废弃轮胎橡胶颗粒改性膨胀土的试验研究

废弃轮胎破碎后与土混合可改善土的工程特性,为提高废旧轮胎的循环利用和解决膨胀土工程问题提供了新途径.取湖北荆州膨胀土,掺入废弃轮胎橡胶颗粒形成改性膨胀土,完成了素膨胀土和改性膨胀土的物理特性、胀缩特性、强度特性试验.结果表明,当轮胎橡胶颗粒的掺量(质量百分数)小于23%时,改性膨胀土的液限和塑性指数随掺量的增加而增大,但塑限基本不变;最大干密度较素膨胀土降低,最优含水率基本不变化;改性膨胀土的粘聚力和抗剪强度较素膨胀土明显下降;粘聚力总体上随掺量的增加而减小,但抗剪强度和内摩擦角随掺量的增加变化不大;改性膨胀土的胀、缩性明显减弱,当橡胶颗粒的掺量为23%时,对胀缩特性的改善效果最佳.     

贝壳改良膨胀土的抗剪强度试验研究

针对膨胀土遇水膨胀失水收缩的问题,将贝壳碾碎添加到膨胀土中,通过系统的室内抗剪强度试验,探讨贝壳改良膨胀土的强度变化规律。试验结果表明:掺入贝壳能够有效提高膨胀土的抗剪强度,随着贝壳掺量的提高,抗剪强度先增大后减小,12%贝壳掺量时,改良土的抗剪强度达到最大。     

置换率对膨胀土剪切特性影响的试验研究

利用直剪试验,研究不同置换率膨胀土试样的力学剪切特性,结果表明:随着加砂量的增加,即置换率增加,抗剪强度不断增强,黏聚力线性下降,内摩擦角增加趋势不断增大;中粗砂主要通过改变内摩擦角来提高膨胀土的抗剪强度;黏聚力与置换率的关系可以通过线性方程进行拟合,内摩擦角与置换率的关系可以通过一元二次多项式进行拟合,提出了抗剪强度与置换率、垂直压力的两元回归计算模型。通过静力平衡条件分析,推导出黏聚力、内摩擦角与置换率的关系表达公式,并通过直剪试验得以验证。     

氯化钠溶液对膨胀土强度影响研究

以河南南阳某公路工程膨胀土为研究对象,对经过不同浓度的氯化钠溶液饱和后的试样进行击实试验和三轴试验.试验结果表明:氯化钠溶液浓度增加,土样主应力差呈先增加后减小趋势,峰值强度逐渐减小,素土样峰值强度最大;内摩擦角随着浓度的增加而增加,黏聚力随着浓度的增加而减小,相较黏聚力的变化,内摩擦角变化不是很明显,说明其浓度变化对土体内摩擦角影响较小;进一步通过拟合曲线发现,氯化钠溶液浓度与土的抗剪强度指标均线性相关,并得到内摩擦角、黏聚力与浓度相关的公式.     

重塑膨胀土的抗剪强度试验研究

土的含水量和压实度是影响膨胀土抗剪强度的重要因素。在实验室研究了不同含水量和压实度情况下土的抗剪强度特性，采用多元线性回归方法，分析了内摩擦角和粘聚力与含水量和峰值抗剪强度的关系，发现重塑膨胀土的抗剪强度参数与压实度无显著相关，含水量对其有显著影响，定性分析了不同含水量下土的剪应力与位移的关系。     

膨胀土工程性质的研究现状与展望

对膨胀土的成分与结构、膨胀机理、判别分类、膨胀土改良处理、强度特性和变形特性等的研究历史与现状进行了回顾与分析。对未来膨胀土工程性质研究的主要问题进行了展望，认为今后研究的主要方向是膨胀土矿物成分及化学成分与其强度和变形关系的研究；裂隙组和软弱结构面的空间分布规律及形成机理研究；结构面充填物性质及其力学效应研究；膨胀土的微结构及其与强度和变形关系的研究；非饱和土理论中关于荷载—含水量—吸力关系的研究；膨胀土工程处理技术研究等。     

膨胀土的胀缩变形机理及其工程应用

阐述了膨胀土的基本特征,研究了膨胀土的胀缩变形机理即物理化学作用机理和力学作用机理,论述了膨胀土地区的结构物应采取的必要工程措施,以防止其胀缩变形导致的结构物失效．     

EPS颗粒改良膨胀土强度试验研究

选取湖北某边坡工程膨胀土为试验对象,在保持最大干密度和最优含水率的条件下,通过全自动三轴仪对不同掺量的EPS颗粒改良膨胀土进行三轴试验,探究了不同掺量的EPS颗粒与膨胀土抗剪强度间的关系。结果表明：土样主应力差值先快速增加后缓慢增加达到峰值后下降并稳定;素土样峰值强度最大;随着EPS颗粒掺量增加,土样的强度、黏聚力和内摩擦角都有变小的趋势;当掺量超过10%时,改良膨胀土的强度变化不明显;对比黏聚力、内摩擦角和掺量关系曲线表明黏聚力变化比内摩擦角更明显,说明黏聚力受掺量变化影响较大;通过拟合可得到黏聚力、内摩擦角与掺量的关系式。     

南宁膨胀土的原位剪切试验分析

南宁盆地周边的高阶地广泛分布着具有不同程度胀缩性的岩土体,其对工程建设的危害较大.为了获得高速公路经过路段处膨胀土的抗剪强度,在南宁市快速环道上选择2个点的典型膨胀土进行原位剪切试验,每点分别在不同深度制取3组试样(每组4件).结果表明,在低含水率情况下,土体的抗剪强度较高(平均值为c=89.9 kPa,φ=17.8°),且剪切破坏面主要受土体原有结构控制.     

基于极限平衡理论的膨胀土堑坡局部稳定性分析

基于极限平衡理论,针对南友路膨胀土堑坡破坏的实际情况,对堑坡的滑面形态及强度参数进行合理假定,对膨胀土堑坡局部浅层稳定性进行了分析,并考虑了坡腰裂隙及深度的影响.分析表明,堑坡浅层破坏主要是由于坡腰以下部分的土体先发生失稳,导致上部土体失去支撑而发生牵引式破坏,同时得知在2 m左右的堑坡表层最容易引起局部失稳.     

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。     

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。     

膨胀土地基处理方法的研究

首先对膨胀土的基本特性进行了分析.在此基础之上,对膨胀土地基处理的换土法、垫层法、湿度控制法、压实控制法、土质改良法等常用方法进行了研究和总结,为今后的施工实践提供了指导.     

等幅干湿循环条件下膨胀土的低应力抗剪强度特征

为研究膨胀土的真实强度特征,采用室内常规直剪试验,对等幅度干湿循环条件下的重塑膨胀土进行低应力抗剪强度测试。研究了重塑膨胀土低应力抗剪强度参数随循环次数、循环幅度的变化关系,并建立了包含初始含水率、循环幅度、干湿循环次数为变量的粘聚力的非线性特征函数。试验结果表明：在相同循环幅度和初始控制含水率下,膨胀土的粘聚力随循环次数的增加而衰减;在相同循环次数和初始控制含水率下,膨胀土的粘聚力随循环幅度的增加而衰减;内摩擦角与循环幅度和循环次数之间的关系无法用函数来表达;本文建立的非线性粘聚力衰减函数是利用室内简单试验得到的,可用来计算等幅度干湿循环条件下膨胀土的粘聚力。     

膨胀土路基石灰改性试验研究

在膨胀土路基及其掺灰改性后的室内试验的基础上,对土体改性前后粘粒含量、胀缩性能、界限含水量、击实性能及抗剪强度进行了分析,给出了该工程的最优掺灰率,并指出通过粘粒含量、自由膨胀率及界限含水量试验可方便快捷地得出膨胀土体改性的最优掺灰率.     

膨胀土边坡含水量影响因素的灰色关联分析

将膨胀土边坡含水量变化视为一个灰色系统,采用灰色系统理论的关联分析方法,将气象站常规气象资料作为膨胀土含水量变化的影响因素来考虑,综合分析各影响因素对含水量变化的正、负关联特性,计算出影响土层含水量变化的综合关联指标。     

水泥改良膨胀土无侧限抗压强度试验研究

结合湖北省宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建项目,利用水泥对沿线广泛分布的膨胀土进行改良处理,通过一系列的室内试验,研究水泥掺量以及养护龄期对改良膨胀土无侧限抗压强度的影响规律,试验结果表明:(1)水泥掺量对改良膨胀土无侧限抗压强度有显著的影响,水泥掺量小于7%时,无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而迅速增长,当水泥掺量继续增加时,无侧限抗压强度增长速度变缓;(2)随着养护龄期的增加,改良膨胀土无侧限抗压强度逐渐增大,但强度主要来自于前14d的养护;(3)综合考虑各方面的因素,建议水泥掺量控制在7%左右。     

干湿循环对膨胀土变形指标的影响

对经历室内干湿循环后的膨胀土进行胀缩性试验,研究了胀缩变形指标的变化规律,结果表明：除缩限外,其余胀缩性指标随干湿循环次数的增加发生衰减,前1～3次循环时衰减速度较快,此后逐渐趋于一稳定值,循环次数与胀缩性指标可用指数关系拟合,缩限在干湿循环过程中不发生变化。