碱激发材料固化低液限粉黏土路用性能及抗冻融特性研究

以伊犁地区S315线蜂场至尼勒克段低液限粉黏土为研究对象,以碱激发材料为固化剂,对粉质黏土和其固化土开展了路用性能指标试验与冻融循环试验,并利用电镜扫描试验(SEM)与X射线衍射试验(XRD)研究了固化土的微观特征,探讨了碱激发材料对粉质黏土路用性能指标与抗冻融特性的影响.试验结果表明,固化土的无侧限抗压强度与抗剪强度...     

循环荷载下粉质中液限黏土和粉煤灰土的动剪强度研究

通过对路基填料粉质中液限黏土和粉煤灰土的动力循环荷载试验,分析了粉质中液限黏土和粉煤灰土1: 2的动力特性,得出了动剪强度与循环荷载次数间的变化规律以及动模量与动应变的关系表达式。研究结果表明：粉煤灰土1: 2动剪强度优于粉质中液限黏土,可以作为路基填料。     

基于现行规范的粉土定名分析与探讨

根据现行规范对粉土定名的规定,从工程实践角度,通过对粉土、黏性土的室内试验、原位测试和野外鉴别结果进行综合分析,论述了在不同的液限标准下,同一种土可能定出不同的名称.因不同类型土的物理力学性质存在较大差异,如粉土具有流变性和触变性等对工程极为不利的特性,因此土层定名错误会误导设计和施工,危及工程安全.     

黄河冲积平原低液限土的工程特性研究

依托济南—乐陵高速公路路基勘察项目,依据试样的室内土工试验成果,应用回归分析方法,建立了黄河冲积平原低液限土的含水率与土的密度、孔隙比和压缩系数及土的塑性指标等相关经验公式;对区内赋存的低液限粉质黏土,通过与其他相近密实度的土,在抗剪强度及单向固结条件下固结特性的比较分析,指出该区域此类土质具有所谓的"高密度、低强度、中(偏高)压缩性"的工程特性。     

含砂低液限粉土的压实特性研究

通过级配分析、击实试验，分析了含砂低液限粉土的物理力学特性和压实特性。认为现行以压实度为指标的压实控制标准的不完备，是引起公路病害的主要原因之一。为了解决这一问题，引入空气体积率作为粉土压实的辅助控制标准，并建议提高现行路堤的压实度控制标准。     

重塑黏性土固有压缩特性的探讨

Burland于1990年提出重塑土的固有压缩特性,为定量评价天然沉积结构性黏性土的力学性质提供参考依据。通过对四种液限的重塑土进行大量的室内一维固结试验,重塑土样的初始含水率调整扩大为液限的0.7~2.0倍,探讨了初始含水率,液限对重塑土固有压缩特性的影响。结果表明:重塑土压缩曲线不仅与土的液限有关,还受初始含水率的影响; 在较低固结压力下,采用Burland引入的孔隙指数不能将不同初始含水率的重塑土压缩曲线归一化,但当固结压力超过约25kPa时,各种压缩曲线均可较好地归一化至重塑土的固有压缩曲线(ICL); 此外,重塑土固有压缩参数并非仅与土的液限有关,试验实测的结果显示出与Burland的固有压缩参数经验有一定的偏离,结合试验结果对其进行了修正。     

关于松嫩平原西部地区土的可塑性研究与探讨

本文通过对松嫩平原西部齐齐哈尔、大庆等地粉土及粘性土612组液限与塑限、塑性指数的对比试验数据的相关分析,建立了液限与塑限、塑性指数间的回归方程。回归方程的相关系数分别为0.897、0.931,经验关系高度显著。     

黄泛区地铁渣土制备高流动土试验研究

利用黄泛区地铁工程废弃土制备不同配比的高流动土,并对其工程特性及应用进行研究,提高工程废弃土的利用率,为实现工程低碳排放具有重要意义.取用郑州地区地铁工程废弃粉黏土、粉砂土作为原料,掺入一定比例的水泥和水,配制了24组不同土类、不同配合比、不同预拌时间等影响的流动土试样.利用流动性试验、泌水试验测试时间对流动土流动特性的影响,推荐了粉黏流动土流动性随时间变化经验公式.通过图像三轴仪,测试了粉黏流动土固化后的无侧限强度及变形特征,分析了不同破坏模式.试验结果表明,粉砂土流动土的流动性强于粉黏流动土,泡沫能增加流动土的流动性.大部分流动土在2小时内流动性能满足工程的要求,当需要增加预拌时间时,需要综合考虑强度和流动性需求.粉黏流动土试样剪切后有剪切破坏、压缩破坏、劈裂破坏等3种破坏模式,其受水泥掺量不同而改变.通过流动损失率、强度、变形等分析了该地区高流动土的工程应用控制指标和对策,对于指导该地区地铁废弃渣土的工程应用提供试验依据.      

江苏徐宿地区粉土的基本特性及加固方法研究

对江苏徐宿地区的粉土进行试验研究,发现该地区粉土具有弱可塑性、低粘结性、高分散性及强度较小等特征。通过对石灰、石灰+水泥和SEU-2型固化剂稳定该地区粉土进行无侧限抗压强度试验及干缩性能试验研究,认为采用SEU-2型固化剂稳定效果较好。     

利用溢出量数据确定非饱和土-水力学参数

在Wei & Muraleetharan基于非饱和土两相流交界面上的动态相容条件提出的多孔介质热动力学混合物理论模型基础上,推导出能描述溢出量与时间关系的溢出量演化方程。根据溢出量演化方程,结合一定变化规律的基质吸力序列,建立了给定基质吸力序列作用下利用多步流动试验瞬态溢出量数据确定非饱和土-水力学参数的方法。通过对低液限粉土、低液限黏土的多步流动试验研究发现,利用瞬态溢出量数据的拟合来确定非饱和土-水力学参数的方法而得到的各基质吸力作用下试样饱和度和渗透系数预估值,与联合测试系统测得的各基质吸力作用下试样的饱和度及渗透系数接近。     

落锥法确定粉土液限和塑限的试验研究

针对部分细粒土进行了室内落锥法确定液限和塑限的试验研究,试验结果表明：对于一些细粒土在双对数坐标上圆锥下沉深度与含水率之间的关系并非线性关系,无法依据线性关系确定液、塑限;采用规程建议的3个含水率范围有时根本无法获得有效试验数据,采用规程建议的3个含水率范围确定得到粉土的液、塑限试验结果的可靠性有待商榷;采用直线段试验数据确定的液、塑限进行分类可能出现相互矛盾甚至错误的结果。进一步试验结果表明：对于黏粒含量高于13 %的粉土,由于其抗剪强度以凝聚分量为主,落锥法适用,所测塑性指数能够反映其可塑性;对于部分黏粒含量低于13 %的粉土及外观接近粉土的粉砂,由于其抗剪强度以颗粒间摩擦分量为主,落锥法不再适用,所测塑性指数不能反映其可塑性。     

非饱和土土-水特征曲线预估方法研究

在Wei等[1]基于多相孔隙介质非平衡渗流理论提出的多孔介质热动力学混合物理论模型的基础上,建立了一个能描述不考虑土骨架变形的非饱和土土-水特征曲线动态模型。依据非饱和土土-水特征曲线动态模型,推导出不考虑土骨架变形的气-水两相非饱和土的饱和度演化方程。利用饱和度演化方程并结合多步流动瞬态试验的成果,通过数值反演,提出了一种能利用多步流动瞬态试验数据快速确定非饱和土土-水特征曲线的方法。通过对低液限粉土及低液限黏土的多步流动瞬态试验研究发现,饱和度演化方程能较好地模拟非饱和土在小基质吸力步长变化下饱和度的变化规律。此外,通过对多步流动瞬态试验试样饱和度的模拟确定的非饱和土土-水特征曲线与联合测试系统测得的土-水特征曲线的结果较为一致。     

山西万家寨引黄工程南干线6#隧洞围岩岩溶发育特征及工程处理

山西省万家寨引黄工程南干线6#隧洞围岩为奥陶系上、下马家沟组碳酸盐岩地层,其岩溶较发育,主要为不规则溶洞,绝大多数已被岩溶角砾、碎石土和低液限粉土等充填.因岩溶充填物工程地质特性较差,导致隧洞衬砌混凝土管片产生裂缝和错台等变形,影响了隧洞正常输水.为此在隧洞内进行了地质雷达测试和补充钻探及取样,并进行了室内土工试验,分析了隧洞围岩岩溶发育特征,依据岩溶充填物的工程特性,对其进行了水泥灌浆处理.     

土性对工程泥浆固化强度影响规律及微观机理

本文开展了一系列不同液限高分子吸水树脂固化工程泥浆无侧限抗压强度试验, 探讨了泥浆土液限对固化效率的影响规律, 对比研究了掺入高岭土对泥浆固化强度的改进程度, 最后基于XRD和SEM试验揭示了液限和高岭土对固化泥浆强度影响的微观机理。结果表明: 随着泥浆土液限的增大, 固化泥浆土强度逐渐降低, 固化效率随着泥浆土液限增大显著衰减, 当液限增加10%, 固化泥浆土强度qu平均减少48.2%。然而高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的强度, 并且强度增长率随着龄期逐渐增大, 对于龄期为90天时, 增加40%高岭土能够提升固化泥浆土强度qu 1.17倍。微观结构试验表明泥浆土液限变化对水化产物产量的影响较小, 固化泥浆土强度随泥浆土液限减小主要是由于固化泥浆土孔隙随着泥浆土液限增大而增多, 使得微观结构松散从而导致强度降低。高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的水化产物产量, 增强了固化泥浆土胶结强度, 从而提升了固化泥浆土强度。因此, 在实际工程中, 一方面可以通过调配泥浆土液限来提高固化效率; 另一方面可以通过掺入高岭土或者一些高岭土基废弃物(如高岭土尾矿)来提高固化强度, 实现“以废制废”绿色环保的理念。     

水泥窑灰(CKD)改性膨胀土的胀-缩特性试验研究

通过向膨胀土中添加2%~18%不同比率的水泥窑灰(CKD)对其进行改性,对纯膨胀土及掺CKD改性膨胀土的水理性质、膨胀特性和收缩特性进行室内试验,确定改性效果。试验结果表明,CKD可以降低膨胀土的自由膨胀率和液限,液限降低规律符合指数函数,塑限略有提高;随着CKD掺量的增大,混合物的最大膨胀率和最大膨胀力均呈指数衰减,最终收缩率也大幅降低。改性后的膨胀土黏粒减少,水稳性提高,同时由于离子交换等作用,膨胀土-CKD混合物的亲水性降低,吸水性减弱,从而胀缩性质降低,说明CKD对降低膨胀土的胀缩特性具有很好的改性效果,建议适宜掺灰率为10%。     

锌污染土物理与电学特性试验研究

随着城市化进程的加快,工业化重金属污染愈发严重,其中锌（Zn）污染是我国常见工业污染物之一。目前污染土体的主要研究方向为污染后土体某单一特性的变化,对土体污染后不同特性之间的相关性研究所见报道不多。使用南京特有的长江漫滩相沉积粉质黏土,通过室内人工配置特定污染浓度土样进行试验。测试分析了土体液限、塑限、pH值、颗粒成分等物理指标随Zn污染的浓度变化情况,并进行了龄期分析。试验表明,随着污染土中Zn浓度的增加,土壤的液限、塑限、粉粒含量和pH值呈下降趋势,而土壤的黏粒含量和塑性指数呈增大趋势,并得出了相应物理指标随污染龄期的变化规律。采用改进的圆形四电极Miller Soil Box进行室内的土样电阻率试验,分析了电阻率与土体含水率、孔隙率、饱和度、污染浓度等基本指标之间的相关性,讨论了电阻率随污染土样龄期的变化规律。并根据污染后土体的物理指标变化,建立Zn污染后电阻率与液限、塑限、pH值、颗粒成分等物理指标的相关关系。     

基于DCP的不同固化粉土基层路用性能分析

为分析沥青乳液、沥青微粉、无机复合型三种不同固化粉土基层的路用性能,依托黄河冲积平原农村公路项目进行不同结构层的现场动力锥贯入仪(DCP)试验,同时与8%水泥固化粉土基层对比分析。结果表明:沥青乳液、沥青微粉、无机复合型固化粉土基层的贯入度D_(d)为1.33~1.74 mm/blow,均小于水泥固化粉土结构层的贯入度2.09 mm/blow,其整体固化效果更优。三种不同固化粉土的DCP换算无侧限抗压强度与取芯实测无侧限抗压强度、DCP累积平均贯入度与FWD弯沉之间具有良好的相关性,采用分层计算与累积计算可分别用于单层强度和整体承载能力的快速评价。DCP测试结果还可为黄河冲积平原粉土改良固化路用性能的评价提供数据参考与工程借鉴。     

细粒土塑性指数的探讨

细粒土的塑性指标（塑性指数和液限）是综合表征土中小粒含量与粘粒中亲水矿物含量的敏感指标,是细粒土分类的最主要的依据。本文通过对取自不同地区的一些土样进行液限、塑限合测定,分别测试出种土样的１７ｍｍ液限、１０ｍｍ液限和塑限。探讨不同液限标准下细粒土塑性指数之间的关系。     

掺高炉水渣膨胀土的室内改良试验研究

通过掺入10%～20%不同量的高炉水渣来改性膨胀土,对素土及其掺高炉水渣改性土的基本物理力学性质、胀缩特性进行试验对比研究,确定改性效果。试验结果表明,高炉水渣可以大幅降低膨胀土的自由膨胀率、液限和塑性指数,同时改善膨胀土的颗粒级配、强度特性。改性后的膨胀土黏粒减少,粉粒增多,干密度随含水率变化较小,水稳性提高。这说明了高炉水渣对膨胀土具有很好的改性效果。     

粉质黏土强度指标的水化学敏感性研究

通过对重塑粉质黏土的液、塑限和固结慢速直剪试验,探讨了粉质黏土液限、塑性指数及抗剪强度与不同浓度NaCl孔隙溶液的关系。试验结果表明,随着孔隙溶液浓度增加,液限随之减小,塑性指数表现出粉土的性质;不同竖向正应力下的强度随浓度变化表现出较大的差异,正应力较低时,强度不断减小,而正应力较高时,则强度不断增大,正应力介于二者之间强度则先降后升;内摩擦角随浓度增加而增大,最终趋于稳定;黏聚力先迅速减小后逐渐回升,且均为负值。其性质变化主要是因为扩散双电层、颗粒间作用力以及孔隙比发生了改变。基于Terzaghi的有效应力原理,对饱和粉质黏土固结慢速直剪试验测得的负值黏聚力进行了分析和讨论,认为渗透压力对黏聚力起了非常重要的作用,从而使黏聚力成为负值。