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。     

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。     

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。     

造孔损伤重塑膨胀土三轴剪切试验研究

研究了造孔损伤重塑膨胀土的变形及强度特性,着重探讨了孔洞对非饱和重塑膨胀土性质的影响.共进行了8个重塑膨胀土试样的三轴剪切试验,即控制吸力和净围压为常数的非饱和土三轴排水剪切试验.试验结果表明,由于孔洞改变了试样内部结构,有孔试样破坏所需偏应力明显要比常规试样小.     

造孔损伤重塑膨胀土三轴剪切试验研究

研究了造孔损伤重塑膨胀土的变形及强度特性,着重探讨了孔洞对非饱和重塑膨胀土性质的影响.共进行了8个重塑膨胀土试样的三轴剪切试验,即控制吸力和净围压为常数的非饱和土三轴排水剪切试验.试验结果表明,由于孔洞改变了试样内部结构,有孔试样破坏所需偏应力明显要比常规试样小.     

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。     

石灰改良膨胀土试验研究

本文以内蒙古呼集线的膨胀土为研究对象,用掺入石灰的方法来改良膨胀土的工程性质,并重点研究石灰对膨胀土强度及水稳定性的影响,通过实验得出本文所用的膨胀土的掺灰量为10%时,其无侧限抗压强度和水稳定性为最优。     

侧限条件下膨胀土增湿变形计算模式研究

【目的】研究膨胀土在增湿过程中的膨胀变形规律,提出膨胀土在侧限条件下的增湿变形计算模式。【方法】以采自安康的膨胀土为试样,在压缩仪上对不同初始干密度的试样分别进行无荷载分级浸水试验、无荷载分级浸水变形稳定后的压缩试验、有荷载分级浸水及一次性浸水变形试验,测定膨胀土在浸水过程中的变形情况,分析总结其变形规律,提出其增湿变形计算模式,并对提出的计算模式进行验证。【结果】无荷载作用下的分级浸水试验中,各试样的膨胀率均随着含水率的增加而增大;浸水变形稳定后对其进行压缩试验,各试样膨胀率随着垂直压力的增大而减小。试样在有荷载分级浸水试验中,在较大压力下,膨胀率随着含水率的增大先稍有增加,后又减小而表现为压缩变形;在压力较小时,试样的膨胀率基本上是随着含水率的增加而增大;在含水率增加到饱和状态时,膨胀变形趋于稳定。有荷载一次性浸水变形试验中,试样所受压力越小,膨胀率越大;初始干密度越大,膨胀率也越大。提出了如下增湿变形计算模式:无荷载作用下不同初始干密度膨胀土在分级浸水过程中,膨胀率随含水率增加的变化符合双曲线规律;浸水变形稳定后进行压缩试验,试样膨胀率与压力的关系呈双曲线规律。有荷载作用下膨胀土分级浸水试验中,试样含水率的累积增加量与膨胀率的变化规律基本符合二次曲线关系;试样在压缩稳定后一次性浸水变形试验中,最大膨胀率与初始干密度呈线性变化规律。【结论】提出了侧限条件下膨胀土增湿变形的计算模式,将计算模式用于宁夏某渠道地基变形分析,结果基本符合实际情况。用该模式对试验结果进行回判分析,计算数值与试验数据吻合较好。     

膨胀土加筋挡土墙现场试验研究与分析

利用现场试验研究了膨胀土加筋挡土墙稳定性的影响因素。结果表明,在填筑高度较小的情况下,土压力增长较快,实测竖向土压力大于单位面积上的覆土质量,土压力系数逐渐增大;随着填土高度的增大,实测竖向土压力逐渐收敛并小于单位面积上的覆土质量,土压力系数也逐渐降低;降雨导致竖向土压力和侧向土压力均降低,但土压力系数增大,最大可达1.75。应变监测结果表明,膨胀土加筋挡土墙不会发生浅层滑坡,潜在的滑动面为深层楔形体;距面板1.5 m内外土体压实度不同不仅不利于筋带抗拉强度的发挥,而且会导致墙体产生较大的不均匀沉降,因此建议整个场地采用统一压实度。结合研究结果,最后对膨胀土加筋挡土墙的施工提出了有益的建议。     

管道工程中膨胀土特性和灾害防治

针对管道工程可能产生的膨胀土地质灾害问题,探讨了膨胀土的工程特性与地质灾害的关系,膨胀土性质与边坡灾害的关系,以及膨胀土的干燥活化效应与管沟开挖的关系,分析了膨胀土斜坡与边坡地质灾害和膨胀土管沟开挖施工中地质灾害产生的原因,并提出了相应的防治措施和注意事项.     

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。     

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．     

膨胀土配制工程泥浆试验研究

【目的】分析利用云南蒙自膨胀土配制工程泥浆节约施工成本的可行性。【方法】在室内首先探讨并确定膨胀土泥浆的配制工艺,然后进行不同配比条件下的膨胀土泥浆试验,测试其比重、黏度、胶体率、含砂率、pH值、失水量、泥皮厚度等7项主要指标,最后对不同配比条件下的泥浆性能进行评价。【结果】膨胀土工程泥浆的配制工艺为:最优搅拌时间10min,静置15min以后泥浆性能趋于稳定。增加纯碱(Na2CO3)掺量对提高泥浆黏度的效果比增加膨胀土掺量更有利,在增加膨胀土掺量提高比重的同时需要考虑泥皮厚度指标。【结论】采用蒙自膨胀土配制工程泥浆是可行的。     

阿勒泰地区膨胀土工程特性的初步探讨

近几年一些建筑工程中．遇到不少膨胀土问题。由于膨胀土的吸水膨胀和失水收缩的特征．造成土工建筑物的严重破坏．如富蕴县黄泥滩灌区．福海县黄化沟灌区．阿克这拉灌区均遇到此类现象。膨胀土的工程危害性已引起我区工程界的普遍重视。需针对研究、处理。     

提高膨胀土自由膨胀率试验精度的研究

【目的】分析膨胀土自由膨胀率试验的误差来源,为提高自由膨胀率试验的精确度提供依据。【方法】取陕西安康、陕西洋县和河北邯郸3种膨胀土,将安康素膨胀土筛分为3个粒组(粒径≤0.1 mm、0.1 mm粒径≤0.25mm和0.25mm粒径≤0.5mm),分别测试3个粒组膨胀土的自由膨胀率;将占烘干安康膨胀土质量0.5%,1.0%,2.5%和5.0%的硅酸钠和0.1%,0.5%,1.0%和2.5%的阳离子型聚丙烯酰胺溶于纯水加入安康膨胀土中制成16种改性土样,研究粒度组成对改性土样自由膨胀率的影响;测试不同环境温度(10,15和25℃)下安康、洋县和邯郸膨胀土的自由膨胀率,并测试烘干土样是否在干燥器中冷却至室温对量土杯中土样质量的影响。【结果】粒径≤0.1mm的安康膨胀土自由膨胀率为20%,0.25mm粒径≤0.5mm安康膨胀土的自由膨胀率为53%,结果相差33%。改性安康土样中,当硅酸钠质量为干素土的1.0%、阳离子型聚丙烯酰胺质量为干素土0.1%时,未控制粒组改性土样Ⅰ的自由膨胀率为23%,控制粒组改性土样Ⅱ(0.1mm粒径≤0.25mm和0.25mm粒径≤0.5mm的土样等质量混合而成)的自由膨胀率为40%。低温环境会造成自由膨胀率严重偏低,当温度从25℃降至10℃时,自由膨胀率降低约43%;干燥土样是否在干燥器中冷却至室温对量土杯中的土样质量影响较小。【结论】为提高自由膨胀率试验精确度,建议将土样过筛后制作试样,其中粒径≤0.1mm的占0~20%,0.1mm粒径≤0.25mm的占土样20%~50%,0.25mm粒径≤0.5mm的占土样20%~50%,并最好将膨胀土样在干燥器中冷却至室温(25℃)且在室温条件下进行试验。     

阿勒泰地区膨胀土工程特性的初步探讨

近几年一些建筑工程中，遇到不少膨胀土问题。由于膨胀土的吸水膨胀和失水收缩的特征，造成土工建筑物的严重破坏，如富蕴县黄泥滩灌区，福海县黄化沟灌区，阿克达拉灌区均遇到此类现象。膨胀土的工程危害性已引起我区工程界的普遍重视。需针对研究、处理。     

膨胀土地区土坎梯地建设研究

总结了膨胀土地区土坎梯地坎坡变形破坏的类型与特点，在土性分析的基础上提出了膨胀地区土坎梯地建设的原则与固坎增稳措施，进而探讨了膨胀土地区土坎梯地规划设计中的规格化问题。     

输电线路大型铁塔膨胀土基础原型抗拔试验土体破坏机理分析

以邯郸至石家庄500 kV输电线路铁塔基础设计与施工为例,通过现场抗拔模型和现场抗拔原型 试验中出现的膨胀土破裂面和地表裂缝,深入分析了膨胀土裂缝的产生机理,并结合有限元计算方法,准确揭示了 膨胀土中大型抗拔基础的抗拔机理、填土及基础中的抗拔应力状态及破坏形态,对目前的一些流行观点和现行规 范“计算直线杆塔基础上拔稳定时,对塑性指数大于10的亚粘土和粘土可取天然容重”提出了修订意见。     

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。     

在MATLAB环境下实现膨胀土CT图像的三维重建

首先介绍国内外膨胀土三维重建的研究状况,然后通过CT-三轴试验和基于分割的Marching Cubes算法,对膨胀土CT扫描图像进行了三维重建.主要方法是通过对试验扫描得到的CT图像进行格式转换、图像增强、边缘提取等初步处理,生成三维体数据,然后应用Matlab等工具软件的三维重建程序进行建模,最终得到膨胀土的三维模型图.还通过观察重建后的实体图,对膨胀土受压变形状态进行了定性分析,得出了三轴压缩条件下的膨胀土闭合程度与应力状态有关的结论.