邯郸膨胀土物理性质及化学改良试验研究

通过含水率试验,土粒比质量试验,液、塑限联合测定试验,自由膨胀率试验,对邯郸膨胀土进行基本物理性质测定:邯郸膨胀土自由膨胀率高达130%,属于强性膨胀土;塑性指数为34.54,含有大量的亲水性矿物。基于双电子层理论,利用阳离子交换作用,使用不同浓度的石灰(CaO)、氯化钾(KCl)溶液对膨胀土进行浸泡改良处理。自由膨胀率试验结果表明改良效果明显:10%KCl溶液可将自由膨胀率降低至32%,5%石灰溶液可将自由膨胀率降低至34%,都低于40%。上述提出的化学改良方法的有效性得到了试验的验证,可以为今后工程建设中膨胀土的改良提供参考。     

宋岗码头岸坡稳定性分析

以南阳丹江口水库为例,使用Geostudio软件对丹江口水库岸坡进行稳定性分析模拟。南阳丹江口水库位于南水北调中线的开始之处,其岸坡土体以膨胀土为主,因此,研究膨胀土岸坡的稳定性安全具有重要意义。本文以丹江水库膨胀土岸坡为研究对象,采用数值模拟的研究方法,分析膨胀土岸坡变形和稳定性在自然状态和降雨工况下的稳定性响应规律,主要研究降雨对膨胀土岸坡的影响,研究成果可为解决膨胀土岸坡失稳等类似问题提供参考。以实际工况为基础建立有限元分析模型,从水位以及降雨两方面,通过Geostudio软件初步计算滑坡稳定系数。     

陕西膨胀土引起的工程病害及防治措施

陕西省境内汉江流域、嘉陵江流域等地广泛分布着膨胀土,由于其吸水膨胀、失水收缩的特征,导致了严重的工程病害,如导致滑坡灾害,引起公路路基、基础、构筑物、房屋的破坏等。在调研的基础上,对陕西膨胀土引起的工程病害进行了总结分析,提出了采用防水、排水、保湿,支挡,护坡,换土垫层,掺石灰、粉煤灰改良土质等防治措施。     

陕西膨胀土引起的工程病害及防治措施

陕西省境内汉江流域、嘉陵江流域等地广泛分布着膨胀土,由于其吸水膨胀、失水收缩的特征,导致了严重的工程病害,如导致滑坡灾害,引起公路路基、基础、构筑物、房屋的破坏等。在调研的基础上,对陕西膨胀土引起的工程病害进行了总结分析,提出了采用防水、排水、保湿,支挡,护坡,换土垫层,掺石灰、粉煤灰改良土质等防治措施。     

膨胀土研究进展

 膨胀土对工程建设有较大的影响,同时也是诱发地质灾害的诱因之一,由于其危害性大,造成的工程问题突出,因此对膨胀土的研究处理成为岩土工程和工程地质领域的全球性技术难题之一。就膨胀土研究的历史、主要特性、主要研究内容、物理力学特性、分类、改良方法和发展趋势等方面进行综合介绍,基本反映了目前膨胀土研究的现状,为今后膨胀土理论分析和试验研究提供参考。     

重塑膨胀土结构性损伤CT-三轴试验研究

膨胀土是一种在世界范围内分布广泛的非饱和特殊土,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩的特性,被工程界称为灾害土.以南水北调中线工程南阳陶岔引水渠坡重塑膨胀土为研究对象,针对膨胀土裂隙性的结构特征,通过CT-三轴排水剪切试验,研究具有不同初始损伤程度和不同损伤位置的膨胀土试样结构演化情况及其力学特性.研究发现:轴向应变与偏应变之间成线性正比例关系,相同吸力不同围压时,围压越大,体应变最大值越大;相同围压不同吸力时,吸力越大,体应变达到最大值所用时间越短.研究结论可以为分析膨胀土变形、强度和稳定性问题提供科学依据,对保障膨胀土地区工程建设的顺利进行有重要的意义.     

膨胀土强度特性的试验研究

【目的】研究膨胀潜势、含水率对膨胀土抗剪强度的影响,为膨胀土强度理论研究及其工程应用提供参考。【方法】采用固结不排水试验方法,通过TFB-1型非饱和土应力应变控制式三轴仪,分别测定取自陕西汉中、安康的2种膨胀土样及2种土样1∶1(质量比)混合土(简称汉中土、安康土、混合土)3种不同膨胀潜势的膨胀土在不同含水率下的抗剪强度指标,应用Microsoft Excel软件,绘制3种膨胀土的抗剪强度指标与含水率、自由膨胀率的关系曲线,探讨膨胀土抗剪强度与含水率、膨胀潜势的关系及变化趋势。【结果】3种膨胀土的含水率与非饱和膨胀土的抗剪强度指标呈负相关关系,当含水率由12%增大到24%时,汉中土、混合土、安康土3种膨胀土的黏聚力分别降低56.83,53.74和61.61kPa,三者的内摩擦角分别降低7.87°,9.12°和9.58°;3种膨胀土的膨胀潜势与非饱和膨胀土的抗剪强度指标呈正相关关系,汉中土、混合土、安康土的膨胀潜势依次减弱,当三者分别处于同一含水率(12%,15%,18%,21%和24%)时,汉中土、混合土、安康土的抗剪强度指标依次减小。【结论】非饱和膨胀土的抗剪强度与含水率、膨胀潜势密切相关。     

煤矸石改良膨胀土承载比特性研究

膨胀土路基工程中常发生膨胀、沉降等问题严重影响工程质量。同时,随着煤的大量生产,其副产品煤矸石也越来越多,不仅占用了大量土地,还对环境造成污染。在膨胀土中加入煤矸石,研究煤矸石改良膨胀土的承载比特性。研究表明:随着膨胀土中煤矸石掺量的增加,膨胀土的CBR值呈先增大后减少的关系,在最佳含水率时膨胀土中煤矸石的掺量分别为30%,35%,40%,45%,50%的五组试验中,发现膨胀土中煤矸石含量为35%时对膨胀土的承载比特性改良效果最佳。     

冷浆型水稻土施用沸石对水稻生育及产量的影响

本文对冷浆型水稻土施用沸石作了初步研究，并同施用石灰的改良效果进行了比较。结果表明，沸石同石灰一样对于冷浆型水稻土的水稻有较好的增产作用。对于ｐＨ５．５以上的冷浆型水稻土，沸石的增产效果明显好于石灰，而对于ｐＨ５．５以下的水稻土。增产效果不如石灰；施用沸石稻的生产和产量性状有明显的改善作用，并使水稻的抗性增强，产量显著提高；沸石施于冷浆型水稻土有明显的后效。     

冻融条件下硫酸盐渍土的膨胀机理及抑制措施

[目的]研究盐渍土盐胀冻胀的发生机理和减小盐渍土膨胀的措施,为解决盐渍土的盐胀冻胀病害提供理论依据。[方法]用低温箱对密封土样进行冻融试验,试验土样为：Ⅰ、重塑盐渍土;Ⅱ、盐渍土＋5%CaCl2;Ⅲ、盐渍土＋3%CaCl2＋8%石灰;Ⅳ、水泥＋粉煤灰＋石灰＋盐渍土（0.04∶0.2∶0.06∶0.7）。[结果]土样Ⅰ的膨胀率最大,土样Ⅳ的膨胀率最小。土样Ⅲ的最佳含水量大于土样Ⅱ,其冻胀率也大于土样Ⅱ。当无外界水分补给时,冻融条件下土样Ⅰ的盐胀冻胀变形显著大于土样Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。[结论]在道路、机场跑道等工程中,可采用盐渍土＋石灰＋粉煤灰＋水泥的方案改良土壤。     

复合固结黏性土强度及抗裂性能的正交试验

利用正交试验设计方法,以7d无侧限抗压强度为考核指标,对用ZL-1土质固化剂、石灰、水泥作为固化材料的复合固结黏性土进行了试验设计,采用极差、方差分析方法对试验结果进行了分析。结果表明水泥是对固结土强度影响最大的因素,其次是石灰,固化剂的影响较小。在正交试验的基础上,考虑了强度、造价以及施工难度等因素,确定了固结土的优化配合比,即固化剂用量0.015%、石灰用量6%。此优化配比的7d无侧限抗压强度为1.22MPa,与传统石灰土(石灰10%)7d无侧限抗压强度基本相等。对优化配合比条件下的复合固结黏性土与传统石灰土的抗裂性能进行了对比分析,结果表明固结土的温度抗裂性能与干燥抗裂性能均优于传统的石灰稳定土。     

新疆北疆寒冷地区非烧土坯墙体材料力学性能的研究

对新疆北疆纯粘土、粘土中掺入一定量水泥、石灰和粉煤灰制成的材料试件进行试验,测试试件在不同配合比下的抗压、抗折强度及导热系数。研究不同含水率,不同掺量石灰、水泥和粉煤灰对混合材料的抗压、抗折强度、导热系数的影响。得到适合于强度高、保温性能好的非烧土坯墙体材料。     

桂林会仙实验基地石灰土剖面化学组成分布的研究

西南岩溶地区灰岩风化成土速度慢,石灰土土层浅薄,理化性质分异不明显,但在岩溶动力系统的作用下,石灰土对环境变化有着同样的敏感性,而土壤水恰能反映石灰土的这种敏感性。所以,对石灰土-土壤剖面化学组成的研究应同时将土壤和土壤水加以考虑。为阐述岩溶区石灰土及其土壤水化学组成在剖面的垂直分布特征和地质、环境意义,以及这两个载体之间存在的区别和联系,对广西桂林会仙试验基地的石灰土壤剖面及其土壤水进行了采样分析。结果表明,该地石灰土物理化学性质尚未产生分层分异,成壤改造进行缓慢,土壤成熟度低 土壤水化学组成垂直变异系数远远大于土壤,岩溶作用、生命活动、降水等多变因素对土壤水有着显著的影响 在水的长期作用下,土壤元素分布呈现出和土壤水相同的整体性质。即洼地土壤和土壤水的Ca、Mg含量较坡地低,而K、Na、Fe、Zn、Mn、Cu、B等含量较坡地高,这是地貌条件控制下元素迁移的结果。     

一维损伤对低含水率膨胀土强度和变形的影响

对3组15个不同破损孔径的一维损伤膨胀土圆柱试样,进行控制净围压分别为50,100,150kPa的三轴剪切试验,研究低含水率(w=7%)条件下一维圆柱孔破损重塑膨胀土的应力-应变特性、体变特性以及破损形态.试验结果发现:与以往常规含水率(约20%)土样不同,破损孔径对膨胀土强度没有显著的弱化或者是强化作用,相同破损面积的试样之间也未表现出相似的强度和变形特征;揭示了既有破损对土体峰值强度的影响与土体的含水率密切相关.试样整体表现出先剪缩后剪胀的特性,但随着围压的提高,剪缩阶段明显缩短;从破坏形态可以看出,随着围压的提高,裂隙长度变短、倾角变小,说明围压对既有裂隙的扩展有明显的抑制作用.     

镉污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征

基于固化稳定法(S/S)在重金属污染场地处理方面的技术和研究,将硝酸镉(Cd~(2+))掺入土体模拟污染土,根据正交试验设计掺入不同含量水泥、粉煤灰、石灰组成的固化剂,压实成型后分别养护7、28、60、90 d,通过测定无侧限抗压强度、淋滤浸出重金属浓度和固化孔隙范围比例,探讨不同镉离子浓度、固化掺量配比和养护龄期对其影响。试验结果表明:随着固化剂掺量和养护龄期的增加,其无侧限抗压强度显著增强,重金属浸出率降低,趋于稳定;水泥对无侧限抗压强度影响显著性最大,水泥-粉煤灰-石灰掺量为8%-6%-6%时对抗压强度较为有利;28 d固化土其孔径主要分布于0.01~1μm,结构致密;10μm以上孔隙比例增加,导致强度降低,淋滤浸出浓度偏高,不利于固化水化产物填充。     

膨胀土的湿化特性试验研究

利用改进的湿化试验装置对取样子陕南西部的几种膨胀土进行了湿化试验，研究表明，试前含水量和裂隙发育状况对膨胀土在静水中的崩解有重要影响，膨胀土的湿化过程可分为吸不增重阶段，崩解缓慢加速阶段，崩解剧烈发生阶段和崩解减慢一终止阶段，膨胀土经过重塑后其湿化性主要受试前含水量和干密度控制。     

水分对膨胀土膨胀变形与膨胀压力的影响研究

采用自由膨胀加荷法研究了水分对膨胀变形对膨胀压力的影响,表明膨胀变形与膨胀压力均与试前含水量量呈显著的线性负相关,而膨胀变表与膨胀压力存在显著的线性正相关。     

利用熟石灰改善水泥固化土早期强度的试验研究

以内蒙古河套地区粉质粘土为研究对象,在水泥掺量一定的情况下,将熟石灰作为水泥土的外掺剂,通过室内无侧限抗压强度试验,探讨熟石灰掺量、龄期对水泥土早期无侧限抗压强度的影响规律。试验研究表明：在熟石灰的参与下,水泥土中存在火山灰作用和离子交换作用,但是作用效果较小,从而证明水化作用是水泥土强度的最主要来源。结合试验粘土特性和水泥土强度增长规律提出粘土中粘土矿物数量不足限制了火山灰作用和离子交换作用,超量熟石灰对水泥土强度基本没有影响。     

草本植物根系对土体加筋的效应

通过从野外直接挖取地毯草、弯叶画眉草、牛筋草根系,与海南地区红黏土随机混合制作成重塑加筋土复合体,分析不同含水率、不同含根率下,不同植物对土体的加筋效应。试验表明:植物根系能显著提高土体的抗剪强度,随着土体含根率的提高,根系土体的抗剪强度值越大;重塑根系土体的抗剪强度值随着土体含水率的降低而增加;重塑加筋土体的黏聚力随含根率增加而增加,随含水率的提高而降低;重塑加筋土体的内摩擦角有一定程度的提高,但是变化较小;弯叶画眉草重塑土体的加筋效果较好。     

加筋膨胀土挡墙蠕变试验研究

通过模拟试验研究了加筋膨胀土挡墙的蠕变特性。考虑了含水量对膨胀土的特殊作用．通过对试验结果进行分析后认为加筋膨胀土挡墙在古水量和温度升高时其蠕变变形会变大；膨胀土的湿胀干缩特性使加筋土中筋材并非一直处于受拉状态．可以减缓筋材的蠕变性质；在较低的极限荷载比例下。膨胀土体中含水量的变化对蠕变起主要作用．在较高的极限荷载比例下，加筋膨胀土的恒载对蠕变起主要作用．