典型红粘土的基本特性与微观结构特征

通过对一种典型红粘土基本特性与微观结构的探讨，进一步阐述了红粘土宏观物理力学性质与微观结构特征，结果表明，红粘土具有良好的力学特性与很差的物理性质是由其特殊的胶结特性与微观结构决定的，游离氧化铁起胶结作用的只是其中的一部分，只有采用冷冻干燥备样所获得的组构才能真实反映红粘土的微观结构特征。     

天然针铁矿胶结土样与盐酸反应的化学动力学及其力学特性预报

贵州红粘土受酸液作用后，其无侧限抗压强度降低，其中所含的胶结物质──针铁矿的含量减少，二者有函数关系。本文通过针铁矿与盐酸反应的化学动力学参数的测试，得到了针铁矿的含量与时间的函数关系。并对该土的力学特性变化作出了时间预报。其它类似的环境因素影响岩土介质时，也可用本文的原理和方法来预报其力学特性。     

武汉地区红粘土地基承载力确定方法的探讨

通过工程勘察实例资料，对确定红粘土地基承载力方法进行对比，指出了地方规范中关于硬塑状态的红粘土地基承载力取值偏于保守的问题，并提出了修改意见。由于目前武汉地区有关红粘土地基载荷试验结果与现场及室内所取得的物理力学指标之间的对比资料极少，文中得到的一些结论对红粘土地基承载力的确定具参考意义，有待在今后的工程勘察实践中进一步验证。     

某类红粘土的基本特性与微观结构模型

研究了某类典型红粘土的土质学特征、物理力学特性等 ,分析讨论了红粘土的高含水率、高孔隙比、高塑性等软粘土物理性指标与其具有较高承载力、低压缩性等较好工程力学性质的矛盾现象 ,提出了一种土体凝胶胶结结构模型 ,初步阐述了红粘土的这种矛盾现象的合理性。     

一种天然胶结土粘聚力的微观本质

利用人工合成的针铁矿胶结高岭土的微观胶结机理和模型,计算了天然针铁矿胶结的贵州红粘土的粘聚力的理论值,其结果与用传统的土力学的方法实测的数据完全一致,提示了该天然胶结土粘聚力的微观本质。     

自源型铁细菌固化玄武岩残积土的室内试验研究

铁细菌能将二价铁氧化成三价铁生成以氢氧化铁为主的红棕色黏性物。利用铁细菌这一特性在贵州省毕威高速公路沿线赫章县境内的玄武岩残积土中筛选培养自源型铁细菌,对其进行环保固化处理。通过菌种筛选分析、直接剪切试验、X射线荧光光谱分析、扫描电镜、能谱分析等微细观检测方法探究铁细菌固化对玄武岩残积土的影响。结果表明:单细胞呈杆状、整体呈丝状、具有共同鞘套的XT03菌种更适合用于土体的微生物固化;位于地表铁质含量相对较高的红棕色玄武岩残积土铁细菌固化效果明显优于位于地面以下一定深度铁质含量相对较少的黄褐色玄武岩残积土;经铁细菌XT03固化后,在红棕色玄武岩残积土中形成了全面覆盖、无清晰边缘、具有一定脉络、局部有丝状连接物的空间网状胶结体系。     

红粘土的水—土作用力学效应试验研究

对红粘土试样进行物化分析试验和常规室内试验,结果表明该土样结构为铁质胶结,胶结物主要为针铁矿,且土样含水量高、孔隙比大、塑性高。对不同含水量的试样进行直剪强度试验,在三种垂直压力作用下,红粘土的抗剪强度都随含水量的升高而减小。对经过不同pH值的Al（NO3）3溶液和Fe（NO3）3溶液浸泡后的试样进行直剪试验,结果显示...     

红粘土的基本物理性质研究

通过常规土工试验开展了一系列理论、试验等方面的研究,得到该类红粘土的常规土工指标参数,研究表明红粘土具有较大的特殊性,另外对比分析了一般黏性土与红粘土的物理力学指标,并结合现场取样和室内试验数据的情况可以分析出红粘土具有高液限、高含水率、高孔隙比、低压缩性、假粉性及高粘粒含量的特殊性。     

碎石桩处理深厚红粘土地基的试验研究

在机场建设中，特别是西南山区机场建设过程中，大面积、高填方、深厚红粘土地基的沉降变形控制是机场建设中的关键问题。以昆明新机场试验段工程为例，探讨分布厚度大于10m的红粘土地基采用碎石桩处理的加固效果。通过地基处理前后的沉降分析、物理力学试验、载荷试验、标贯试验及沉降观测等手段，表明采用碎石桩处理场区深厚红粘土地基是一种有效的加固措施，能满足沉降变形设计要求。     

浅析柳州河流阶地次生红粘土承载力

本文通过分析两个工程勘察资料,提出确定柳州河流阶地次生红粘土承载力的方法,以资借鉴.     

游离氧化铁对红粘土工程特性的影响

本文针对鲁布格工程选定的残坡积红土的生成条件,主要矿物组成,化学成分以及组成红土集合体的基本粒组、胶结原因、多孔结构等问题进行了初步的试验研究,从而对红土的低容重、高含水量、高强度等工程特性产生的原因进行了分析。     

红黏土置换作用对水泥固化泥炭土强度的影响

针对红黏土置换后的泥炭土进行了水泥加固试验,并从宏观和微观两个角度对其固化机理展开了分析.研究表明:在含水率一定的条件下,固化泥炭土的无侧限抗压强度随红黏土置换率的提高呈先增大后减小的趋势;红黏土的置换作用一方面能够使其颗粒作为骨架填充固化土体的孔隙,另一方面在减少土体有机质含量的同时增加了Al元素含量,激发水化反应的活性并促进了钙矾石的生成.红黏土置换作用能够使泥炭土的絮状结构变得密实,颗粒连接和孔隙填充得到优化.     

红粘土微观结构模型及其工程力学效应分析

根据物质系统的结构功能原理,探讨了红粘土微观结构模型的构建方法,提出红粘土微观"集粒"结构模型。采用该模型对红粘土在含水量、含铁量、剖面位置等影响因素的变化和外荷载作用下的工程物理力学特性进行了理论分析、解释和推测。通过剖面分层控制取样进行室内三轴压缩试验对理论分析结果进行验证,由拟合曲线得到红粘土的相对最佳含水量、临界含水量和临界含铁量,并与相关模型试验、数值模拟结果和工程经验进行对比分析。理论分析和试验结果表明,红粘土力学特性与含水量、含铁量相关程度高,模型能够从微观角度合理解释红粘土的宏观工程力学性质,较好地反映红粘土宏观工程力学效应的微观物理力学机理。     

微生物诱导碳酸钙沉积加固有机质黏土的试验研究

利用尿素水解菌ATCC 11859,开展了不同胶结液浓度下MICP压力灌浆加固有机质黏土的研究试验。通过试验前后试样的无侧限抗压强度、CaCO_3含量、渗透系数、有机质含量以及灌浆过程中流出液Ca~(2+)与NH_4~+浓度的变化,综合评价了MICP压力灌浆加固有机质黏土的效果。结果表明:MICP压力灌浆加固有机质黏土是有效的,处理后试样有机质含量可降低1%～4%,无侧限抗压强度提高可达370%,渗透系数可降低约1个数量级;在本试验的菌液活性(即每分钟水解尿素的量为9.68毫摩尔每升)及浓度(约108 cell/mL)下,胶结液浓度对处理效果有明显影响,提高0.25M胶结液中的urea浓度,可显著提高处理后土体的无侧限抗压强度。     

Role of Fly Ash on Strength and Microstructure Development in Blended Cement Stabilized Silty Clay

This paper presents the role of fly ash on strength and microstructure development in blended cement stabilized silty clay. Its strength was examined by unconfined compression test and its microstructure (fabric and cementation bond) by a scanning electron microscope (SEM), mercury intrusion porosimetry (MIP), and thermal gravity (TG) analysis. The flocculation of clay particles due to the cation exchange process is controlled by cement content, regardless of fly ash content. It increases dry unit weight of the stabilized clay with insignificant change in liquid limit. This results in irrelevant difference in optimum water content (OWC) for the unstabilized and the stabilized clay since OWC of low swelling silty clay is mainly controlled by liquid limit. It is found from the microstructural and the strength test results that the reactivity of fly ash (pozzolanic reaction) is minimal, which is different from concrete technology. This is possibly due to less amount of Ca(OH)₂ to be consumed. The role of fly ash in cement stabilization is to disperse the large clay-cement clusters into smaller clusters. Consequently, the reactive surfaces to be interacted with water increase, and hence the cementitious products (inter-cluster cementation bond). To conclude, the strength development in the blended cement stabilized clay is controlled by cementitious products due to combined effect: hydration and dispersion. Cementitious products due to hydration are governed by cement content, while cementitious products due to dispersion by fly ash content and fineness. Water content of 1.2OWC and 10% replacement ratio are regarded as the effective mixing condition for the stabilization, exhibiting the highest cementitious products.     

氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土土性影响

以湛江黏土为研究对象,采用选择性化学溶解法,利用浸泡法、改进型渗透仪与柔性壁渗透仪除去土中游离氧化铁、无定形氧化铁和络合铁胶体,比较分析除去氧化铁胶体前后土的物理与力学性质指标、矿物成分以及结构变化特点,探讨氧化铁胶体的界面活性、胶结特性及其与黏土矿物的交互作用。结果表明,湛江黏土的结构强度受黏土矿物——氧化铁胶体的电性引力和镶嵌孔隙的氧化铁胶结状态的控制是导致其具有高灵敏性、强结构性的根本原因。氧化铁胶体对湛江黏土的水稳性、稠度、黏附性、渗透性、压缩性、灵敏性、结构强度均有重要影响。氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用的本质并不是通过改变和破坏矿物晶格结构来改变黏土矿物性质,而是通过改变土颗粒间的联结状态及粒间力来控制微观结构形态,进而影响土的基本性质。氧化铁胶体对土性的影响程度与其赋存状态、老化结晶程度、水化程度密切相关,除了游离氧化铁、无定形态的氧化铁也是构成湛江黏土胶质联结的重要组成部分。     

红黏土在卸荷状态下的力学特性试验研究

选取工程中常见的3种应力路径,进行不同稠度状态的原状及重塑红黏土的力学特性试验,以研究在不同稠度状态下结构性红黏土在侧向卸荷条件下的变形破坏特性。通过将卸荷比的概念应用于贵州红黏土进行红黏土在卸荷开挖状态下其卸荷比与变形关系的研究,研究结果表明:初始卸荷比可以很好地描述红黏土剖面在不同应力路径下的变形破坏特征。不同含水率、不同应力路径和不同固结围压下红黏土的初始卸荷比有很大的规律性及差异性,其与红黏土的变形具有密切的联系,可以用来作为一种研究手段建立和描述红黏土在工程中的受力变形破坏规律。     

高掺量磷石膏稳定红黏土胀缩特性

为研究高掺量磷石膏稳定红黏土胀缩变形特性,改变以往磷石膏和水泥作为外掺固化剂改良土的研究思路,把磷石膏和红黏土作为主要原材料,以水泥含量5%,磷石膏和红黏土比例1:1、1:2、1:3的配比制作试样,研究不同含水率、不同压实度下素红黏土和磷石膏稳定红黏土胀缩变形特性。结果表明:素红黏土绝对膨胀率在0～3 h线性增加,3 h后基本达到稳定; 磷石膏稳定红黏土绝对膨胀率在0～3 h缓慢增加,变形量小于素红黏土,3 h后变形量持续增加,在2 d左右超过素红黏土,表现出更大的膨胀性,膨胀稳定时间为10 d左右; 磷石膏水泥稳定红黏土混合料绝对膨胀率相较于素红黏土膨胀变形具有滞后作用,磷石膏和水泥的掺入可以有效降低混合料前期的膨胀变形,且同一含水率条件下,磷石膏掺量越低,绝对膨胀率越大; 磷石膏稳定红黏土初始含水率越低,绝对膨胀率越大; 磷石膏稳定红黏土和素红黏土线缩率随含水率、压实度的增大而增大; 水平收缩率随含水率的增大而增大,随压实度的增大而减小; 相同含水率和压实度下,磷石膏水泥稳定红黏土线缩率大于素红黏土,水平收缩率小于素红黏土; 高掺量磷石膏稳定红黏土7 d龄期无侧限抗压强度能够满足规范对二级及以下公路底基层水泥稳定材料强度的要求,但其膨胀变形较大,且稳定时间较长; 建议在磷石膏水泥稳定红黏土中掺外加剂进一步研究以减小其膨胀变形。     

菏泽矿区深部黏土层冻结土的力学性状试验研究

 对万福矿井400～700 m深度3个巨厚黏性土层取样进行冻土力学性状试验研究，获得如下结果：(1) 深部黏性土冻土的应力–应变曲线关系主要表现为应变硬化特点，达到峰值应力之前显现较大幅度的屈服形变；(2) 从－15 ℃，－20 ℃和－25 ℃三种对比温度的冻土力学性状看，温度对于冻土蠕变性的影响较对强度的影响更明显，－20 ℃是有效控制深部黏土冻结壁蠕变性的冻结状态界限值。经分析认为，深层黏土冻土力学性状及其与冻结温度的关系特点主要与层深部黏性土的含水性和结构性有关。试验土样处于半坚硬状态，所含水分以结合水为主。因结合水冻结温度要比重力水低得多，温度降低至－20 ℃以下，土中胶结冰含量会因结合水的冻结而明显增加，胶结冰和粒间摩擦力对于冻土强度的发挥程度趋于稳定，由此导致冻结土流变性的急速降低。