壓實(shí)壓力對蘭州馬蘭黃土工程性質(zhì)影響試驗(yàn)分析

季節(jié)凍土區(qū)黃土路基經(jīng)常遭受強(qiáng)烈的凍融循環(huán)作用,使得路基土體的水分重新分布、密度發(fā)生變化,嚴(yán)重的會導(dǎo)致路基發(fā)生較大變形而破壞,造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。通過補(bǔ)水條件下的壓實(shí)黃土凍融循環(huán)試驗(yàn),研究凍融循環(huán)作用對壓實(shí)黃土的水分分布、變形和干密度等工程地質(zhì)特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:反復(fù)的凍融循環(huán)作用使得土樣含水率增加,從底板到頂板土樣含水率逐漸遞增,且含水率增加幅度隨凍融次數(shù)的增加而增加;土樣在凍融循環(huán)初期凍脹變形大于融沉變形,總體變形顯著增加,經(jīng)過一定凍融循環(huán)次數(shù)后土樣總體變形趨于穩(wěn)定,凍融循環(huán)后期土樣出現(xiàn)較小的沉降變形;凍融循環(huán)使得土樣的干密度逐漸減小,凍融循環(huán)次數(shù)越多,其干密度減小幅度越大。研究成果對壓實(shí)黃土路基病害形成機(jī)理及防治措施研究具有重要的科學(xué)意義。

用增濕的方法制備不同干密度的壓實(shí)黃土土樣,來研究壓實(shí)黃土的工程力學(xué)性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明:壓實(shí)黃土的抗剪強(qiáng)度、壓縮模量、粘聚力及內(nèi)摩擦角隨著干密度的增大呈增大趨勢;壓實(shí)黃土的壓縮系數(shù)隨著含水量的增大而增大。

本文報道了取樣擾動對土的工程性質(zhì)指標(biāo)影響的一批研究成果。采用100mm和75mm兩種直徑的取土器取樣作對比試驗(yàn)以研究取土器擾動的影響。試驗(yàn)證明取土器直徑對試樣的孔隙比、壓縮系數(shù)、超固結(jié)比和天然強(qiáng)度等指標(biāo)都有明顯的影響。采用兩種預(yù)固結(jié)處理的方法以恢復(fù)原生應(yīng)力狀態(tài),用不固結(jié)不排水試驗(yàn)比較了應(yīng)力狀態(tài)對天然強(qiáng)度的影響。對取土過程中土體應(yīng)變的分布及其對土樣擾動的影響用有限元方法進(jìn)行了模擬。

凍融過程中土結(jié)構(gòu)受冷生作用的影響,可導(dǎo)致土的工程性質(zhì)發(fā)生變化。在凍土地區(qū)進(jìn)行路塹開挖、新消邊坡的加固和路基修建時,由于新近暴露的土受到凍融風(fēng)化作用,在相關(guān)的變形和穩(wěn)定性分析中,選擇土性參數(shù)時必須考慮土工程性質(zhì)的變化。在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,從試驗(yàn)儀器和研究方法、凍融作用下土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)的變化及其機(jī)理等幾個方面,對土的工程性質(zhì)受凍融循環(huán)影響而改變的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和分析,列出了典型的研究成果。文獻(xiàn)研究表明,土經(jīng)過凍融后,滲透性會增大;松散土和密實(shí)土的密度具有不同的變化趨勢;原狀超固結(jié)土的結(jié)構(gòu)性受到破壞,因而三軸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線峰值受到削弱,一維壓縮試驗(yàn)中表現(xiàn)為前期固結(jié)壓力降低;強(qiáng)度的變化則有諸多不同的試驗(yàn)結(jié)果。針對目前的研究現(xiàn)狀并根據(jù)作者的相關(guān)工作,提出了進(jìn)一步研究的思路。

將微生物技術(shù)引入巖土改性中,篩選出多種碳酸鹽礦化菌和多糖黏膠菌,利用碳酸鹽礦化菌atcc64533、和多糖黏膠菌5的代謝產(chǎn)物對粉土的工程性能進(jìn)行改性,并對改性土體進(jìn)行滲透和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),測定土體工程指標(biāo)的變化。通過掃描電鏡(esem)分析,研究不同微生物改性粉土的微觀結(jié)構(gòu)特征,揭示微生物改性粉土的機(jī)理。研究表明,摻碳酸鹽礦化菌和多糖黏膠菌對粉土的滲透性和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均有不同程度的影響。

在重型擊實(shí)或碾壓后，礫質(zhì)土的工程性質(zhì)主要受粗粒含量的不同而變化。本文結(jié)合水布埡高心墻堆石壩防滲材料的研究，分析了粗粒含量對礫質(zhì)土壓實(shí)性、滲透性、壓縮性、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系參數(shù)的影響。研究表明：礫質(zhì)土壓實(shí)性和滲透性除與粗粒含量有關(guān)外，還與細(xì)料特性有關(guān)；相同壓實(shí)條件下，強(qiáng)度參數(shù)與ｐ５關(guān)系密切。

通過對濟(jì)南、淄博地區(qū)膨脹土的室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)、石灰改性的系列試驗(yàn)分析,確定了膨脹土的等級、改性后土的脹縮性、強(qiáng)度與劑量的關(guān)系及摻入石灰的最佳配比。

以廣西膨脹土為研究對象,考慮氣象因素的影響,通過現(xiàn)場試驗(yàn)對膨脹土的脹縮變形、變形模量與滲透特性進(jìn)行了原位跟蹤測試。結(jié)果表明,較小的降雨量就可以使表層土體的含水率和膨脹狀態(tài)達(dá)到極限。對降雨過程而言,自然狀態(tài)下膨脹土雨水入滲的影響深度是有限的;膨脹土變形模量隨含水率的增加以冪函數(shù)的形式逐漸降低;當(dāng)含水率較低、裂隙較發(fā)育時,土體的滲透性會大大提高,而植被的存在也會較大幅度地改善土體滲透性,為深入認(rèn)識膨脹土邊坡的災(zāi)變機(jī)制提供了依據(jù)。

黑龍江地區(qū)廣泛分布有水敏性的分散性土和膨脹土,這些特殊土的存在對渠道工程的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。在分析土樣物化性質(zhì)和礦物成分的基礎(chǔ)上,采用多種試驗(yàn)方法對龍頭橋、蛤蟆通、引湯灌區(qū)渠基土的膨脹性、分散性和力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究,探討了生石灰對土樣分散性和膨脹性的處理效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:3個灌區(qū)的土樣均屬于膨脹土,其中龍頭橋灌區(qū)土樣的膨脹性較強(qiáng)；蛤蟆通灌區(qū)的土樣屬于分散性土,引湯灌區(qū)的土樣屬于非分散性土；3個灌區(qū)土樣的抗剪強(qiáng)度不高,黏聚力值為13.62~49.60kpa,內(nèi)摩擦角為1.0°~24.5°。由于龍頭橋灌區(qū)土樣的有機(jī)質(zhì)含量很高,該灌區(qū)土樣的黏聚力比其他兩個灌區(qū)高,而內(nèi)摩擦角比其他兩個灌區(qū)低；低摻量下的生石灰對土樣的分散性和膨脹性有較好的改性效果,該方法適用于處理不良渠基。

為了深入研究石灰、粉煤灰黃土在路基工程中的應(yīng)用,進(jìn)行了3組配比石灰、粉煤灰黃土擊實(shí)試驗(yàn),不同齡期強(qiáng)度試驗(yàn),干濕循環(huán)作用下、凍融循環(huán)作用下及不同飽水時間強(qiáng)度試驗(yàn)。分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出:石灰、粉煤灰黃土強(qiáng)度隨齡期增長而緩慢增長,180d強(qiáng)度可達(dá)到3.5~7.5mpa;28d齡期石灰、粉煤灰黃土經(jīng)過10次凍融循環(huán)后強(qiáng)度降低率在32%~47%之間,經(jīng)過10次干濕循環(huán)后強(qiáng)度降低率在17%~35%之間,4~6次凍融循環(huán)或干濕循環(huán)后強(qiáng)度基本趨于穩(wěn)定;28d齡期石灰、粉煤灰黃土經(jīng)過4d飽水后強(qiáng)度降低率在15%~24%之間,2d飽水后強(qiáng)度基本上趨于穩(wěn)定。結(jié)果表明:28d齡期以上的石灰、粉煤灰黃土已經(jīng)完成50%左右的強(qiáng)度增長,且強(qiáng)度較高,具有較好的水穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性。0.05∶0.15∶1和0.05∶0.2∶1配比的石灰、粉煤灰黃土力學(xué)指標(biāo)比較接近,0.05∶0.1∶1配比的石灰、粉煤灰黃土力學(xué)指標(biāo)較差,在工程應(yīng)用中應(yīng)優(yōu)先考慮0.05∶0.15∶1和0.05∶0.2∶1配比。

通過對南京地區(qū)膨脹土的室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)、石灰改性的系列分析,確定了膨脹土的等級、改性后土的脹縮性、強(qiáng)度與劑量的關(guān)系及摻入石灰的最佳配比,為膨脹土性質(zhì)的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。

河道淤泥氣泡混合土(fmlss)是一種具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度及良好流動性的新型工程材料,工程應(yīng)用廣泛?；诖?利用包括密度、強(qiáng)度與固結(jié)等物理力學(xué)試驗(yàn)方法,考察了fmlss在不同水泥摻入比、氣泡摻入比、含水量及養(yǎng)護(hù)齡期條件下的物理力學(xué)性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明:fmlss具備良好的輕質(zhì)性,其密度、強(qiáng)度與變形等物理力學(xué)性質(zhì)主要受水泥摻入比、氣泡摻入比及含水量等因素的影響,其中不同因素交叉作用的影響不可忽略;此外fmlss的強(qiáng)度與剛度作用的發(fā)揮還受養(yǎng)護(hù)齡期的影響,且與養(yǎng)護(hù)齡期呈較好的雙曲線關(guān)系;在承受外荷載作用時,fmlss表現(xiàn)出良好的抵抗變形能力。研究結(jié)果表明fmlss具有良好的工程適用性及應(yīng)用前景。

第2l卷第1期 2000年3月 華北水利水電學(xué)院學(xué)報v0【21no1 powermar2000。urnal0fnoahcmnalnsfi~uteofwaterconservancy 文章螭號：10025634c200010l0039—04 大廣壩礫石土工程性質(zhì)試驗(yàn)研究 ?心司(r葛洲姐股份有限開發(fā)總齒司，瑚北宜昌，44300) 丁 tvt,，．22 搐要：吉泥卵礫石土在我國南方相當(dāng)多地方存在，通過試驗(yàn)對大廣壩應(yīng)用的主要填蔬材料的物理力學(xué)特征 進(jìn)行了研究，并且采用了快速壓實(shí)拉制法作為對這種填料壓實(shí)質(zhì)量控制的最好方法，認(rèn)為吉泥卵礫石土是一 11"良好的填蔬材料．其成果可為夸后南方筑壩設(shè)計和施工參考 關(guān)鍵詞塞墼型j莖苧堡塞里；厘。-z~土、協(xié)是、艘 中圍分類號：tu50l文獻(xiàn)標(biāo)識碼：

新疆南疆屬鹽漬土分布較廣、鹽漬土災(zāi)害嚴(yán)重的內(nèi)陸干旱荒漠區(qū)域。不同地區(qū)由于地形、地貌及地下水分布的差異,導(dǎo)致其鹽漬土工程性質(zhì)有著明顯的區(qū)別,使鹽漬土災(zāi)害防治存在不確定因素。作者通過南疆三地區(qū)鹽漬土工程性質(zhì)的試驗(yàn)對比研究,試驗(yàn)分析結(jié)果表明:南疆不同地區(qū)受區(qū)域地形、地貌及地下水分布的差異和地質(zhì)構(gòu)造的影響,其鹽漬土分布具有較明顯的區(qū)域分異性,鹽分組成及含鹽量具有很大的差異,使不同地區(qū)的鹽漬土在力學(xué)強(qiáng)度、土的可塑性及鹽漬土鹽-凍脹變形特性方面存在較大的差異。

針對改善吹填土工程性質(zhì)的方案,在吹填土內(nèi)加入一種化學(xué)改良劑,通過大量的土工試驗(yàn),希望加快其水分的析出,降低含水量,增大其滲透性,以增加土體的強(qiáng)度,從而更好地利用吹填土。通過土工試驗(yàn)得到土體添加改良劑和未添加改良劑的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。研究結(jié)果表明,這一方案是可行的。

為了解決石灰改良引發(fā)的填筑土脆性破壞的問題,本文提出了將分散的聚丙烯纖維絲摻入到石灰土中的設(shè)想,并對不同纖維和石灰摻量的6組土樣分別進(jìn)行了無側(cè)限抗壓試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、膨脹率試驗(yàn)和收縮試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,纖維的摻入不僅提高了石灰土的強(qiáng)度,而且還增強(qiáng)了石灰土的塑性,使其破壞形式從脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐?。此?在脹縮性方面,纖維的摻入減小了石灰土的膨脹性,但增加了收縮性。研究表明,纖維的強(qiáng)抗拉性是導(dǎo)致石灰土工程性質(zhì)改變的主要因素。因此,纖維和石灰的混合摻入可以為填筑土工程性質(zhì)的改良提供一個更加有效的方法。

為研究石灰改性紅砂巖殘積土的工程性質(zhì)并確定最佳摻量,以恩施地區(qū)紅砂巖殘積土為研究對象,制備不同石灰摻量的改良土試樣,并進(jìn)行擊實(shí)、壓縮、無側(cè)限抗壓試驗(yàn)。結(jié)果表明,隨著石灰摻量的增大:改良土最優(yōu)含水量逐漸增大,最大干密度逐漸減小;改良土壓縮系數(shù)先減小后增大,壓縮模量先增大后減小,對應(yīng)的最優(yōu)石灰摻量為7%;改良土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度先提高后降低,對應(yīng)的最優(yōu)石灰摻量為9%。出現(xiàn)上述規(guī)律的主要原因是:石灰發(fā)生的水化、離子交換、碳酸化、結(jié)晶等作用,增強(qiáng)了砂土顆粒之間的黏結(jié),提高了土的整體性,使石灰土壓縮、強(qiáng)度特性得到改良。然而,過多的石灰會以自由灰的形式存在于土顆?？障吨g,導(dǎo)致土體的壓縮變形量增大,無側(cè)限抗壓強(qiáng)度降低。

擊實(shí)功對黃土強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究——通過室內(nèi)試驗(yàn)，研究和探討了擊實(shí)功對黃土強(qiáng)度的影響。

通過收集石家莊地區(qū)20項(xiàng)工程的34組鉆探與探井的原狀土試驗(yàn)數(shù)據(jù),對比分析了不同取樣質(zhì)量對土樣物理力學(xué)6項(xiàng)指標(biāo)的影響;并對比采用3種常用的地基承載力計算方法及1種查表法,在不同取樣質(zhì)量下對確定地基承載力產(chǎn)生的影響.結(jié)果表明,原狀土的取樣質(zhì)量不同,所得到的物理力學(xué)6項(xiàng)指標(biāo)及地基承載力值均有較大的差異.通過上述統(tǒng)計分析,為今后物理力學(xué)指標(biāo)及地基承載力的修正提供了參考依據(jù).

在已有研究成果的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析和總結(jié)鹽漬土的鹽脹特征、溶陷特性、壓縮特性、抗剪特性、滲透特性、毛細(xì)性特征,對于指導(dǎo)我國鹽漬土地區(qū)公路的修筑和養(yǎng)護(hù),提高工程質(zhì)量具有重要意義。

膨潤土對軟黏土流變性質(zhì)影響的試驗(yàn)研究——采用土體三軸流變試驗(yàn)機(jī)和改進(jìn)的直剪蠕變儀，在相同試驗(yàn)條件下，對軟黏土流變性質(zhì)與膨潤土含量的關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：膨潤土所含蒙脫石是影響軟黏土流變性質(zhì)的重要因素之一，土體的黏滯系數(shù)隨膨潤土含量或蒙...

湖南省洞庭湖地區(qū)廣泛分布著高壓縮性的黏土,通常被視為路基不良填料,為了獲取該類填料物理改良的依據(jù),該文選取了洞庭湖地區(qū)具有代表性的兩種黏土,分別對其摻入了5%～15%的細(xì)砂、中砂和粗砂而形成了多組改良土,隨后對改良土進(jìn)行了界限含水率試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)以及加州承載比試驗(yàn),并根據(jù)工程性質(zhì)的變化和經(jīng)濟(jì)成本,得出了適應(yīng)于該地區(qū)黏土的改良方案。研究結(jié)果表明:摻砂可以有效降低黏土的液限和塑性指數(shù),但摻砂量和摻砂種類對上述兩項(xiàng)指標(biāo)影響不大；此外,摻細(xì)砂對承載比提高的效果最為明顯,而且相應(yīng)的細(xì)砂改良土最優(yōu)含水率較高,意味著進(jìn)行壓實(shí)前的翻曬周期相對較短。