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。     

高速公路路基压实质量控制分析

在高速公路施工中,路基压实度的施工质量控制至关重要,也是造成路面破损的主要原因。本文通过某高速公路施工实践,对影响压实度的多种因素进行了分析,并对路基压实度的施工质量提出了控制方法。     

连续压实路基质量检验与控制研究

针对现行路基压实质量评价指标的不足,基于连续压实控制技术的基本原理,通过对压路机振动轮与路基结构相互作用的动力学分析,把拾振传感器采集到的振动轮加速度信号经过放大、滤波等处理,并经模数转换后将模拟信号变为数字信号,把这种经过处理后的振动轮加速度信号作为连续压实测试指标--振动压实值（VCV）,提出将其作为路基连续压实质量的评价指标,实时判断路基压实质量。通过对两个试验路段的VCV和平板载荷类常规指标地基系数K30、动态变形模量Evd、变形模量EV1和EV2的对比分析,结果表明,振动压实值与平板载荷类常规指标间存在着线性相关关系,据此可以根据常规指标的压实标准确定连续压实测试指标的控制标准,为连续压实路基质量的检验和控制提供了依据。     

增大击实功的击实试验研究

压实度是路基填筑时控制路基强度和稳定性的关键指标。通过室内试验研究了击实功对路基压实度的影响。结果表明,增大击实功,路基土的最大干密度和7d无侧限抗压强度都有显著提高,抗压强度最大增幅达到50％左右。因此增加路基土的密实度,可以明显地提高路基土的强度,延长路基的使用寿命。     

压实黄土变形特性

黄土路基填料的变形特性直接关系到路基沉降和路基边坡坡度的选取,是黄土地基工程、边坡工程和洞室工程设计计算的重要参数。基于一维室内固结试验,分析了压实黄土变形特性。引入压缩变形系数,分析了压实黄土的物理指标（含水量、压实度）与变形指标（压缩变形系数、压缩系数）的关系,采用应变法来表达压缩变形曲线结果;引入非线性应力、应变关系的割线模量,研究了压实黄土的加荷本构模型和增（减）湿本构模型。结果表明：压实黄土的物理指标对其变形特性影响较大,压实黄土的应力-应变关系可以用幂函数 的形式来表达,提出了压实黄土的加荷本构模型和增（减）湿本构模型,该模型具有较高的可靠性,为研究黄土路基沉降特性提供了有力依据。     

基于电测法的路基土物理性质室内测试方法研究

路基土在长期服役过程中性能会发生衰变,其中含水率及压实度是路基施工时的重要控制指标,因此,土体的含水率控制及压实质量是关系路基性能评价的关键因素。为了弥补现有检测方法的不足,基于四极电测量法研发了一种土体物理参数室内快速测试装置,通过改变含水率对不同压实度土样的电阻率、极化率变化进行了一系列室内试验,得到了其相关关系及变化趋势,分析了含水率、压实度对电参数的影响,提出了依据土含水率、压实度计算电阻率、极化率的计算公式,探讨了测试方法的可行性。结果表明:不同地区土的电阻率均随含水率、压实度增加而减小,极化率随含水率、压实度的增加而增大,不同压实度下,土的电阻率、极化率随含水率变化分别呈现相似指数、对数特征;对于天津王庆坨地区壤土,压实度在84. 47%~94. 41%范围内,含水率从15%变化至20%时,电阻率下降为原来的1/3~1/2倍,极化率增大为原来的1. 4~2. 3倍,得到了室内拟合公式;实际工程中,电阻率法更适用于土体含水率检测,极化率法更适用于土体压实度检测;综合应用电阻率、极化率指标对于路基工程具有较好的勘探前景。研究成果将为路基土的工程性质检测及评价提供理论基础。     

公路路基填土沉降特性分析

综合运用土力学和土质学的基本原理，通过对拉林河至长春高速公路沿线五种比较典型的压实填土沉降特性的研究，对每种土样分别在不同密实度、分级荷载应力作用下进行压缩试验，掌握其沉降变形特性。研究表明，公路路基压实性主要受填土的颗粒级配、形状及最大干密度的影响，且压实不足是路堤沉降的主要原因。经工程实际观察表明试验数据的分析结果与实践相吻合。对压实填土在工程应用时的控制标准提出了建议。     

冲击压路机在填石路基中补强压实的应用

通过对填石料的压实特性分析以及振动压路机、冲击压路机在填石路基压实中的试验对比,提出填石路基要达到较好的密实状态,必须选用大功率的压实机械,而采用冲击压路机对填石路基进行15～ 20遍的补强压实,则可以较大幅度的提高路基密实程度,减少填石路堤的工后沉降,这对填石路基的长期稳定有很重要的意义。      

浅谈路基石灰土掺灰剂量施工技术

在施工过程中,石灰土路基掺灰焖料、二次掺灰、摊铺、碾压再到最后的质量检测周期相对较长,那么掺灰剂量如何检测、路基压实标准如何确定,是本文主要探讨的问题。文章介绍了南沿江高速公路QR标石灰土路基施工中,有关掺灰剂量的检测方法和压实度的检测依据,供同行参考。     

SASW法在基础工程和路基工程中的应用研究

南京地铁珠江路段的掘进施工过程中出现大量的渗水,利用SASW方法对地基土性进行了研究分析,得出南京地铁珠江路段的掘进施工过程中出现大量的渗水是由于高含水率的粉砂土层存在,高含水粉砂土层在SASW的频谱曲线上表现为剪切低速层。同时,利用SASW法对高速公路煤矸石的压实路基填筑的状态进行评价,并与常规的灌砂法测定路基的压实度进行对比分析,研究得出了剪切波波速与压实度的关系式,为高速公路路基填筑工程的质量控制提供了一种快捷有效的检测方法。     

干湿循环作用下高低液限黏土防渗性能对比研究

针对低、中、高3种干密度的低液限和高液限压实黏土,开展经历干湿循环过程的渗透系数和孔隙结构变化特征对比研究。结果表明：经3次干湿循环后,相同液限条件下,高压实黏土渗透系数增加比例高于低压实黏土;相同干密度条件下,高液限黏土渗透系数增加比例高于低液限黏土。干湿循环过程中,压实黏土孔隙结构损伤对渗透系数影响随着压实度和液限的提高而加大,而裂隙的发育对渗透系数影响随着压实度的增加和液限的降低而降低。干湿循环过程中低液限压实黏土试样只收缩不开裂,而高液限黏土裂隙发育明显,小尺寸渗透试样无法完全反映裂隙发育对渗透系数的影响,其渗透系数的变化更多是孔隙结构的变化所致,建议通过现场渗透试验或室内大尺寸渗透试验对干湿循环作用下不同液限黏土渗透系数的差异作进一步研究。     

黏性土弱透水层压实作用:原理、技术及其水文地质意义

弱透水层与含水层相互作用是国际水文地质学界关注的热点问题,特别是黏性土弱透水层与孔隙含水层的相互作用。近年来,在自然沉积、过量开采地下水、现代化农业机械与建筑业重型机械应用等自然与人为活动影响下,黏土弱透水层会发生有效应力增加、孔隙结构变形和孔隙度减少、渗透性降低、溶解氧和贮水能力减少以及侧向和垂向排水等的压实作用,导致地下水污染、地面沉降等环境问题的发生。本文重点介绍了黏性土弱透水层压实作用的原理,分析了地下水系统中4种不同状态下沉积物压实与孔隙流体压力的关系,基于压实物理模拟和数值模拟两个方面对压实作用的研究方法与技术进行了系统总结,随后探讨了压实作用下黏性土弱透水层对地下水水量与水质的影响,并对此研究的发展趋势及其在地球科学、环境科学等研究领域的潜在应用提出了展望。     

改良用高液限红粘土作回填土填料性质的方法研究

高液限（ω＞80％）红粘土作为一种特殊的不良地基土体,具有软土、土洞、地面塌陷和胀缩性破坏等不良工程特性,其难排水、难固结的特性原则上是导致其不能作为回填地基材料的主要原因。研究提出在一定的最优含水量范围内,按一定比例掺和碎石并提高压实功等级的改良处理措施,可增大红粘土的最大干密度,提高其压实度,对改良用高液限红粘土作为回填材料增加了可能性。     

广西红土击实特性的影响因素及机理分析

红土是由原岩在湿热气候条件下经过红土化作用形成的具有高含水率、大孔隙比、较高强度和较低压缩性的一种特殊土。由于其特殊的工程地质性质形成了红土具有较大工后沉降的特性。目前,工程中普遍采用强夯的地基处理方法对其进行处理,对于夯后红土地基变形则通过现场监测结合室内试验的方法进行研究。笔者通过室内击实试验和击实后红土的高压固结试验,深入探讨影响红土击实效果和击实后压实性的主要因素,并对各影响因素进行影响机理分析。试验结果表明：红土的击实效果与击实功成正比,与黏粒质量分数、塑性指数、游离氧化铁质量分数成反比;击实后红土的压缩模量受含水率、干密度及饱和度等因素的综合影响,并且各因素的影响程度不尽相同;当含水率大于18%时,土体处于近饱和状态,含水率与干密度已经不能反映饱和红土的压实性了,即在实际的强夯工程上这种土的含水率不宜大于18%,否则会产生较大的工后沉降。     

Compaction characteristics of granular soils in United Arab Emirates

Most of the topsoils encountered in United Arab Emirates and in the Arabian Peninsula are granular soils with small percentages of silt and clay. Determination of the compaction characteristics of such soils is an essential task in preparing for construction work. The accumulating experience over many years of soil testing in our laboratories suggested that there exists an underlying trend that governs the compaction characteristics of such soils. As such, a study was undertaken to assess the compaction characteristics of such soils and to develop the governing predictive equations. For the purposes of this study, 311 soil samples were collected from various locations in the United Arab Emirates, and tested for various including grain-size distribution, liquid limit, plasticity index, specific gravity of soil solids, maximum dry density of compaction, and optimum moisture content following ASTM D 1557-91 standard procedure C. Following the development of the predictive equations, a new set of 43 soil samples were collected and their compaction results were used to test the validity of predictive model. The range of variables for these soils were as follows: percent retained on US sieve #4 (R#4): 0–68; Percent passing US sieve #200 (P#200): 1–26; Liquid limit: 0–56; Plasticity index: 0–28; Specific gravity of soil solids: 2.55–2.8. Based on the compaction tests results, multiple regression analyses were conducted to develop mathematical models and nomographic solutions to predict the compaction properties of soils. The results indicated that the nomographs could predict well the maximum dry density within ±5% confidence interval and the optimum moisture content within ±3%. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

红黏土路基填筑压实度控制指标探讨

红黏土属于一类典型的特殊土,路基施工规范指出,特殊填料进行填筑路基时可根据具体情况适当降低压实度要求,并且规定有些高液限、高塑指黏土不能直接作为路基填料填筑。利用某高速公路处的红黏土进行了重型击实和承载比试验,试验结果表明：红黏土在最优含水率附近具有很强的水敏性。最优含水率点对应的CBR值并非最大值,其最大CBR值对应的含水率大于最优含水率3%左右,在此基础上结合土体的强度、压缩性、胀缩性、渗透性等指标随压实度变化的规律,确定该桩号红黏土作为下路堤填料其压实度可降低2.5%,填筑含水率控制在35%左右。     

换填黏性土料工程特性试验研究

南水北调中线一期工程总干渠膨胀岩（土）试验段工程潞王坟段的渠坡处理方式之一是换填黏性土料处理措施,通过开展物理性试验、击实试验、膨胀特性试验和原位测试等来了解换填黏性土料的工程特性。研究表明：（1）换填黏性土料颗粒组成差异较大,以砂粒和粉粒为主,其次为砾,黏粒和胶粒成分较少,其级配一般;（2）轻型击实条件下,换填黏性土料最优含水率为17.7 %,对应的最大干密度为1.71 g/cm3;重型击实条件下,换填黏性土料最优含水率为18.4 %,对应的最大干密度为1.87 g/cm3;（3）换填黏性土料的相对密度为2.7,液限在37.6 %～38.7 %之间,塑限在17.1 %～19.2 %之间,塑性指数在19.4～21.2之间,属于低液限黏土;（4）当取样深度在0.0～3.5 m之间时,换填黏性土料的自由膨胀率在40.0 %之内,无膨胀潜势;当取样深度在3.5～4.5 m之间时,换填黏性土料的自由膨胀率在42.0 %～76.0 %之内,具有中弱膨胀潜势;（5）换填黏性土料的旁压模量 、侧胀模量 随深度变化不明显,当含水率变化时有部分成果有随含水率增加而模量参数降低趋势。该成果为换填黏性土料在南水北调中线一期工程总干渠膨胀岩（土）试验段工程中的应用提供了科学依据。     

Mudstone compaction and its influence on overpressure generation, elucidated by a 3D case study in the North Sea

Mudstones are one of the least permeable rocks in most sedimentary sequences. Accordingly they can act as seals for fluid flow leading to abnormal overpressures. Nevertheless, mudstone compaction and related permeability and porosity decrease are not adequately described in current basin modelling software, because only mechanical compaction is taken into account. In reality, however, clay minerals undergo severe chemical diagenesis which certainly influences petrophysical properties and compaction. In this context a mathematical approach which has been originally developed in soil mechanics has been adapted to basin modelling. The underlying mathematical equations are carefully explained in the text. In the basic equation the compression coefficient is a function of void ratio and effective stress. Using these equations, overpressure can be predicted by using petroleum systems modelling techniques. This is shown for a real 3D case study in the North Sea, in which strong overpressure occurs. A compaction model for mudstones that depends strongly on the clay content of the individual stratigraphic units is used for the calibration of porosities in the 3D case study. In addition, a chemical compaction model that reduces porosities by using a kinetic reaction is used for the deeper part of the basin where mechanical compaction processes are less important. The pressure generation process depends strongly on permeability and compressibility of the porous medium. Therefore, the use of mudstone compaction and permeability models is sufficient to produce pore overpressures. In the case studied, abnormal overpressures are generated during burial together with the petroleum generation process. The mechanical and chemical compaction mechanisms ensure that the pressures are preserved in the deeper part of the basin.     

高液限土路堤填筑的双指标控制方法研究

对于高液限土（包括改良的高液限土）填筑的路堤只用单一的压实度指标控制常常易导致质量隐患。通过试验研究提出一个采用空气率Va和压实度Dc双指标控制高液限土路堤填筑质量的方法,并给出了具体的控制标准。当压实度控制指标Dc≥93%时,高液限黏土和粉土空气率控制标准为4%≤Va≤8%,含砂高液限黏土和粉土空气率控制标准为6%≤Va≤13%。通过系统的试验研究,验证了双指标质量控制的可行性和有效性。研究结果表明,采用空气率和压实度双指标控制,不仅可以保证高液限土填筑路堤的强度和刚度,而且具有较好的水稳定性,为进一步充分利用高液限土作为路堤填料提供了技术支持。