多因素耦合条件下龄期对重塑黄土湿陷性的影响

为探索黄土处理后取样测定湿陷性的合理时间节点,以重塑黄土的含水量、干密度和龄期为因素,设计混合均匀试验方案,研究多因素耦合条件下龄期对重塑黄土湿陷性的作用规律.应用最小二乘拟合,建立湿陷系数与含水量、干密度、龄期的非线性回归数学模型.结果表明,影响湿陷系数的主要因素是干密度,其次是含水量和龄期;含水量和干密度的作用为负效应,龄期的作用为正效应.龄期干密度的交互作用为正效应,龄期含水量、含水量干密度的交互作用为负效应;交互作用的因素主次顺序为龄期干密度、龄期含水量、含水量干密度.取样测定湿陷性的合理时间节点与扰动黄土土样的干密度和含水量有关.试验所选水平范围内,龄期大于21d后,湿陷系数均基本趋于稳定,可取21d作为扰动黄土测定湿陷性的合理时间节点.     

黄土自重湿陷下限深度确定方法研究

鉴于室内试验确定的黄土自重湿陷下限深度与野外实测值存在明显差异,基于饱和状态下黄土的似先期固结压力就是湿陷起始压力的观点,以陕西渭北黄土为研究对象,提出了一种新的判定自重湿陷下限深度的方法.首先利用浸水状态下黄土的固结试验测定了黄土的似先期固结压力,其次用似先期固结压力方法确定了湿陷起始压力,最后通过湿陷起始压力与饱和自重压力的对比分析进行自重湿陷性判定,确定了自重湿陷下限深度.现场试坑浸水试验结果表明利用本文所提出的方法确定的黄土自重湿陷下限深度值与实测结果基本一致,验证了方法的有效性.研究成果可以为黄土湿陷起始压力、湿陷敏感性等问题的深入研究提供借鉴.     

重塑黄土的湿陷性与微观试验研究

黄土广泛分布于中国西北地区。随着人类社会的发展,越来越多的工程项目需要在黄土地区展开。黄土的特殊性质导致其具有水敏感性,这种水敏感性的典型表现便是湿陷;而黄土的湿陷与其微结构的变形过程紧密相关。以重塑黄土为研究对象,在反复湿陷试验的基础上,对不同含水量、不同湿陷次数的重塑黄土试样进行CT扫描与电镜扫描等微观试验,结合IPP图像处理软件对微观试验结果进行定性与定量分析,得到重塑黄土湿陷性与其微结构的关系。认为:(1)黄土的自重湿陷系数主要受其含水量的影响,即含水量越小,越容易湿陷;且当含水量为6%时试样具有二次湿陷性;不同含水量的试样随着湿陷次数的增加,湿陷系数逐渐减小,且经过3次湿陷后其自重湿陷系数均趋于一个稳定的值;(2)随着湿陷次数的增加,土体中大的团粒与大孔隙逐渐消失,土体密度逐渐均匀,颗粒丰度逐渐变大,孔隙颗粒面积比逐渐减小,颗粒定向角度逐渐趋于水平;(3)黄土发生湿陷的主要原因是水的浸润或溶滤作用导致其结构强度的弱化,使大的团粒逐渐崩解成小颗粒填充到孔隙中造成土体压密。     

兰州高坪黄土湿陷系数的试验压力取值探讨

湿陷性黄土场地的湿陷性质、类型评定与侧限浸水压缩试验的测试压力关系密切.考虑地区、基础型式、埋深和应力扩散的综合影响,确定湿陷系数测试压力,为准确确定地基的湿陷量提供依据.通过兰州两处高坪8个不同位置的湿陷性黄土的室内湿陷性试验,分析黄土密度、含水量、湿陷系数沿深度的变化规律.针对中小型建筑工程采用条形基础时,考虑3个不同基底压力在地基中的附加应力扩散规律,探讨饱和黄土地基总应力沿深度的变化规律,给出不同深度的黄土湿陷系数的浸水压力的建议值表.     

关中地区黄土湿陷性影响因素分析

黄土湿陷性给关中地区修建各等级公路带来不同程度的危害。通过对关中地区黄土湿陷性影响因素的分析,得出了各主要因素与湿陷性的关系。研究了与工程建设关系密切的湿陷起始含水量和湿陷起始压力。正确确定湿陷起始含水量和湿陷起始压力有助于简化工程处理措施。     

关中地区黄土湿陷性影响因素分析

黄土湿陷性给关中地区修建各等级公路带来不同程度的危害。通过对关中地区黄土湿陷性影响因素的分析，得出了各主要图素与湿陷性的关系。研究了与工程建设关系密切的湿陷起始含水量和湿陷起始压力。正确确定湿陷起始含水量和湿陷起始压力有助于简化工程处理措施。     

黄土地基的湿陷机理及其地基处理方法

为了深入分析黄土地基的湿陷机理及其地基处的理方法,分析了黄土的湿陷机理和影响黄土湿陷性的因素,并对在不同的地区,根据不同的地基土质和不同的结构物,湿陷性黄土地基处理应选用不同的处理方法进行分析。结果表明:影响黄土湿陷系数的因素是天然含水量和干密度。因而,在湿陷性黄土地区修建房屋若采用简单地基处理的浅基础形式,随着使用年限的增加,大部分建筑物或构筑物由于地下管网漏水或雨水沉积、地基长期泡水等原因会引起地基湿陷,导致基础出现不均匀沉降,使上部结构发生倾斜,影响建筑物的正常使用。     

西安地区黄土湿陷性的影响因素

通过对黄土湿陷系数与物性指标之间关系的分析，易溶盐含量与成分及难溶盐（CaCO3)含量的测试，研究了黄土湿陷性的影响因素及湿陷机理，结果表明：影响湿陷性的宏观物理因素有粘粒含量，含水量及孔隙比，易溶对黄土湿陷性有一定的影响，但在该区含量甚微，难溶盐（CaCO3）对黄土湿陷具有阻碍作用。这些宏观影响因素是其微结构本质的反映，研究证明，粘粒胶结在黄土的湿陷中起重要作用。     

黄土湿陷系数与物性指标间的定量关系

通过对黄土湿陷性影响因素的综合分析,认为湿陷性影响因素可以用宏观物理指标,即含水量(W)、孔隙比(eo)和塑性指数(Ip)表示．通过多元线性回归分析,得出湿陷系数与物性指标间的定量关系式．     

增湿减湿对黄土湿陷性的影响研究

黄土湿陷性的研究主要局限于狭义浸水饱和后的最终沉降量;但实际工程中常遇到的是不同增湿减湿含水率产生的广义湿陷,所以研究不同增湿减湿含水率对黄土湿陷性的影响更具实际意义。通过验测定由同一土桶制备的原状、增湿和减湿试样的含水率、湿陷系数和压缩量,并结合现有相关理论对数据进行统计、对比和分析,得出不同含水率的增湿、减湿对黄土湿陷性的影响规律。结果表明:在相同条件下,湿陷系数随增湿后含水率的增大而有明显的减小,初始含水率较低比初始含水率较高对湿陷性影响大;试验所取土样的峰值压力为100 k Pa左右,增湿界限含水率大概为26%;在相同条件下,增湿减小了黄土的湿陷量,却增大了压缩量;减湿减小了黄土的压缩量却增大了湿陷量。     

冬灌区黄土湿陷性的反复冻融效应

为了探索冻融循环对冬灌区黄土湿陷性的作用规律,结合宁夏气候和黄土区域性特点,应用封闭单向冻融法,试验研究了冬灌区黄土湿陷性的反复冻融效应。试验结果表明:冻融使黄土的湿陷性增大,冻融引起的湿陷系数增量随冻融循环次数的增加而增大,在冻融循环12次后基本达到稳定,二者间存在相关性很好的双曲线关系。在含水率为定值14.0%时,黄土湿陷系数的冻融效应随干密度的增大逐渐增大;在干密度为定值1.45 g/cm~3时,黄土湿陷系数的冻融效应随含水率的增大呈先增大后减小的趋势,最不利含水率约为22.0%。湿陷系数的冻融效应存在最不利含水率,黄土工程应尽量避免在最不利含水率下受冻,尤其是密实度大的压实黄土。     

螺杆桩处理湿陷性黄土挤密效果分析与评价

螺杆桩因其特殊的成桩工艺和挤土效果,可有效改善桩间土的力学特性并消除黄土的湿陷性.为了研究螺杆桩消除黄土地基湿陷性的效果,对螺杆桩在不同桩心距条件下黄土的挤密效应进行较为系统的研究分析.试验结果表明:螺杆桩处理后的黄土复合地基,其桩与土之间有较好的挤密效果,黄土湿陷性明显消除;由于成桩工艺的特殊性,随着桩侧水平距离的增...     

宁夏饱和黄土的冻胀融沉特性

结合宁夏当地气候和黄土的区域特点,以初始干密度、冻融循环次数为因素,研究了宁夏饱和黄土在不同补水条件下的冻胀和融沉特性,分析作用规律和机理,建立了冻胀率、融陷系数与冻融循环次数和初始干密度的关系模型,为黄土地区的工程冻害防治提供理论和技术支撑。试验结果表明:宁夏饱和黄土的冻胀性大,有外界补水时冻胀率高达14.0%;无外界补水时冻胀率也在4.0%以上。冻胀率随初始干密度变化的规律与补水条件和冻融循环次数有关;有外界补水时,试样的融沉系数大,但随冻融循环次数的变化小,融沉系数随冻融循环次数的变化规律与初始干密度有关。冻融变形达到稳定时的冻融循环次数多,有外界补水时更多;建立的冻胀率、融沉系数关系模型预测结果准确,可信。     

重塑黄土的强度影响因素研究及基于核磁共振的微观解释

黄土的抗剪强度特性影响着黄土地区边坡和路基等的稳定性,抗剪强度特性与土体的含水率和干密度密切相关。通过制备不同含水率和干密度的重塑黄土试样,通过室内直剪试验和核磁共振测试对重塑黄土的抗剪强度特性进行研究。研究结果表明,在低含水率的情况下,重塑黄土应力应变曲线有峰值点存在,呈现应变软化特性;在高含水率的情况下,应力应变曲线没有明显峰值,呈现应变硬化特性。随着土样含水率变大,黏聚力显著下降,内摩擦角变化规律不明显;随着土样干密度变大,其黏聚力增大。随后采用核磁共振测试技术对上述不同含水率和干密度状态的环刀样开展了含水量分布的测试,测试结果进一步从微观层面上解释了重塑黄土抗剪强度参数变化的规律。     

从团粒结构失稳角度探讨由灌溉引起的黄土湿陷发生机理

利用SEM/EDX等测试手段,探讨了由灌溉引起的黄土湿陷发生机理.结果表明:黄土湿陷过程包括初始快速变形和后续迟缓变形2个阶段,这2个阶段的发生都与黄土的骨架颗粒--团粒有关.前者是由于黄土中非水稳性团粒遇水破坏所至,而后者是因为水的渗透造成黄土团粒主要胶结物碳酸钙的淋溶移动损失,从而导致失稳.黄土中松散结构或架空孔隙的存在是产生湿陷的重要条件,但不是湿陷发生的根本原因.     

黄土湿陷系数的偏最小二乘回归分析与模型

应用偏最小二乘回归分析方法,以黄土湿陷变形的结构理论为依据,在讨论分析了影响黄土湿陷变形的主要因素后,选取湿陷性黄土的天然含水量、干重度、天然孔隙比、饱和度和塑性指数5个基本物理指标作为自变量,通过回归分析建立了黄土湿陷系数的预测方程,并阐述了该方程中各回归系数所对应的物理意义.     

模糊信息优化方法在黄土湿陷性评价中的应用

目的 用模糊信息优化方法中的信息扩散原理建立黄土湿陷评价方法。方法 收集黄土高原地区68组黄土湿陷性的土工试验资料，选取含水量、孔隙比和压缩系数等重要影响因素，采用模糊信息优化处理中的信息扩散原理及一、二级模糊近似推论，建立了各评价指标与湿陷系数之间的模糊关系。结果 形成一套用信息扩散原理建立的黄土湿陷性评价方法，对10组黄土湿陷资料进行了非母体验证，效果良好。结论 该方法简单、快速、实用，能使更多影响黄土湿陷的因素真实地参与评价，可应用在黄土高原区域性的城镇防灾规划、城镇工程地质图集的编制和黄土区域湿陷性分析等方面。     

强夯法加固湿陷性黄土坝体的应用研究

以某土坝坝体的加固为例,通过强夯前后的取样试验、现场标准贯入试验和静力触探试验,研究了强夯法加固湿陷性黄土坝体的可行性.结果表明,强夯后坝体土的湿陷系数平均为0.008,降低了65.2%,湿陷性完全消除;干密度平均为1.68 g/cm3,提高了23.5%;水平方向、垂直方向的平均渗透系数分别为0.65×10-5cm/s和0.28×10-5 cm/s,分别降低了85.5%和93.3%,也未发现土体剪切破坏现象;压缩系数平均为0.058 MPa-1,降低了80.2%,达到了低压缩性土标准;标准贯入试验和静力触探试验平均值分别提高了1倍和1.37倍,达到了预期的加固目的.     

坝基强夯的应用与效果判别

耿庄水库坝基土为湿陷性黄土。为了消除其湿陷性,采用了强夯方法对地基加固。从实测的加固数据可以看出,土壤的干密度同湿陷性之间存在显著的线性负相关关系,土壤的孔隙比同湿陷性存在着显著的线性正相关关系。用于快速测定的干密度判别法可以作为初步判断黄土是否具有湿陷性或者是否消除了湿陷性的经验性工具。同以往认识不同的是,本工程实践中,未发现土壤含水率同强夯效果有相关性。