水泥改良含砂高液限粉土路用特性试验研究

含砂高液限粉土独特的物理力学特征对工程建设极其不利,直接填筑路基,可能产生一系列病害,换填则将增加工程投资成本,且对环境造成影响破坏。为了改善其路用性能,首先研究了其基本性质,取湖南某地土样,采用XRF荧光光谱、 XRD粉晶衍射、薄片鉴定、筛分和液塑限测定等实验方法,分析含砂高液限粉土的成分及结构,发现矿物成分以高岭石居多,会对该类土体的水稳定性造成极大的影响,且其细颗粒含量较大,对其工程性质影响更突出。本文采用水泥改良的方法,并通过试验得出水泥改良该类含砂高液限粉土的施工控制标准:掺率6%,并以最佳含水率为15. 6%、最大干密度为1. 761cm~3作为控制指标用于96区下路床各区路基填筑。     

含砂低液限黄土冲沟高填方路基填筑质量控制

针对我省西北地区普遍存在的含砂低液限黄土的颗粒组成、物理和力学性质、压实性能等问题进行试验研究和微观理论分析,研究含砂低液限黄土的内部结构与工程特性之间的关系,研究其压实机理,并针对特殊的压实特性提出相应合理的压实度控制指标,并优化现有的路堤压实工艺,确保含砂低液限黄土作为路堤填料的压实度要求。     

高液限土改良技术中路拌法与场拌法工艺对比分析

液限是反映土的工程性质的一个重要指标;高液限土是指液限≥50%的细粒土,且<0.074 mm的颗粒含量≥75%。但是,液限>50%、塑性指数>26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料。需要使用时,必须采取满足设计要求的技术措施,经检验合格后方可使用,如按质量比掺入水泥的方法可显著改善高液限土土质。通过对场拌法、路拌法两种拌和方式的比较选取一种适合工程量较大时更为经济高效的施工方法。     

黄土的构度及其与粒度、密度、湿度之间的关系

土的粒度、密度、湿度和构度是其固有的物质组成和状态特性指标,用来描述土的力学性质及其变化规律。土的构度是其结构性的定量描述指标,它不仅与土物质组成和存在状态的粒度、密度和湿度有关,而且与土骨架结构中土粒空间排列的组构和粒间联结特征有本质的联系。土骨架结构的土粒排列和粒间联结具有抵抗外荷作用的可稳性和遭受破坏的可变性,从比较黄土结构的可稳性和可变性出发,建立的构度指标实质上包括了原状黄土与其饱和条件下抗压强度比较确定的浸水灵敏度及原状黄土与重塑黄土抗压强度比较确定的扰动灵敏度。揭示黄土具有浸水灵敏度随含水率增大呈显著衰减的变化规律和不同含水率黄土的扰动灵敏度基本保持不变的特征。通过黄土构度随含水率和塑限差值的变化规律,构度随塑限、液限的变化规律,以及构度随液性指数的变化规律分析,揭示了构度与粒度、密度、湿度的之间的本质联系。通过黄土构度与液性指数、干密度和孔隙比表征的综合物理特征量之间的关系分析,揭示了干密度相近条件下黄土构度随综合物理特征量的单调变化规律。论证了黄土构度指标的可靠性与合理性。     

南水北调中线膨胀土/岩微观特征及其性质研究

对南水北调中线工程典型的强、中膨胀土/岩开展室内土工试验与X射线衍射试验,研究了其矿物成分及与胀缩性指标的关系,利用扫描电镜SEM图像进行了微观结构的定性分析,并基于MATLAB软件对孔隙和微结构单元体的微观特征进行了定量化研究,探讨了不同类型膨胀土/岩的颗粒形态、结构类型、裂隙分布等微观特征及其与工程特性的关系。结果表明：膨胀土/岩中的蒙脱石等黏土矿物含量高,强膨胀土/岩以絮凝结构,扁平状聚集体与卷曲片状颗粒为主,中膨胀土/岩以紊流状、粒状堆叠结构为主,片状聚集体与单粒体并存,前者微裂隙发育且定向性明显,孔隙比大,孔隙分形维数与颗粒尺寸小于后者。膨胀土/岩微结构单元圆形度低,复杂度高。膨胀岩定向排列特征显著,颗粒分形维数小,颗粒分形维数与膨胀潜势和孔隙比的变化规律一致。微观组分和结构特征与物性指标分别呈线性关系与负指数幂关系。     

黄淮地区深部黏土工程性质试验研究

总结了黄淮地区深部黏土的物理力学性质,包括密度、含水量、颗粒大小、矿物成分、膨胀性、压缩性、抗剪强度等。研究表明,黄淮地区深部黏土主要为高液限饱和膨胀土,其物理力学性质指标随埋深或液性指数变化一般表现出总体上增大或减小,而局部呈无规则振荡变化的规律。对深部黏土重塑土的常规三轴试验表明,其内摩擦角较一般浅层黏土低,而且在高围压下强度包线出现向下的转折。     

雷州半岛玄武岩残积土的工程地质特性研究

雷州半岛玄武岩残积土属于区域性特殊土,全面系统地评价玄武岩残积土的工程地质特性对于该地区建设、地质工程勘察具有重要指导意义。玄武岩残积土是由玄武岩经过长期缓慢的风化分解与红土化作用形成,土层分布具有上细下粗的结构特征。黏土矿物以高岭石类为主,含有较多的游离氧化铁、铝。微观结构以凝块和絮凝结构为主,粒径小于1 μm的微孔占总孔隙70%以上。特殊的物质构成与结构形态导致其具有高孔隙率、低密度、高液限的物理特性,但强度较高的力学特征。该土的膨胀性小,但收缩性较大,夯击压实效果差,抗水性差,浸水饱和后力学性质劣化明显,同时对温度与湿度等环境因素敏感,在炎热多雨的气候影响下,颗粒间胶质容易发生脱水老化,导致结构强度减损,微观尺度上结构扰动、破坏,遇水产生严重的崩解现象与较大的湿陷变形,实际工程应关注强收缩势与降雨积水引发的工程灾害。     

汕头市饱水细粒土粘聚力分析

广东汕头市区广泛分布饱水细粒土包括淤泥和粘土。这些地基土,即便是同类土体,其物理力学性质亦有差别,而粘聚力的差别尤为显著。对于淤泥土,通常含水量超出液限,粘聚力主要受控于含水量与液限之差;对于粘土,含水量小于液限,但仍然处于饱和状态,粘聚力主要取决于液限与含水量之差。近百件土样试验结果表明:饱水粘性土的粘聚力是变量,而不是常量。     

掺加粉煤灰和砂砾联合改良高液限黏土研究

针对高液限黏土路的物理力学性质及工程特性,鉴于高液限黏土路基修筑中所面临压实性差、失水收缩开裂、稳定性差等问题,提出了高液限土作为回填土的改良方案及其施工工艺、技术。     

基于动态图像技术的南海钙质土颗粒形态特征研究

颗粒形态是一项重要的细观指标，影响着粒状土的物理力学性质。钙质土因为其特殊的生物成因，有着复杂的颗粒形态。为了研究其颗粒形态特征，采用PartAn 3D颗粒动态图像分析仪对粒径0.5～20 mm的南海钙质土颗粒开展形状测试，采用延伸率、扁平度、球形度、圆度、棱角度和凸度指标定量描述颗粒形态特征。结果显示：南海钙质土颗粒的延伸率、扁平度、球形度和圆度符合正态分布，而棱角度和凸度符合幂律分布；颗粒形状以块状居多，随着粒径的减小，钙质土颗粒变得更扁平，形状更规则；通过研究样本数量对颗粒形状量化结果的影响，建议采用形状指标的算术平均值量化单一粒组钙质土颗粒形状特征时，颗粒数目不少于600。最后，运用统计学中的主成分分析方法，得到一个综合考虑钙质土颗粒形状信息的新指标，建立了该指标与钙质土最大、最小孔隙比的关系。     

高液限花岗岩残积土的物理特性和剪切特性

高液限花岗岩残积土广泛分布于华南地区,针对其中的含粗粒细粒土进行了物理特性和剪切强度特征的试验研究,包括土的组成和微观结构、土的物理状态、土的峰值强度和残余强度等。基于试验结果分析了细粒含水率及对土体物理状态的影响,归纳了土中粗粒含量与天然含水率之间、土的天然状态指标与抗剪强度参数之间的统计规律,探讨了应用反复剪切试验方法确定此类土残余强度的注意事项及大剪切位移时的剪应力特征。由于此类残积土具有高液限土和粗粒土的综合特征,因而需基于粗粒含量的影响来认识有关基本特性。     

Comparison of liquid limit values determined using the hard and soft base Casagrande apparatus and the cone penetrometer

The liquid limit is one of the most commonly used index properties of soils. The study compares liquid limit values determined by the hard base and soft base Casagrande apparatus and the cone penetrometer, based on 42 natural soil samples with liquid limits varying between 30 and 105%. The results indicated that the liquid limits obtained by the soft base Casagrande apparatus are up to 5% higher than those from the hard base apparatus. Compared with the cone penetrometer, the hard base Casagrande apparatus generally gives a lower liquid limit for soils with a liquid limit of less than about 70% while the soft base Casagrande apparatus gives a higher liquid limit for soils with a liquid limit of more than some 40%.      

引江济淮工程膨胀土水泥改性剂量研究

膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的工程特性,掺加一定量水泥对其进行改性是处理膨胀土的主要方法之一。选取引江济淮工程弱膨胀土,通过对素膨胀土和改性土的自由膨胀率、界限含水率及无侧限抗压强度的试验分析,揭示了水泥掺量和养护日期对引江济淮工程弱膨胀土的物理力学性质的影响。试验结果表明:(1)随掺灰率的增加,改性膨胀土的自由膨胀率、液限、塑性指数均降低,无侧限抗压强度增加;(2)随养护日期的增加,自由膨胀率、液限、塑性指数减小,无侧限抗压强度增大;(3)基于本研究试验结果,同时综合考虑工程实际,建议引江济淮工程弱膨胀土水泥改性剂量为4%。     

谈谈塑性图及其在我国的应用问题

本文讨论了在塑性图问题上我国专家们的两种意见,即细粒土不用塑性图按塑性指数单一指标分类,还是用塑性图按液限和塑性指数两个指标分类。分析了塑性图及其在我国应用中存在的问题。细粒土用塑性图分类是国际主流,在国家标准《土的分类标准》修订时,对是否将其列入的问题主张采取慎重态度。《土的分类标准》是岩土工程的基础性技术标准,影响很大,宜立足国内,面向广大工程技术人员,优先考虑采用我国工程界习惯采用的分类方法。     

生石灰改良高液限土路基施工工艺研究

结合高液限土本身具有的特征,介绍了高液限土作为路堤填料时存在的工程问题,利用高液限土填筑路基的室内—现场联合试验,提出了其施工工艺控制的关键在于松铺厚度和压前含水率的控制以及必要的防、排水措施。     

锌污染黏土工程性质的试验研究

随着全球经济的持续发展,地基土重金属污染现象越来越严重,给工程建设带来严重的危害,而重金属污染土的工程性质研究较少。为进一步揭示锌污染黏土的工程性质,开展了人工制备锌污染土的系统室内试验。试验结果表明:随着锌离子浓度的增加,污染土的土粒相对密度增大,液、塑限减小,塑性指数增大。锌污染土的压缩性增大。压缩系数随锌离子浓度的增大而呈增大的趋势,压缩模量呈减小的趋势。污染土的抗剪强度随锌离子浓度的增大而减小。污染土的不排水不固结应力-应变关系曲线呈应变硬化型,呈塑性破坏特征。     

南阳中膨胀土水泥改性的室内试验研究

取南水北调中线工程南阳段自由膨胀率77%的中膨胀土,开展了一系列不同水泥掺灰率和不同龄期下,压实度为98%试样的物理力学特性试验。通过对素膨胀土与改性膨胀土的胀缩性、界限含水率、级配及无侧限抗压强度的对比,揭示了掺灰率及养护龄期对膨胀土改性效果的影响。试验结果表明:(1)随掺灰率的增加,改性膨胀土的胀缩性指标及反映黏土亲水性的液限和塑性指数均降低、胶粒含量减小、级配曲线随趋于平缓、无侧限抗压强度和弹性模量增加;合理的掺灰率应取6%;(2)随养护龄期的增加,胀缩性指标、液限、塑性指数、胶粒含量减小,无侧限抗压强度和弹性模量则增大。     

石灰改良滨海氯盐渍土的室内试验研究

研究了石灰固化滨海盐渍土物理力学性质的变化规律及其影响因素,结果发现:经石灰改性后,滨海盐渍土的粒度成分得到明显改善,有利于其获得较大的干密度并提高填筑性;塑性指数降低,液限降低;石灰掺量超过3%(质量分数,下同)之后,改性土的砂化作用明显,如石灰掺量为3%～9%时,其塑性特征及粒度成分得到明显改善,强度也得到较好提高,石灰掺量为7%～11%时,其水稳定性及强度得到显著提高,石灰掺量为9%～15%时,其浸水无侧限抗压强度已达到二级和二级以下公路底基层无侧限抗压强度的基本要求,从而为有效利用滨海盐渍土来解决滨海地区道路建设中修筑材料匾乏、土源紧张的问题提供了借鉴与依据.     

含有机质粉质粘土的压缩试验与性状分析

通过重铬酸钾法测定了取自南京河西地区土样的有机质含量在5％-10％之间，判定其为有机质土。根据比较南京地区一般粉质粘土的物理力学指标，发现有机质土的含水率、孔隙比、压缩系数都远大于南京地区一般粉质粘土，说明该土样属于高孔隙比、高液限、高压缩性土，且随着土样中有机质含量的增大，其含水率、孔隙比、液塑限、压缩性逐渐增大。后又采取上述有机质土进行压缩-回弹再压缩试验研究，土样的残余变形比弹性变形大得多。