非饱和红粘土和膨胀土抗剪强度的比较研究

红粘土是对环境湿热变化敏感的塑性粘土,具有一般膨胀土吸水膨胀失水收缩的特性。与普通粘性土相比,红粘土与膨胀土的强度特性更为复杂。它既是土体抵抗剪切破坏能力的表征,也是计算路堑、渠道、路堤、土坝等斜坡稳定性以及支挡构筑物土压力的重要参数。通过试验研究讨论了红粘土与膨胀土的强度特性以及与一般粘性土的差别及其各种影响因素,并探讨了非饱和红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与含水量之间的相关关系。试验结果表明,红粘土与一般膨胀土的吸水膨胀规律完全相同。其试验结果可为红粘土与膨胀土地区工程设计与建设提供参考依据。     

广西靖西红粘土的变形和强度特性研究

对广西靖西取得的3种红粘土原状土样以及室内制备的重塑土样进行单轴压缩试验和三轴剪切试验（包括浸水饱和后的试验）,其目的是研究静力荷载作用下红粘土的固结变形和强度特征。研究表明,在较大的压缩应力作用下,土样仍有较大的孔隙比;红粘土的破坏面为一个曲面变化形态,试样首先沿较为软弱的不规则面发生,然后才形成贯通的滑动面;尽管土样在破坏时出现明显的剪切破坏面（表现为一定的脆性破坏特征）,但其应力应变关系呈现应变硬化的特点,表明红粘土有很强的粘滞特性。     

广东韶关红粘土特性研究

本文通过微观分析与宏观试验,对广东韶关红粘土的物化特性以及改变物化特性对土的力学特性的影响进行了研究。虽然试样取自韶关,但所探讨的问题涉及到各地红粘土的共性,故具有普遍意义。     

昆明红粘土工程地质性质研究

昆明市位于云南省中北部,发育有较大面积的红粘土和次生红粘土。昆明市红粘土具有孔隙比大、密度低,粘粒含量、液限、塑限高,塑性指数较大的特性,而且由于红粘土具有明显的胀缩性,在地表经常形成裂隙,破坏了土体的整体性,降低了土体强度和抗渗性,这些都对工程有不利影响。因此本文在大量的物理力学试验资料的基础上,运用Mapgis软件绘制了昆明市红粘土的分布图,探讨了其分布特征、物理力学性质、胀缩性,并对其存在的土洞、裂隙问题作了研究。     

认广西红粘土的胀缩性能

文章从由碳酸盐岩深余堆积形成的红粘土引起产生的地裂、房裂等不良工程地质现象入手,以大量的实验资料为基础,指出广西红粘土的胶粒含量,可塑性指标高,具有较强的吸附能力和较强的亲水性,自由膨胀率接近或等于２７％。论述了红粘土液限和逆限值在塑性图上的分布规律与一般膨胀土的分布规律相吻合,这种粘土应属于弱至中等级膨胀性粘土,并以收缩变表为其主要特征。     

红粘土原状土样保护方法的研究

红粘土具有高含水量、高塑性的特征 ,极易收缩而产生裂隙。红粘土原状土样难予进行长期有效的保护。结合工程实例研究表明 ,红粘土原状土样埋藏、裹浆是其有效、方便、经济的保护措施。     

红粘土的磁学性质研究

本文对陕西宝鸡剖面红粘土上部进行了详细的岩石磁学研究，确定了该地区红粘土的主要磁性矿物是磁铁矿。赤铁矿相对含量很少，对剩余磁性贡献较小。磁性质不稳定的磁赤铁矿存在于红粘土中，但不影响剩磁稳定性。特征剩磁载体主要是磁铁矿。磁性矿物的粒度是以准单畴为主。红粘土的短时间弛豫粘滞剩磁很强，因此在零磁空间进行退磁和剩磁测量是非常重要的。     

中国膨胀土粘土矿物组成的定量研究

由于膨胀土的不良工程特性主要受粘土矿物所控制,因此膨胀土的粘土矿物的定性定量研究一直受到高度的重视。但由于粘土矿物的复杂性和工程地质研究者对棍层粘土矿物的认识及研究的缺乏以及技术条件的限制,其膨胀土粘土矿物的研究结果一直不够理想。自从20世纪90年代后期以来作者运用当代粘土矿物组成XRD测试的先进技术,即通过对<2um天然样、乙二醇处理样和550℃加热处理样定向片的XRD联合测定及计算机信息处理技术,对中国不同地区不同类型的19个膨胀土样品进行了定量测试。研究结果表明,中国膨胀土粘土矿物中的80%以上为膨胀性粘土矿物(S、I/S、K/S、C/S),其膨胀性粘土矿物的绝对含量在30%以上。中国膨胀土的粘土矿物的主要类型为中等混层比(40%～60%)的膨胀性混层矿物,而不是伊利石。     

一种超高膨胀力粘土岩的工程地质研究

本文对一种超高膨胀力粘土岩的特征和胀缩机理进行了较深入的研究,在此基础上,对在这种粘土岩上的建筑物地基基础提出了处理和设计原则。     

膨胀土与红黏土石灰改性对比试验研究

为探讨石灰改性膨胀土与红黏土的强度发展规律,以生石灰与消石灰改性的南阳膨胀土与郴州红黏土为研究对象,进行了无侧限抗压、固结快速直剪和固结压缩试验的对比研究。研究发现：在1 a养生龄期内,石灰改性的南阳膨胀土与郴州红黏土无侧限抗压强度与养生龄期的对数基本呈线性关系;按大于最佳含水率3%制样的强度在养生28 d以后高于按最佳含水率制样;生石灰改性效果比消石灰改性效果好,由于矿物成分不同,石灰改性南阳膨胀土的效果比石灰改性郴州红黏土好     

非饱和膨胀土/岩持水与渗透特性试验研究

以南水北调中线工程原状强、中膨胀土/岩为研究对象,开展压力板试验与双环注水试验,结合试验结果与土-水特征曲线(SWCC),对比研究不同性质膨胀土和膨胀岩的持水性能及影响因素,计算并分析水体积变化系数的变化规律,在该基础上重点探讨渗透系数的变化特征及其与基质吸力的非线性关系,总结出膨胀土/岩的渗透特性及其规律。结果表明,膨胀土/岩的持水特性受岩土的物理性质、矿物成分与结构特征的影响,膨胀潜势强、细颗粒含量大、孔隙结构小的试样有着较低的脱水速率;渗透系数和水体积变化系数均随含水率的减小而减小,变化特征受到膨胀潜势与干密度的共同影响,并与基质吸力呈幂函数关系。研究成果可为工程建设提供计算参数及理论依据。     

非饱和压实膨胀土渗透特性的试验研究

压实膨胀黏土常用于防止填埋场中固体废物产生二次污染,或作为核废料处置库通道隔绝层,这主要取决于压实膨胀黏土衬垫层或隔离层的防渗特性,而这种压实膨胀黏土层通常又呈现出非饱和特性。基于GDS非饱和土三轴试验系统,开发拓展其试验功能,研究直接测量压实膨胀黏土的水渗透系数的试验方法,同时结合电镜扫描试验,从微观角度定量分析压实膨胀黏土渗透过程中产生的微观、宏观变化特征。结果表明,压实膨胀黏土在渗透过程中产生的体积变形主要是由于土孔隙中气体被压缩、孔隙微结构发生变化的结果;压实膨胀黏土水渗透系数受吸力、围压、干密度、饱和度等因素控制。     

非饱和红黏土的强度特性研究

红黏土是一种富含胶结作用物质的塑性黏土,与普通黏性土相比,红黏土的强度特性更为复杂。通过直剪仪对不同含水率和不同含丙三醇溶液的重塑红黏土进行了抗剪强度试验,发现红黏土的强度、黏聚力随着溶液含量的增加出现了“双峰”值现象,且内摩擦角基本保持不变,用丙三醇溶液替代水溶液配制的土样其强度有了明显的降低。结合核磁共振仪对红黏土试样的孔径分布研究情况,基于Bishop提出非饱和土的有效应力原理,探讨了非饱和红黏土的强度随含水率变化出现“双峰”现象的影响机制,认为红黏土本身孔径大小分布特征起了非常重要的作用。     

Leachate studies on fly ash-stabilised expansive clay liners

This paper presents leachate studies on fly ash-stabilised expansive clay liners. Fly ash in different contents (0%, 10%, 20% and 30%) by dry weight of the expansive clay was added to the clay, and the ash-clay blend was compacted as a liner overlying a compacted lateritic clay layer. Deionised water (DIW) and calcium chloride (CaCl₂) solutions of varying concentration (5 mM, 10 mM, 20 mM, 50 mM, 100 mM and 500 mM) were used as the permeating fluids in the leachate studies. Chemical analysis of the leachate was performed. For a given CaCl₂ concentration, the concentrations of both calcium ion and chloride ion in the leachate decreased up to a fly ash content of 20%, and thereafter they increased when the fly ash content was increased to 30%. Further, for a given fly ash content, concentrations of calcium ion and chloride ion increased with increasing CaCl₂ concentration.     

应力状态对膨胀土SWCC的影响研究

探讨了应力对膨胀土的土-水特征曲线的影响。试验研究表明：膨胀土的首次干湿循环过程的“滞后”现象明显。应力状态对膨胀土的土-水特征曲线影响显著,与常规试验方法相比,一维固结状态和各向等压应力状态下的土-水特征曲线更具线性关系,干湿循环甚至出现了逆向回滞现象。     

考虑温度影响的重塑非饱和膨胀土非线性本构模型

以非饱和土的非线性模型为基础,通过对土性参数的修正和考虑温度本身引起的土的变形,建立了考虑温度效应的重塑非饱和膨胀土的本构模型。该模型包括土骨架的本构关系和水量变化的本构关系两个方面,涉及18个参数,都可用非饱和土三轴试验确定。共做了13个重塑非饱和膨胀土温控三轴试验,分析了温度对土的强度和变形的影响,研究了模型参数的变化规律。     

关于红黏土先期固结压力的探讨

土力学传统理论认为,土的先期固结压力受控于应力历史,与曾经受到的压力有关。然而,通过室内试验发现,红黏土这类区域性特殊土的先期固结压力所表现出的规律与传统理论相悖。研究表明,红黏土的先期固结压力主要受土的成因、结构和成分制约,上覆压力对其影响甚微。笔者分析了土力学传统观点在解释红黏土特性时存在的缺陷,探讨了红黏土先期固结压力的真正含义,提出了对红黏土先期固结压力的新认识。     

南京红山窑第三系红砂岩膨胀变形性质试验研究

针对原状红砂岩具有自由膨胀率为3.5 %、而膨胀力高达270 kPa、干燥岩样峰值强度为5.85 MPa、饱和岩样抗压强度仅为0.20 MPa等这些特殊性质的膨胀岩,采用MTS815.02型岩石力学刚性伺服试验机与自行研制的岩石膨胀测量仪,进行了不同含水率红砂岩膨胀变形性质试验。结果表明：(1) 在低荷载状态下,红砂岩膨胀应变随着含水率增加而呈对数形增长;(2) 在高荷载作用下,红砂岩膨胀应变与吸水率之间存在着线性关系;(3) 红砂岩吸水膨胀应变在较短的时间内基本完成,随着时间的延长,膨胀变形将趋于稳定。在此基础上,提出了确定膨胀稳定时间的理想概化数学模型。研究成果对南京红山窑水利工程膨胀岩地基处理方案设计、施工具有重要的指导意义。