网纹红土红白色网纹的分形研究

网纹红土的网纹结构是其最主要的结构特性,其网纹包括红色网纹和白色网纹。本研究采用金相显微镜获取网纹红土微观结构图像,再利用IPP图像处理软件对网纹红土红白色网纹部分的微观结构图像进行预处理、图像增强、图像分割、图像二值化等步骤;再提取反映土体微观结构的特征参数,并对微观结构进行分形研究,得出网纹红土红白色网纹在分形结构上的差异性,为工程问题的解决提供参考。研究表明,网纹红土红白色网纹微观结构的孔隙大小符合分形特性,其孔隙分维数在1.06-1.39之间;红色网纹比白色网纹部分的土样自组织程度更高、级配更好、土体的结构更复杂。     

网纹红土剪切试验研究

为研究洞庭湖地区网纹红土的力学特性,对其进行了直接剪切试验和三轴剪切试验,试验表明,网纹红土的抗剪强度随垂直荷载的增大而增大,存在使其发挥最大抗剪能力的最适宜剪切速率,它随垂直荷载的增大而减慢,围压越大,土体被剪坏的主应力差也越大。     

一种新型土壤强固剂加固红土试验研究

土壤强固剂是一种新型的加固土体复合材料。文中通过室内击实、直剪以及无侧限抗压强度对比试验 ,分析了一种新型土壤强固剂对云南红土的加固效果。试验结果表明 :这种新型土壤强固剂对红土样的最大干密度基本无影响 ,但可提高红土样的最优含水量 ,特别是抗剪强度和无侧限抗压强度都有显著提高 ,强度加固效果系数都大于 1,变形加固效果系数都小于 1,其加固效果优于粉煤灰。证明这种新型土壤强固剂能够显著改善土体性能 ,减小变形 ,提高土体的承载能力。     

不同植被条件下斜坡土体大孔隙特征分析

采集高盖度玄武岩斜坡典型植被云南松和狗牙根土体,基于水分穿透法,采用方差分析、回归分析方法,进行对滑坡孕育及发生有显著影响的土体大孔隙特征研究。分析表明:植被类型并不能控制土体大孔隙水分运动的整体发展规律,但影响水分穿透曲线的振幅及稳定时间。2种植被土体均存在大直径(2.4 mm)大孔隙量小,小直径大孔隙量大的特征;不同植被土体各层大孔隙数量不同,但并不影响大直径大孔隙数量的土体空间分布。2种植被土体大孔隙直径主要集中于2.6~0.6 mm,平均直径范围为1.86~1.0 mm;大孔隙尺寸范围受控于植被类型,而尺寸分布受其影响较小。不同植被土体水分流速受大孔隙特征的影响程度不同。总体上,2种植被土体各层大孔隙数量、平均孔径、最大孔径、最小孔径、大孔隙度、稳渗速率均随深度增大而减小;根系和有机质对不同植被土体大孔隙特征有不同的影响;颗粒分布对云南松和狗牙根土体各层大孔隙特征参量无显著功效。研究得出大孔隙的一个下限尺度值为600μm。     

红土化作用及红土的工程地质特性研究

本文根据有关红土的最新研究成果，结合在红土地区大量的工程实践经验及现场对红土宏观特性的仔细观察和反复比较验证，提出了红土化作用的机理、过程及基本模式。在此基础上对红土所具有的特殊工程地质性质进行了讨论。     

库水作用下库岸边坡红土的侵蚀模型试验研究

库水位的升降变化会引起库岸边坡红土的侵蚀。本文采用室内边坡模型试验和浸泡试验的方法,研究库水作用下库岸边坡红土侵蚀过程中的颗粒迁移、土压力、孔隙水压力的变化及其对应的抗剪强度和渗透性的变化情况。试验结果表明:在相同库水位下,边坡红土颗粒迁移现象不明显,库水位以下的土压力与孔隙水压力都比水面以上的土压力与孔隙水压力值大;随着库水位上升,土体内部孔隙中的气泡随水带出,边坡红土内部的土压力减小,孔隙水压力增大,且两者呈显著的非线性变化;随着浸泡时间的增长,土体抗剪强度先迅速减小,后缓慢回升,之后强度持续降低;渗透系数随浸泡时间延长明显增大;随着浸泡温度的升高,土体抗剪强度先增大后减小,但在常温作用时强度最大。     

不同压实度及含水率下重塑红土的抗剪指标研究

以南昌红土为研究对象,对不同压实度,不同含水率的重塑土进行了直剪试验。结果表明,压实度对土体的黏聚力影响较大,随着压实度的增加,黏聚力增大;对内摩擦角影响不明显,且不具规律性。含水率对黏聚力的影响较大,当含水率小于最优含水率时,随着含水率的增加,土体的黏聚力增加,当含水率超过最优含水率时,随着含水率的增加土体的黏聚力减少,当土体达到饱和含水率时土体的黏聚力接近为0;而随着含水率的增加内摩擦角减少。     

塔里木河流域河岸植被根系护坡的力学机制

荒漠植被根系发达,能够有效稳定边坡、遏制水土流失。以塔里木河典型岸坡植被根系为研究对象,对塔里木河干流上、中游的6个典型河段进行现场勘查并取样,共取土样28组,17组为根–土复合体,包括红柳、甘草、骆驼刺、芦苇、胡杨、白刺6种植被根系。分别对6种不同植被的根–土复合体及相应的素土进行室内直接剪切试验,对比分析黏聚力和内摩擦角的变化规律,定量评价不同植被根系对河岸土体抗剪强度的增强效果;对6种植被根系进行单根抗拉试验,分析不同植被根系的抗拉强度及抗剪强度与根系直径的关系。试验结果表明:(1)根系能提高土体抗剪强度且主要是通过提高黏聚强度来实现的,对内摩擦角影响较小;(2)根–土复合体黏聚力普遍比素土高,6种植被根系下由3.14~16.51 kPa提高到9.43~28.30 kPa;(3)根系抗拉强度随直径的增大而减小,而抗拉力随直径增大而增大。通过分析根–土之间相互作用的力学特点,将根系假设为刚性状态和柔性状态,建立植物护坡中根–土相互作用的力学模型,分别推导出刚性状态下根系提高土体抗剪强度最大值以及柔性状态下根系提高土体抗剪强度最小值的计算公式,根据公式计算得出不同植被根系提高土体抗剪强度最大值和最小值范围,并与试验结果进行对比分析,结果表明:实测土体抗剪强度增加值全部在理论计算范围以内,说明模型计算方法的合理性,为实际工程植被护坡效应的评价提供理论依据。     

南昌重塑红土变形特性三轴试验研究

对南昌市东华理工大学附近工地取得的红土,按天然含水率23%,制取了密度为1.75,1.80,1.85,1.90,1.95g/cm3的三轴重塑土样,开展了围压分别为50,100,200,300 kPa的5组20个固结排水三轴剪切试验。绘制了不同密度时各组南昌压实红土的应力-应变、体应变-应力关系曲线,对南昌重塑红土CD条件下剪切变形特性进行分析并对剪切变形进行了分段,探讨了红土中团聚体对其剪切变形的影响。绘制了ε_v-q,ε_v-p,ε_v-q/p曲线,讨论了土样的体应变与平均主应力p、偏应力q之间的关系。结果表明：南昌重塑红土CD条件下的三轴剪切变形可分为三个阶段,这主要与土样中团聚体破裂程度有关。在剪应力q=50 kPa时,团聚体破裂,而土体的剪切变形是平均主应力、偏应力耦合作用的结果,在q/p=1.5时,土样破坏。     

红土镍矿流态化特性的模型试验研究

通过室内小型振动台模型试验,对船载红土镍矿的流态化特性进行了研究。基于数字图像采集和分析,揭示了红土镍矿流态化的演化过程。分析了含水率、加速度等因素对红土镍矿流态化特性的影响以及孔隙水压力和含水率在流态化过程中的变化规律。试验结果表明：水分迁移是造成红土镍矿形成流态化的主要原因;含水率是影响红土镍矿流态化发生的关键因素,建议实际运输中控制与本试验相同的红土镍矿含水率在31.0%以下;加速度大于某一临界值时,加速度对红土镍矿流态化特性才有较大影响。研究对减少红土镍矿在船运过程中流态化风险有重要的意义。     

植被护坡在路基边坡水土流失治理中的应用

从水土流失的诱发原因和危害入手,分析了在路基工程中植被护坡技术的作用机理、具体特点、实施方法,指出该方法在达到防护要求的同时可兼顾经济、生态环境效益,值得推广。     

The use of vegetation to remediate soil freshly contaminated by recalcitrant contaminants

The use of vegetation to remediate soil contaminated by recalcitrant hydrocarbons was tested under field conditions. Specifically, an evaluation was made of the effectiveness of deep rooting grasses, Johnsongrass and Canadian wild rye in the dissipation of TNT and PBB's in the soils freshly contaminated to an initial concentration of 10.17+/-1.35 for TNT and 9.87+/-1.23 mg/kg for PBB. The experiment used 72 (1.5m long and 0.1m diameter) column lysimeters with four treatments: Johnsongrass; wild rye grass; a rotation of Johnsongrass and wild rye grass; and unplanted fallow conditions. In the laboratory, immunoassay test procedures determined the TNT and PBB concentrations in the soil, leachate, herbage and root samples. The root characteristics such as total root length, rooting density, and root surface area were quantified to a depth of 1.5m. Changes in microbial biomass were assessed for both rhizosphere soil and the bulk soil during the 2-year study. The largest and most rapid loss in soil chemical concentration was for TNT, which decreased to less than 250 microg/kg, the detection limit, by 93 days after germination. The PBB was at or near the detection limit of 500 microg/kg by 185 days after germination. There was no perceptible difference in contaminant concentration in the soil between the vegetation treatments and/or with depth.     

膨润土代替红粘土在钻孔灌注桩中的应用

结合具体工程实例,介绍了膨润土代替红粘土在钻孔灌注桩中的应用,具体阐述了采用膨润土代替红粘土的技术措施、施工方法等内容,结合实际应用情况进行了效益分析,指出用膨润土代替红粘土进行护壁施工切实可行。     

红砂岩土在多点冲击荷载下的叠加作用效应

采用改装的击实仪对赣南地区红砂岩土进行室内击实试验,通过预埋带有编号的钢珠测试土体的空间位移,采用自制环刀取土测试不同位置土体的密度变化。试验研究表明,在冲击荷载作用下,中心点处的竖向位移和密度叠加效果随着击数或落距的增大而增强;竖向位移和密度叠加效果随着夯点间距的增大而减弱。随着击数的增加,中心点处土体粘聚力和内摩擦角都在增大。土体抗剪强度叠加效果随着夯点间距的增大而减弱,特别是在夯点间距从3.5倍增大到4倍锤径时,减弱程度非常明显。构成红砂岩土抗剪强度的关键因素是粘聚力。本文所取得的相关结论对红砂岩填土地基强夯加固的进一步研究、设计和施工具有一定的帮助。     

土质路堑边坡冻融失稳及植被护坡机理研究

依托同三高速公路扩建工程方正—哈尔滨段路基加宽一侧粉砂质黏土路堑边坡,采用室内三轴实验、现场监测、原位测试等方法,开展了路堑边坡冻融失稳及植被护坡实验研究。三轴实验结果表明：在土体含水率小于最佳含水率时,土体黏聚力随含水率的增加而增大,超过最佳含水率时,黏聚力随含水率增加而减小,在最佳含水率附近达到峰值;土体内摩擦角随含水率的增加而减小。土体黏聚力随冻融循环次数的增加而降低。现场监测结果表明：边坡土体冻结的过程中,水分向冻结锋面迁移;木本护坡植物要比草皮有明显的吸水作用,紫穗槐表现的更加明显。现场直剪实验得出：木本植物根系复合土的抗剪强度比素土的抗剪强度明显增大,在同一坡面相近位置,采用紫穗槐和胡枝子护坡时,其根系复合土的抗剪强度比素土的抗剪强度大 2 倍左右。理论分析表明：有效地减小坡面荷载,可增加边坡稳定安全系数。     

单点冲击荷载下红砂岩土的位移规律探析

利用4种不同的夯击能量(25 N·m、30 N·m、35 N·m和40 N·m)对赣南地区红砂岩土进行室内击实试验。试验研究表明:在单点冲击荷载作用下,红砂岩土的累计夯沉量随击数的增加其变化过程表现为较快增长和缓慢增长两个阶段,25 N·m、30 N·m、35 N·m和40 N·m能级下累计夯沉量呈现两阶段的分界点分别为第7击、第8击、第9击和第10击,具有明显推后的现象;各方案下的累计夯沉量与击数之间基本符合公式y=Ax/(1+Bx)的关系;15N·m、20N·m、25N·m、30N·m、35N·m和40N·m能级下的累计夯沉量随着相应最佳击数的变化具有较好的线性特征;随着单击夯击能(25 N·m、30 N·m、35 N·m、40 N·m)的增加,发生显著位移的土体范围在水平方向上从4.5~5.0 cm变化至6.0~6.5 cm,在竖直方向上从13.5~14.0 cm变化至17.0~19.0 cm。     

Research on the protection of expansive soil slopes under heavy rainfall by anchor-reinforced vegetation systems

An anchor-reinforced vegetation system (ARVS) is a new type of flexible slope protection system. ARVSs are composed of vegetation, anchors and high-performance turf reinforcement mats (HPTRMs) and can maintain the stability of expansive soil slopes while producing superior ecological effects. Through in situ comprehensive monitoring and comparative analyses, we systematically discuss the impact of heavy rainfall on ARVS-protected expansive soil slopes during the local wet season in Nanning. The results show that during the local wet season, the soil temperature and water content in vegetation-covered areas are lower than those in bare areas. The soil temperatures in different areas on the expansive soil slopes decrease with increasing depth. The ARVSs significantly affected the regulation of water transport and soil temperature, which limited soil deformation in different directions. The subsequent heavy rainfall would cause greater deformation of the expansive soil slope when less antecedent rainfall fell. Low-intensity and long-duration heavy rainfall events have greater negative impacts on expansive soil slopes than high-intensity and short-duration rainfall events. Under the action of severe rainfall-evaporation, expansive soil slopes protected by ARVSs can maintain stability.     

CSR岩土渣场植被恢复技术原理及应用

介绍了膨润土—纤维材料复合的CSR岩土渣场植被恢复新技术,并以锦屏二级水电站岩土渣场植被恢复工程应用为例,分别从构造设计、植物配置、施工工艺等方面对其技术原理及方法进行了详细阐述,以促进渣场植被恢复技术的不断创新与快速发展。     

红层砂泥岩斜坡覆盖土稳定性分析及应对措施

结合襄渝线DK763+020~DK763+090段路堑工点整治情况,对红层砂泥岩地区斜坡覆盖土的变形机理进行了分析,总结了一些常用的工程防治方式,以减少堑顶斜坡覆盖土变形溜坍现象的发生。