细颗粒的垂直位移随着粗颗粒形状因子的增加会显著增加,随着垂直压力的增加,则会降低四周细颗粒的垂直位移;粗颗粒形状因子和垂直压力的二者增加均会提高细颗粒运移轨迹方向的有序程度.     

三维电极体系中填充粒子的工作机理

为探究三维电极在实际应用中的影响因素,构建了电解槽的模型装置.实验采用自制的有机玻璃电解槽,阳极板选用Ti/RuO2 IrO2,阴极板选用1Gr18Ni9Ti.用一对钛平板电极作为模拟粒子,通过改变主极板电压和粒子间距来测量粒子电流、虚拟槽电压和主极板电流,研究粒子电流的影响因素.实验结果表明,主极板电压和模拟粒子间距是影响粒子电流的主要因素,在电压一定的情况下,模拟粒子电化学反应产物的增加以及主极板电化学产物的增加产生了一个综合效应,三维电极电化学反应器比二维电极电化学反应器能量效率高.     

泥石流固相在浆体中沉降规律研究

基于大量试验观察及数据分析研究,揭示了泥石流固相在浆体中的沉降规律。研究影响固相在泥石流浆体中沉降的三个主要因素,分析了各个因素影响泥石流固相沉降的根本原因。泥石流固相在浆体中沉降过程中可分为三个阶段,首先为初始阶段,继而为快速沉降阶段,最后呈减速沉积阶段,并对各个阶段的沉降过程作了详细的分析。其中浆体粘度、固相质量和附加孔隙压力对固相在泥石流浆体中的沉降规律存在着至关重要的影响。     

Plasticity,strength, permeability and compressibility characteristics of black cotton soil stabilized with precipitated silica

The suitability of using precipitated silica(PS) from the burning of rice husk was investigated to improve the geotechnical engineering properties of a black cotton soil. A laboratory experimental program consisting of series of specific gravity, Atterberg limits, compaction, California bearing ratio(CBR), unconfined compression and consolidation tests was conducted on the untreated and PS treated soil samples. The application of PS to the soil significantly changed its properties by reducing its plasticity and making it more workable, improving its soaked strength, and increasing its permeability and the rate at which the soil gets consolidated. An optimal PS content of 50%, which provided the highest soaked strength, is recommended for the improvement of the subgrade characteristics of the BC soil for use as a pavement layer material.     

基于MICP改良黄河泥沙颗粒级配的试验研究

黄河中下游河床内大量沉积黄河粉沙,黄河粉沙存在细度模数小、颗粒级配不良、含泥量高等缺陷,限制了黄河粉沙应用。为改善黄河粉沙的质量和降低应用黄河粉沙带来的工程缺陷,基于粉沙特性和微生物诱导碳酸盐沉积(Microbially Induced Carbonate Precipitation,MICP)技术对黄河粉沙进行定量固化处理,通过筛分试验、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、极差分析等方式,研究MICP技术改良黄河粉沙颗粒级配的效果。结果表明：经MICP技术处理后的沙样级配在1mm至5mm粒径区间的颗粒比重较第一次固化后的试样提高了45%,比初始沙样在同区间的颗粒比重提高70%,单位体积内的颗粒接触数变多,呈多颗粒簇拥形态;通过浸泡试验,试样中的粗颗粒及团聚体的分散程度仅为5%-10%;最优改良方案为1:1的菌胶比、1.5mol/L的胶结液浓度、2:1的尿素和钙源比、钙源为CaCl2,其中胶结液浓度是改良颗粒级配的主要因素;矿化生成的CaCO3结晶多呈方解石晶相,大量CaCO3晶体叠合形成层理结构,沙粒间形成CaCO3桥架并通过胶结作用吸附细小颗粒,进而增大粉沙的直径,达到改良黄河粉沙的目的。因此,MICP技术可以有效改良黄河粉沙粒度组分及结构,研究结果为改良黄河粉沙提供了新思路。