膨胀土地基膨胀特性对无砟轨道路基变形性能的影响

为研究膨胀土地基浸水膨胀行为对无砟轨道路基力学与变形特征的影响,首先,基于温度场等效湿度场理论,引入材料热属性,通过热-力耦合分析方法模拟膨胀土的膨胀特性;其次,建立双线铁路无砟轨道-基床-膨胀土地基的三维数值模型,并验证其可靠性;最后,研究膨胀土地基的膨胀潜势(以热膨胀系数表征)和膨胀区域(以膨胀区域纵向长度表征)对无砟轨道路基力学与变形性能的影响。研究结果表明:在局部浸水情况下,膨胀土地基的膨胀行为引发了无砟轨道结构的隆起、纵向不平顺和侧向倾斜现象;这些现象随着膨胀土地基的膨胀潜势增大和膨胀区域扩大而更加明显;当膨胀土地基中的膨胀区域沿路基纵向长度超过10 m后,无砟轨道结构的侧倾角度增幅很小;基床层填料的压缩引起路基隆起变形衰减,其衰减率随地基膨胀潜势增大而增大,随地基膨胀区域扩大而减小。本文提出将无砟轨道结构的隆起量、隆起纵向不平顺性以及侧倾角度同时作为膨胀土地区无砟轨道路基的性能控制指标;建议采取降低路基隆起变形横向分布不均匀性和膨胀土地基湿度分布梯度的措施,以减小无砟轨道结构的侧倾程度。

铁路路基下膨胀土地基浸水响应现场试验

在工程建设中,膨胀土大都属于非饱和土范畴。对高速铁路无砟轨道路基而言,膨胀土的胀缩变形可能加剧线路的不平顺性,影响高速铁路的正常运营。为研究铁路路基荷载下非饱和膨胀土土层在人工浸水后的变形特征,结合云桂铁路建设,设计并开展了铁路原型路基荷载下膨胀土地基现场浸水试验,并监测了从路基填筑开始到人工浸水结束时膨胀土地基与路基本体变形及浅层土水分的时程变化。试验结果揭示了膨胀土地基浸水饱和后的极限相对膨胀量、膨胀变形沿路基横向与地基深度的分布规律以及地基表面膨胀变形沿路基本体的衰减特征。基于试验成果,初步提出了以路基表面膨胀变形为0作为控制标准确定路基临界填高的设计思路。现场试验的设计原则与实施方法也可为今后研究铁路路基下膨胀土地基胀缩特性提供参考。

膨胀土地基浸水膨胀变形模型试验研究

通过10 m×2.5 m×4.1 m(长宽高)的大型模型试验,研究了深层浸水条件下膨胀土地基膨胀变形和含水率变化规律,进行了含水率、表面隆起、深层隆起等测试。试验结果表明,土体干密度和上覆荷载对膨胀变形和含水率变化影响较大,土体含水率的变化可分为起始、突变、稳定3个阶段;上覆荷载越大,土体表面隆起越小,表明上覆荷载能有效抑制膨胀土膨胀变形;膨胀土地基可划分为压密区、中性区和膨胀区3个变形特征区,或3个区的组合,变形区的高度不仅与外加压力值有关,且与基础大小和形状有关。研究结果对膨胀土路基的设计和施工具有重要的理论和工程实际意义。

低矮路堤下膨胀土地基渗流与变形耦合研究

二维渗流与变形耦合控制方程是基于流体质量守恒、Darcy定律及膨胀土弹性本构方程得出的。结合云桂高速铁路低矮路堤下膨胀土地基现场浸水试验,并采用考虑耦合和不考虑耦合两种数值模拟方法,分析了低矮路堤下膨胀土地基的膨胀变形特性。研究结果表明,耦合情况下地基表面膨胀变形呈双曲线变化,非耦合情况下地基表面膨胀变形随时间的增加而逐渐增大,对同一时间而言,未考虑耦合效应数值模拟得到的膨胀变形落后于考虑耦合影响的膨胀变形;耦合与非耦合情况下地基的相对膨胀率沿深度方向呈衰减变化。数值计算结果与现场试验结果比较表明,不考虑耦合影响的数值模拟方法难以描述人工浸水条件下膨胀土地基的膨胀变形规律,而考虑耦合影响的数值模拟方法与现场实测值吻合较好。

浸水对膨胀土地基承载力影响的研究

含水率的变化会影响膨胀土地基承载力。通过大型模型试验,研究了不同干密度膨胀土地基浸水前后承载力变化情况,结果表明浸水将显著影响膨胀土地基的承载力,浸水后地基极限承载力只有浸水前的12%～14%,而比例界限段的斜率则增加50～65倍。土体干密度对其承载特性和破坏型式影响较大。分析了承载力随含水率的变化规律,验证了膨胀土地基承载力的计算方法。研究成果对膨胀土地基承载力计算具有重要的理论和工程实际意义。

膨胀土地基承载力研究

根据非饱和膨胀土的分形结构模型 ,导出了非饱和膨胀土的吸力强度公式 ,讨论了非饱和膨胀土强度公式的非线性。根据膨胀土的强度特性提出了膨胀土地基承载力公式 ,运用所提出的承载力公式估算了邯郸和宁夏膨胀土地基承载力值 ,与实测结果一致。

曲菏高速公路膨胀土地基与路基处治技术研究

介绍膨胀土地基和路基的处治技术与关键施工工艺。分析曲菏高速公路路基膨胀土的矿物成分、膨胀性与膨胀潜势 ;土的膨胀性指标、灰土的强度随生石灰粉剂量的变化 ;压实控制标准对生石灰改性膨胀土稳定性的影响。给出确定生石灰粉改性膨胀土合理剂量的依据 ;施工要控制的关键工艺 ;灰土碾压含水量的控制标准 :在 90 %和 93 %区控制在比最佳含水量大 2 5 %～ 3 % ,在路床区控制在压实度所要求的干密度对应的含水量范围的上限。可直接指导膨胀土的改性、膨胀土地基和路基的技术处治。

膨胀土地基处理措施的探讨

文章根据膨胀土的特性 ,按照南阳市膨胀土的基本工程性质 ,提出了处理膨胀土地基的措施。

膨胀土地基处理技术在多层建筑中的应用研究

膨胀土地基具有一定的膨胀势能,容易造成良好地基的假象,如果没有在建筑施工开始之前对膨胀土地基进行认真的分析,就会给建筑施工和建筑物埋下严重的安全隐患,因此要对膨胀土地基进行合理的处理。基于此,本文对多层建筑中膨胀土地基的处理技术进行了研究。

膨胀土地基处理方法研究

为解决安康机场迁建工程膨胀土地基问题,运用普通强夯、强夯置换、沉管挤密砂石桩3种工艺改良膨胀土地基,通过对比分析浅层平板载荷试验、重型动力触探试验、室内土工试验得到的各项指标,指出强夯置换工艺更适合安康机场的地基处理。

河南省平顶山地区膨胀土地基的探讨

河南省平顶山地区是膨胀土分布比较广泛的地区 ,膨胀土地基对建筑物安全造成不可低估的影响。本文根据大量调查勘探工程及物理和化学试验数据 ,对平顶山地区膨胀土地基进行了较为详细的探讨。

路涵过渡段膨胀土地基沉降特性现场试验研究

为研究斜交涵洞路涵过渡段膨胀土地基沉降特性,依托云桂铁路建设,开展了路涵过渡段桩网复合地基现场试验研究,监测了桩顶与桩间土土压力、孔隙水压力、地基面沉降和地基分层沉降的时程变化。研究结果表明:对与斜交涵洞平行的过渡段路基横断面而言,膨胀土地基的沉降分布规律与正交的普通路基横断面沉降规律类似;受过渡段路基填筑影响,涵洞产生了明显的附加沉降;沿线路纵向,过渡段沉降随着距涵背距离的增加而逐渐增大,之后沉降趋于稳定,吻合于普通路基的沉降;过渡段首部、中部和尾部工后沉降分别为3.0、6.3、6.7mm,路涵工后差异沉降为3.8mm,折角为0.3‰,满足高速铁路无砟轨道路基沉降控制要求。基于考虑附加应力转正效应的沉降计算方法,对斜交涵洞过渡段膨胀土地基开展了沉降计算,得到了过渡段首部、中部和尾部沉降计算修正系数分别为0.53、0.64、0.74。研究成果可为高速铁路路涵过渡段设计提供参考。

砂石垫层在膨胀土地基处理中的应用与分析

本文通过砂石垫层在膨胀土地基处理中的应用情况，分析了存在的问题，并就砂石垫层的设计与施工提出了意见。

膨胀土地基膨胀变形量计算中修正系数的研究

为了确定某建筑场地区域内地基膨胀变形量计算中的修正系数φe,通过模拟实际基础原型浸水条件,展开膨胀土的膨胀试验,得到了土层在不同深度处的实测膨胀变形量值。将其与相同起始含水率条件下由地基土的室内有荷载膨胀率试验曲线计算出的土层膨胀变形量值之间建立对应关系。最终得出该膨胀土地基膨胀变形量的修正系数φe及其修正公式。利用该试验成果,可为准确计算工程实际的膨胀变形量提供依据。

环境因素对膨胀土地基变形和水分变化的影响

本文通过实例分别就大气降水和地温变化、地形地貌形态以及房屋覆盖等方面的环境因素对膨胀土地基中含水量和升降变形的影响进行了论述。着重指出,在年降水量大、雨季历时较长且分布较均匀的南方地区,膨胀土地基中的含水量和变形主要受大气降水和蒸发量的控制;而在较干旱、地温年差较大的北方地区主要受地温变化的影响。并建议根据气候特征对膨胀土分布地区进行气候区划和分级。

关于膨胀土地基工程设计问题初探

膨胀土地基上建筑物的开裂破坏是较为常见的现象,对建筑物的危害较大。如何在工程设计中防止这种现象的出现,则是工程设计人员所关注的重要问题之一。 膨胀土地基上建筑物因地基问题引起的开裂破坏与其他地基一样,主要是因地基不均匀变形所致。所不同的是。

石灰改良膨胀土地基的应用研究

一、引言 某生物制药厂食堂为单层框架结构，采用条形基础。建筑场地位于二级阶地上，天然地基为褐黄色的粘土，试验得出其天然含水率为25．5％，自由膨胀率为55％，天然含水率下的膨胀力pc=60kPa，线缩率为4．15％，天然地基承载力特征值为220kPa，该处地基土具有明显的膨胀性质。为了建筑物的安全必须进行一定的处理。

超固结膨胀土地基桩网结构路基承载特性现场试验研究

以膨胀土区云桂客运专线CFG桩网结构路基为工程背景,开展全尺寸现场路基填筑试验,对比分析3种不同桩长和2种不同桩间距CFG桩网结构路基的桩土沉降、桩土应力比、格栅拉力以及地基反力的演变规律。研究结果表明:随着荷载的增加,土拱效应会经历初级土拱-完整土拱-增强土拱的演变过程,土拱效应的增强与地基的超固结特性和静置期间的应力重分布有关,二次填筑过程中长桩(S3、S4)的土拱系数曲线经历了从摩擦型桩到端承式桩的转变,这种现象对于短桩(S2)并不明显。桩的承载效率E随着桩长的增加而增大,最终稳定值约为80%;在填筑初期会产生较大的瞬时地基反力,从而导致桩间土强度折减效应的波动,其随着土拱效应的产生迅速减小并趋于稳定,S1~S4的稳定值分别为0.81、0.56、0.46、0.31。格栅应变主要发生在填筑初期,第一次填筑过程中的应变主要由桩土差异沉降导致,第二次填筑过程中的应变主要由复合地基整体沉降导致。最后通过对比分析7种不同土拱理论计算结果,发现同时考虑地基反力并引入土拱塑性系数α和等效土压力系数β能够更好地预测该地区拱的发展过程,现有理论方法均无法直接预测土拱的增强效应。研究成果可为类似地区高速铁路桩网结构的结构设计和变形控制提供参考。

膨胀土地基承载力确定方法研究

对静力载荷试验和旁压试验的曲线形态和测试结果的对比分析表明,旁压试验可作为公路膨胀土路基承载力原位测试的一种手段.由于膨胀土的胀缩特性,在测定和评价膨胀土地基承载力时,不仅要考虑当前状态下膨胀土的承载能力,更要考虑其运营期间的承载力衰减特性,并初步给出南宁地区膨胀土地基承载力的衰减规律.