膨胀土弹塑性本构模型研究进展

膨胀土由于干湿循环而产生湿陷、胀缩等现象,经典饱和土力学理论难以给出合理解释.本文在归纳总结前人关于膨胀土弹塑性本构模型研究工作的基础上,对BBM(Barcelona Basic Mode)模型、BExM模型、以及Thermo-hydro-mechanical(THM)本构模型等的优缺点进行了分析探讨,并对它们作出简要的分析.     

浅谈合肥地区膨胀土的特性

文章重点介绍了合肥膨胀土性质研究在结构特性、变形、强度等方面的特点及相关的研究方法,分析了研究中存在的问题;指出了合肥地区膨胀土地基的破坏特征及其近年来相关的改良方案,提出以后关于膨胀土研究方面的重点。     

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。     

膨胀土增湿水平膨胀力的研究现状综述

膨胀土是一种富含蒙脱石、伊利石及高岭石的高塑性黏土,在增湿作用下会发生体积膨胀。若其横向膨胀变形受到约束,将会产生水平膨胀力,对岩土工程设施造成巨大危害。近年来,为减少相关损失,学者们通过大量室内试验,开发了新型理论方法及预测模型对水平膨胀力进行了深入研究。归纳总结并分析了膨胀土膨胀特性的影响因素和各因素对膨胀特性的影响规律,并从微观结构角度分析了各因素的影响机理。最后提出了降低侧向水平膨胀力的实用措施,分析了研究裂隙膨胀土水平膨胀力的重要性,并对其未来研究方向进行了展望。     

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。     

合肥地区膨胀土特性及压实标准的探讨

介绍了合肥地区膨胀土的物理特性及膨胀土路基处理的一般方法,提出了合肥地区膨胀土处理的施工工艺及注意事项,并结合工程实例对改性膨胀土路基压实标准进行了探讨,从而积累膨胀土路基处理经验。     

邯郸强膨胀土三向膨胀力特性试验研究

对在不同干密度、初始含水率、温度下的邯郸强膨胀土和复合改性后的膨胀土进行三向膨胀力试验研究。结果表明,在试验条件范围(干密度:1.2,1.35,1.5,1.65 g/cm~3;初始含水率:15%,18%,21%,24%;温度:20℃,35℃,45℃,55℃,65℃)内,竖向与水平向膨胀力的比值随干密度增加而增加,干密度等于1.2g/cm~3时,比值接近1;干密度是决定平衡时间的关键因素,干密度越大的试样膨胀平衡时间越长,且所有试样平衡时间都在3000 min内;在室内常温(20℃左右)和初始含水率相同时,竖向膨胀力随干密度呈指数关系递增;相同温度和干密度下,随着初始含水率增加,三向膨胀力皆呈线性减小的规律,且三向膨胀力与初始含水率关系曲线的斜率随干密度线性递增;经过0.8%PVA(聚乙烯醇)+5%KCl(氯化钾)的混合溶液改性,并添加0.6%聚丙烯纤维后的土样竖向膨胀力下降33.3%,0.8%PVA+4%CaO(氧化钙)的混合溶液改性的土样竖向膨胀力下降16.7%。未改性和经过0.8%PVA+4%CaO的混合溶液改性的土样竖向膨胀力随着温度的升高而减小,经过0.8%PVA+5%KCl的混合溶液改性,并添加0.6%聚丙烯纤维后的土样随着温度升高竖向膨胀力先增加,温度大于45℃后逐渐减小。     

非饱和膨胀土抗剪强度的试验研究

膨胀土是一种特殊的非饱和土，经典的土力学理论在膨胀土问题中己显得无能为力。因此，用非饱和土力学理论来研究膨胀土问题在理论和实际两方面都具有重大意义。在非饱和土抗剪强度理论中，吸力的量测在工程实际中仍没有一种简单易行的方法。基于这种实际情况，试图通过其他间接的途径来代替吸力的量测，以确定非饱和土的吸附强度。对于膨胀土这种典型的非饱和土，膨胀力是其很重要的性质之一，它的大小受含水量的影响很大；另一方面，膨胀土的抗剪强度也随含水量的变化而不断地变化。进行了大量的膨胀力试验和抗剪强度试验，以确定膨胀土的膨胀力与吸附强度是否有一定的关系。通过对黑山土和梅山土的重塑试样试验得到的试验数据分析发现：膨胀力和含水量之间存在良好指数关系；粘聚力的对数和内摩擦角均随含水量的增大线性减小；非饱和膨胀土的吸附强度与膨胀力之间存在较好的线性关系，并在此基础上优化了非饱和膨胀土抗剪强度公式。     

膨胀土边坡稳定分析综述

总结了前人在膨胀土边坡方面的研究成果，分析了膨胀土边坡的失稳机理，指出了膨胀土边坡稳定的影响因素，以促进膨胀土的研究，达到膨胀土边坡稳定的效果。     

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...     

压实膨胀土膨胀特性的试验研究

研究南水北调东线江苏段沿线压实膨胀土的膨胀变形特性,得到了压实膨胀土的无荷膨胀率与初始含水率之间呈线性关系以及压实膨胀土发生膨胀变形的上限含水率,得到压实膨胀土的有荷膨胀率与上覆荷载之间呈半对数关系。在实际工程中,根据实际含水率与上覆荷载,可预测土体可能发生的膨胀变形量。     

合肥地区膨胀土及生石灰改性的研究

详细论述了生石灰对膨胀土的改性机理,结合项目成果分析了合肥地区膨胀土的特征和分布情况,并选取承载比和无侧限抗压强度作为基本指标,研究了生石灰对膨胀土的改造作用。室内研究表明生石灰对膨胀土改性的最佳掺量为6%。     

合肥膨胀土路基压实度控制施工工艺的探讨

文章结合合肥地区膨胀土的工程特性,进行石灰改性,降低膨胀性,提高强度。通过对灰土路基压实度控制的途径,膨胀土地段路基铺筑现场采用取土坑焖灰、振动压路机结合三轮压路机碾压成型的工艺施工,对含水量、碾压过程、压实度以及灰土质量进行严格控制,保证膨胀土路基的稳定性。     

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。     

合肥滨湖新区膨胀土石灰改性室内试验研究

针对合肥滨湖新区膨胀土及其石灰改性土,进行石灰改良的击实和无侧限的室内试验。试验结果表明:滨湖地区膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性,无侧限抗压强度值低于1MPa,不能满足路基的强度要求,需要改性。经过改性,最佳含水率大幅度提高,并提高了土体的抗压强度,满足路基强度要求。     

合肥膨胀土地铁车站深基坑施工方法

文章针对合肥膨胀土在开挖卸荷、干湿交替等外界因素作用下强度下降和变形量大的特点,介绍了某地铁车站深基坑围护设计与施工过程,给出了防排水的主要技术措施,实践表明采用围护桩、锚喷网护壁、混凝土和钢管多层内支撑支护体系,实行随挖随撑、加强防水是保障膨胀土地区深基坑稳定的合理施工方法。     

软土地基公路改扩建数值模拟及施工技术研究

为分析改扩建路堤沉降变形规律及水平应力分布情况,实现对软土地基上公路改扩建施工的指导,通过FLAC3D软件对西南某高速公路在软土地基上的改扩建工程路堤进行三维沉降变形模拟。结果表明:"清淤换填+纵向台阶开挖+土工格栅铺垫"的施工关键技术及其控制措施,可有效控制新旧路基的沉降不均匀、水平拉应力分布不均匀、不对称和应力集中等问题,防止路基错台、开裂等病害的发生,施工效果良好。研究成果可为西南地区类似工程施工提供借鉴依据。     

土壤水运移的数值模拟研究

土壤水对植物的生长、土壤溶质的运移以及土壤环境的变化起着至关重要的作用。土壤水文过程对陆地水文循环以及区域气候也起着重要的作用。土壤水的分布、运移受降雨条件、土壤特性、植被、大孔隙以及地下水等多种因素的影响,其规律复杂,因此准确评价各因素的影响是研究土壤水的关键。本文基于土壤水运动的物理过程,提出了土壤水数值模型。利用江苏徐州汉王水文试验站实测资料,对模型进行了检验。并根据模拟结果分析研究了植被、大孔隙以及地下水对土壤水分布和运移的影响。     

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。