NCS固化剂改善膨胀土填筑路基施工技术

由于膨胀土是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘土 ,所以 ,在膨胀土地区修建高速公路最普遍的问题就是边坡和基床的变形 .本文介绍了NCS固化剂的作用原理及在膨胀土中掺入NCS固化剂改善膨胀土的结构 ,提高路基填筑质量的施工技术 .     

NCS固化剂改善膨胀土填筑路基施工技术

由于膨胀土是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘土,所以,在膨胀土地区修建高速公路最普遍的问题就是边坡和基床的变形.本文介绍了NCS固化剂的作用原理及在膨胀土中掺入NCS固化剂改善膨胀土的结构,提高路基填筑质量的施工技术.     

膨胀土固化剂的研究

以石灰为主要成分，通过掺入其它工业废渣类辅助胶凝材料，研制了一种高效膨胀土固化剂。对膨胀土固化剂的配比进行了优化，并对固化土的主要性质进行了研究。结果表明：经过配比优化后的固化剂固化膨胀土和普通的石灰固化土相比具有强度高，水稳性好，塑性和膨胀性低的特点，且固化效果良好。     

鄂北膨胀土的微组构特征试验研究

通过扫描电子显微镜（SEM）对多个膨胀土试样进行观察,研究了中膨胀土的微观结构形貌,提出了恰当的微组构特征分类方案,并表征鄂北膨胀土的部分特征,评价了微组构特征在膨胀土状态中的作用,分析了导致膨胀和收缩的内在原因和改性膨胀土微组构与工程性状的关系。SEM图像显示,土颗粒排列方式可分为紊流结构、层流结构、粒状堆积结构和胶结式结构等。土颗粒组合包括基质、团聚体及连结物,由于颗粒连结比较松散,组合间孔隙性比较显著,导致水分容易渗入与排出,为团聚体的胀缩创造水分迁移变化的必要条件,同时从微观结构上解释了膨胀土胀缩的内在原因。改性膨胀土的SEM图像显示石灰和粉煤灰对膨胀粘土颗粒有絮凝作用,土颗粒的组织结构发生变化,粘粒含量减小,土的膨胀与收缩也相应减小,膨胀土的工程性质也得到相应改善。     

新型ASC土壤固化剂在道路底基层的应用

目的 在充分研究粉状土壤固化剂作用机理的基础上，复合配制一种新型土壤固化剂，测试评价其在道路底基层的应用性能．方法 以水泥、高钙粉煤灰、石灰和专用激发荆为原材料，复合配制新型ASC土壤固化剂，测试其固化土的无侧限抗压强度和间接抗拉强度、7d弯沉值、浸水膨胀量及其抗冻性。与水泥稳定土进行比较．结果 随着固化剂的掺量的增大。无侧限抗压强度和间接抗拉强度相应增大，试件的密实度显著影响其无侧限抗压强度和间接抗拉强度，随着试件养护龄期的不断增大，后期无侧限抗压强度和间接抗拉强度相应增大．与水泥稳定土相比。其抗冻性能明显改善．该固化剂固化土体系的7d弯沉值小，水稳定性能良好，浸水膨胀量为0．021％，改善了道路的承载能力．结论 以水泥、高钙粉煤灰、石灰和活性激发剂作为原料复合的新型ASC土壤固化剂有利于公路底基层抗压强度、抗冻融性、承载能力等性能的提高。     

聚氨酯型固化剂加固砂性土抗压试验及破坏模式

针对砂性土结构松散的问题,采用聚氨酯型固化剂对其进行改良,对不同固化剂含量及养护时间的改良砂性土进行了无侧限抗压试验,并对其加固程度及破坏模式进行分析。结果表明:聚氨酯型固化剂改良的砂性土无侧限抗压强度得到一定程度的提高;当养护时间一定时,改良砂性土的抗压强度和残余强度随着固化剂含量增加而增加,峰值应变反而减小;当固化剂含量一定时,改良砂性土的抗压强度。残余强度及峰值应变均随着养护时间增加而增加;抗压强度、残余强度及峰值强度在含量为30%,养护时间为48 h时,基本达到最佳加固效果;在无侧限压缩破坏后,养护初期的破坏形态为“X”形、“Y”形剪切带破坏,在养护中期为“花瓣状”破坏,养护后期为锥形缝合线状破坏。     

淤泥质土的固化机理研究

为了消除腐植酸对水泥固化处理淤泥质土的不利影响,阐述了淤泥质土中腐植酸的特性,探讨了腐植酸对水泥水化过程的影响机理,提出了从减薄黏土双电层厚度、添加膨胀组分、提高固化土早期强度、提高土壤pH值、裂解有机质大分子结构以及调节水泥离子和黏土颗粒的活性的角度固化淤泥质土的对策.抗压强度试验表明,三乙醇胺和氢氧化钠双掺效果优于单掺效果,不仅可以加速早期强度的增长,而且对后期强度发展有利;随着生石灰、高效减水剂、水玻璃和生石膏掺量的增加水泥固化土的强度均呈现先提高后降低的规律.正交试验得到了复合固化剂中各添加剂间的最优配比.强度对比试验表明,复合固化剂的固化强度优于单掺水泥和水泥复掺固化剂SN201的固化效果,充分验证了其在强度提高方面的优越性.     

一种放线菌对膨胀土工程性质的影响试验

从膨胀土的胀缩性和改性机理出发,采用摇管分离法和混合平板法从农田土壤和膨胀土中分离出对膨胀土胀缩性改良效果较好的菌株Aq,并制成菌剂。利用直接剪切试验和胀缩性试验,对接人菌剂A。并经不同时间培养的膨胀土进行胀缩性指标和强度指标测试。结果表明,加入菌剂A,后膨胀土的粘聚力小于原土,内摩擦角则大于原土,但二者均随培养时间的延长而增长,30天后粘聚力可恢复至原土的粘聚力值;经标准培养30天后膨胀土的胀缩性较原膨胀土显著降低,胀缩总率由9．45％降低至3．35％,降幅达65％。X射线衍射分析发现,在微生物作用下膨胀土的矿物成分并没有大的变化,但从SEM图可以清楚看出,微生物作用引起了膨胀土微细观结构的变异。     

固化剂对土的性能影响的实验研究

添加不同成分的固化剂和不同媒介砂来强化土的研究,检验了液塑限、击实、无侧限抗压强度和渗透性.分析了不同成分的固化剂和不同媒介砂来强化土的机制.结果表明,加入10%的固化剂改进了土的物理和力学性能.     

临沂膨胀土的工程特征分析

临沂膨胀土分布广泛,常常导致建(构)筑物的开裂破坏,如何正确认识膨胀土,是该地区亟待解决的重要课题.通过对临沂市自然地质条件、膨胀土的微观及宏观地质特征分析,提出了临沂膨胀土的地质成因为河流冲积的有力证据.在X射线衍射、X荧光分析、扫描电镜观察以及大量土工试验的基础上,对膨胀土的物质成份、微观结构以及工程特征进行了系统的研究.     

膨胀性土质隧道围岩级别划分与支护对策研究

采用统计分析结合室内试验的方法,对山西某膨胀性土质隧道的工程地质性质进行了测试分析,系统研究了隧道出口端膨胀性土质的物理力学特性,提出了具有实用参考价值的铁路土质隧道围岩级别划分的亚级细化标准,并结合地质雷达图谱提供的相关参数数据,综合室内实验土体物理力学参数,对该膨胀性土质隧道的围岩分级进行了亚级细化,从而调整了该隧道的支护参数,改良了出口端的整体支护。研究结果对膨胀性土质的特性进行了合理评价,为隧道开挖方案的确定和支护参数的优化提供了理论依据,对今后膨胀性土质隧道的安全施工具有极其重要的实践价值和理论意义。     

重塑膨胀土膨胀力室内试验研究

为了进一步研究膨胀土膨胀力的发展规律,采用平衡加荷法研究南京膨胀土竖向膨胀力随时间、初始含水率、干密度的变化规律。试验结果表明:膨胀土试样初始含水率越小、干密度越大,膨胀速率越快;同一干密度的膨胀土试样随着含水率的增加,膨胀力不断下降,膨胀土试样的膨胀力与含水率基本呈线性关系;同一含水率的膨胀土试样的膨胀力随干密度的增大而增大,膨胀土试样的膨胀力与干密度基本呈幂指函数关系。     

渗漏对非饱和膨胀土地基变形的影响

渗漏会引起非饱和膨胀土地基中的水分迁移,由此导致工程病害。目前对渗水增湿过程及增湿变形尚难预测。首先对膨胀土地基渗水增湿过程进行理论分析,针对地基渗水增湿的变形过程,建立了二维膨胀土积水入渗模型,该模型揭示了膨胀土地基非饱和增湿过程。经计算得到膨胀土地基含水量变化后,根据含水量的变化,选择分层总和法计算膨胀土增湿变形量。通过分析增湿过程中膨胀土的变形特性,得到了膨胀土在逐级增湿时的变形发展过程。并经实例计算,验证了入渗增湿计算模型及增湿变形计算方法的可行性和合理性。     

临沂膨胀土的工程特征分析

临沂膨胀土分布广泛，常常导致建(构)筑物的开裂破坏，如何正确认识膨胀土，是该地区亟待解决的重要课题。通过对临沂市自然地质条件、膨胀土的微观及宏观地质特征分析，提出了临沂膨胀土的地质成因为河流冲积的有力证据。在X射线衍射、X荧光分析、扫描电镜观察以及大量土工试验的基础上，对膨胀土的物质成份、微观结构以及工程特征进行了系统的研究。     

局部膨胀土作用下隧道稳定性试验研究

膨胀土在中国分布极为广泛,目前相应的研究主要集中于工程监测以及数值模拟,容易出现代表性数据缺乏,结果与实际差别较大等不足。本文通过自主研发的膨胀土隧道设备进行模型试验,对底部膨胀土和左侧膨胀土对隧道稳定性的影响进行研究,探究膨胀作用下隧道的力学响应特征以及围岩变形分布规律,得出如下结论:底部和一侧膨胀作用结束后隧道的环向压力分别达到97.23和37.75 kPa,位于膨胀土对侧位置处的压力几乎为0 kPa,呈现时间正相关和距离负相关现象,底部分布膨胀土情况下扰动范围较大,而一侧分布破坏较为集中;膨胀作用对于隧道的影响是荷载和应变缓冲的共同作用下的非线性相关变化,在膨胀时间为1/5时将出现首次应变缓冲,环向压力增幅迅速减小;当隧道底部分布均匀膨胀土层时可以将膨胀土层看作受弯结构研究隧道的力学特征;不同部位膨胀土作用下的围岩变形将产生剧烈剪切破坏带,根据膨胀土分布位置分别出现单边剪切和双边剪切。     

初始含水率对风化砂改良膨胀土膨胀力影响

膨胀力是反应膨胀潜势的重要指标之一,选取湖北宜昌小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建工程K25+000段膨胀土,对其进行掺风化砂改良处理,在对不同风化砂掺量下的膨胀土进行基本胀缩试验的同时,深入探究了初始含水率对风化砂改良膨胀土膨胀力的大小以及增长速度的影响.试验研究结果表明,掺入风化砂后,膨胀土的各项胀缩指标均有明显改善,且均能达到路基填料的标准;在同一风化砂掺量下,随着初始含水率的增加膨胀力逐渐降低,且膨胀力可以用初始含水率的幂函数很好地描述,两者相关性较好;初始含水率越低土样所具有的的膨胀潜势及膨胀力越大,膨胀力随时间的变化曲线越陡,浸水后改良膨胀土的膨胀力的增长主要集中在1h以内,稳定速度较快;综合考虑经济性以及初始含水率和风化砂掺量对膨胀力大小的影响,建议将风化砂掺量控制在30%~40%,初始含水率控制在略大于最佳含水率1%~2%内,此时对膨胀力的抑制效果较好.     

BP神经网络在膨胀土膨胀力预测中的应用

目前膨胀土膨胀力的测试工序烦琐、方法复杂,有时候测试相当困难,不同的初始条件有不同的测试结果;通过引进BP网络进行膨胀土膨胀力的预测,结果证实该方法的有效性,可以应用到相同类型的膨胀土膨胀力的预测过程中去.     

石灰改良膨胀土的试验研究

对南阳某公路路段的未改良膨胀土及改良膨胀土进行对比试验,并对试验结果进行分析,得出结论：随着掺灰率的增加,膨胀土的膨胀率、收缩系数呈现减小的趋势,说明掺石灰可以有效降低膨胀土的胀缩性,并由此确定施工时的最佳掺灰率为6％。     

简易照相法在膨胀土收缩试验中的应用

为了验证简易照相法在膨胀土收缩试验中应用的可行性,在试验时用简易照相法进行土样直径的测量,同时采用游标卡尺法做对比试验。对两种方法测得的试验结果进行分析,发现简易照相法相对于游标卡尺法存在一差值。研究发现,土样高度是引起这一差值的主要原因。由实验数据可以看到,当把土样高度引起的误差消除之后,修正后的简易照相法计算的直径值能更好地遵循膨胀土收缩试验的规律。简易照相法作为一种非接触测量方法,能避免测量过程中对土样的损伤,处理数据方便,有一定的实际应用意义。     

机制砂和水玻璃改良弱膨胀土抗压和抗剪强度试验研究

广西地区膨胀土分布广泛,在工程中危害较大,常常需要对其进行改良处治.选用机制砂和水玻璃为改良剂,在两者单独掺入和复合掺入的情况下对广西南宁地区膨胀土进行改良,并通过无侧限抗压试验和直剪试验对该膨胀土强度及刚度进行测定,结果表明:机制砂和水玻璃均能提高该膨胀土的强度和刚度,且强度及刚度均随着掺量的增加而先增大后减小,复合...