自由膨胀比指标评价改良膨胀土的膨胀性

针对自由膨胀率试验中存在的不足以及改良膨胀土膨胀性评价的难点,引入自由膨胀比指标用于掺灰改良膨胀土的膨胀性评价。试验研究表明:自由膨胀比指标与改良膨胀土的基本物理力学性质指标(包括颗粒分布、界限含水率等)以及常用的膨胀土胀缩性指标(包括自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率)间存在良好的线性相关关系。自由膨胀比方法具有操作相对简单,可靠性好等优点,对实际工程的预测结果与实测结果基本一致。利用自由膨胀比指标可以有效进行改良膨胀土膨胀性强弱的预测评价,具有重要的理论意义和应用价值。     

弱膨胀土天然地基基础施工关键技术

某校区项目施工中采取多项措施控制弱膨胀土回填土含水率,达到控制最低膨胀率的目的,同时通过设置合理的柔性基础垫层,可控制膨胀土回填对建筑物的危害,从而解决了膨胀土不能作为回填土的问题,为全国超过10万km2以上的膨胀土地区地基基础施工带来了可借鉴的成功实例。     

加筋纤维抑制膨胀土膨胀性的试验

0 问题的提出 由于膨胀土具有遇水膨胀,失水干缩的特性,因此对建筑在该土上的建筑物将产生极大的危害,因此加强对膨胀土的研究,对其进行改良就显得十分重要,通常的方法是向膨胀土内添加石灰、碎石渣粉末、粉煤灰、氯化物盐[1],但是这些方法成本高,容易造成局部环境污染,不利于土地的恢复,而采取物理方法抑制其膨胀性能克服以上缺点,为此本文进行了麻丝纤维加筋抑制膨胀土的膨胀性试验,得到了一些规律性资料,对膨胀土的物理改良有一定的借鉴作用。1 膨胀土的物理性质 试验用土取自徐州某工地,颜色呈黑色,其中混有褐色铁锰质结核及钙质结核,其颗粒级配曲线如图1 所示。不均匀系数:Cu =13.9, 曲     

离子土固化剂改良膨胀土的机理研究

以河南安阳典型弱膨胀土为研究对象,分别对素土及离子土固化剂（Ionic Soil Stabilizer,简称ISS）改良土进行一系列的理化试验研究,通过标准吸湿含水率试验分析土体吸湿持水能力的变化;通过X射线衍射、傅立叶红外光谱测试、阳离子交换量及可交换阳离子成分测定、Zeta电位、比表面积,扫描电镜试验分析土体矿物组分、晶体结构、电化学性质及表面属性等反映土体胀缩本质因素的变化规律。试验结果表明：膨胀土经离子土固化剂处理后,吸湿持水能力下降,膨胀能力变弱,土样矿物成分未发生明显变化,但蒙脱石类矿物d₀₀₁晶层间距变小,层间水合度降低;通过离子交换,ISS置换出膨胀土体颗粒表面亲水性阳离子,促使土体阳离子交换量减小,可交换阳离子主要成分为Ca²⁺;改良土体ξ电位降低,土颗粒间连接力增强,比表面积减少。ISS改良机理可解释为通过离子交换,吸附,包裹等一系列复杂的表面物化反应,降低黏土矿物晶层间“水敏性”,改变土颗粒表面的双电层结构,促使结合水膜厚度减薄,从而降低了土体的膨胀性,水稳定性。     

武汉地区老粘性土的膨胀特性

给出武汉地区老粘性土的膨胀特性，为武汉地区老粘性土地基膨胀性的评价及地基处理提供依据。     

膨胀土与红粘土电阻率室内试验比较

介绍了土的电阻率室内测试原理与方法,并对试验土样——膨胀土和粘性土的物理性质指标进行了阐述,通过室内试验测出膨胀土与红粘土在不同温度、含水量条件下的电阻率变化情况,以得出一些有意义的结论。     

膨胀土收缩特性的研究进展

膨胀土失水后会发生体积收缩,进而产生裂隙,对其力学与工程特性具有重要影响,有关膨胀土收缩的研究也一直备受关注,也取得了多方面的进展。介绍了膨胀土收缩的基本特征、主要影响因素、收缩机理、收缩模型等方面的研究方法与成果,简要分析了存在的问题与不足。建议从以下几方面深化对膨胀土收缩特性的研究:矿物成分及含量与膨胀土收缩特性的关系;考虑膨胀土黏土矿物晶体结构与收缩机理的关系;结构性对土体收缩特性的影响。     

新型粗颗粒土膨胀试验仪的研制与应用

研究开发了一种新型粗颗粒土膨胀测试仪,介绍了仪器的结构和工作原理。利用仪器,对含膨胀岩土的粗颗粒土进行膨胀力和膨胀率试验,得到以下结论：(1)所研制的粗颗粒土膨胀试验仪能有效可靠的进行粗颗粒土的膨胀力和膨胀率试验;(2)含有膨胀岩土的粗颗粒填料具有一定的膨胀性;(3)粗颗粒土中细颗粒含量越多的土样,膨胀现象越明显;(4)粗颗粒土的膨胀特性与细颗粒土类似。研制的粗颗粒膨胀试验仪结构简单、操作方便、结果准确,为膨胀岩地区粗颗粒土膨胀性测试提供了精确可靠的试验设备和方法。     

渝湛高速公路重塑膨胀土的判别研究

介绍了渝湛高速公路膨胀土的物理力学指标,研究了其膨胀性的评判。通过大量试验和对其判别指标的选取分析,简化了重塑膨胀土胀缩总率的公式,得出浸水CBR膨胀率与胀缩总率的线性关系,有利于工程推广应用。     

膨胀土引起的地面上抬变形及在场地评估中的应用(英文)

回顾了预示膨胀土引起的地面上抬变形的方法和含膨胀土层场地的评估。基于软化模型提出了一个地面上抬变形的计算方法及其公式。给出了确定半空间无限体中土单元在自重下的膨胀势的关系式。对该含膨胀土层的水平场地的地面上抬变形计算方法做了详细说明。对一个含高膨胀压力的膨胀土层的场地计算了地面上抬变形 ,以说明膨胀层位置及厚度对地面上抬变形的影响。最后 ,将该地面上抬变形方法应用于含膨胀土层场地的评估 ,并以例显示了膨胀土层厚度和位置对场地评估的重要影响。     

改进的膨胀土侧限膨胀试验研究

为量测膨胀土在侧限浸水和不同上覆荷载下的竖向膨胀率和侧向膨胀力,通过改进常规侧限膨胀试验装置和方法,确保了施加上覆荷载后试样浸水前初始湿密状态不变,消除了制样产生的初始水平应力,并将侧向膨胀力从总的侧向力中区分出来。采用改进的试验装置和方法,以特定初始湿密状态下的广西百色中等膨胀土为研究对象,分别进行了常规侧限膨胀试验和改进的侧限膨胀平行性试验。试验结果表明:常规侧限膨胀试验中的上覆荷载会改变试样初始湿密状态,测得的竖向膨胀率偏小7%～95%;因制样产生的初始水平应力会使最终侧压力偏小16.1%～43.5%;分级加载和逐级卸载的改进侧限膨胀试验结果具有良好的一致性和可重复性;竖向膨胀率随着上覆荷载逐渐减小,引入相对膨胀率和相对压力,可建立反映极限膨胀状态的幂函数拟合公式;侧向膨胀力与上覆荷载相关并随之增大而逐渐增大,当上覆荷载增至竖向膨胀力时侧向膨胀力达到最大,两者之间可用双曲线较好拟合。研究成果可为膨胀模型的建立以及膨胀土地区支挡结构物设计计算提供参考。     

微生物对膨胀土自由膨胀率的研究

地球表面的土体里含有丰富活跃的微生物,是地质环境中重要的组成部分.采用混合平板法从膨胀土和农田土壤中分离出菌株,制成固体菌剂.利用自由膨胀率试验,对接入不同菌剂并经不同时间培养的膨胀土进行测试.结果表明,加入微生物菌剂后膨胀土的自由膨胀率有明显改善,由原来的70％降低至48％,降幅达32％,将膨胀土由中等膨胀土变为弱膨胀土.     

膨胀土用作路基填料的分类指标体系研究

交通部西部"膨胀土路基设计、加固与施工技术研究"项目课题组在不同地区用不同胀缩等级膨胀土直接修筑了多段路堤实体工程已取得成功经验,为促进这种处治新技术的推广并保证路基的强度和稳定性,必须建立与之配套的填料分类指标体系。为此,依据室内大量的膨胀土路用性能试验结果,归纳总结已有的实体工程修筑经验,遵循继承与创新相结合的原则,探讨采用改进的CBR试验强度、CBR膨胀量以及稠度三项指标建立膨胀土路堤填料分类指标体系,并对三种典型膨胀土开展了相关指标的试验验证。结果表明:该体系真正反映了膨胀土的本质特征及作为填料的工程特性,且指标参数的获取测试简便、快捷,能大大拓宽膨胀土用作填料的使用范围,可供编制路基新规范和工程师们进行膨胀土路堤设计与施工时参考。     

离子土固化剂对膨胀土结合水影响机制研究

以河南安阳弱膨胀土为对象，通过“水汽等温吸附–热失重、差热分析”对膨胀土表面吸附结合水类型进行界定，比较分析离子土固化剂（ISS）改性前后，膨胀土结合水分布形态及数量变化，并基于傅里叶红外光谱，从水分子结构振动信息角度对膨胀土吸附结合水类型界定方法进行定性验证；结合ISS改性前后黏土矿物组分、表面理化性质的变化，解释分析了不同水汽湿度区间内，ISS对膨胀土水合行为的作用模型及改性机理。结果表明：达到一定的水汽“特征”湿度段，土表面水合状态和结合水性质将发生转变，根据热曲线的脱失温度区间可将结合水界定划分为三种类型：强结合水，“过渡”结合水和弱结合水。ISS作用后，土吸附强结合水量无明显改变，“过渡”结合水及弱结合水含量显著降低。ISS通过对膨胀性黏土矿物表面及层间的物化作用，弱化黏土矿物部分“水合活性中心”能量，从而抑制了膨胀土水化膨胀势。     

铁尾矿砂改良膨胀土基本工程性质试验研究

研究利用工业废料铁尾矿砂作为添加剂改良膨胀土的可行性与改良效果。通过室内试验,对尾矿砂改良土的基本物理性质指标、膨胀性指标、强度指标以及微观结构进行了研究。试验结果表明,随着掺砂率的增大,试验土样的界限含水率及塑性指数都减小;自由膨胀率、有荷膨胀率和膨胀力等膨胀特性指标随掺砂率的增大均降低。无侧限抗压强度和黏聚力随着掺砂率的增加先增大后减小,在掺砂率为30%时达到最大;内摩擦角随着掺砂率增大而增大。通过观察SEM试验结果,发现在掺砂率为30%时,改良土结构处于最稳定状态,说明掺铁尾矿砂改良膨胀土具有显著效果,为膨胀土改良提供了一种新方法。综合考虑各项指标,认为铁尾矿砂改良膨胀土的最佳掺入比应为30%。     

基于弹塑性本构模型的非饱和膨胀土变形研究

研究了初始含水量一定的条件下,有荷膨胀率与竖向压力半对数成线性关系,与干密度、初始含水量成线性关系,推导出了简单的本构模型,指出该模型是利用室内常规试验可以得到的,能反映研究地区岩土体主要性状的应用型本构模型。     

非饱和膨胀土强度及变形特性试验研究

利用可控吸力的VJ非饱和三轴仪对新疆膨胀土的强度和变形特性随干密度和吸力的变化规律进行了试验研究,结果表明:非饱和膨胀土的胀缩特性不仅取决于其干密度及所承受的围压,而且还与其吸力大小密切相关,且随吸力增大其剪胀特性增强。非饱和膨胀土的吸力和干密度对黏聚力影响也十分明显,随吸力和干密度增大,非饱和膨胀土的黏聚力呈非线性增大,且增幅明显,而对有效内摩擦角则几乎没有影响,Fredlund双变量理论中的吸力内摩擦角?b并不是一个常量,而是吸力区间内的连续减函数。     

三峡库区膨胀土的发现和研究

在三峡库区地质调查中 ,遇到了一种工程性质不良、易于导致滑坡等地质灾害的粘土 ,通过对物质组成、水理和物化性质的测试 ,按粘土膨胀势判别的国家标准 ,它们为弱膨胀性粘土 ,而按国外流行的WilliamsandDonaldson( 1980 )粘土膨胀势判别法 ,它们介于mediumexpansion与highexpansion势粘土之间。通过采用XRD技术对粘土矿物定量测试 ,表明主要膨胀性粘土矿物为中等混层比的I/S混层矿物。综合野外调查和室内测试结果 ,研究了它们的成因、分布和成灾机理 ,提出了治理措施。三峡库区膨胀土的发现和研究对我国膨胀土形成发展规律的认识和对三峡库区移民迁建工程规划以及地基边坡处理有重要的理论和实际意义。