复合固化砂土干湿循环试验研究

为探究掺加水泥、石灰、长安大学4号固化剂以及多种纤维的复合固化黄土的抗干湿循环性能,进行了干湿循环试验、相对动弹模量试验。试验结果表明:纤维与固化剂可以显著提高复合固化砂土的抗干湿循环性能,其中0.45%改性聚丙烯纤维、8%~10%水泥作为复合固化材料时复合固化砂土的抗干湿循环性能达到最优效果。     

生石灰改良滇中高液限土试验研究

针对滇中高液限土,对不同生石灰掺量的改良土进行了击实试验、CBR试验、回弹模量试验、收缩试验以及干湿循环试验.试验结果表明,加入生石灰可以显著增大高液限土的CBR值及回弹模量,并明显减小试样的膨胀系数及收缩系数,显著改善高液限土的性能,并且生石灰最优掺量为3％左右.高液限土在干湿循环作用下的性能迅速劣化,而加入生石灰改...     

固化剂稳定粉土路基的应用研究

通过室内试验,对固化粉土的无侧限抗压强度、回弹模量等性能进行了分析,并结合工程实例,评价探讨了SEU-2型固化剂加固粉土路基的效果,经实践表明:SEU-2型固化剂的掺入能够有效的控制粉砂土路基的沉降,增加路基的抗压强度。     

滨海淤泥固化土在路基回填中的应用研究

为实现滨海淤泥资源再利用，通过承载比（CBR）、无侧限抗压强度和抗压回弹模量试验探究了不同固化剂及其掺量对滨海淤泥固化性能的影响，并基于现行规范对滨海淤泥固化土用于路基填筑的可行性进行了分析。结果表明，滨海淤泥固化土的CBR值、无侧限抗压强度和抗压回弹模量均随着固化剂掺量的增加而增大；相同掺量下，偏硅酸钠对石膏的激发作用大于对水泥的激发作用，水泥掺入偏硅酸钠后，淤泥固化土的CBR值增大了3.4%～12.5%，而石膏掺入偏硅酸钠后，固化土CBR值增大了9.4%～41.7%；当固化剂A、固化剂C和固化剂D的掺量超过4%，固化剂B的掺量超过6%时，滨海淤泥固化土的CBR值能够满足《公路路基设计规范》中路基填筑用土CBR≥8%的要求；当固化剂A、固化剂C和固化剂D的掺量≥6%，固化剂B掺量≥8%时，抗压回弹模量能够满足《公路沥青路面设计规范》给出的路基填筑用土的抗压回弹模量要求。     

电石灰改良滨海盐渍土路基工程特性研究

滨海地区用盐渍土作为路基填料是交通建设需要解决的重大岩土工程问题之一。滨海盐渍土作为一种特殊土,具有溶陷、盐胀、腐蚀等不良的工程特性,为了解决滨海盐渍土的工程问题,进行了电石灰改良盐渍土路基填料的液塑限试验、室内CBR试验、回弹模量试验、干湿循环试验和冻融循环试验。试验结果表明,盐渍土经电石灰改良后,其物理、力学性能得到了有效改善,能够用于滨海地区高速公路路基修筑。该研究成果对滨海地区盐渍土路基的修筑具有参考价值。     

干湿循环对道基材料中粗砂的性能影响研究

依托南昌青云谱机场扩建项目,现场模拟机场跑道试验区,进行压实度试验、室外CBR试验、室内CBR试验以及道基反应模量试验,研究了雨旱季交替雨水反复浸泡干湿循环条件下,中粗砂作为道基材料,其力学性能变化规律。得出了道基材料中粗砂在干湿循环条件下,其力学性能与干湿循环次数的正反比例关系,及道基承载力随着干湿循环次数的增加呈现先陡降后趋于稳定的变化规律。     

多因素影响下预崩解炭质泥岩动回弹特性研究

为探究多因素影响下预崩解炭质泥岩的动回弹特性,通过动三轴试验研究偏应力、最小体应力、含水率、压实度和干湿循环次数对动态回弹模量的影响,并建立考虑上述因素影响的动回弹模量预测模型。研究表明：动回弹模量与最小体应力、压实度呈正相关关系,与偏应力、含水率呈负相关关系;在同一围压下,动回弹模量随偏应力增加而降低,降幅区间为14.1%～30.7%;含水率为6%时对应的动回弹模量最大;在围压和偏应力相同时,含水率从6%递增至10%,动回弹模量降幅区间为18.6%～35.5%;压实度从93%递增至96%时,动回弹模量增幅区间为4.47%～20.64%。采用干湿循环损伤因子表征干湿循环次数对动回弹模量的影响,发现损伤因子随干湿循环次数N增加可分为3个阶段,即快速增长阶段(N=0～1)、缓慢增长阶段(N=1～6)和增长稳定阶段(N=6～9)。各因素按显著性由高到低排序依次为：压实度、干湿循环、含水率、偏应力、最小体应力。建立的综合考虑约束效应、剪切效应、压实度、含水率和干湿循环的预测模型具有较高地准确性和适用性,可有效评估和预测湿热地区炭质泥岩路堤的动回弹模量。     

黄土填料CBR值与压实度及回弹模量的关系探讨

对甘肃陇西地区粘性黄土试样进行室内外试验,分析了在不同浸水时间条件下,CBR与压实度和回弹模量的关系,并对三者进行了回归分析,建立了CBR、压实度与回弹模量之间的二元线性回归方程,结果表明:黄土填料的回弹模量E0和土样的CBR值之间服从幂指数关系,且相关性良好。     

路基粉土动态回弹模量试验与预估模型研究

对不同含水率和压实度下的路基粉土进行动态回弹模量试验,结果表明：动态回弹模量随着围压的增大而增大,随着偏应力的增加而减小,其受围压的影响更为显著;随着含水率的增大而减小,随着压实度的增大而增大,受含水率的影响更为显著。最后采用物性指标参数塑性指数、含水率、压实度和力学指标参数CBR指标,建立路基粉土动态回弹模量预估模型。     

路基土动态回弹模量的试验研究

为明确路基土动态回弹模量的影响因素及其规律、解决其参数取值问题,采用三轴反复加载试验方法,对粉土和粘土进行一系列回弹模量测试。研究表明,回弹模量随围压和压实度的提高而增大,随循环偏应力和含水量的增大而减小;粘土回弹模量受应力状况、含水量等因素的影响较粉土更为显著。在全面分析现有回弹模量本构预估模型的基础上,采用三参数复合模型对试验结果进行拟合,获得不同压实度和含水量条件下粉土、粘土的回弹模量预估模型。通过与试验数据的对比,验证了该模型的正确性与可靠性。     

生活垃圾焚烧炉渣集料处治土性能与处治机理

为研究生活垃圾焚烧炉渣集料(BAA)对土的处治效果和机理,采用X射线衍射仪(XRD)分析了BAA的化学组成和矿物组成,测定了BAA处治淤泥质土和粉质黏土的承载比(CBR)、无侧限抗压强度和回弹模量,分析了BAA掺量、BAA养生龄期、饱水和干湿循环条件等因素对处治土强度和变形特性的影响,探究了BAA对土的处治机理.结果表明:随着BAA掺量的增加,养生龄期的延长,2种处治土的CBR值、回弹模量和水稳定性均呈增大趋势;BAA对粉质黏土性能的提升效果优于对淤泥质土性能的提升效果;BAA的摩阻效应及其提供的水硬特性和火山灰反应是处治土性能提升的主要原因.综合考虑,推荐采用高活性BAA对土进行处治,并适当提高BAA掺量,延长养生龄期.     

干湿循环对水泥改良细砂土强度影响试验研究

以柬埔寨西港高速为工程背景,从掺入比、龄期、干湿循环次数等方面,对水泥改良后的细砂土进行了无侧限抗压强度试验,分析了不同条件下水泥改良细砂土的土体抗压强度及变形规律,得到了水泥改良细砂土的基本力学特性。     

土壤固化剂在路基处理中的应用研究

针对城市道路路基、基层处理中,水泥、石灰及粉煤灰固化土存在的缺陷,对土壤固化剂在道路路基及基层中的应用进行研究。以空客A320总装线配套工程道路路基土为研究对象,进行了击实试验,室内无侧限抗压强度试验,CBR承载比、回弹模量试验,探讨了土壤固化剂对土壤强度及水稳性的影响。根据试验结果提出空客A320道路路基处理方案,并确定了保证施工质量的控制指标,为土壤固化剂在路基处理中的大面积应用提供技术支持。     

干湿交替对地基岩体变形影响及模量损伤

为明确开挖地基岩体所处环境湿度干湿交替作用对其力学特性损伤劣化作用,设置4种工况8组方案共24试样,探究了泥质粉砂岩在此因素下的变形规律及模量损伤程度。结果表明,与开挖初始状态相比,当环境湿度干湿循环变化时,泥质粉砂岩受荷变形显著增大,且其塑性变形比例增大,变形模量及永久变形模量显著降低。泥质粉砂岩岩体模量受干湿循环作用损伤劣化的程度,取决于不同应力状态塑性变形增量大小,其塑性变形增量与干湿循环次数符合对数变化规律。将岩体塑性变形增量作为干湿循环作用下岩体力学性质损伤变量,当采用刚性承压板法测定岩体模量时,建议将损伤变量、变形模量与永久变形模量相结合来评价环境湿度干湿作用对红层地基岩体模量损伤规律。     

干湿循环下红粘土力学特性衰减规律研究

采用三轴试验、回弹模量试验和固结试验研究了红粘土力学特性衰减规律,并从微观结构的角度分析了衰减机理,探讨了干湿循环下红粘土边坡、路基沉降和路面结构层厚度计算中的参数取值问题。研究结果表明,干湿循环显著降低了红粘土的强度指标,增大了变形指标,其中第一次干湿循环对红粘土力学指标的影响较大,经过一定次数的干湿循环作用后,强度与变形指标均趋于稳定。初始状态红粘土微观结构为凝聚结构,第一次干湿循环后成为叠聚式粒团结构,承载能力急剧衰减,3~5次干湿交替后,结构逐渐重新平衡,土样力学性能趋于稳定。建议干湿循环下路基边坡稳定性计算参数取值为:粘聚力稳定值为未经循环值的47%~57%,内摩擦角稳定值为未经循环值的45%~64%;路面结构层厚度计算中土基回弹模量稳定值为未经循环值的10%~46%;路基沉降计算中压缩系数稳定值为未经循环值的1.4~10.5倍。     

干湿循环对粉砂土改良膨胀土裂隙及强度影响

为探究黄泛区粉砂土改良膨胀土路基在干湿循环作用下裂隙发育与强度的影响规律,设计并开展了室内干湿循环试验,分别进行了11%、13%、15%、17%四种不同含水率下改良膨胀土经历不同干湿循环次数的直剪试验,然后采用MATLAB开发的图像处理技术对干湿循环作用后的土样裂隙进行定量分析,探讨改良膨胀土的裂隙率和抗剪强度的关系。结果表明:随着含水率的增大,改良膨胀土的裂隙率、黏聚力和内摩擦角逐渐减小; 当含水率一定时,裂隙的发展随干湿循环次数的增加而增大,改良膨胀土的黏聚力和内摩擦角随着裂隙率的增大而减小; 当含水率为11%时,前两次干湿循环作用导致改良膨胀土的裂隙快速发展,裂隙率曲线较陡,黏聚力下降较快,但是内摩擦角变化不大,改良膨胀土的裂隙率和黏聚力的判定系数达到0.95; 当含水率为17%时,前4次干湿循环作用下改良膨胀土的裂隙虽然发育迟缓但裂隙率增长较快,4次干湿循环之后裂隙率的增长变得不明显,裂隙率曲线较平缓,黏聚力和内摩擦角下降较少,改良膨胀土的裂隙率和黏聚力的相关系数仅为0.70。     

考虑变围压因素的饱和软黏土循环纯压动力特性

饱和土体的动力特性表现出对应力路径的依赖性。越来越多基于变围压动三轴的试验结果表明：循环围压应力路径对砂土等颗粒材料的变形和回弹特性存在较大的影响。基于变围压动三轴试验,通过循环偏应力与循环围压的耦合模拟真实交通荷载下竖向循环正应力与水平循环正应力的耦合,研究了循环围压对饱和软黏土孔压、永久和回弹变形的影响。试验结果表明：在不排水条件下,与常规恒定围压动三轴试验结果相比,循环围压的存在较大程度地改变了孔压的发展规律,减少了永久变形的累积速度,同时增加了回弹变形（即减少了回弹模量）;循环围压幅值与循环偏应力幅值的比值（RPD）越大,永久应变的减少值与回弹应变的增加值越大;并进一步建立了考虑循环围压因素的饱和软黏土永久沉降和回弹模量预测模型。     

水泥固化剂稳定粉砂土的强度特性试验研究

通过一系列室内试验,系统的研究了不同配合比的水泥固化剂稳定粉砂土的多项力学特性的变化规律及相关关系。试验结果表明:随着龄期的增加,水泥固化剂稳定粉砂土的无侧限抗压强度和劈裂强度均显著增长,通过调整水泥固化剂稳定粉砂土的配合比设计,其强度与刚度性能能够满足干线公路和市政道路路床及底基层的设计要求,且水泥固化剂稳定粉砂土的无侧限抗压强度与劈裂强度之间的线性相关关系良好。     

干湿循环对深部粉砂岩蠕变特性影响的试验研究

为探究围岩含水率变化对深部岩体长期稳定性的影响,以朱集东煤矿-906 m处粉砂岩为研究对象,借助ZYSS2000型岩石高温高压蠕变仪,采用分级加载方式,对不同干湿循环次数粉砂岩试件开展单轴压缩蠕变试验。试验结果表明,随干湿循环次数增多,粉砂岩轴向蠕变应变和轴向稳态蠕变速率呈非线性增大,瞬时变形模量呈对数降低,且轴向蠕变应变和轴向稳态蠕变速率在1次干湿循环后出现较大增幅,瞬时变形模量在干湿循环0~1次阶段劣化度最大,为10.06%;不同干湿循环作用后的粉砂岩试件在最后一级应力作用下发生蠕变破坏的规律基本一致,且在相同的破坏应力下,随干湿循环次数的增多,粉砂岩试件蠕变破坏全程历时逐渐减小,减速蠕变段和加速蠕变段占全程历时的比例逐渐升高;粉砂岩的长期强度随干湿循环次数的增多逐渐降低,且在1次循环以后出现较大的降幅;粉砂岩的蠕变破坏特征随干湿循环次数增多呈现出由张拉破坏向剪切破坏转化。     

季冻区粉砂土冻融循环后的强度研究

粉砂土的毛细作用较发达,在季冻区冻胀现象较为显著。为进一步了解粉砂土在冻融循环后的强度变化规律,在不同试验路段选取具有代表性的土样,在最佳含水率、不同干密度的条件下进行了不同冻融循环次数的室内CBR试验,试验结果表明,各标路基土在经过冻融循环作用后CBR强度均有所降低,在第1个冻融循环的作用后CBR的衰减程度较大,经过第2、第3个冻融循环后CBR强度虽然有所衰减但衰减程度相对较小。文中的研究可为今后季冻区粉砂土路基及类似土质路基的施工和设计提供理论支撑。