干湿循环下高液限土力学特性研究

路基填料的承载比大小反映土体局部抵抗剪切破坏的能力,是评价路基填筑质量的重要检测标准之一。本文以实际工程高液限土改良方案确定为背景,通过一系列的室内试验研究了具体明显地区特征的掺砂高液限粉土和高液限黏土的承载比影响因素,获得了高液限土在不同掺砂量下,不同干湿循环次数后的吸水量、膨胀率、脱水量对土体的CBR值的影响规律,得出有益结论：水是引起土体膨胀、收缩及CBR值差异的主要原因;在干湿循环初期以“砂化作用”为主,后期以“裂缝作用”为主;高液限土应填筑在较深的93区;掺砂改良后,其可以填筑在相对较浅的94区。     

改良高液限黏土水稳定性试验研究

针对高液限黏土路基填料在多雨气候下可能出现的耐久性问题,本研究以在建龙浦高速公路分布的高液限红黏土为试验对象,开展室内试验研究了浙江高液限黏土以及石灰和水泥改良土的水稳定性。通过普通浸水试验和干湿循环试验,以无侧限抗压强度与CBR为主要研究指标进行研究。湿化试验发现在压实条件下,高液限黏土初始饱和度越高,湿化速度越慢,破坏性越小,水稳定性越强。浸水高液限黏土与改良土的无侧限抗压强度和CBR值大多都随泡水时间的增加而衰减,而在一定时间内4%的石灰改良土浸水CBR随时间的增加而提高。干湿循环作用下,素高液限黏土CBR值小范围的先增大后减小。较高掺量的石灰或水泥改良高液限土在干湿循环作用下,无侧限抗压强度几乎不变或衰减较小,并且在多次循环后保持较高强度。     

干湿循环对豫东路基粉土无侧限抗压强度的影响

以3种压实度的豫东路基粉土为研究对象,通过室内无侧限抗压强度试验,研究了在干湿循环作用下,3种压实度的粉土的无侧限抗压强度的变化规律.结果表明:随着干湿循环次数的增加,3种不同压实度粉土的无侧限抗压强度均呈指数函数形式衰减;粉土的无侧限抗压强度随干湿循环次数增加的衰减幅度随着压实度的增大而逐渐减小.根据上述试验规律,用MATLAB中的Lsqcurvefit函数对试验数据进行拟合,得到与干湿循环次数相关的参数,同时用Origin软件建立拟合参数与压实度有关的函数,最后提出了干湿循环作用与压实度耦合影响下的无侧限抗压强度预估模型.     

复合固化高液限黏土的筑堤性能试验

以黑龙江省松花江干流堤防采用高液限黏土作为筑堤材料为工程背景,在高液限黏土中按一定比例综合掺加细砂、水泥、石灰和粉煤灰等材料,通过直剪试验和渗透试验研究了3种配比固化土用于堤防填筑的改良效果.结果表明:固化土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均明显优于素土;固化土的渗透系数均随压实度的增大而减小,但不同压实度范围内的固化土表现出不同的抗渗性能;养护龄期达到7 d后,增加养护龄期对减小渗透系数没有明显作用.     

干湿循环下木质素改良粉土抗剪强度特性

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验和X射线衍射试验,研究了木质素掺量0、2%、5%、8%、12%、15%和干湿循环0、1、2、3、4次对改良土抗剪强度特性的影响。结果表明：掺入木质素可以显著提升粉土的抗剪强度及干湿循环性能;一定干湿循环次数下,改良土的抗剪强度及黏聚力随着木质素掺量的增加先增大后降低,内摩擦角随着木质素掺量的增加先快速增大后基本不变;当木质素掺量为8%时,改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角最高。改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而降低,当木质素掺量为0时,纯土试样经过1次干湿循环即崩解,强度损失率为100%;当木质素掺量为8%时,改良土的强度损失率最低,黏聚力及内摩擦角的降低幅度均较低。X射线衍射试验表明,木质素掺量为8%时,石英、方解石、白云石含量最高,黏土矿物含量较高,钠长石含量最低,这是造成改良土强度及干湿循环性能提升的直接原因。结果显示,当木质素掺量为8%...     

干湿循环下钢渣粉水泥改良膨胀土室内试验研究

为有效控制干湿循环作用下膨胀土的膨胀性,利用水泥钢渣粉掺合料改良膨胀土.通过室内试验,研究了纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)在不同养护龄期以及不同干湿循环次数下的无荷载膨胀率、体积质量变化率、无侧限抗压强度...     

黄泛区湖淤积高液限黏土的改性研究

在黄泛区高液限黏土中添加不同剂量的石灰、粉煤灰和石灰粉煤灰,通过液塑限试验探究材料液限、塑性指数随时间变化的规律,确定最优的改性剂量与效果。试验表明:黄泛区高液限黏土主要矿物含量为伊利石、蒙脱石及高岭石,亲水性好,液限在50%左右;具有膨胀性、易泡散、水稳定性差等缺点,浸水4 d的承载比(CBR)低于3%;二灰土中石灰外掺4%、石灰与粉煤灰配合比3:9均可降低材料的亲水性、膨胀性,提高水稳定性,在88%压实度下改性土4 d浸水CBR能达8%,满足路床区填料要求。     

高液限路基填土压缩及强度特性试验研究

在我国南方潮湿多雨地区公路工程的路基填筑过程中,高液限填土的使用非常广泛,其力学特性直接影响路基的长期稳定性。由于降雨较多,在实际工程中很难将路基填土完全压实,影响了路基的安全稳定。因此,为维护高液限填土路基的安全,深入研究高液限粘土的物理特性与工程特性,尤其是研究高液限填土路基的安全稳定,对保障路基的安全使用具有重要的现实意义。且目前针对高液限土的水稳定性、抗剪强度指标及其变化规律的研究较少,所以确定其强度的影响因素对于研究路基稳定性、边坡稳定性具有重要意义。为研究某高速公路路基高液限填土的力学性质,选取两个断面路基填土,通过击实试验获得土料的最大干密度和最优含水率,采用不同压实度控制制样干密度进行侧限压缩、回弹和三轴剪切试验,得到了路基填土的压缩和强度特性随压实度、含水率大小而变化的规律。结果表明：该路基填土为中等压缩性土料;在相同含水率下,粘聚力c、内摩擦角φ、压缩模量Es、压缩指数Cc都随压实度的增大而增大,回弹指数Cs随压实度的增大而略微增大;在相同压实度下,采用含水率大于最优含水率的土样进行试验。压缩模量Es、压缩指数Cc、回弹指数Cs都随含水率的增大而增大,粘聚力c随含水率的增大而减小,内摩擦角φ几乎无变化。     

干湿循环作用下镉污染红黏土的变形及强度特征

以桂林漓江流域的红黏土为研究对象,分别配置浓度为0%、 0.1%、 0.5%、 2.5%的氯化镉溶液制成镉污染红黏土试样,在40℃条件下进行干湿循环,通过室内固结不排水三轴剪切试验研究了Cd²⁺浓度及干湿循环耦合作用对红黏土的变形、强度特征的影响。结果表明：不同Cd²⁺浓度红黏土的横向收缩率δ_hs、竖向收缩率δ_ss及体积收缩率δ_v随时间增长均呈“S”型曲线上升;不同Cd²⁺浓度的红黏土剪应力峰值随干湿循环次数增加而增大;随着干湿循环次数的增加,镉污染红黏土黏聚力呈先增大后减小的趋势;Cd²⁺在未进行干湿循环时就已完成了对红黏土结构的破坏,使内摩擦角达到极限值;Cd²⁺浓度增大,强度特征破坏作用越明显。     

低液限粉土的压实性能研究

结合子洲至靖边高速公路4个合同段的低液限粉土,采用试验和理论分析的方法,对该地区广泛存在的低液限粉土的压实性能进行了系统研究.首先,对该地区的低液限粉土进行了物理、力学性质试验,取得了基本的研究参数.其次,研究了低液限粉土的静力压实的机理和影响因素;基于长期稳定性的考虑,测定分析了CBR值,提出了考虑CBR值的低液限粉土的压实标准.     

含砂低液限粉土路基压实标准的探讨

通过含砂低液限粉土物理性能、标准击实和固结压缩的室内试验研究 ,分析了其压实特性 ,得出了结论 :该类土的击实曲线离饱和曲线较远 ,说明土的孔隙中空气体积较大 ,土并未达到真正的密实 ,按现行的压实度指标控制压实 ,标准偏低 ;黄河冲积形成的低液限粉土 ,其粉粒含量高 ,粒径比较均匀 ,粘土颗粒含量极少 ,塑性指数低 ,砂粒和粉粒之间的空隙没有更多的细小粘粒来填充 ,这是造成粉土难以压实的内在原因 ;压实度K =90 %时 ,孔隙比e>0 .7,土处于疏松状态 ,说明该压实度区存在较大的压缩性 ,应取消 90 %压实度区 ;提出了以空气体积率作为该类土的压实控制标准 ,并对其合理性进行了论述     

不同初始条件下高液限土的力学特性研究

通过直剪试验和无侧限抗压强度试验,研究不同含水率和压实度条件下高液限土的抗剪强度、饱和前后的无侧限抗压强度及其变化规律等。结果表明:高液限土在最优含水率和塑限附近,粘聚力下降幅度明显增大;低含水率时,在水的作用下强度急剧降低,含水率越大,饱和后强度衰减越小;低含水率、高压实度时,土体强度能完全满足路基规范要求。     

石灰粉煤灰稳定低液限粉土底基层性能研究

针对低液限粉土稳定性差的特点,采用试验和理论分析相结合的方法,对子洲至靖边高速公路的石灰、粉煤灰稳定低液限粉土底基层的稳定性能进行系统研究.对低液限粉土进行物理、力学性质试验,取得基本的研究参数;通过试验分析几种稳定土方案,并对加固机理和影响因素进行分析;提出低液限粉土的最佳稳定加固方案和粉土物理指标对稳定效果的影响规律.     

康耐改良高液限土路用特性研究

针对高液限土的特点,通过掺入康耐进行改良,研究其物理力学性质和强度变化规律.采用室内试验,确定了改良剂的类型及掺量.研究结果认为,高液限土经掺入十万分之五的康耐改良后,用作高等级公路的路基填料,可取得良好的效果.     

压实度对水泥改良高液限土强度影响试验——以云罗高速公路为例

为研究水泥改良高液限土的抗剪强度随压实度的变化情况,进行了水泥掺量为2％的高液限土在不同压实度、不同围压下的三轴试验.试验结果发现：掺水泥高液限土在低压实度下,应力应变曲线呈应变硬化型,且呈鼓胀型破坏.仅在高压实度、低围压下,试验中应力应变曲线才呈应变软化型,且试样破坏时会出现较为明显剪切带.同时,从试验成果的整理中发现：随压实度增大,掺水泥高液限土抗剪强度随围压的增大而增大,但增长率逐步减小.而在同一围压下,不同压实度试样随着压实度的增长,抗剪强度不断增大,且增长率也不断增大,但为非线性增长.     

高液限土路基弯沉控制方法及应用

为解决高液限土路基填筑中弯沉难控制的问题,根据刚度补偿理论和弯沉等效原则,以弯沉为控制目标,提出高液限土路基弯沉控制方法。该方法以下路堤回弹模量、路基各层顶面回弹模量和填筑厚度为计算参数,通过理论计算得到各层填料所需的材料模量,结合室内试验结果选择合适的填料,确定路基弯沉控制的填筑方案,并可根据路基现场施工效果动态调整。以海南省内国道G360公路为依托工程,依据该方法制订方案,铺筑试验路,并进行现场试验验证。结果表明,路基顶面弯沉满足验收要求,且与验收值误差较小。该方法可有效控制路基弯沉,指导高液限土路基施工与质量控制。     

石灰改良高液限土路用性能的试验研究

针对高液限土的特点,采用掺入不同剂量生石灰进行高液限土的改良试验,研究其物理力学性质和强度变化规律.采用室内试验的方法,确定了石灰的最佳掺量.研究结果认为,高液限土经掺入6%的生石灰改良处治后,路用性能良好,可用于高速公路的路基填料.     

黄泛区饱和粉土动强度特性试验研究

选取黄泛区滨德高速公路4组试样,其密度和黏粒含量各不相同。通过动三轴试验,研究了黄泛区饱和粉土的动强度特性,得出密实度和黏粒含量对动强度的影响规律。试验结果表明:在相同的黏粒含量、固结比和固结应力条件下,黄泛区粉土的动强度随着密实度的增大而增大;在相同的黏粒含量、干密度条件下,随着固结比的增大,黄泛区粉土的动强度有增大的趋势,但随着固结比的继续增大,动强度增大的幅度逐渐减小;在干密度相同时,动强度随着黏粒含量的增加呈增大的趋势。以上结论能够为今后公路工程中防治粉土液化提供重要的理论依据。     

高液限土和红黏土的水敏感性研究

以分布在广梧高速公路沿线的高液限土和红黏土为试样,通过常规直接剪切试验,测定不同含水状态下高液限土和红黏土的抗剪强度,对比分析含水率对两者抗剪强度的影响.结果表明,高液限土和红黏土的抗剪强度均与初始含水率有明显的相关关系,初始含水率越大,抗剪强度越小;随着含水率的增大,高液限土黏聚力与含水率成指数函数关系形式减小,其内摩擦角则先小幅减小,后急剧减小;随着含水率的增大,红黏土粘聚力变化具有显著的分段性,在某一含水率区段内下降较明显,当含水率接近饱和含水率时,则趋于稳定;红黏土的内摩擦角随着含水率的增加先保持稳定,后急剧减小;土颗粒间胶结物质的不同是导致高液限土和红黏土水敏感性不同的主要原因.