硫酸亚铁侵蚀红土的受力特性

针对云南典型红土,考虑硫酸亚铁的浓度和试样养护时间,采用击实、直剪、固结、渗透等试验方法,研究硫酸亚铁侵蚀红土的受力特性.结果表明:硫酸亚铁的侵蚀改变了红土的击实特性,存在最佳浸润时间.随硫酸亚铁浓度的增大,红土的最大干密度逐渐增大,最优含水率逐渐减小;随浸润时间的延长,最优含水率出现谷值,最大干密度出现谷值和峰值,浸润时间较短,最大干密度出现谷值;浸润时间较长,最大干密度出现峰值.硫酸亚铁浓度较低,养护时间较短,红土的抗剪强度和压缩模量出现峰值,压缩系数和渗透系数出现谷值;随浓度的增大和养护时间的延长,红土的抗剪强度和压缩模量逐渐减小,压缩系数和渗透系数逐渐增大.硫酸亚铁侵蚀红土受力特性的变化可以从硫酸亚铁的胶结作用和侵蚀作用两个方面来解释.     

碱污染红土的抗剪强度特性及碱土作用特征研究

考虑碱浓度、养护时间、干密度、含水率等影响因素,通过室内直剪试验,研究碱污染红土的抗剪强度特性,分析碱与红土的相互作用过程。结果表明:碱污染引起红土抗剪强度减小,碱浓度从4%到16%,抗剪强度减小程度逐渐增大;试样的养护总体上降低了碱污染红土的抗剪强度,随养护时间延长,抗剪强度呈先减后增再减的变化趋势;16%碱浓度时抗剪强度降低程度为35.0%,养护10d时抗剪强度降低程度为16.8%,碱浓度的影响大于试样养护时间的影响。碱污染红土的抗剪强度随干密度的增大而增大,随含水率的增大而减小,含水率的影响大于干密度的影响。碱污染引起红土的抗剪强度发生变化,其碱土作用特征可以从水解作用、侵蚀作用、胶结作用、溶解作用几个方面进行解释。     

水泥加固红土的受力特性及其微结构特征

水泥加固红土的击实、剪切、压缩和渗透等受力特性及其微结构特征受到水泥加入比例和试样养护时间的影响。研究结果表明,水泥加固红土存在最佳击实制样时间,水泥加入越多,最大干密度越大、最优含水率越小。其抗剪强度和抗剪强度指标随水泥加入比例的增加和试样养护时间的延长逐渐增大,但增大的程度逐渐减慢,对粘聚力的影响大于对内摩擦角的影响;其压缩性和渗透性随水泥加入比例的增加和试样养护时间的延长显著减小,但减小的程度逐渐变缓;水泥加入比例的影响大于试样养护时间的影响。实质上,水泥的加入和试样的养护导致水泥加固红土呈现出包裹、填充和胶结的微结构特征,引起水泥加固红土的击实、剪切、压缩和渗透等力学特性的宏观变化。     

迁移条件下磷污染红土的宏微观特性研究

以云南红土为研究对象,以六偏磷酸钠为污染源,通过磷污染红土的土柱迁移试验,探讨了土柱不同位置深度磷污染红土的宏微观特性。试验结果表明:随着土柱位置深度的增加,磷污染红土的相对质量、黏粒含量减小,液限、塑限和塑性指数中上部存在最小值;新生成不稳定的-钠铁矿,红土中磷的含量在中上部出现最大值,土柱表层氧化亚铁的含量最大;其微结构图像由上部致密的鳞片状单元向中部松散的凝块状进而向下部紧密的蜂凝状单元变化,对应孔隙比在中上部存在最大值;浸泡液的铁铝离子浓度随迁移时间延长而增大,渗流液中存在痕量的铁铝离子。磷与红土的作用机理可以从磷土间所存在的水解、吸附络合、还原氧化、成盐等作用过程来解释。其综合作用的结果改变了磷污染红土的宏微观特性。     

酸污染红土物理性质的变化特征

考虑酸浓度和养护时间的影响,通过室内试验对比研究了酸污染红土的颗粒组成、比重和界限含水率等物理特性。研究结果表明:不洗盐、加分散剂,酸浓度较低时粉粒含量减小,酸浓度较高时粉粒含量增大;随养护时间延长,浓度较低时粉粒含量减小,浓度较高时粉粒含量先增后减;洗盐后粉粒含量减小,不加分散剂粉粒含量增大。酸污染红土的比重、液塑限与塑性指数随酸浓度的增大和养护时间的延长总体都呈减小的趋势。酸污染红土物理性质的变化可以从酸污染红土所存在的腐蚀、成盐和溶解三个阶段来解释。     

陕北非饱和重塑红土渗透特性试验研究

以实测土水特征曲线为基础,采用 Van Genuchten 模型,详细研究了干密度和体积含水量对非饱和保德组红土渗透特性的影响。研究表明:不同干密度下,在半对数坐标系中,非饱和保德组红土渗透系数与体积含水量呈现出近似直线关系,非饱和保德组红土渗透系数随体积含水量的增大而单调加速增大,且密实状态非饱和保德组红土渗透系数对体积含水量的变化比较敏感。不同干密度下,在半对数坐标系中,非饱和保德组红土渗透系数与基质吸力之间呈现出指数函数关系,且非饱和保德组红土渗透系数随基质吸力的增大而减小,当土体干密度较大时,非饱和保德组红土渗透系数随基质吸力的增大变化较大,同样表明密实状态非饱和保德组红土的渗透系数对干密度的变化比较敏感。     

陕北非饱和重塑红土渗透特性试验研究

以实测土水特征曲线为基础,采用Van Genuchten模型,详细研究了干密度和体积含水量对非饱和保德组红土渗透特性的影响。研究表明:不同干密度下,在半对数坐标系中,非饱和保德组红土渗透系数与体积含水量呈现出近似直线关系,非饱和保德组红土渗透系数随体积含水量的增大而单调加速增大,且密实状态非饱和保德组红土渗透系数对体积含水量的变化比较敏感。不同干密度下,在半对数坐标系中,非饱和保德组红土渗透系数与基质吸力之间呈现出指数函数关系,且非饱和保德组红土渗透系数随基质吸力的增大而减小,当土体干密度较大时,非饱和保德组红土渗透系数随基质吸力的增大变化较大,同样表明密实状态非饱和保德组红土的渗透系数对干密度的变化比较敏感。     

黄土?三趾马红土滑坡滑带土的长期强度影响因素研究

西北地区三趾马红土广泛分布,其蠕变特性强、变形后强度衰减明显,为典型的易滑地层。以往研究较少关注三趾马红土的长期强度衰减规律,为探讨三趾马红土强度时间效应,文章开展三趾马红土蠕变试验研究,获取其蠕变全过程曲线;利用等时曲线法求取其长期强度,并分析影响因素对长期强度影响的敏感性。结果表明:三趾马红土蠕变性强,蠕变特性受初始条件影响显著,试样干密度越小、含水率越高、试验围压越小,其蠕变变形量越大;三趾马红土蠕变变形后强度衰减明显,强度损失率为6.67%～34.58%,干密度越小、含水率越高、围压越小其长期强度越低;三趾马红土长期强度衰减随影响因素变化敏感性不同,随含水率变化最为敏感,随围压变化敏感性次之,随干密度变化敏感性最低;三趾马红土强度损失率变化则呈现不同规律,干密度越小、含水率越高、围压越低,其强度损失率越大,且其变化幅度随围压变化最为敏感,随含水率变化次之,随干密度变化敏感性最低。     

干湿循环作用下红土抗剪强度与微结构关系研究

针对云南红土型水库因水位升降引起库岸土体干湿循环的客观实际,研究干湿循环作用下库岸红土抗剪强度与其微结构的变化规律,揭示二者之间的内在联系,为研究红土型库岸失稳提供依据。通过红土试样的干湿循环试验,模拟水库蓄水和库水位反复升降引起的库岸红土干湿循环作用。结果表明:（1）在一定初始干密度条件下,红土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均随干湿循环次数的增加而非线性减小,但在干湿循环次数约10次时趋于稳定。（2）干湿循环作用导致红土微结构发生变化。当初始干密度分别为1.2,1.3,1.4 g/cm3、干湿循环次数达10次时,试样红土颗粒数量降幅依次为45.4%,38.2%,35.7%;孔隙率增幅依次为52.6%,45.9%,40.4%;孔隙面积增幅依次为64.4%,58.2%,50.8%。（3）在干湿循环作用下,红土黏聚力与红土颗粒的定向度和平均圆形度呈正相关关系,相关系数R分别为0.985和0.923。内摩擦角与孔隙率和孔隙面积呈反相关关系,相关系数R分别为-0.936和-0.912。干湿循环作用导致红土微结构的改变,从而引起红土宏观力学性质的变化。     

干湿循环下饱和红土不排水三轴试验研究

以云南红土为研究对象,考虑干湿循环次数、干湿循环幅度等影响因素,利用TSZ-2型全自动三轴仪,开展干湿循环下饱和红土的不排水三轴试验,研究干湿循环作用对饱和红土剪切特性的影响。试验结果表明:不固结不排水条件下,随干湿循环次数增加和干湿循环幅度增大,饱和红土的应变软化现象增强,应力-应变曲线的初始斜率、孔压峰值增大,剪切峰值、峰值轴向应变、黏聚力、内摩擦角减小;干湿循环次数的影响大于干湿循环幅度的影响。干湿循环下饱和红土剪切特性变化的实质在于红土与水之间的相互作用,包括脱湿过程中水的逃逸作用、红土颗粒的吸附作用、红土体的硬化作用及收缩作用和吸湿过程中水的楔入作用、润滑作用、软化作用及红土体的膨胀作用,干湿循环过程中上述作用不断加深加剧,严重损伤了红土体的微结构,最终改变了饱和红土的不排水剪切特性。