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。     

广吸力范围内压实红黏土的强度特性

为了研究广吸力范围内红黏土的强度特性,采用经压力板法饱和,对盐溶液蒸汽平衡法吸力平衡后的非饱和桂林红黏土样进行一系列常含水率直剪试验。高吸力时土–水特征曲线不受土体密度的影响,故等含水率试验可以认为是等吸力试验。试验结果表明,随着平衡吸力的增加,非饱和红黏土的抗剪强度与黏聚力均先增大后减小,吸力为7 MPa左右时出现抗剪强度的最大值;当吸力超过7 MPa后内摩擦角基本保持不变,说明高吸力阶段吸力增大引起的强度变化是由黏聚力的变化引起的;吸力超过70 MPa后随着吸力的增加,强度变化较小。最后结合压汞试验的结果,从孔隙大小分布的角度解释了红黏土在广吸力范围内的强度特性。     

非饱和红黏土的不排气、不排水三轴剪切试验研究

非饱和土中由于有孔隙气的存在而使得非饱和土的力学性质变得非常复杂。气体对非饱和土体强度和变形会产生重要影响。根据12组不同饱和度、不同干密度云南红黏土土样的三轴不排气、不排水剪切试验结果,讨论了气体对非饱和土土体强度和变形的影响。黏聚力在不排气剪切情况下随着饱和度的变化不是单调的,内摩擦角则随着饱和度的增大而减小。干密度增大则黏聚力和内摩擦角都增大。在三轴不排气剪切过程中,试样出现了明显了的剪胀性,且随着干密度的减小,饱和度的增大剪胀性逐渐消失。试样最后的破坏形态与是否发生剪胀可能也有联系。     

软黏土加载速率效应特性试验研究:进展与趋势

大量的室内和现场试验都表明,软黏土的强度与变形速率相关。为了更深入地认识软黏土的加载速率效应特性,首先分析了一维应力条件下先期固结压力和三轴应力条件下不排水抗剪强度的加载速率效应及应力-应变关系的归一化,探讨了一维和三轴条件下的5个速率方程(2个指数形式和3个对数形式)在拟合黏土先期固结压力和不排水强度加载速率效应上的适用性;使用5个速率方程估计了一维和三轴条件下的加载速率参数,以及拟合了加载速率参数与液塑限的关系,并且分析了复杂应力(十字板剪切和旁压条件)下的非理想土单元体的黏土加载速率效应特性等;讨论了黏土加载速率效应特性在一维和三维、压缩与伸长、不同超固结比(OCR)条件下的统一性;最后,从香港黏土压缩与伸长和不同OCR条件下的剪缩、剪胀特性方面更深入地探讨了软黏土加载速率效应特性,并讨论了典型的剪缩、剪胀方程在黏土的力学特性模拟中的有效性。结果表明,为更好地描述黏土的应力剪胀特性,现有典型的剪胀关系需要更一步改进。     

木质素纤维红黏土强度及变形特性试验研究

利用工业废料改良土体性能不仅具有实用价值而且能够保护环境。采用室内土工试验及SEM试验,针对木质素纤维加筋红黏土的效果,以及木质素纤维掺量对红黏土强度及变形特性的影响规律和作用机理进行研究。试验结果表明:木质素红粘土压缩模量随着纤维掺量的增加先增加后减小,2%纤维掺量时,模量最高;不同木质素掺量红粘土的内摩擦角基本保持不变;红黏土黏聚力随木质素掺量的增加先减小后增大再减小。2%是纤维最优掺量,土体黏聚力出现最大值;在三轴实验中,加筋红黏土试样均发生鼓胀变形,没有明显的破裂面,具有典型的应变硬化特征。研究结果表明木质素纤维能一定程度提高红粘土的强度,提升红粘土的工程应用价值。      

武广客运专线投资控制的有效方法和改进初探

在总结分析武广客运专线项目投资控制的基础上,强调在项目建设期针对不同环节采取相应的措施,才能更有效地控制投资。并提出了进一步改进项目投资控制的措施。     

硬化性红黏土应力-应变曲线拟合分析

采用TFB-1型应力-应变控制式三轴仪,对红黏土进行饱和固结不排水三轴试验,基于红黏土应力-应变曲线出现硬化性特点,进行本构模型拟合研究,研究结果表明：红黏土应力-应变曲线硬化特性强化拐点位置出现在应变为0.5% ～2%处;应变硬化性红黏土应力-应变特征曲线适用于幂函数模型拟合,但对强化拐点位置不敏感。     

广西红黏土矿物成分分析

黏土矿物成分对其工程力学性质具有显著的影响。目前,在黏土矿物种类鉴定方面已有一些成熟的方法技术,而对黏土的矿物成分定量分析尚没有成熟的方法。本文基于X射线衍射试验、全化学元素分析、Bogue法和K值法,对广西武鸣、桂林两地红黏土的矿物成分进行了定性鉴定和定量分析。研究结果表明:(1)桂林、武鸣两地红黏土的主要矿物均为高岭石、三水铝石、针铁矿,桂林红黏土还含有一定量的石英。(2)武鸣红黏土的矿物成分及其含量依次为:高岭石(74.0%)、三水铝石(12.53%)、针铁矿(2mm, 2.22%)、针铁矿(2mm, 8.37%)。(3)桂林红黏土的矿物成分及其含量依次为:高岭石(56.59%)、三水铝石(11.44%)、针铁矿(15.61%)、石英(12.45%)。     

广西岩溶地区红黏土的工程地质特征及成因分析

红黏土的地质成因是其特殊工程性质的根本来源。本文在剖析广西岩溶地貌特征和红黏土形成、分布特点的基础上, 着重选择广西岩溶地区的4种红黏土作为研究对象, 通过现场采样、剖面特征描述、室内土工试验、微观实验等手段, 对广西红黏土的工程地质特征及成因进行了深入分析, 为揭示红黏土特殊的物理化学特性及工程应用提供依据。研究结果表明:(1)广西典型的湿热气候、广泛发育的岩溶环境有利于红黏土的形成, (2)广西红黏土具有一般红黏土的特性, 矿物成分以高亲水性的高岭石、伊利石、蒙脱石为主, 微观上呈现粒团内孔隙和粒团间孔隙并存的二级孔隙结构, (3)广西地区红黏土的地质剖面表现出明显的分层现象, 从地表开始至碳酸盐基岩面, 随着深度的递增, 红黏土的孔隙比、含水率、液限、塑性指数、自由膨胀率和收缩性均呈现出逐渐增大的趋势, 而其密度、干密度等指标却与之相反, 呈现出逐渐变小的趋势, (4)从地质成因来看, 桂林、柳州、武鸣三地均属于残积、残坡积红黏土, 而来宾则属于冲洪积红黏土。     

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。     

不同含水率条件下赤泥掺量对红黏土力学性质及结构的影响

本文通过在不同含水量条件下对等比例赤泥改良红黏土的物理力学性质进行试验研究,研究含水量对赤泥红黏土的影响和作用机理。再通过电镜扫描,研究不同比例赤泥对红黏土微观结构的影响。试验结果表明,宏观上,掺入赤泥后红黏土随着含水量的增大,抗剪强度呈先增后减的趋势。压缩试验研究中,掺入赤泥的红黏土压缩性随含水量的增大整体呈降低趋势,下降幅度随着赤泥含量的增大而增大。微观上,不同赤泥含量的红黏土土样表面颗粒从团聚体向片状体变化,结构从疏松状态逐渐向致密状态过渡,孔隙减少使得赤泥红黏土的吸水能力减弱。     

基于正交试验法的纳米石墨粉红黏土抗剪强度试验研究

针对红黏土抗剪强度影响因素,采用三轴试验法不固结不排水试验,利用正交试验表格,安排本次试验方案,试验结束后,测试破坏后试样的微观结构,采用综合平衡法分析了含水率、掺量比、围压等因素对抗剪强度的影响敏感性,试验结果表明：干密度一定的条件下,纳米石墨粉掺量和含水率都是影响改良红黏土抗剪强度参数的显著因素;抗剪强度随着含水率和纳米石墨粉掺入比的增加,呈现先增大后减小的趋势;纳米石墨粉红黏土的应力-应变曲线具有明显峰值应力,表现为应变硬化特征;其微观改良机理表现为纳米石墨粉的添加改变了高岭石等黏土矿物的黏结性,致使石墨粉在孔隙中重新凝聚,孔隙减小,增加了土颗粒的胶结作用。     

沪昆客专沙坡特大桥危岩落石形成机制及防治措施研究

沪昆高铁贵昆段沙坡特大桥线路左侧多处危岩落石对大桥构成一定威胁。本文在对区域地质环境和危岩体结构特征的调查的基础上,利用无人机航拍技术,查明了沙坡双线特大桥左侧山坡坡顶裂缝及围岩体的分布,研究了该处危岩落石体的形成的机制,并提出了采用梯形垛反压、清方、灌浆以及局部支挡的防治措施,取得了良好的经济效益,同时保障了沪昆客专安全、有序运营。     

沪昆客专克地坝陵河特大桥工程地质问题及对策研究

克地坝陵河双线特大桥为沪昆客专贵州段内重点控制工程之一。桥梁工程穿越区内地形、地质条件异常复杂,受地形切割地层及地质构造等多种因素综合控制,区内危岩落石、滑坡、岩堆、岩溶等工程地质问题频发。利用测绘、物探、钻探等资料,对桥址区内主要工程地质的类型、规模、危害性以及防治对策等方面进行深入分析、研究。研究成果不仅能为铁路选线提供依据,而且对围岩落石问题的处理及桥梁工程设计、施工以及运营都具有重大意义。     

Al2O3改良红黏土的力学试验研究

广西是我国铝业的生产大省,在生产金属铝的时候会产生污染物赤泥,由于赤泥结合的化学碱难以脱除,对地下水污染严重,大量的赤泥堆放,不仅占用了大片的土地,干燥的赤泥还会造成粉尘污染,有效地对赤泥进行回收利用已经成为当前迫在眉睫的任务。本次研究尝试使用作为赤泥主要成分之一的Al2O3的掺入,研究其对红黏土的物理力学性质的影响,本次试验采用掺入率分别为0、1%、2%、3%、4%,5个不同掺入比例Al2O3后的红黏土。对其进行液塑性试验,分析不同掺入率的红黏土的液塑性变化情况。通过击实试验,得出不同掺入率下红黏土的最大干密度、最优含水率。最后对红黏土重塑样进行三轴不固结不排水剪切试验,获得在同一含水率,不同掺入率、不同围压下的应力-应变关系曲线、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明：改良后的红黏土还是具有高液、塑限的特性,其状态为坚硬。随着掺入的Al2O3的量增加,其液限、塑限、塑性指数、含水率、最大干密度都降低;同等Al2O3掺入量的情况下,随着围压的增大抗剪强度增强,在同等围压下,随着Al2O3掺入量的增加抗剪强度呈先降低后增高的状态。