初始含水率对风化砂改良膨胀土有荷膨胀率影响研究

探讨了利用风化砂作为改良材料抑制膨胀土吸水膨胀特性的可行性与改良效果,试验研究了风化砂掺量对改良膨胀土各项膨胀指标的影响,深入分析了在膨胀土中掺入不同比例的风化砂,改变混合料的初始含水率对有荷膨胀率的影响规律．研究表明 掺风化砂可以有效抑制膨胀土的吸水膨胀,增加风化砂的掺量,膨胀性指标参数会出现较为明显的降低;在同一初始含水率状态下,风化砂的掺入比例从0增加到10%,有荷膨胀率下降的幅度最大．改良膨胀土的有荷膨胀率随着初始含水率的增加呈指数函数下降,当初始含水率小于最佳含水率时,有荷膨胀率随着初始含水率的增加,出现比较明显的降低;当初始含水率大于最佳含水率时,如果继续增大初始含水率,有荷膨胀率的降低则表现不明显．当初始含水率相同时,在较大的上覆荷载作用下,掺风化砂对有荷膨胀的抑制效果较好．     

高压实膨润土-砂混合型缓冲材料的渗透性能研究

缓冲材料作为高放废物深地质处置中的最后一道人工屏障,它的水力学屏障作用直接影响到化学屏障作用的有效发挥及处置库的长期稳定性及安全性。采用自主研制的高压实黏土渗透实验装置,探讨了不同干密度和掺砂率条件下的膨润土-石英砂混合型缓冲饱和侧限渗透性能。实验研究结果表明,随着掺砂率的增加,膨润土-石英砂混合型缓冲材料的渗透系数先减小再增大,当掺砂率为10%时,缓冲材料的渗透系数最小,其最佳掺砂率为10%;缓冲材料的渗透系数随着试样干密度增加而减小,干密度控制在1.6~1.8 g/cm~3时,能够更好地满足高放废物深地质处置库对缓冲材料的渗透特性的要求。     

废弃秸秆灰渣改良膨胀土的体积变化特征研究

为提高资源的循环利用,减少农业废弃物对环境的潜在影响,利用秸秆灰渣作为添加剂改良膨胀土,通过室内试验研究改良后膨胀土的基本工程性质指标、三维自由体变化特征和膨胀压力特征。秸秆灰渣以(干质量之比)0%,10%,15%,20%的比例与膨胀土混合后进行击实试验,在最大干密度及最佳含水率条件下进行三维自由体膨胀试验、三维自由体收缩试验和膨胀力试验。试验结果表明膨胀土的体应变、塑性指标和膨胀压力随着秸秆灰渣含量的增加而逐渐降低,最佳含量(17%)时体膨胀应变降低了61.2%,体收缩应变降低了61.77%,膨胀压力降低了85.37%。     

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.     

干湿循环机制下风化砂改良膨胀土的收缩特性

为研究风化砂改良膨胀土的收缩指标在干湿循环作用下的变化规律,采用收缩仪对经历不同干湿循环次数的掺砂改良膨胀土试样进行收缩试验,探究试样的线缩率、体缩率、收缩系数、缩限及胀缩总率在干湿循环作用下的变化特征及机理,建立不同干湿循环次数下掺砂改良膨胀土的缩限计算公式。试验结果表明:线缩率及体缩率随干湿循环次数的增加而逐渐减小,经过4次干湿循环作用后二者基本趋于稳定,且风化砂掺量由0增至20%时,线缩率及体缩率的降低幅度最大;随着干湿循环次数的增加,收缩指数呈指数函数降低,在4~5次干湿循环后,收缩系数基本趋于稳定,缩限随干湿循环次数的增加呈二次函数形式增加,且随着风化砂掺量的增加,干湿循环作用下缩限的增加幅度逐渐减小;胀缩总率随着干湿循环次数的增加先逐渐降低后趋于稳定,在干湿循环作用下通过掺入风化砂,可以有效降低土体的胀缩总率,并使之达到路基填土的标准。     

水泥改性强膨胀土理化试验研究

膨胀土是一种特殊的黏性土,具有遇水膨胀、崩解、软化,失水收缩、干裂、硬化等工程特性,膨胀土掺入水泥后其工程特性会发生改良.选取南水北调工程中河北邯郸地区的强膨胀土,在较长的养护龄期内,进行了水泥改性的试验研究.主要进行了基本物理性质试验、自由膨胀率试验、矿物分析试验、XRD和SEM显微结构试验和阳离子交换量试验,从不同角度说明了不同龄期下水泥改性强膨胀土的物理化学特性、矿物组成和微观结构的变化,分析了水泥改性膨胀土的机理.发现阳离子交换量不能作为判断水泥改性后膨胀土膨胀性能的有效指标,为膨胀土现场水泥改性的设计施工提供了科学的、有价值的依据.     

不同材料对宜昌弱膨胀土膨胀性的改良效果研究

在不同掺入量及不同上覆荷载作用下,对不同材料改良膨胀土的有荷膨胀率进行了试验研究.结果表明,石灰、水泥、粉煤灰、风化砂4种材料均能有效遏制膨胀土的有荷膨胀率,不同的上覆荷载和不同的掺入量对有荷膨胀率的影响较大.随着上覆荷载的增加,各改良膨胀土的有荷膨胀率逐渐减小,说明了增大上覆荷载能较好地抑制膨胀土的膨胀变形.随着各材料掺入量的增加,有荷膨胀率逐渐减小,但减小的幅度有所不同.通过分析试验数据可以看出,当改良材料掺入量最大时,在各级荷载作用下,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率减小量最大,其后依次是石灰、水泥、粉煤灰;当上覆荷载由0增大到75 kPa时,不同改良材料在不同掺入量下,有荷膨胀率减小量最大的是石灰,其次是水泥,再次是粉煤灰,最后是风化砂.     

宁淮高速公路改良膨胀土压实特性研究

宁淮高速公路有90多km的路段通过膨胀土地区,路堤用石灰改良膨胀土填筑．为指导施工和控制填土质量,研究了最大干密度试验方法．结果表明,不同制样过程的石灰改良膨胀土标准击实试验获得的最大干密度有明显差别,其中湿法击实试验的试样含水率变化过程与现场石灰改良土的含水率变化过程相同．因此,工程建设只能用湿法获得的最大干密度作为压实度控制标准．     

膨胀土的击实条件与膨胀变形的相关性研究

根据不同含水量,不同干密度的膨胀土在不同压力下的膨胀变表资料,研究了膨胀土的膨胀量和膨胀力与起始含水量,干密度和压力之间的相关关系,并用这些关系式简化了膨胀土地基膨胀量的计算公式。     

Gouy-Chapman双电层模型在蒙脱石长程膨胀中应用

对于蒙脱石晶层间的长程膨胀是否符合双电层理论众多研究者观点不一.采用Gouy-Chapman双电层模型,基于前人试验数据,从膨胀压力-晶层间距关系以及晶层间距-电解质浓度关系两个方面对模型进行验证.结果表明,在没有晶层间水合力影响的情况下Gouy-Chapman模型能够很好地拟合试验数据,说明长程膨胀符合双电层理论.另外,将Gouy-Chapman模型与其简化形式进行了对比,结果表明,当晶层间的双电层作用较弱时(Kd>1),两种模型曲线近乎重合,此时可以用简化模型代替精确模型.     

成都粘土的胀缩特性

用蒸馏水对成都粘土原状试样两个方向(垂直水平面和平行水平面)的膨胀率、膨胀力及收缩率进行了测试,用重塑样进行了膨胀率及自由膨胀率的测试。根据对9组试样的试验结果讨论了成都粘土的胀缩性等级,粒间联结对胀缩性的影响,胀缩性的各向异性,以及影响成都粘土胀缩性的主要因素。     

水泥改性土削坡余料二次利用研究

选取南水北调中线南阳段膨胀土,进行水泥改性,对渠道边坡削坡余料进行二次利用时发现现场碾压干密度达不到最低设计要求.通过室内试验对削坡余料的压实性能进行了分析,得出了3个关键影响因素,即龄期、颗粒组成和水泥有效成分,最大干密度随着龄期的增加而逐渐降低,欲使最大干密度满足设计要求,二次利用时间必须控制在水泥改性土换填后5 d之内,施工工期紧凑;与天然膨胀土相比,由于削坡余料级配不良,影响压实性能.在此基础上,对削坡余料进行了改良试验研究,提出3种改良方法,分别是混合非膨胀土、混合天然膨胀土再掺水泥和再掺水泥的改良方法.通过工程造价分析,对以上改良方法进行方案比选,从技术、经济上合理选择最佳方法,得出前两种改良方法具有较好的可行性和经济性,解决最大干密度无法满足最低设计要求的工程难题.     

剪切速率及二灰掺量对改良风化砂抗剪指标的影响

以石灰、粉煤灰改良风化砂抗剪强度指标为研究对象,通过对风化砂中掺入不同量、不同比例的二灰,进行室内直接剪切试验,改变剪切速率,得到不同剪切速率及二灰掺量对抗剪强度指标的影响规律.试验研究表明:剪切速率对二灰改良风化砂的粘聚力、内摩擦角有较大影响;在相同的二灰比例下,二灰改良风化砂粘聚力随着剪切速率的增大而增大,内摩擦角随着剪切速率的增大而减小;垂直荷重较大时,抗剪强度随着剪切速率的增大而显著减小,垂直荷重较小时,剪切速率对抗剪强度影响较小;在相同的剪切速率下,风化砂的粘聚力均随着二灰掺量的增加而有显著增大,且剪切速率大的粘聚力增幅要大于剪切速率小的粘聚力增幅.随着二灰掺量的增加,风化砂的内摩擦角会先增大后减小,但总体差别不大.     

改良膨胀土菌种的分离筛选及其特性的研究

采用选择性固体培养基稀释平板法从农田土壤和膨胀土中分离出对膨胀土自由膨胀率有抑制作用的菌株81株,经筛选试验从中筛选出一株对膨胀土胀缩性改良作用较好的菌株(A9),经对其生物学特性和改良膨胀土条件的研究,结果表明:其菌落点状,干燥隆起,孢子灰色,可产生脂溶性黄褐色色素,有气生菌丝和基内菌丝,气生菌丝多分支,呈树状,分生孢子丝波曲,孢子呈卵圆形,初步鉴定其为放线菌.其在高氏一号液体培养基和25~30℃,起始pH7.0~7.5,通气量120 r/min条件下生长良好.用其作膨胀土改良试验,在最佳条件pH7.5,温度25℃,膨胀土样水分含量40%条件下,接种A9菌剂7%,培养7 d,膨胀土自由膨胀率最高可下降33.57%.     

碱溶液对GMZ膨润土膨胀性和渗透性的影响

利用适用于碱性溶液入渗的膨胀渗透仪,对不同初始干密度的高压实高庙子（GMZ）膨润土进行膨胀、渗透试验,试验中用NaOH溶液模拟碱性孔隙水。试验结果表明:在碱溶液入渗作用下,各试样的膨胀力均呈现双峰变化形态;相同初始干密度试样的膨胀力随入渗碱溶液浓度的增大而减小,渗透系数则随着溶液浓度的增大而增大;碱溶液浓度相同时,试样的膨胀力随初始干密度的增大而增大,渗透系数随干密度的增大而减小;碱性孔隙水的长期入渗会减小高压实GMZ膨润土的膨胀性、提高其渗透性,最终降低膨润土的缓冲性能。     

颗粒成分对粘性土收缩性能的影响

本文将粘土失水引起土体体积变形转换为面积变形,提出利用计算机图像处理与像数计算技术,对不同初始含水率的粘土收缩后的面积进行精确计算。利用激光颗粒分析仪对不同膨胀性的粘性土进行颗粒分析,并将颗粒组成与收缩后面缩率进行对比。试验结果表明：自由膨胀率和面缩率的大小与土体的颗粒组成密切相关,随着土体自由膨胀率增加,土体细颗粒含量增加,面缩率增大,土体的收缩性能增强。     

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。     

喷粉桩在广州地区软基处理中的应用

通过分析喷粉桩工作原理，总结广州地区应用经验，对喷粉桩的设计提出见解．     

水泥稳定沙砾配合比的设计与应用

通过实例就避免水泥稳定沙砾结构层容易出现的问题,论述了在原材料的选用和混合料配合比中的试验步骤和控制方法。