石灰改良膨胀土的工程特性试验研究

通过石灰改良膨胀土在不同石灰掺量和养护龄期的一系列室内试验,获得其物理性能、力学性能、水稳定性等各项指标的变化规律,结合石灰改良膨胀土的作用机理,对其工程特性进行了相关分析。研究结果表明:石灰可以显著改善膨胀土的物理、力学、水稳性等性能;随着石灰掺量的增加,石灰改良膨胀土的黏聚力和内摩擦角均呈现出不同程度的递增趋势,其水稳性也显著提高;随着养护龄期的增加,黏聚力呈现明显递增趋势,内摩擦角并没有发生明显变化;建议合理的石灰掺量为4%,养护龄期为7 d。     

消石灰改良膨胀土室内试验研究

膨胀土因其显著的胀缩特性不能直接用作路基填料,基于某铁路项目,将3%、5%、7%的消石灰掺入膨胀土中进行改良,研究了不同掺量的改良膨胀土不同龄期的自由膨胀率、胀缩变形以及抗剪强度参数随干湿循环次数的变化规律.结果表明:3%以上掺量的消石灰即可有效地抑制膨胀土的自由膨胀率;5%以上掺量则可有效抑制干湿循环过程中膨胀土裂隙的发展,大幅减少每次干湿循环的胀缩变形,保证抗剪强度不被削弱.     

粉煤灰改良膨胀土不良工程特性试验研究

以南京市秦淮东河的膨胀土为研究对象,采用工业废料粉煤灰作为改良剂,通过自由膨胀率试验、界限含水率试验、干湿循环试验、快剪试验以及渗透试验来研究粉煤灰改量膨胀土不良工程特性的试验效果.试验结果表明,粉煤灰改良膨胀土降低了胀缩性,自由膨胀率随粉煤灰掺量的增加而减小;改良土较素土液限降低,塑限升高,塑性指数呈减小趋势;掺入粉煤灰可以提高膨胀土抗剪强度,而且黏聚力和摩擦角均随粉煤灰掺量的增加而增大;粉煤灰的掺入提高了膨胀土水稳性,能够抑制膨胀土干湿循环过程中的裂隙发展和强度衰减,并改善了膨胀土的低渗透性.     

膨胀土CBR膨胀特性的试验研究

现有的膨胀土膨胀变形试验研究主要是在三轴仪和轻便压缩仪上进行的,本文采用CBR试验进行了膨胀土及石灰改良膨胀土的膨胀变形对比试验研究,得到其膨胀量与时间、膨胀速率的变化规律,对工程实际具有一定的参考价值.     

微生物对引江济淮工程膨胀土改良效果室内试验

以引江济淮工程江淮分水岭段强膨胀土为研究对象,从非膨胀土中分离微生物,筛选出一种将强膨胀土改良为弱-中等膨胀土微生物菌株,观察其菌落形态和革兰氏染色形态并进行16SrRNA测序,鉴定该微生物菌株为枯草芽孢杆菌。采用正交试验设计,得到枯草芽孢杆菌最佳养护条件：含水量质量百分数为40%,掺菌质量分数为3%,养护温度为5℃,起始pH为7.5。在此条件下养护,膨胀土自由膨胀率与对照比较最大降幅为21.7%。     

水玻璃改良膨胀土的室内试验研究

为研究水玻璃改良膨胀土不利工程特性的实际效果,本文以芜申线航道整治工程中南京高淳地区的膨胀土滑坡治理为研究背景,通过室内试验对改性土的界限含水率、击实特性、膨胀特性、裂隙开展特性、力学强度展开了研究。研究结果表明：随着水玻璃掺量的增加,改性土的塑限逐步提高,液限逐步降低,可塑性降低,土中粘粒含量、亲水性矿物减少;改性土的最大干密度逐渐降低,最优含水率逐渐增加,击实曲线渐趋平缓;改性土的膨胀特性得到明显抑制;改性土强度随水玻璃掺量的增加有明显提高。可见掺入一定量水玻璃改良膨胀土在工程中是可行的。     

广西典型膨胀土三向膨胀规律室内试验

采用自制的三向膨胀仪,以及与之相应的原状土取样器、重塑土制备器,以广西南宁、宁明4种典型膨胀土为研究对象,开展膨胀土三向膨胀率及膨胀力试验.试验结果表明:膨胀土三向吸水膨胀时程曲线分为快速、缓慢及趋于稳定3个阶段,并且3 h可完成膨胀的80%～90%;膨胀率及横向、竖向膨胀力存在明显差异,并随干密度增大而增大;在相同初始条件下,原状膨胀土与重塑膨胀土三向膨胀率存在明显差异,在相同初始水的质量分数条件下,竖向与横向膨胀力之比R₀随着干密度的增大而增大;试样吸水膨胀后水的质量分数均匀,试验方法可行,仪器测试数据可信.     

皖西压实膨胀土膨胀特性试验研究

依托周集-六安高速公路,采集典型弱、中膨胀土样开展了系统的试验研究,探讨了膨胀土的膨胀性指标随含水率和干密度的变化规律.试验表明,膨胀土的膨胀性取决于土样的初始含水率和密度.在常见的压实度范围内,50 kPa荷载下膨胀量随含水率的增加而近似线性降低;弱膨胀土无荷膨胀量随干密度的增加而近似线性增加,而中膨胀土无荷膨胀量随含水率的增加而线性降低;膨胀力则随干密度的增加而近似线性增加.利用回归分析得到了皖西中、弱膨胀土膨胀性指标随含水率和干密度变化的关系式.     

裂隙膨胀土室内降雨入渗试验研究

在大气降雨和蒸发的作用下,膨胀土体收缩产生大量无序破裂裂隙,水分易向土体深部渗透,裂隙性膨胀土比同类非开裂土体具有更大的渗透性,容易使膨胀土地区的边坡滑坡。常规试验中采用完整的土样进行渗透试验,量测出的渗透系数与实际裂隙存在的膨胀土渗透性有数量级上的差异,为反映裂隙膨胀土的真实渗透性,对不同初始含水率相同压实度、相同初始含水率不同压实度的两组裂隙膨胀土样进行室内模拟降雨实验,研究其在降雨入渗条件下的渗透规律,得出以下结论：(1)不同压实度膨胀土样脱湿后都形成以宽、细裂隙构成的裂隙网络,表面裂隙形态各不相同,总体上随压实度降低土样主裂隙有由开放向连通闭合的趋势,高、低压实度土样表面裂隙率比中等压实度(75%)土样低;(2)不同初始含水率土样裂隙脱湿后表面裂隙形态差异大,初始含水率从高到低土样宽裂隙趋向于均匀、且细裂隙明显增多,主裂隙曲线形状随初始含水率降低由圆弧状向直线转变,高初始含水率土样表面裂隙率大,初始含水率降到一定程度时土样表面裂隙率基本相当;(3)不同压实度下裂隙膨胀土初始入渗率随压实度增大而增大,近于线性关系,其后短时间内急骤衰减,压实度大的土样衰减速率较慢,稳定后入渗率都处于10-4数量级;(4)不同初始含水率土样初始入渗率数量级相同,不同土样入渗率变化区别极大,入渗率衰减阶段的衰减速率与持续时间明显不同,初始含水率高的土样衰减速率较低、持续时间长,土样稳定后平均入渗率除极高初始含水率土样外其它基本相同,约为4 E-04cm/s。     

硅灰改良膨胀土室内试验研究

膨胀土是一种具有遇水膨胀、失水收缩、多裂隙性的特殊性黏土.针对膨胀土的不利工程特性,本文采用硅灰作为膨胀土改良剂,研究了硅灰改良土的膨胀性、水稳性及物理力学特性.试验结果表明:硅灰改良膨胀土的液限减小,塑性指数明显降低,自由膨胀率及线膨胀率较素土均有大幅降低;在经历4次干湿循环后,表面未产生贯穿裂隙,其抗剪强度及无侧限抗压强度均有明显提升,水稳性显著改善.这说明了硅灰对膨胀土具有良好的改良效果,对膨胀土地区路基边坡防护具有一定的推广应用价值.     

强膨胀土自然膨胀特性的试验研究

以邯郸强膨胀土为研究对象,采用改进的三联高压固结仪,对膨胀力、自然膨胀力和自然膨胀率等进行研究.结果表明:在相同初始含水率条件下,随干密度的增大膨胀力呈指数增长;在相同干密度条件下,随初始含水率增大,膨胀力先增大后减小,在最优含水率附近出现峰值;随含水率增量的增加自然膨胀力呈对数增长,且在初期受含水率增量的影响更大;无荷和有荷自然膨胀率随含水率增量的变化均可分为快速线性增长与慢速线性增长两个阶段;当初始含水率和干密度相同时,在慢速线性增长阶段,无荷增湿膨胀率斜率与有荷增湿膨胀率斜率之比随竖向应力近似呈对数减小;强膨胀土增湿膨胀的自然膨胀力、自然膨胀率的变化规律与蒙脱石水化和增湿致孔隙充填的自由水量有关.     

煤渣改良膨胀土膨胀特性的试验研究

以膨胀土的塑性指数、自由膨胀率、标准吸湿含水率为研究对象,探讨工程实践中利用煤渣作为膨胀土改良材料的可行性。对膨胀土掺加不同比例的煤渣展开膨胀特性指标的室内试验,分析了塑性指数、自由膨胀率、标准吸湿含水率这3个判定指标的变化规律。试验结果表明:煤渣可用于膨胀土的改良,随着煤渣掺量的增加,塑性指数与煤渣掺量呈一元三次函数关系变化,自由膨胀率与煤渣掺量呈一元二次函数关系变化,标准吸湿含水率与煤渣掺量呈一元二次函数关系变化。煤渣掺量为15%～20%时,所取样本膨胀土改良后为非膨胀土,且继续增加煤渣掺量,可进一步改良膨胀土,但效果不明显,所以煤渣改良膨胀土的最佳掺量可确定为15%～20%。养护条件下,可较大幅度减少煤渣用量。     

南宁灰白重塑膨胀土三向膨胀室内试验研究

膨胀土是一种具有强胀缩性的特殊粘土。掌握其三向膨胀规律对于合理分析膨胀土边坡变形失稳具有重要意义。以南宁灰白膨胀土为试验对象,开展了不同条件下的三向膨胀率和膨胀力试验,揭示了干密度,初始含水率和外部荷载对于膨胀率和膨胀力的影响规律。试验表明,三向膨胀率和膨胀力均表现为：两个水平方向基本一致,竖向大于水平方向;干密度相同时,均随初始含水率的增大而减小,初始含水率相同时,均随初始干密度的增大而增大;膨胀率横、竖向比值均随干密度和初始含水率的增大越趋近于1;三向膨胀率均与三向荷载呈对数线性关系,荷载对膨胀具有抑制作用;横向膨胀力与控制横向膨胀率呈良好的指数关系,说明土体膨胀力将因为膨胀变形释放而大幅减小。     

木质素改良粉土基本工程特性试验研究

将工业副产品木质素应用于粉土改良.通过界限含水率、颗分、击实、无侧限抗压强度和电阻率等室内试验,对素土及掺木质素改良土的基本物理力学性质、p H值和电学特性等进行对比研究,明确改良土的基本工程特性变化规律和改良效果,并采用扫描电子显微镜(SEM)对土体微观结构变化进行对比分析,阐述了木质素与土体的相互作用机理.试验结果表明:木质素可有效改善粉土的颗粒级配,降低土体的塑性指数;改良后粉土的最大干密度增加,最佳含水率减小,同时干密度对含水率变化的敏感性增强;改良土的无侧限抗压强度优于素土,p H值低于10,龄期和含水率对强度影响显著,对p H值无明显影响;胶结物质填充孔隙并联结土颗粒,改良土微观结构更为稳定.这说明木质素可有效改善粉土的基本工程特性.     

引江济淮膨胀土工程特性研究

文章结合物理力学性质及膨胀性质试验,分析了引江济淮工程沿线江淮分水岭的膨胀土成因类型、物质成分,研究了膨胀土的强度指标和胀缩性指标,对膨胀土提供了合理的强度参数;在进行渠道边坡设计、核算其边坡稳定时,应根据膨胀土的工程特性合理地选择抗剪强度指标.     

石灰改良膨胀土工程主要特性试验研究-以广西南宁地区膨胀土路堤为例

研究干湿循环作用下石灰改良膨胀土的工程主要特性对其工程应用具有重要意义。以广西南宁铁路枢纽动车运用所的石灰改良膨胀土路堤为研究对象,基于室内离心模型实验仪器,设计降雨-加热系统,通过三次干湿循环试验,分析路堤模型在干湿循环过程中土压力、吸力、含水率、温度等工程主要特性的变化规律。研究结果如下:(1)经过三次干湿循环后,路堤边坡并没有发生明显变形与破坏。(2)在加热蒸发阶段,土压力随时间减小、吸力随时间增加;在降雨入渗阶段,土压力随时间增大、吸力随时间降低。(3)含水率在蒸发阶段随时间减少,降雨阶段随时间增加;埋深越浅,含水率的变化幅度越大。(4)土层温度在加热蒸发阶段变化较大,降雨对其影响不大。(5)土水特征曲线显示吸力在蒸发阶段随含水率的降低而增加,在降雨阶段随含水率的升高而减小;脱湿和吸湿两阶段的土水特征曲线不重合。     

工业碱渣改良云南典型膨胀土的膨胀特性试验

通过室内试验,对工业碱渣改良云南蒙自地区典型膨胀土进行研究,探讨不同掺量的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣混合料条件下,膨胀土的膨胀特性.试验结果表明:水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣混合料均可降低素膨胀土的自由膨胀率,工业碱渣改性土最小膨胀率为水泥的0.77倍;当工业碱渣、水泥及水泥+工业碱渣混合料的改性膨胀土中的工业碱渣和水泥掺量分别超过30%和6%后,胀缩位移曲线基本重合;工业碱渣和水泥的最佳掺量分别为30%和6%,此时,工业碱渣改性土的最小膨胀力仅为水泥改性土的0.33倍,为素膨胀土的0.05倍;使膨胀土黏聚力和内摩擦角最优的工业碱渣掺量为30%～40%.     

水泥改良膨胀土抗剪强度室内试验研究

为研究水泥改良膨胀土抗剪强度的变化规律,本文以宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建工程为背景,采用宜昌三峡牌水泥改良膨胀土用作路基填料,并对不同水泥掺量改良膨胀土进行了直接室内剪切试验,深入分析了不同水泥掺量对改良膨胀土的抗剪强度指标的影响及影响规律。研究结果表明:水泥改良膨胀土能明显地提高膨胀土的抗剪强度,掺入水泥之后,内摩擦角和粘聚力均明显提高;随着水泥掺量的增加,改良膨胀土的内摩擦角先逐渐增大,且增大趋势先快后慢,最后逐渐趋于平稳;随着水泥掺量的增加,改良膨胀土的粘聚力逐渐增大,增大的趋势先慢后快,然后逐渐减慢,当水泥掺量从3%增加至5%时,粘聚力增加幅度最大。     

垃圾土沉降特性的室内试验研究

对不同成分的垃圾土进行了高压固结试验和沉降模型试验，分析了垃圾土的沉降机理和过程．应用Sowers沉降模型对垃圾土沉降值进行了计算，并与实调值进行了比较．给出了主压缩指数C‘c及修正主压缩指数C‘c的变化规律和取值范围．     

水泥固化重金属污染膨胀土物理性质试验研究

重金属污染对生态环境和工程安全均造成严重不利影响,而对重金属污染膨胀土的固化研究还处于初级阶段。采用南阳地区膨胀土,通过室内添加硝酸铅和硝酸镉溶液分别配制3种不同浓度的重金属污染膨胀土,并采用水泥进行固化。在不同的水泥固化剂掺量下,对固化的重金属污染膨胀土进行击实、液塑限和自由膨胀率试验研究。比较分析干密度、自由膨胀率和液塑限随重金属浓度、水泥掺量的变化规律。试验表明,随着重金属Pb、Cd浓度的增加,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率增大,而液塑限降低;掺入水泥后,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率随着水泥掺量的增加而降低,液塑限提高,并且水泥对铅污染膨胀土的固化效果优于镉污染膨胀土。