结构性对膨胀土收缩特性影响的试验研究

膨胀土的收缩性明显,容易引发边坡与地基开裂,但有关结构性对收缩特性影响的认识甚少。采用收缩自动试验装置,在恒湿恒温条件下对原状膨胀土和重塑膨胀土开展了收缩对比试验和扫描电镜（scanning electron microscope,简称SEM）测试分析,结果表明：与原状土相比,重塑土在土中水流动阶段的蒸发速率较小,蒸汽扩散阶段收缩稳定速率较慢,最终体积收缩应变量更大;重塑土体积收缩−含水率关系曲线的线性段较长,斜率较大,直线段与稳定段之间的过渡不明显,而原状土则反之;重塑土和原状土的收缩特征曲线（soil shrinkage characteristic curves,简称SSC）在较高含水率段基本重合,随着含水率下降,重塑土的SSC下降更快,对应的含水率范围更宽,最后进入残余−零收缩阶段时,孔隙比明显较小;Chertkov收缩模型适用于原状膨胀土,但不适用于重塑膨胀土。SEM测试结果表明,原状膨胀土较重塑膨胀土具有更强的原生结构性,初始密度与湿度相同情况下,两者颗粒排列、接触方式、胶结状态、孔隙大小与分布特征等微观结构上差异明显,导致蒸发过程中重塑土的水分迁移速率较小、基质吸力较大,是重塑土收缩更剧烈的内在原因。研究结果可为膨胀土边坡的坡面工程防护设计提供参考依据。     

含膨胀性晶层层状硅酸盐矿物的层电荷表征方法及其原理

依据含膨胀性晶层层状硅酸盐矿物(PSEL)层电荷的大小把膨胀性晶层分为蒙皂石晶层和蛭石晶层两类。讨论了PSEL层电荷的产生与类型,综述了国内外关于PSEL层电荷的测试和表征方法的研究现状;分析了晶体化学式计算法、烷基季铵盐法和阳离子交换容量法的测定原理和计算方法。以四川三台蒙脱石样品为例分别用晶体化学式计算法及烷基季铵盐法计算了蒙脱石的层电荷,认为含膨胀性晶层层状硅酸盐矿物的层电荷研究对于层状硅酸盐矿物晶体化学具有重要的理论意义。     

降雨入渗条件下非饱和膨胀土边坡原位监测

为了对降雨诱发的非饱和膨胀土边坡失稳的机理有较深入的了解,在湖北枣阳选取了一个11 m高的典型的非饱和膨胀土挖方边坡进行人工降雨模拟试验和原位综合监测。监测成果表明：降雨入渗造成2 m深度以内土层中孔隙水压力和含水量大幅度增加,致使膨胀土体的抗剪强度由于有效应力的减少及土体吸水膨胀软化而降低;同时,降雨入渗造成土体中水平应力与竖向应力比显著增加,并接近理论的极限状态应力比,以致软化的土体有可能沿着裂隙面发生局部被动破坏,此破裂面在一定条件下（如持续降雨条件下）可能会逐渐扩展,最后发展成为膨胀土中常见的渐进式滑坡。     

襄荆高速公路膨胀土路堤填筑施工工艺试验研究

鉴于现有施工规范还较难保证膨胀土路堤的填筑质量,通过多种施工参数组合的现场路堤填筑试验,提出了中膨胀土用于填筑高速公路路堤的施工工艺参数,为高速公路的施工质量与进度控制提供了有意义的指导。     

重量法测定岩石矿物中二氧化硅的几种凝聚剂

文章对十六烷基三甲基溴化铵、聚环氧乙烷、聚乙二醇（４００和６０００）、甲基纤维素和聚乙烯醇等６种凝聚剂在重量法测ＳｉＯ２过程中凝聚硅酸的效果进行了试验，这些操作较动物胶法方便、省时，测定标准样品结果与推荐值相符。     

砂岩热膨胀力试验研究

以焦作矿务局古汉山矿煤层顶板砂岩为研究对象,研究了该砂岩在高温作用下产生热膨胀力的规律,并为寻找砂岩产生热膨胀力的原因进行了高温前、后超声波速和孔隙率研究。结果表明,该砂岩在高温作用下,随作用温度的升高,产生的热膨胀力逐渐增大;当温度低于300 ℃时,产生的热膨胀力较小;试验温度高于300 ℃时,热膨胀力逐渐增大。高温后超声波速研究和孔隙率变化研究证明了砂岩在高温作用下将发生热膨胀,产生热膨胀力。     

电阻率法评价膨胀土改良的物化过程

掺石灰、粉煤灰是工程中通常采用的改良膨胀土的方法。土电阻率是土的基本物理指标之一,其变化可反映土的其他物理性质指标的变化。通过掺灰改良膨胀土不同养护龄期下的电阻率测试以及膨胀量、膨胀力及无侧限抗压强度等试验研究,探讨了掺灰改良膨胀土养护过程中的物理化学反应过程。根据养护过程中的电阻率随龄期的变化规律,可将改良膨胀土的物理化学反应过程划分为瞬时反应阶段、主体反应阶段、残余反应阶段和稳定阶段4个不同阶段。针对改良膨胀土质量控制和评价体系中存在的不足,提出了基于电阻率指标的改性膨胀土的质量评价方法,通过试验证实了该方法的有效性和实用性。     

湿胀条件下合肥膨胀土土-水特征研究

膨胀土在吸水时会产生体积膨胀,研究湿胀条件下膨胀土的土-水特征具有重要意义。以合肥地区9种弱膨胀土为研究对象,采用滤纸法和渗析法试验测定了膨胀土的土-水特征,采用蒸汽加湿法试验测定了膨胀土在吸湿过程中的体积变化。基于土-水特征曲线（SWCC）试验及加湿试验,获得了膨胀土在吸湿过程中的体积变化规律,得到了湿胀条件下膨胀土的重力含水率?基质吸力曲线（w-ψ曲线）及体积含水率?基质吸力曲线（θw3-ψ曲线）,分析了膨胀土吸湿过程中的体积变化对体积含水率?基质吸力曲线的影响,探讨了w-ψ与θw3-ψ曲线拟合参数的变异性及参数间的相关性。结果表明：蒸汽法加湿土样是一种较为理想的增湿方式;湿胀条件下,w-ψ曲线与考虑体变的θw3-ψ曲线的差异程度与吸湿结束后的土样含水率有关;w-ψ曲线的变异性小于θw3-ψ曲线的变异性;拟合参数n的变异性小于参数a及m的变异性;w-ψ曲线及θw3-ψ曲线的对应拟合参数间呈线性关系。     

注采对应井的转向压裂实验研究

曙光油田低渗油藏存在老井低产与注压高注不进的双重难题,需要实施重复压裂提高产能.但常规重复压裂存在改造效果差和快速水窜风险,因而选择在注采对应井开展转向压裂矿场实验研究.通过注采对应井转向压裂方案研究、转向剂筛选及现场实施,取得了良好的增产增注效果.此次实验研究中,注采井均实施转向压裂,拓宽了转向压裂的思路,扩大了转向压裂的应用范围,进一步验证了转向压裂对老井挖潜增产、提高低渗油气田采收率具有重要的意义.     

云南昭通膨胀土工程地质特征及路基处理

文章论述了云南昭通盆地膨胀土的工程地质特征、物理力学特征和膨胀性指标,对云南昭通盆地膨胀土地基进行了综合评价,分析了国道213线昭通-麻柳弯汽车专用二级公路膨胀土填土路堤及挡墙向外滑移和纵向开裂的产生原因,并结合具体的工程实践,对昭通地区公路工程的膨胀土灾害提出了采取设置土质台阶,放缓边坡;采用纵横向盲沟排水,采用地基帷幕隔绝沟水渗入地基,采用土工膜隔绝地表水;设置钢筋混凝土轻型挡墙,并采用土工格栅与路堤相连接,选用填料砂性土或碎石土等综合措施进行处理的路基处理方案,以及膨胀土地区进行公路路基施工的原则。该处理方法为云南省首次采用,对膨胀土地区公路的勘察、设计、施工有一定的参考价值。