植被根系含量对膨胀土持水和渗透特性的影响

为探究植被根系含量对膨胀土持水和渗透特性的影响规律,选取南宁市膨胀土地区的膨胀土,掺入狗牙根根系制备不同含根率的试样,进行室内压力板仪试验和变水头渗透试验,采用Van Genuchten-Mualem模型预测不同含根率的膨胀土非饱和渗透系数。结果表明:掺入根系后,膨胀土持水能力减弱,根系掺入增加膨胀土内部大孔隙的比例,含根率越高,大孔隙体积占总孔隙体积比例越大,持水能力相较于纯土下降的幅度越大;饱和状态下,膨胀土渗透系数随含根率增大而增大;非饱和状态下,低吸力阶段(0~25 kPa)的膨胀土渗透性随含根率的增大而增大,随着基质吸力增加到高吸力阶段(200~1 000 kPa),根系优势流效果减弱,含根膨胀土渗透性逐渐趋近低于纯土;细观结果表明根系的掺入使膨胀土内部产生贯通裂缝,是影响膨胀土持水和渗透能力的关键因素。研究进一步揭示了植被根系对膨胀土增渗作用的机理和规律,为综合评价植被防护膨胀土边坡效果提供参考。

掺碎石改良宽度对膨胀土侧向膨胀力影响研究

为研究掺碎石膨胀土作为挡土墙填料时的改良宽度对挡土墙稳定性的影响,通过自制模型箱模拟刚性挡土墙,以广西南宁三塘地区膨胀土为填料,以碎石为改良材料,分别探究体积含水率和侧向膨胀力在不同填料改良宽度时的变化规律。研究结果表明:纯膨胀土渗透性很差,水分难以入渗而汇集在墙顶产生额外压力影响挡墙稳定性,在经掺碎石改良后随着掺碎石宽度越宽,水入渗越快;膨胀土在浸水和膨胀变形受限的情况下会产生侧向膨胀力,其变化与体积含水率呈正相关,但存在一定滞后现象,随着掺碎石改良宽度越宽,体积含水率和侧向膨胀力的变化越快,滞后时间越短;掺碎石改良膨胀土能有效削弱膨胀土侧向膨胀力,随着掺碎石改良宽度越大,膨胀土侧向膨胀力的降低效果越显著。

碎石改良膨胀土模型试验研究

针对广西南宁三塘地区膨胀土,开展了掺碎石改良膨胀土作为挡土墙填料试验研究。采用自制模型箱模拟刚性挡土墙,掺25%碎石的膨胀土作为填料,以体积含水率和侧向膨胀力为指标,观察挡土墙后不同改良条件下土体在注水后体积含水率和侧向膨胀力的变化情况,探讨体积含水率与侧向膨胀力之间的变化关系以及碎石改良膨胀土作为挡土墙填料的效果。试验结果表明:纯膨胀土的渗透性很差,在侧向受限及浸水的条件下会产生侧向膨胀力,侧向膨胀力的变化与体积含水率的变化呈正相关,但存在一定滞后性;掺碎石能显著提高膨胀土的渗透性,使得体积含水率和侧向膨胀力的变化速率加快;掺碎石膨胀土能较为有效地降低侧向膨胀力,建议采用膨胀土作为挡墙填料时掺入碎石进行改良,降低侧向膨胀力对挡墙的影响。

高性能植被保护系统防护膨胀土边坡试验研究

高性能植被保护系统(HPTRM系统)是高性能植被保护垫结合活性植物在坡面构成具有自身生长能力的一种新型生态边坡防护系统。HPTRM系统将柔性防护和植被防护相结合,是一种新型的膨胀土边坡防护措施。为了了解HPTRM系统在实际工程中防护膨胀土边坡的效果,在广西南宁东沟岭某膨胀土边坡防护工程中分别采用HPTRM系统和普通植草两种防护措施,并进行原位综合监测,监测不同防护边坡的土体含水率、温度、竖向膨胀量等指标,对比分析各监测指标的变化规律,得出:相对于普通植草防护,HPTRM系统能减小大气环境对边坡深层土体含水率和温度的影响,显著减小土体竖向膨胀量,约束土体的膨胀变形,具有良好的防护效果,HPTRM系统值得在膨胀土边坡生态防护中推广应用。

压实度对膨胀土渗透特性的影响研究

为研究不同压实度对膨胀土渗透特性的影响规律,文章以南宁膨胀土为研究对象,通过压力板仪试验和变水头渗透试验,结合预测模型对非饱和渗透系数进行预测。结果表明:压实度对膨胀土渗透特性的影响较明显,压实度为95%的膨胀土饱和渗透系数仅为8.69×10^(-9)m/s,而压实度为75%的膨胀土饱和渗透系数为6.33×10^(-7)m/s,比压实度为95%的大约2个数量级;当压实度相同时,基质吸力越大,膨胀土渗透系数越小;当基质吸力相同时,压实度越高,膨胀土渗透系数也越小;基质吸力为1 000 kPa时,各压实度的膨胀土渗透系数均<10^(-11)m/s,压实度为95%的膨胀土渗透系数要比压实度为75%的小约2个数量级。

压实度对膨胀土持水性能的影响研究

以广西南宁膨胀土为研究对象,采用压力板仪试验测定膨胀土SWCC曲线,研究五种不同压实度对膨胀土持水性能的影响规律。试验结果表明:不同压实度对膨胀土持水性能的影响在低基质吸力范围内(0 kPa~50 kPa)更明显;当基质吸力范围在0 kPa~50 kPa时,压实度越高,膨胀土持水性能越好;当基质吸力增加至50 kPa以上时,压实度对膨胀土持水性能的影响较小,不再是膨胀土持水性能的主要影响因素。