膨胀土标准吸湿含水率试验研究

在特定恒湿恒温条件下对两种土样进行吸湿含水率试验。一种是商用高岭土和美国怀俄明州班脱土(以蒙脱土为主)，按班脱土含量分别为100％，50％，30％，20％，10％和0％的比例混合而成的土样，该混合土样可模拟不同膨胀等级的膨胀土；另一种采用中国广西3个盆地的膨胀土样。由试验结果可以看出，膨胀土的吸湿和脱湿平衡含水率有较大差别，但脱湿平衡含水率物理意义明确且稳定。将准吸湿含水率定义为60％脱湿法测定的平衡吸湿含水率。土壤最大吸湿含水率与膨胀土的蒙脱石含量、液限、塑性指数和自由膨胀率之间线性相关，能反映膨胀土的基本属性，因此是膨胀土鉴别和分类的重要信息。采用所提出的试验方法，设备简单，方法易行。对天然含水率的膨胀土试样进行试验，72h基本达到稳定，可以满足工程要求。     

膨胀土缩胀过程中体变特征的试验研究

膨胀土的胀缩变形会对其上的建筑产生危害,研究膨胀土的胀缩变形特征具有重要意义。通过一系列干燥收缩-加湿膨胀试验,研究膨胀土在收缩-膨胀循环过程中孔隙比-含水率的关系及初始干密度对其的影响,结果表明:采用照相法测量土样面积是一种较为理想的非接触测量方法;不同初始干密度下的收缩曲线及膨胀曲线分别相互平行,且随着初始干密度的增加,孔隙比-含水率曲线往下移动;当初始干密度小于临界干密度时,土样的收缩曲线与膨胀曲线相交;随着初始干密度的增加,土样的收缩曲线与膨胀曲线逐渐由交叉状态变为分离状态;在一次干缩-湿胀过程中,随着初始干密度的增大,土样的体积收缩率逐渐减小,体积膨胀率变化不大,即经过一次收缩后,初始干密度对土样膨胀性的影响减弱。     

考虑初始状态影响的膨胀土一维膨胀特性研究

以南阳中膨胀土为研究对象,通过室内一维膨胀特性试验和土水特性试验探究不同初始状态(包括吸力、含水率和干密度等)影响下非饱和重塑土膨胀率或膨胀力的演化规律.试验结果表明,在不同初始含水率下,无荷膨胀率与初始吸力呈幂函数关系,且与初始干密度无关;膨胀力随初始干密度的增加呈幂函数增大,而膨胀力随初始含水率的增加却是先增大后减...     

粘土、坯料吸湿膨胀试验

讨论了粘土和坯料吸湿膨胀试验方法,并通过对粘土、坯料吸湿膨胀试验,分析了坯体水分炸裂、掉伞的原因。该试验有助于技术人员合理选用粘土原料,正确指导干燥、烧成工艺。     

非饱和石灰改良膨胀土应力松弛试验研究

非饱和石灰改良膨胀土应力松弛过程具有时间依赖性。通过应用非饱和三轴应力路径试验,系统研究不同加载方式、应变水平和应变速率的前期荷载对非饱和石灰改良膨胀土的应力松弛特性的影响规律。试验获得的应力松弛曲线形态基本相似,均为不完全松弛;对于前期荷载采用相同应变速率预加的应力松弛试验,应力松弛稳定历时随着预加应变水平的降低而增长,而松弛稳定曲线段对应的偏应力则随着预加应变水平的增大而降低;对于预加应变水平相同的松弛试验,应力松弛中初始偏应力值和松弛初始变化速率随着前期荷载加载速率的增大而增大;分级应力松弛过程中,试样破坏呈现累积损伤效应,且各级加载后的体积变化规律不同,并与应力松弛过程不同步,非饱和石灰改良膨胀土应力松弛过程中体积应变增长呈现出突变的特点。     

合肥膨胀土吸湿膨胀特性数值模拟研究

膨胀土地层含水量变化会引起膨胀应力场,继而对隧道、基坑支护结构产生影响。基于温度场与湿度场相关理论表达式的相似性分析,明确了采用吸热膨胀模拟吸湿膨胀的关键是通过对土工试验数据进行反演确定热分析所需的热膨胀系数α和导热系数λ。以合肥地区三类典型膨胀土样为例,开展室内膨胀力试验和表面浸润试验,分别获得三类膨胀土样的膨胀力﹣初始含水量关系曲线和含水量﹣浸润时间关系曲线。采用PLAXIS程序构建与土工试验对应的轴对称数值模型,通过热﹣力耦合模拟一系列膨胀力试验和表面浸润试验,最终反演出与吸湿膨胀过程相对应的热膨胀系数和导热系数值。结果表明,通过本文方法可以方便、准确地反演出吸湿(吸热)膨胀计算关键参数,可用于膨胀土地区隧道和基坑工程在土体吸湿条件下的计算分析。     

石灰改性膨胀土团聚体的试验研究

采用南京下蜀土和汤山膨润土的重塑土形成大小不同的团聚体颗粒与不同含量的石灰混合,进行一系列的室内试验,得出石灰土的性质不仅与石灰含量有关还与团聚体的大小有关。膨胀土的最佳掺灰量与团聚体的大小有关,团聚体小于5mm时,最优含灰量为6%,而团聚体大于5mm时,最优含灰量应大于或等于9%。石灰土的破坏特征,对于团聚体较小的石灰土多发生剪切破坏,而团聚体大的石灰土则多发生碎裂破坏。     

膨胀土边坡物理模型试验研究

进行了一系列压实膨胀土的大型静力模型试验,对边坡土体吸湿后的含水率、膨胀变形等进行了实时监测。试验成果显示,膨胀土边坡浅层土体吸湿后其含水率场分布不均匀,干湿分界面处土体易由于不均匀膨胀变形而导致局部剪切错动,并随水分在坡体内的迁移,局部滑动面逐渐向边坡纵深扩展,在不同深度、不同部位形成多重剪切滑动面,最终导致边坡整体塌滑。针对静力模型试验进行了考虑膨胀性的非线性有限元计算,比较了边坡自重条件下和吸湿后应力场的变化,可知吸湿引起顺坡向正应力在干湿分界面处变化剧烈,剪应力明显增大,强度折减法得到的模型试验边坡安全系数仅0.92。研究成果表明：影响膨胀土边坡浅层稳定性的最根本原因并非膨胀土的超固结性或裂隙性,而是土的胀缩特性。     

蒙自重塑膨胀土膨胀变形特性与施工控制研究

利用普通固结仪,进行了蒙自重塑膨胀土浸水、浸盐、浸酸的膨胀变形试验,系统研究了不同初始状态下膨胀土膨胀变形特性。利用Does Response模型较好地模拟了膨胀土浸水膨胀时程规律。通过膨胀土变形三元回归分析,得出了蒙自膨胀土膨胀变形与上覆压力、初始含水率、初始干密度的定量关系。膨胀土浸盐、浸酸膨胀变形规律与浸水时相似,但由于盐溶液的渗透压力,使得浸盐膨胀变形率降低;酸溶液浓度越高,其膨胀变形率越大,稳定时间越长。膨胀土膨胀变形规律的研究,为工程设计、施工与边坡稳定性评价提供了重要指标。     

膨胀土大面积浸水现场试验

为研究原位膨胀土在大面积浸水条件下的变形特征,在典型膨胀土地段做了面积为5.1×15m2的浸水试验,试验历时17d。试验结果为:(1)膨胀变形过程可分为4个阶段,初始快速线性膨胀阶段、过渡阶段、缓慢线性膨胀阶段、稳定阶段;(2)膨胀速率基本呈现"短时极大→小→稳定"的规律,其中浸水0～1.5h是膨胀速率最大的时期,最大膨胀速率达13.26mm/h,之后膨胀速率迅速降低,平均膨胀速率只有0.09～0.78mm/d;(3)膨胀土的渗透模式受土体中微裂纹数量、土颗粒间收缩膜强度以及膨胀单元受力情况影响;通过分析,建议将连续3d膨胀变形量不大于0.02mm,总浸水时间不少于两周作为膨胀土现场大面积浸水的稳定标准。     

二灰改良膨胀土的试验研究

根据膨胀土的工程性质,通过室内试验分析了石灰、粉煤灰对膨胀土物理力学性能的改良效果。对实际工程有重要参考作用。     

渝湛高速公路击实膨胀土膨胀特性研究

以渝湛高速膨胀土为例，对击实膨胀土工程膨胀特性进行了试验研究，根据膨胀量试验的试验数据，拟台出膨胀量曲线的变化规律为指数关系；研究了有荷载情况下膨胀速度曲线的特征，利用非线性最小平方拟合法对膨胀曲线进行拟合，提出膨胀曲线的回归方程及其各参数的物理意义。     

原状与重塑膨胀土增湿变形特性研究

通过对原状膨胀土和重塑膨胀土进行无荷载和有荷载膨胀试验,研究了膨胀土的增湿变形特性与土体结构性的相关关系。试验结果表明,在初始干密度和初始含水量相同的情况下,重塑膨胀土的增湿变形量明显大于原状膨胀土,但两者的的增湿变形量均随初始含水量增大而减小。     

膨胀土的变形性能

本文对膨胀土在复杂应力状态下的吸、失水三向和单向变形性能进行了系统的分析和讨论，提出膨胀上不但具有应力路径的依附性，同时还具有初始含水量的依附性的新观点，并用试验结果给予了验证。此外，还提出了一些实用的变形计算公式以及设计计算参数，将膨胀土极其复杂的胀、缩变形性能用较简单的形式和参数给予概化描述，为膨胀土基和边坡的计算设计提供了一种简明的计算模式。     

击实膨胀土的循环膨胀特性研究

主要研究了干湿循环对击实膨胀土胀缩特性的影响。研究结果表明,击实膨胀土的胀缩变形并不是完全可逆的,随干湿循环的发展,膨胀土的膨胀速率加快,绝对膨胀率总是增大而相对膨胀率则降低。这种变化在第Ⅱ、Ⅲ级循环时最明显,第Ⅲ级循环后便趋于稳定。这些变化特性主要是粘粒集聚、微结构改变的结果。     

合肥膨胀土轴向卸荷回弹变形的试验研究

为研究轴向卸荷路径下的土体回弹变形特性以及初始含水率和蒙脱石粉含量等指标的影响,以合肥膨胀土为研究对象,开展了一系列的室内一维压缩回弹试验。试验结果表明:卸荷时合肥膨胀土样的e-p曲线具有明显的先缓后陡特征;每级卸荷量越大,膨胀土产生的回弹变形量也就越大;与其他土质相比,合肥膨胀土的一维压缩回弹变形偏低;最大轴向荷载、卸荷比等指标与回弹变形指标之间具有良好的拟合函数关系;相同卸荷比条件下,试样回弹变形量随初始含水率增高而相应增大;当初始含水率较低时,试样的非饱和吸力会抑制土样的回弹变形;蒙脱石粉含量与试样的一维压缩回弹变形之间具有很好的正相关性。这表明膨胀土的胀缩性会影响到膨胀土基坑坑底土体产生的回弹变形量。     

呈贡隧道膨胀土膨胀力试验研究

选取呈贡隧道膨胀土重塑土样,通过膨胀力试验,研究了膨胀土在不同初始状态下的膨胀特性,探明了昆明膨胀土的膨胀力与初始含水量和干密度的内在联系,为昆明地区建筑物的设计与施工提供相关依据。