生物酶改性膨胀土室内三轴试验研究

采用室内三轴试验,研究了生物酶、石灰、水泥改良膨胀土的应力-应变曲线及强度特性,探讨了生物酶、石灰、水泥含量对改良膨胀土强度影响的变化规律。试验结果表明:1)改良膨胀土的偏应力随轴向应变的增加而增加,掺生物酶改性膨胀土的试验曲线表现为硬化型,掺石灰、水泥改性膨胀土试验曲线表现为软化型;2)掺生物酶、石灰、水泥能提高膨胀土体承受偏应力的强度,相同围压下,掺1∶300(酶与水的质量比)生物酶试样承受的偏应力最大,掺7%的石灰次之,最后为掺9%的水泥;3)通过比较分析强度提高系数R可知,掺1∶300(酶与水的质量比)生物酶对提高膨胀土抗剪强度效果最佳。以上研究结果为娄益高速处置膨胀土路基提供量化资料,同时也为其他膨胀土工程提供参考。     

合肥膨胀土阳离子改良试验及微观机制分析

以合肥典型膨胀土为研究对象,利用石灰与十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)混合物作为添加剂对膨胀土进行改良,通过界限含水率试验、直剪试验、不固结不排水三轴压缩试验、自由膨胀率试验和扫描电镜(SEM)试验,对比分析了两种不同膨胀潜势膨胀土改良前、后基本物理力学性质变化情况和改良效果,并基于双电层理论进行改良微观机制分析。试验研究结果表明:膨胀土改良后,黏粒含量减小,粉粒含量增多,塑性指数降低,亲水性减弱,膨胀潜势得到有效抑制,自由膨胀率低于40%,变为非膨胀土,抗剪强度得到提高。通过SEM观察微观结构发现:改良土土粒产生团聚作用并胶结成整体,土颗粒间胶结力增强,水稳定性提高。CTMAB与石灰相互促进、激发,形成协同作用,通过离子交换、吸附、包裹、胶结等一系列复杂的表面物化反应,使土粒扩散层厚度变薄,膨胀土对水"敏感性"降低,强度提高,工程性质得到明显改善。     

合肥滨湖新区膨胀土石灰改性室内试验研究

针对合肥滨湖新区膨胀土及其石灰改性土,进行石灰改良的击实和无侧限的室内试验。试验结果表明:滨湖地区膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性,无侧限抗压强度值低于1MPa,不能满足路基的强度要求,需要改性。经过改性,最佳含水率大幅度提高,并提高了土体的抗压强度,满足路基强度要求。     

溴烷铵改良膨胀土性能试验研究

针对膨胀土不利的工程特性,结合膨胀土地区路基边坡防护工程,采用溴烷铵进行膨胀土化学改良试验.试验研究改良土的液塑限、膨胀性、力学强度、水稳定性.结果表明,溴烷铵改良膨胀土的液限减小、塑限增加、塑性指数明显降低,自由膨胀率、膨胀力较素土有较大降低,膨胀速率减小,土体力学强度指标、地基承载力有明显提高,水稳定性显著改善.膨胀土地区路基边坡防护工程中,采用溴烷铵改良膨胀土工程性质,是较经济且施工简单的改良方法.     

HTAB改良膨胀土性能试验研究

针对膨胀土的不利工程特性,结合膨胀土地区路基边坡防护工程,采用HTAB进行膨胀土化学改良试验,研究改良土的液塑限、膨胀性、力学强度、水稳定性。结果表明,HTAB改良膨胀土的液限减小、塑限增加、塑性指数明显降低,自由膨胀率、膨胀力较素土有较大降低,膨胀速率减小,土体力学强度指标、地基承载力明显提高,水稳定性显著改善。在膨胀土地区路基边坡防护工程中,采用HTAB改良膨胀土工程性质,是较经济且施工简单的改良方法,对膨胀土地区路基边坡防护有推广应用价值。     

石灰改良膨胀土重塑后的工程特性研究

为研究石灰改良膨胀土重塑后的工程特性,进行了素土、石灰改良膨胀土及重塑石灰改良膨胀土在90％、93％及95％压实度下土体的固结试验及直剪强度试验,对比分析了3种土体的工程特性.试验结论显示:重塑石灰改良膨胀土的压缩系数α1-2介于素土与石灰改良膨胀土之间,是石灰改良膨胀土的1.6～1.7倍,是素土的0.7～0.8倍.在...     

基于生物酶改良膨胀土的试验研究

采用新型实用生物酶固化技术,对娄底至益阳高速公路路基膨胀土开展了物理性质、胀缩性质、强度性质的试验研究。试验结果表明:经过生物酶改良的改性膨胀土的液限、塑限和塑性指数均有所降低,但效果不明显,而其膨胀性指标:自由膨胀率、无荷膨胀率和50k Pa下有荷膨胀率显著降低。生物酶改性膨胀技术能提高土体的抗剪强度且效果优于掺石灰改性膨胀土技术。通过试验得到的生物酶改性膨胀土的最佳酶水质量比为1∶300。     

降雨/蒸发对膨胀土边坡稳定性影响研究

为深入研究降雨/蒸发作用对膨胀土边坡稳定性的影响,本文将改进的二维渗流模型与极限平衡分析法相结合,计算分析降雨、蒸发两种不同类型的气候作用下试验场地膨胀土边坡体内的渗流场变化及边坡的稳定性;结合试验边坡的现场监测资料,论述了膨胀土边坡的失稳机理。本文的研究表明:持续降雨引发土体吸力降低、强度衰减、有效应力降低并在坡脚处首先达到极限平衡状态;蒸发作用使浅层土体含水量降低,吸力增加,但同时也出现的收缩作用将产生裂隙而折减土体强度且增强渗透性,但土体内吸力的大幅提高则起主导作用。本文的研究成果将有助于分析评价膨胀土边坡在遭受干湿循环作用下的长期稳定性。     

两种膨胀土改性方案的比较试验研究

在膨胀土中分别掺入阳离子聚丙烯酰胺、粉煤灰改良膨胀土。试验从改良膨胀土自由膨胀率、抗剪切强度、团聚体水稳定性几个方面比较两种改良剂改性膨胀土的优缺点。试验结果显示,在考虑工程强度上建议采用粉煤灰这类水泥类土壤改良剂;在水土保湿方面,掺入少量的阳离子聚丙烯酰胺类的高聚物即可达到良好的效果;在既考虑工程的强度要求,又顾及环境的保护下,建议采取两类改良剂的混合物来改良膨胀土。     

石灰改良膨胀土强度特性试验研究

结合沪汉蓉通道武康二线铁路路基膨胀土改良试验研究,通过室内试验研究了石灰改良膨胀土的工程特性。液、塑限及膨胀率试验表明掺入石灰可显著降低其塑性及膨胀性。通过强度特性试验证明:改良土强度随龄期的增长和石灰掺合量的增加而增大;石灰掺入膨胀土可以有效提高其水稳定性。     

固化液改良膨胀土性能的试验研究

笔者合成了一种具有抑制膨胀土膨胀性的固化液 ,按不同比例向膨胀土内添加固化液 ,并用添加固化液后的膨胀土击实成试样 ,根据不同条件对试样进行保湿养护 ,随后又对试样进行了浸水试验、浸水后无侧限抗压强度试验、直接快剪试验 ,试验结果表明其固化膨胀土的水稳定性比膨胀土的好 ,浸水后的强度比膨胀土浸水后的强度高。本文结果具有工程应用价值     

膨胀土及其改良土静动力特性对比分析

研究了膨胀土及其改良土的基本物理性质，进行了膨胀土的静动三轴试验。通过资料对比，发现膨胀土的静应力-应变曲线呈硬化型，改良土的呈软化型，改良土的静强度和粘聚力比膨胀土的大：发现两类土的动应力都存在一个门槛值，由此将土体的变形分为稳定型及破坏型，得到了累积塑性变形与循环荷载次数间的关系表达式：还研究了两类土的骨干线、动弹性模量-动应变曲线的变化规律，未发现动荷载频率对土体变形有显著影响。     

阳离子型化合物改良膨胀土试验研究

为探究不同阳离子化合物改良膨胀土工程特性的实际效果,并确定最佳复合配比,分别选用硅酸钠(Na₂SiO₃)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为改良剂,对改良土样进行一系列物理力学性能研究。结果表明:随着两种改良剂的掺入,膨胀土的液塑限、胀缩率、强度均有明显改善与提高;界限含水率指标上,两种改良剂改善效果相差不大;CPAM更有效降低土的膨胀性;Na₂SiO₃在降低土的收缩性和提高抗剪强度方面效果更明显。选用0.6% CPAM与Na₂SiO₃进行复掺,随着Na₂SiO₃掺量的增加,改良土的无侧限抗压强度呈现先增长后降低的趋势,4% Na₂SiO₃和0.6% CPAM复掺效果最佳且水稳性更优,扫描电镜(SEM)显示复掺改良后膨胀土由弯曲起皱片状结构转为块状结构,提高了土体的密实性和强度。     

膨胀土与改性膨胀土的动力特性试验研究

在成都绕城路膨胀土路基改性试验研究的基础上,利用动三轴试验研究膨胀土及改性膨胀土在重复荷载作用下的永久变形及动力特性。分析了不同围压下弹性应变、累积塑性应变和动应变与荷载重复作用次数之间的关系,在双对数坐标系中比在普通坐标系中能更好地区分累积塑性应变的3个阶段。当忽略第1和3阶段时,累积塑性应变与荷载作用次数之间在双对数坐标系中近似呈线性关系。膨胀土的动应变与荷载作用次数之间也有类似的关系。比较了膨胀土与改性膨胀土的动力特性(如动弹性模量、动粘聚力、动摩擦角、阻尼比等),表明经改性后膨胀土的力学特性得到了明显增强。     

废弃轮胎胶粉改良膨胀土的抗剪强度研究

 为了提高资源的循环利用,减少废弃轮胎对环境的潜在影响,对废弃轮胎胶粉改良膨胀土的强度特性进行研究。在不同含水量15%,18%,21%下,以不同比例废弃轮胎胶粉10%,20%,30%与膨胀土混合后进行固结快剪实验。在试验过程中综合考虑法向应力,胶粉含量对膨胀土抗剪强度的影响,以及剪切位移与对应的剪应力的关系,总结出膨胀土改良后的抗剪强度变化特征。结果表明内摩擦角和膨胀土的抗剪强度随废弃轮胎胶粉含量的增加而增大,内摩擦角的变化不大,黏聚力的变化较为显著。同时证实了废弃轮胎胶粉改良膨胀土效果较为显著,为膨胀土改良提供了一个新的改良方法。     

安阳地区膨胀土改性及动力特性试验研究

对安阳地区膨胀土进行了改性试验和动力特性试验研究,改性剂采用石灰按不同的比例进行试验。通过不同石灰掺量下改性土的常规试验、强度试验和动力三轴试验研究。得出改性后的土样其工程特性和力学强度指标都有了较大幅度的提高。结合具体施工条件,石灰掺量可取6%~7%,最佳含水量取15%~18%,最大干容重取18.2kN/m3,压实度大于95%可满足工程要求。     

非饱和膨胀土抗剪强度的试验研究

膨胀土是一种特殊的非饱和土，经典的土力学理论在膨胀土问题中己显得无能为力。因此，用非饱和土力学理论来研究膨胀土问题在理论和实际两方面都具有重大意义。在非饱和土抗剪强度理论中，吸力的量测在工程实际中仍没有一种简单易行的方法。基于这种实际情况，试图通过其他间接的途径来代替吸力的量测，以确定非饱和土的吸附强度。对于膨胀土这种典型的非饱和土，膨胀力是其很重要的性质之一，它的大小受含水量的影响很大；另一方面，膨胀土的抗剪强度也随含水量的变化而不断地变化。进行了大量的膨胀力试验和抗剪强度试验，以确定膨胀土的膨胀力与吸附强度是否有一定的关系。通过对黑山土和梅山土的重塑试样试验得到的试验数据分析发现：膨胀力和含水量之间存在良好指数关系；粘聚力的对数和内摩擦角均随含水量的增大线性减小；非饱和膨胀土的吸附强度与膨胀力之间存在较好的线性关系，并在此基础上优化了非饱和膨胀土抗剪强度公式。     

膨胀土石灰改良室内试验研究

通过对采取的代表性弱膨胀土和中等膨胀土试样进行石灰改良前后的室内试验研究,得到膨胀土改良前后的土性变化规律,试验研究结果表明膨胀土填料经石灰改良后,其粘粉粒含量减小、塑性指数降低、胀缩性降低、力学强度提高、压缩性减小、水理性增强,填料的工程性质大大改善,可用于高速铁路路基填筑.     

干湿循环对纤维膨胀土特性影响的试验研究

为了研究干湿循环对膨胀土和聚丙烯纤维膨胀土强度的影响,进行了大量的试验研究。试验结果表明,膨胀土和纤维膨胀土随着干湿循环次数的增加,裂隙逐渐发展,土样的整体性遭到破坏,抗剪强度也随着循环次数的增加而降低;纤维可以增加膨胀土强度,提高土体的整体性。膨胀土和纤维膨胀土的粘聚力随着循环次数增加而降低的趋势一致,表明纤维是以强...     

电石渣改良膨胀土试验研究

膨胀土吸水体积膨胀,失水体积收缩的特性,给工程建设带来的危害屡见不鲜。因此如何改良膨胀土,显得尤为突出。化学改良法是膨胀土改良的常用手段之一。电石渣是工业制乙炔的主要废弃物,其堆放不仅占用大量土地,而且会造成环境及地下水污染等。通过系统的室内试验,探讨利用电石渣改良膨胀土的方法,掌握电石渣改良膨胀土的物理、力学性质及胀缩性特征。试验结果表明:随电石渣掺量的增大,改良土的最优含水率逐渐增大,最大干密度逐渐降低;塑性指数随电石渣掺量的增大先增大后降低;改良土的自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率均随着养护龄期的增长呈减小趋势;随养护龄期的增长,改良土的压缩模量呈增大趋势,压缩系数呈减小趋势;改良土的抗剪强度随养护龄期增长主要体现在黏聚力、内摩擦角及无侧限抗压强度均随养护龄期的增长而增大;通过试验得到电石渣改良膨胀土的最优掺量为10%。扫描电镜的结果也验证了随养护龄期的增长,改良土的强度增大,胀缩性减弱。