季节性冻融对滞洪区改良路基性能的影响

针对苏北黄泛区粉土路基受季节性冻融的影响,对水泥、石灰、粉煤灰不同组合的12种粉土路基改良填料开展冻融环境下抗压强度、质量损失(抗冲刷能力)的试验研究,分析不同组分下改良土的抗冻性能。结果表明,随着冻融循环次数的增加,粉质土抗压性能及质量完整性逐步衰减,衰减过程具有明显的阶段性。水泥粉煤灰改良土的抗冻效果明显优于水泥石灰组合,水泥石灰改良土在冻融循环后由于材料脆性变强而使得填料更易崩解。在各组分对冻融破损的抑制方面,水泥的胶结作用显著,在水泥质量分数为2%～7%时,可以抑制冻融导致的强度衰减,提升抗冲刷能力; 石灰能一定程度改善填料抗冻性,但由于其自身的膨胀性又对质量损失控制、抗冲刷能力存在不利影响; 而粉煤灰的添加却可以在抑制强度衰减尤其保持质量完整性方面发挥着重要的作用。添加5%水泥及15%粉煤灰的改良组合可使苏北黄泛区季节性冻融环境下粉土路基具有较优异的抗冻性能。     

煤渣改良路基填料冻融力学行为的机理分析

为研究冻融循环作用对煤渣改良路基填料的力学性能影响,揭示其作用机理,对红黏土试样开展了冻融循环试验和固结不排水三轴压缩试验,并对试验后的试样进行电子显微镜扫描以及微观结构定量分析。研究表明:掺入煤渣能够有效改良路基填料力学性能,改良效果与煤渣掺量呈正相关,应力应变曲线表现出硬化性;随着冻融次数的增加,改良路基填料应力-应变曲线仍为应变硬化型,但其破坏应力显著地衰减,土体颗粒间的黏结作用减弱,成型的块体减少,裂隙发育快,孔隙增大增多,接触形式由面-面接触逐渐过渡为边-面接触,最后发展为边-边或点-面接触,此外不论是总的孔隙面积、周长,还是最大的孔隙面积、周长、平面孔隙度都增大。     

滞洪区路堤改良路基填土CBR试验研究

滞洪区亚粘土作路基基层、底基层填料土必须进行固化改良,本文采用石灰—粉煤灰、水泥—粉煤灰组合和水泥—石灰组合对其进行改良研究,以承载比CBR值作为指标,针对不同的压实度、固化剂不同配合比掺量开展了系列试验,并进行了分析和讨论.试验结果表明,三种改良填料土的抗压强度,随着压实度增加,分别先呈现不同比例的增长,但增加到一定值后,开始趋于平稳或弱有减少,可控制压实度在93%～96%之间,能兼顾施工质量与经济.水泥—粉煤灰组合改良土和石灰—粉煤灰土在水泥或石灰掺量一定时,其承载比随着粉煤灰掺量的增大呈先增大后减少;水泥—石灰组合和石灰—粉煤灰组合改良土在水泥或粉煤灰掺量一定时,其承载比也随石灰掺量的增大呈先增大后减少.三种改良土粉煤灰、石灰掺量都存在最佳配合掺量,基于试验结果,笔者就三种改良路基土给出了建议的配比.     

冻融对严寒地区湿地软土路基累积应变影响

以绥满高速卧白施工段湿地路基软土为研究对象,将土样经过不同冻融循环处理后,使用动三轴仪器进行试验,分析该湿地地区的路基软土受冻融作用后,在不同动应力下累积应变随振次的变化规律.结果表明:在加载初期(振次N≤500),累积塑性应变会随着振次的增加而迅速增加,而当振次N≥1000后,其增长速率逐渐减缓且趋于平稳;随着冻融循...     

石灰改良膨胀土路基施工技术研究

膨胀土是一种具有高分散性和大膨胀收缩特性的特殊黏土,具有多裂隙性、超固结性和湿胀干缩等特点.当道路工程施工时遇到膨胀土地质条件时,必须采取有效的措施对路基填料进行处治.否则,路基填筑完成后在大气应力的作用下将产生收缩开裂、松散、剥落等病害,导致道路失稳破坏.文章以合肥市包河区太原路(重庆路—黑龙江路)为案例背景,通过工...     

低液限粉土路基压实不同检测指标对路基稳定性影响的试验研究

从室内试验出发,对比了国内外两种路基压实控制指标对路基稳定性的影响,得出了采用空气率控制路基压实质量的可行性结论。     

冻融循环对化学改良黄土性能的影响

针对我国西北、华北地区广泛分布的黄土,选用新型高分子固化材料SH进行黄土化学改良,进行了SH改良黄土抗冻性试验,研究固化黄土在水和负温共同反复作用下的抵抗能力,得到了不同冻融次数条件下改良黄土的无侧限抗压强度等的变化规律。研究结论对于寒冷地区渠道和路基工程建设等有重要意义。     

石灰改良膨胀土及在市政道路路基工程中的应用

在公路施工中,有时会不可避免地遇到沿线分布有不良土质地段和土源,如膨胀土等,如何确保工程的稳定与安全,是工程建设成败的关键。本文主要结合我地区某市政道路的施工案例,对石灰土改良膨胀土路基的基本特性和主要填筑施工工艺做了探讨和阐述。     

考虑冻融因素的石灰改良黄土力学特性及边坡稳定性分析

为了研究冻融循环对石灰改良黄土边坡的稳定性影响,通过直剪试验和土水特征试验获得了石灰改良黄土在不同冻融循环次数下的抗剪强度和土水特征变化规律,并利用MIDAS GTS NX软件采用强度折减法分析高填方黄土边坡的稳定性。结果表明:土样的内摩擦角和黏聚力都随着养护龄期的增加而增加,随着冻融循环次数的增加,土样的内摩擦角会先增加后逐渐趋于平稳,而黏聚力会先下降后逐渐趋于平稳;石灰改良黄土在第一次冻融循的最低温度时其基质吸力最大,第二次冻融循环时,其基质吸力最小,其后土体的基质吸力有所提高。冻融循环会造成边坡渗透流速的增大;冻融边坡模型的孔隙水压力变化趋势与未冻融边坡相同,孔隙水压力在边坡模型底部为正值,靠近边坡顶部逐渐减小,至坡顶为最小值。冻融循环会造成边坡在降雨工况下的应变增大,影响边坡的安全稳定性;浅层冻融对于高填方改良黄土边坡安全性影响很小。     

水泥-沥青粉复合稳定粉土的强度及渗透特性

为解决黄河冲积粉土强度低、路用性能差等工程应用问题。本文以水泥和沥青粉作为改性剂,对黄河冲积粉土进行复合稳定。基于无侧限抗压强度试验、核磁共振试验和渗透试验,探究了水泥-沥青粉复合稳定粉土在标准养护条件下的龄期强度、孔隙分布及渗透系数的演化规律。结果表明：水泥-沥青粉稳定粉土具有良好的力学性能,7d龄期的无侧限抗压强度为976 kPa,且试样饱和后的强度损失较小;稳定粉土的孔隙特征是其力学强度及渗透性能的重要影响因素,饱和稳定粉土的核磁共振试验结果表明,随着养护龄期的增加,稳定粉土的孔隙率减小,稳定粉土的渗透系数随龄期的增加呈指数函数关系减小,同时稳定粉土的无侧限抗压强度对含水状态的敏感性降低。     

用黄河淤泥砂作承重烧结砖的实验研究

以黄河淤泥砂为主要原料,掺加部分粘土和粉煤灰进行了承重烧结砖的研究。通过对原料的理化性能分析,制定了不同实验方案,并对各方案实验结果进行对比,研究。研究结果表明利用黄河淤泥沙配以粘土和粉煤灰生产烧结砖是可行的。     

大连地区路基软土冻融循环三轴试验研究

以大连海事大学附近黄浦路路基土为研究对象,通过SLB-1型三轴试验仪进行不同冻融次数的三轴压缩试验,研究冻融对土的特性的影响.在不同围压(0～ 800kPa)和不同冻融循环(0～ 20次)的组合条件下,获得含水率、主应力差-应变、强度参数的变化规律.试验结果表明:相同冻融次数时,剪切强度随围压增大而增大;相同围压下土的内摩擦角、黏聚力和剪切强度随冻融次数的增加呈现先减小后增大的趋势;含水率随冻融次数的增加先升高后降低.转折点对应冻融次数在7次左右.采用超固结效应机理对冻融过程特性变化进行分析.     

矿渣-钢渣-脱硫石膏-水泥稳定粉土的强度及固化机理

采用矿渣、钢渣、脱硫石膏和普通硅酸盐水泥联合制备固化剂,对黄河冲积粉土进行改良固化,在提高工业废渣资源化利用的同时,以期解决黄河冲积粉土强度低、水稳性差等路基工程应用难题。首先,基于无侧限抗压强度试验、水稳性试验和干湿循环强度试验探究固化剂掺量和养护龄期对固化粉土强度的影响规律,确定固化剂的最优掺量;其次,针对最优固化剂掺量的固化粉土,开展不同龄期固化粉土的渗透性试验,同时结合核磁共振测试、矿物成分分析以及电镜扫描,揭示固化粉土的矿物成分及微观结构的演化规律。研究结果表明：矿渣-钢渣-脱硫石膏-水泥固化粉土的最优掺量为干燥粉土质量的10%;固化粉土的水化产物主要为水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和钙矾石晶体(AFt);水化产物的粒间胶结和填充作用使土颗粒间形成致密结构,增强了固化粉土的力学强度、水稳性和抗渗性能。     

干湿循环下钢渣微粉水泥改良膨胀土强度特性试验研究

膨胀土作为一种非饱和黏性土,因其吸水膨胀失水收缩的特性而成为一种具有危害性的地质土体,尤其在干湿气候交替变化的环境中,更会因其湿胀干缩产生变形导致工程事故的发生。通过使用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下的强度特性变化规律。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作用下其无侧限抗压强度变化规律。试验结果表明:3种改良土体的强度都随养护龄期的增加而增大,并且在干湿循环作用下四种土体都有不同程度的强度损失,但在强度上总是呈现出Es-SSP-C-NEs-CEs-SSP-CEs的规律,意味着在改良效果上Es-SSP-C-N更优于另外两种方案。     

黄河三角洲粉质土前期固结压力的探讨

通过对黄河三角洲海港地区粉质土的室内实验,从物质组成、结构形态和沉积环境的角度阐述了黄河三角洲粉质土前期固结压力的特性,并探讨其含义.通过试验发现,作为一种性质较为特殊的区域性土,黄河三角洲地区广泛存在的粉质土的前期固结压力所表现出的规律与传统的土力学理论并不相符.经分析认为,黄河三角洲粉质土的前期固结压力主要受土的成因、结构和成分的制约,上覆压力的影响甚微.     

对黄土高原的新认识

在分析黄土高原地貌与沉积特征的基础上,确定了黄土层下6种不同类型的基底地形,其上黄土层厚度与黄土地貌的空间差异均与基底地形的类型有关.根据黄土高原的地貌结构与成因,结合晋陕峡谷区新生代晚期地壳平均抬升速度的讨论,论证了黄土高原在成因类型上完全不同于剥蚀高原、构造高原、熔岩高原等各种高原类型,它是一种独特类型的叠加高原.正因为其类型的独特性,黄土高原在周缘特征和区域自然环境特征上,均有别于其他任何类型的高原,也使它成为水土流失量和速度最大的高原.     

低液限粉土改性机理及加固材料研究

低液限粉土较一般土质粒径集中级配差,孔隙率大,毛细作用剧烈若直接用作路基填土会导致路基难以压实,强度低,水稳定性差,对路基造成极大的危害。根据相关的室内试验对低液限粉土特性进行分析,通过在低液限粉土掺入一定配比的改性加固材料如石灰、水泥、水玻璃、粘土等改善低液限粉土的物理特征,提高强度。试验证明掺入水泥和水玻璃能有效的提高低液限粉土强度提高,水泥提高效果较增幅小,掺入小比例的水玻璃可以大幅提高粉土的强度。     

硫酸铵和硫酸钠溶液侵蚀下水泥土力学性质试验研究

为研究硫酸铵和硫酸钠溶液侵蚀下水泥土的力学性质,将制备的水泥土试块置于不同浓度的硫酸铵和硫酸钠溶液中进行长期(150 d)浸泡,通过无侧限抗压强度试验,得到无侧限抗压强度随侵蚀溶液浓度和侵蚀时间的变化规律,分析硫酸铵和硫酸钠溶液侵蚀对水泥土力学性质的影响。研究结果表明:硫酸铵和硫酸钠溶液对水泥土均具有侵蚀作用,浓度越大,侵蚀越显著;浸泡时间越久,侵蚀越明显;在侵蚀早期,硫酸钠浓度在一定范围内对水泥土的抗压强度增长有利,在短期内硫酸钠溶液可以提高水泥土试块无侧限抗压强度;在相同SO_4~(2-)浓度下,硫酸铵溶液侵蚀下的水泥土抗压强度要低于硫酸钠溶液侵蚀下的抗压强度,铵盐会对水泥土的力学性质产生影响;硫酸盐对水泥土的侵蚀作用要远大于铵盐对水泥土侵蚀作用。     

胶结土坝漫顶溃坝模型试验研究

通过开展大尺度胶结土坝溃坝模型试验,对胶结土坝在洪水漫顶作用下的流速分布、坝体侵蚀的变化过程进行了分析,以验证胶结土坝漫顶不溃的可能性。试验结果表明：模型填筑胶结土28 d无侧限抗压强度达到4 MPa以上;胶结土坝在最大坝顶水头为55 cm、下游坡比1∶2、最大流速达5.6 m/s条件下,漫顶冲刷44 h未发生溃决破坏;漫顶冲刷后下游坝坡最大侵蚀深度为10 cm,平均侵蚀深度仅为1.07 cm;胶结土坝可有效防止洪水漫顶冲刷引发的溃决破坏。