土的颗粒组成对其工程地质性能的影响

土的颗粒组成是影响土体工程地质性能的一个因素,因此,各种土体中粉土粒组与粘土粒组含量比例是影响土体是否适宜作为路基填筑材料的重要标志.通过对湛江组、北海组中的各种土样以及火山岩、花岗岩、变质岩风化土颗粒组成的研究,认为广泛分布于雷州半岛的北海组及部分花岗岩风化土(粉土粒组与粘土粒组含量比较接近)一般属于优良填筑土料.本文2001年1月收到.     

土的颗粒组成对其工程地质性能的影响

土的颗粒组成是影响土体工程地质性能的一个因素,因此,各种土体中粉土粒组与粘土粒组含量比例是影响土体是否适宜作为路基填筑材料的重要标志.通过对湛江组、北海组中的各种土样以及火山岩、花岗岩、变质岩风化土颗粒组成的研究,认为广泛分布于雷州半岛的北海组及部分花岗岩风化土(粉土粒组与粘土粒组含量比较接近)一般属于优良填筑土料.本文2001年1月收到.     

软岩风化粗颗粒土填料的工程特性

在贵州潮湿多雨亚热带环境中,红粘土的起始含水量高,一般较难满足填筑要求,而软岩风化粗颗粒土是解决这一关键问题的最好填料,本文较翔实地论述了粗颗粒土填料的工程特性。     

颗粒级配对非饱和粘性土基质吸力的影响规律

颗粒级配是影响非饱和粘性土基质吸力变化规律的主要因素之一。本文在室内实验基础上,根据颗粒级配与非饱和土土水特征曲线基本参数之间的定量关系,探讨了颗粒级配对非饱和土基本特性的影响程度。研究结果表明:颗粒级配对非饱和土残余含水量控制作用明显,后者与粘粒、粉粒含量线性正相关,与角砾含量和粗、细粒含量之比分别线性、非线性负相关;不同粒组中,粉粒含量对土体残余含水量的影响程度最大,角砾含量的影响程度较低。颗粒级配对非饱和土残余基质吸力的影响程度较弱,后者与粘粒含量以及粗、细粒含量之比具有一定的相关性。非饱和土含水量变化幅度以及基质吸力对含量变化的敏感性与颗粒级配相关性最弱。但是,粘粒、粉粒含量以及粗、细粒含量之比对这两个特征值可能具有一定的影响作用。     

增城市区冲（洪）积土及残积土的工程地质特征

增城市区的第四纪冲积土及震旦系风化残积土分布普遍，是各类工程建设的地基基础。前者自下而上由两个从粗到细的沉积旋回组成，按沉积物颗粒级配和塑性指标，可分砾砂→粉质粘土→中细砂→粉质粘土；后者主要为砂质粘性土，分为地表和地下两种。其中，地表的第四纪冲积粉质粘土和地表风化残积土可作为３层以下的一秀建筑物的基础持力层；多层及多层以上建筑物的基础，宜选择第四纪冲积的粉质粘土，砾砂层或地下震旦系风化残积土作为     

黄河三角洲粉质土的动模量和阻尼比试验研究

结合室内共振柱和动三轴实验,对黄河三角洲饱和原状粉质土体(粉土、粉砂、粉质粘土)动模量和阻尼比的影响因素和发展规律进行了详细的研究。研究表明,在粉粒和粘粒含量对动模量的共同影响中,粉粒含量起着举足起重的作用;侧限压力对归一化剪模比和阻尼比的影响均较显著,相比粘粒含量的影响不大。通过与Seed建议的砂土及饱和粘土的G/Gmax~曲线和~曲线进行对比,结果显示研究区的粉质土相比一般的砂土和饱和粘土而言,其动力变形特性更接近于砂土,但是与砂土也存在着非常明显的差异;其发展规律与其他地区沉积粉质土也较为不同,具有明显的区域性。采用修正了的Hard in-D rnevich模型和对数模型分别对G/Gmax~曲线和~曲线进行拟合,给出了三类粉质土的归一化动力变形G/Gmax~/r关系曲线,对模型中有关参数的影响因素做了初步的探讨。     

北京典型地面沉降区土体压缩特征研究

北京平原区地面沉降目前处于快速发展阶段,影响因素十分复杂,其中粘性土体的存在是其赖以形成的物质基础。以北京昌平八仙庄典型地面沉降区为研究对象,采取逐级加荷、逐级卸荷以及反复加卸荷,分析100 m以浅粘性土体在不同加卸载方式下的固结特征。实验结果表明：荷载从25 kPa分级加荷到1 600 kPa,粘土变形量大于粉土,分别为2.822 mm、1.000 mm;荷载从400 kPa分级卸除到50 kPa,粘土的回弹量大于粉土,分别为0.277 mm、0.121 mm;反复加卸荷条件下粉质粘土及粉土较之粘土更容易达到固结状态,蠕变时间效应为粘土>粉质粘土>粉土。建议在制定地面沉降灾害防治措施方案时,应充分考虑沉降区地层土体特征影响。     

离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究

利用离子土壤固化剂（ionic soil stabilizer,简称ISS）对河南安阳地区膨胀土进行化学改性试验研究,通过不同配比的自由膨胀率试验结果,结合施工成本,得出ISS溶液改良膨胀土的最优配合比为1:350。对ISS溶液最优配合比改性后土体进行收缩试验、膨胀性试验、固结快剪、高压固结及水浸泡试验。试验结果表明,改性土线缩率减小,膨胀性指标降低,抗剪强度增大,土体由亲水性变成憎水性,且能达到较好的水稳定性,即膨胀土经化学改性为非膨胀土。ISS改性膨胀土的机制可解释为,通过ISS溶液与土粒离子进行强烈的交换作用,打开土粒与水分子之间的“电化键”,降低土颗粒表面吸附水膜厚度,包裹在黏粒颗粒表面的疏水基团覆盖膜使土对水的敏感性减弱,从根本上减少了土体吸水性和膨胀性。     

两种典型碳酸盐岩红土风化剖面的物理化学特征

通过对贵州遵义和平坝两种典型碳酸盐岩风化剖面的系统采样,在室内进行了岩土工程上常用的13项物理指标的测试和12项常量化学元素的全分析,在此基础上论述了它们在风化剖面上的分布及变化特征。指出土层孔隙率(孔隙比)由表层土到深处由高到低的变化,导致岩(土)层透水率逐渐降低和含水量的增加,是土层物理性质及相关力学性质变化的主因; 表层土以粘土粒组为主,到靠近基岩附近变为以粉土粒组为主,说明后期红土化作用可使土粒变细; 靠近岩石界面土层的粒径与组成石灰岩和白云岩矿物颗粒大小相当,这可能是地下水溶蚀- 交代矿物颗粒继承发育的结果; 通过分析界面各层(基岩- 溶滤层- 杂色粘土层)化学成分的变化可以看出,由岩石到土层可溶性组分( CaO、MgO)大量的被水溶蚀带走,成土元素( SiO2、Al2O3、Fe2O3 等)呈突跃式增加,而且两类岩石溶蚀成土的初期阶段(由岩石到溶滤层)可溶元素被溶蚀及成土元素的积累有很大的差别。      

花岗岩风化土崩岗破坏机理分析

崩岗破坏是红层土中特有的破坏形式,在花岗岩风化土中发育更为强烈,这与花岗岩风化土自身的力学性质有关。本文认为花岗岩风化土自身的结构性、粒间吸力特性决定了其遇水软化和崩解的性质,花岗岩风化土软化主要表现为减压软化和损伤软化,花岗岩风化土颗粒粒径和孔隙大小不均匀性,以至土体在吸水过程中吸力不平衡导致其崩解作用。花岗岩风化土遇水发生软化和崩解是崩岗发生的内因,为崩岗破坏水土流失提供了物质来源,长期的水与重力作用是崩岗发生的外因,为崩岗持续发展提供了动力,在上述内因和外因作用下,最终形成了崩岗地貌。     

三趾马红粘土的粒度组成特征及其地质意义

黄河中游三趾马红粘土的粒度组成特征是以粉土（０．０５－０．００５ｍｍ）粒级为主，且粗粉土（０．０５—０．０１ｍｍ）粒级含量为所有粒级含量之冠，缺乏大于０．２５ｍｍ颗粒．主要粒级百分含量、粒度分布概率曲线显示出与黄土及现代风尘极为相似的面貌，表明三趾马红粘土为风力搬运的粉尘堆积．     

上海地区低塑性土定名探讨

上海地处长江三角洲前缘,表土层以下的浅层土中,低塑性土(轻亚粘土,亚砂土)分布广泛。由于低塑性土都具有以粉土颗粒(粒径0.05—0.005毫米)为主,粉砂粒(粒径0.1—0.05毫米)为次,粘土粒(粒径小于0.005毫米)含量少的颗粒组成特征,故分别采用塑性指数(IP)和颗粒组成资料作为土的定名判别标准,对上海低塑性土进行分类定名时,往往会出现定名不一致的矛盾。且由于定名的不当,也曾给工程设计和施工方面带来一些困难和损失。     

细粒土路基填料承载比试验技术要求及影响因素

分析了美国、英国、日本和我国交通行业标准对承载比(CBR)试验要求的异同,强调了承载比试验的操作技术及注意事项,并对试验中的一些问题进行了有益的探讨。为了研究影响黏性土CBR值的主要因素,结合在建高速公路15组填料进行了物理、力学试验。分别从土体的颗粒组成、矿物成分以及黏土矿物成分等几方面研究了黏性土填料CBR值的影响。结果显示,在标准的试验方法和相同的试验条件下,当土体的塑性指数相同时,影响CBR值的因素主要是土体中矿物类型及其含量的多少,其次为黏粒组颗粒曲线分布情况及黏粉比m。     

粉土改良膨胀土的路用性能与现场试验

为探究粉土对膨胀土的改良效果,对不同粉土占比改良膨胀土进行了胀缩特性、路用性能和微观结构测试。研究表明：掺入粉土改变了膨胀土土体颗粒成分及结构,抑制了膨胀土的胀缩潜势;随着粉土颗粒的增加,膨胀土的密实度和无侧限抗压强度均先增大后减小,最大干密度在粉土占比为40%时达到1.889 g/cm³,无侧限抗压强度在粉土占比为10%时最大,加州承载比(CBR)值持续显著提高,回弹模量呈下降趋势,均满足规范要求;验证了粉土改良膨胀土的可行性,确定了最佳配合比为粉土掺量40%。为便于现场施工,并考虑现场拌和均匀程度,先掺入3%低剂量石灰对膨胀土进行“砂化”,降低膨胀土黏性使其破碎。在此基础上,采用粉土掺量40%对膨胀土进行改良后用于高速公路路堤填筑,并开展了现场压实度、CBR值、弯沉值等测试。现场试验结果表明：现场填筑联合改良试验段和单一石灰改良对照段整体压实质量良好,但试验段压实度易受粉土均匀程度影响而降低;试验段路基CBR值和路基弯沉与对照段相当,粉土改良有效弥补了相对于对照段减少的2%石灰所提供的强度。     

冰碛土体起动泥石流的特征研究

与广泛分布于干旱河谷的宽级配砾石土体特征不同,冰碛土广泛分布在青藏高原地区,属粗大颗粒多、粘粒含量少、摩擦阻力大、粘滞阻力小的宽级配砾石土体。在冰川融雪与降雨的共同作用下冰碛土体可失稳并起动泥石流,形成灾害。针对冰碛土体起动泥石流机理研究薄弱的现状,本文选取波密县帕隆藏布流域的支流嘎弄沟一冰碛土堆积坡面,通过模拟降水与冰雪融水起动冰川泥石流实验,比较不同颗粒组成、不同实验条件下的土体起动泥石流特征,分析其起动成因及力学特性,探讨冰碛土体起动泥石流的机理。研究发现冰碛土体失稳起动泥石流是粘滞阻力降低、孔隙水压力升高、拖曳力与渗流侵蚀共同作用的结果,起动过程受粘土颗粒含量和径流类型的影响。当粘粒含量较高时(>3%),土体通过铲蚀与面蚀形成泥石流;粘粒含量中低时(不高于3%),大部分坡面土体主要经掏蚀与坍塌起动泥石流;粘粒含量过低时(<0.32%),土体难以起动泥石流。在降水作用下土体孔隙水压力迅速增加,易造成土体破坏,起动泥石流;而在冰雪融水的作用下,土体孔隙水压力波动幅度不大时,土体同样可能发生失稳破坏起动泥石流。     

宣城第四纪红色粘土剖面的发育特征

宣城第四纪红色粘土14层土体硅铝率、风化淋溶系数,以及阳离子交换量、盐基饱和 度和粘粒含量等风化、成土作用指标表明,该剖面各层次之间仅显示出一定程度沉积作用和成土作用的差别。它们是边沉积边成土作用的产物。上覆lm左右厚下蜀黄土,且由均质红土层、铁锰焦斑层和网纹层构成的宣城第四纪红色粘土应归属于埋藏类型古土壤。     

利用岩性及地层厚度推测喀斯特地区的风化成土量——以贵阳金阳地区为例探讨二叠系以上地层的成土能力

碳酸盐岩成土是喀斯特地貌发展及演化历史研究的关键问题。研究了贵阳市金阳地区碳酸盐岩风化成土剖面和红粘土层下基岩分布情况,结合该地区地层发育、厚度、岩性等特征,以及碳酸盐岩风化成土的经验数值,推算了研究区成土厚度。同时,根据理论成土厚度与实际保存红粘土厚度对比分析,确认目前保存下来的红粘土层是早更新世以来的第三个夷平期的产物,形成时间可能为4～13万年。现代碳酸盐岩上的红粘土层不仅由碳酸盐岩风化成土形成,而且很大一部分是由碳酸盐岩岩系中的碎屑岩夹层风化成土而来,同时侏罗系碎屑岩成土也占较大比例。因此,喀斯特环境中红粘土的形成及物质来源比较复杂,并非单一的碳酸盐岩风化成土。     

水泥土强度的影响因素

水泥浆体搅拌地基加固技术是地基处理的技术方法之一,其水泥—土固结体的强度主要受地基土的含水量、水泥掺入量及地基土类别的影响。本文通过室内及工业性试验表明:土体的含水量对水泥土强度具有负作用;水泥土强度与水泥掺入比不是简单的单调上升关系;地基土的类别对水泥土强度的影响较大,淤泥及淤泥质土由于富含有机质,强度较低,粉质粘土、粘土形成的水泥土强度较高。      

表面活性剂改性粉土抗剪强度特性的研究

表面活性剂随着工业、农业、日常生活等各种活动进入到土体及地下水中,不仅会带来环境污染的风险,还会改变土体的结构等从而影响土体的工程性质。为了合理评估表面活性剂污染土体的工程适宜性,采用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和阳离子表面活性剂三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)对粉土进行改性,通过直剪试验研究其对粉土强度特性的影响。结果表明,表面活性剂改性后的粉土内摩擦角减小,随着表面活性剂浓度的增大,内摩擦角减小的幅值越大,当表面活性剂浓度达2%时,粉土内摩擦角减小23.9%;SDBS改性后的粉土黏聚力大大减小,SDBS浓度为2%时,黏聚力减小91.8%,CTAB改性后粉土黏聚力增大,最大增幅达41.8%;改性粉土中加入不同pH的表面活性剂时,内摩擦角变化很小,表明表面活性剂的酸碱程度对土样内摩擦角影响较小,随着表面活性剂溶液pH的增大,改性粉土的黏聚力呈现出下降的趋势,pH改变了土壤的电荷的分配,改变了土粒间的静电作用,从而引起土体黏聚力的变化。     

考虑水合物胶结厚度的深海能源土粒间胶结模型研究

天然气水合物被公认是解决当前能源危机的潜在新型能源而备受关注。含水合物的海底土体称为深海能源土。水合物在能源土中有不同的赋存形式（如填充型水合物和胶结型水合物等）,由于胶结型水合物对整体强度的贡献比其他存在形式更大,尤其是饱和度较低的情况。针对于胶结型水合物的赋存形式进行研究,水合物作为胶结物质存在于土颗粒之间,胶结厚度会在一定范围内变化。为真实地反映此现象,通过对能源土试样的电镜扫描图片整理分析,获得水合物饱和度与粒间胶结厚度的函数关系。基于前期已经完成的不同粒间胶结厚度下胶结力学特性的试验研究成果,为探究胶结厚度变化对能源土体宏观力学特性的影响,建立了考虑水合物胶结厚度的能源土粒间胶结模型,并介绍此模型中相关胶结参数及其确定方法。