冻融循环下低液限盐渍化粉土力学特性研究

为了研究冻融作用对低液限盐渍化粉土强度的影响,对不同初始含水率低液限盐渍化粉土进行冻融循环试验后,开展不固结不排水(UU)剪切和扫描电镜(SEM)试验,从宏微观角度揭示低液限盐渍化粉土强度的劣化机理。结果表明:未冻融时,含水率的改变不会引起低液限盐渍化粉土应力-应变曲线形态发生变化,均表现为软化型;在冻融作用下,含水率小于14%时试件的曲线形态不会发生改变,呈现软化型,高含水率的试件其应力-应变曲线形态会向着硬化性转变;通过分析冻融和含水率与破坏强度的关系,发现低液限盐渍化粉土破坏强度随含水率的提高呈现线性衰减,破坏强度随冻融循环次数的增加呈现指数型衰减,前3次冻融过程中破坏强度的衰减速率和幅度最大,随后趋于稳定;随着围压的增大,试件的应力-应变曲线会由软化型向硬化型过渡;在微观结构方面,冻融作用会改变土颗粒之间的接触形式,造成孔隙和裂隙的发育,冻融过程中微观结构的变异规律和宏观力学指标的劣化具有一致性。结合土体损伤力学,构建了冻融作用下的低液限盐渍化粉土黏聚力损伤劣化模型,冻融过程中的劣化度符合双曲线关系,最终劣化度A_(c)与含水率呈指数型关系,劣化速率B_(c)与含水率呈线性关系。

改良低液限黏土在高速公路路基施工中的应用

为研究改良低液限黏土在高速公路路基施工中的应用,论文结合实际工程,阐述了石灰改良低液限黏土路基填筑施工技术的工程特性,分析其改良机理,通过室内试验确定石灰最佳掺量为6%;重点对石灰改良低液限黏土路基施工技术要点进行研究,并结合试验路段进行施工质量检测。结果表明,低液限黏土改良后用作路基填筑材料可有效提升路基的稳定性和结构强度。

公路路基低液限黏土填料的压实控制指标优化分析

低液限粉质黏土是一种广泛分布的土壤,具有特殊的物理力学性质。作为公路路基填料,其压实状态直接影响路基的稳定性和承载力,因此需要合理地选择和控制压实指标。基于此,研究了低液限粉质黏土压实度K与振动压实值VCV、地基系数K30及动态变形模量Evd三种指标的关系,在此基础上优化了压实状态的控制指标。对某高速公路的一个路段进行了现场试验,用灌砂法测量压实度K,用连续压实系统测量VCV,用平板载荷测试仪和动态荷载试验仪分别测量K30和Evd。试验结果显示VCV、K30和Evd三项指标之间也有较强的线性相关性,说明三个指标评价低液限粉质黏土路基的压实情况是可行的。

磷石膏-钢渣-矿渣固化低液限粉质黏土力学性能及耐久性能研究

为改良低液限粉质黏土的力学与耐久性能,提出了以磷石膏-钢渣-矿渣(PSG,Phospogypsum-Steel slag-Ground granulated blast-furnace slag)为材料的全固废固化剂对低液限粉质黏土进行固化,并与同掺量的P.O 42.5普通硅酸盐水泥固化土进行对比。研究了不同PSG掺量(5%、10%、15%)和不同龄期对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、水稳定性、干缩变形和抗冻融循环能力的影响,并通过电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了其微观固化机制。试验结果表明:随着固化剂掺量的增加,固化土的最大干密度增大,最优含水率减小。PSG固化土具有较高的后期强度和水稳性能,28d的抗压强度达到了5.28MPa,水稳系数达到93.5%。90d的累计失水量和干缩应变分别为71.3g和1.12×10^(-3),比水泥固化土的79.6g和1.28×10^(-3)降低了10.43%和12.5%。20次冻融循环后,PSG固化土的强度损失为21.65%,比水泥固化土的27.25%降低了5.6%。微观测试发现大量絮凝状C-S-H胶凝物质和针棒状AFt在PSG固化土中出现,这些物质通过填充孔隙、包裹土颗粒和搭接骨架,提高了土体的强度,增强了土体性能。

改良低液限黏土在高速公路路基施工中的应用

为研究石灰改良低液限黏土在高速公路路基施工中的应用效果,通过试验确定石灰的最佳掺量,并在路基填筑完成后对施工质量进行检验。分别选择0、4%、6%、8%四种石灰掺量的改良低液限黏土试样开展试验,最终确定6%为最佳石灰掺量。完工后路基压实度和弯沉值检测结果表明,路基施工质量满足设计要求,路基稳定性良好,改良方案可行。

低液限粉质黏土公路路基压实控制指标的对比优化

本文研究了低液限粉质黏土路基压实中压实度K与振动压实值VCV、地基系数K 30和动态变形模量E vd之间的相关性,在此基础上优化了压实状态的控制指标.结果表明,随着压实遍数的增加,K-VCV,K-K 30,K-E vd之间线性拟合式的斜率下降,截距上升,且相关系数增加,较好的线性关系有利于基于VCV、K 30或E vd指标对路基压实状态进行评价与控制.压实完成后,采用VCV、K 30、E vd三项力学响应指标评价低液限粉质黏土路基压实状态的一致性较好,据此优化了对低液限粉质黏土路基中上、下路床与上、下路堤压实状态的控制要求.

生石灰改良低液限黏土压实特性试验研究

以吉林省长春市双阳区低液限黏土为研究对象,通过室内击实试验研究了不同石灰掺入比对改良低液限黏土最大干密度和最优含水率的影响。试验结果表明:随着生石灰掺入比的增加,最优含水率呈现增大的趋势,对应的最大干密度呈现减小的趋势;通过一元二次方程对击实含水率进行拟合发现,随着石灰掺入比的增加,改良土达到96%压实度所需的施工含水率范围出现明显增大的趋势,石灰掺入量从3%增加到9%,施工含水率的范围相对于原状土增加了30.2%~108.1%,方便工程沿线填土的利用。

低液限粉土路基填筑施工现场试验及工程应用

为研究低液限粉土直接应用于路基填筑施工的可行性及具体施工工艺,以某高速公路第8合同段为例,对其K210+041—K210+341段进行现场碾压试验。结合现行规范及同类工程经验,共提出3种碾压组合方案,并对每种方案碾压沉降量及压实度进行试验。结果表明,低液限粉土路用性能不良,无法直接作为路基填料,必须进行改良并达到96%的设计压实度后才可使用。分析结果可为低液限粉土直接用于公路路基填筑提供参考。

高速公路低液限粉土路面基层改性加固技术研究

穿越黄河冲淤积地层的高速公路在修建时场地中存在塑性低、强度小的低液限粉土,影响高速公路的建设质量。如何因地制宜,对所在场地土层进行加固改性,是实现高速公路快速建造的关键。文中对该场地中低液限粉土及其改性加固技术进行研究,获得低液限粉土的改性方法,采用数值方法计算改性粉土用于路面基层的弯沉和拉应力,分析改性低液限粉土用于路面基层时的改良效果。结果表明,文中所提出的改性材料加固低液限粉土效果较好,最大弯沉位置与底基层底面弯沉有较大幅度降低。

干湿循环对皖南山区低液限黏土渗透性能影响

为确定土质路堤边坡渗流场和稳定性分析的合理参数,选取皖南山区典型低液限黏土路基填料土样,使3种干密度的压实试样依次经历0~5次干湿循环作用,分别进行了变水头渗透试验,分析了干湿循环作用对其渗透性能的影响,并建立了相应的关系模型。研究结果表明:该土样饱和渗透系数随干湿循环次数的增加呈快速增长并趋于稳定,二者之间呈高度显著的指数函数关系,判定系数均超过0.99;而饱和渗透系数随干密度的增加快速衰减并趋于不透水。据此,综合3种干密度土样的试验结果,建立了饱和渗透系数与初始饱和渗透系数之比的平均倍数与干湿循环次数之间的指数函数关系模型,该模型可用于预估任意干湿循环次数下的土体饱和渗透系数。

低液限粉土路基施工技术在公路工程中的应用

为解决高速公路低液限粉土路基压实不理想的问题,结合实际工程采用更换填充材料、改良土体与粉土工程性质、优化工艺提升压实效果等方式提升路基施工效果。结果显示,路基材料的松铺厚度及碾压沉降程度与压实度之间具有紧密联系,在单次碾压中获得的沉降程度越大,其后获得的压实度提升情况就越显著,因此,高速公路中低液限粉土路基施工具有可行性。

改良低液限黏土在高速公路路基施工中的应用

为提高路基结构的强度和整体稳定性,结合实际工程,阐述石灰改良低液限黏土机理,分别结合室内击实试验、CBR试验、膨胀率试验以及无侧限抗压强度试验来确定石灰最佳掺量;重点对石灰改良低液限黏土路基施工技术要点进行研究。结果表明,改良低液限黏土可提高路基的整体稳定性和承载能力。

生石灰改良低液限黏土抗压强度试验研究

以吉林省双阳区低液限黏土为研究对象,通过室内试验,研究了不同石灰掺入比对改良土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:在96%压实度下,即使是石灰掺入比为0的素土,不浸水7d无侧限强度依然能大于0.8MPa,满足路基施工要求,但该黏土遇水后易崩解,稳定性差;随着石灰掺入比的增加,改良土无侧限抗压强度逐渐增大,增长幅度逐渐变缓,遇水稳定性得到提高,改良效果明显,最佳石灰掺入比为7%。拟合试验结果,可推断出改良低液限黏土目标无限侧抗压强度所需的石灰比掺入范围。研究成果可为类似工程提供参考。

含砂低液限粉土填筑路基压实机理及施工技术研究

以邯 (郸 )—临 (清 )公路工程中的路基关键技术问题为研究目标 ,对含砂低液限粉土的物理、力学性能及振动压实规律进行了全面系统的科学试验及理论分析 ,探索了粉性土填筑路基的压实机理及影响因素 ,提出了一套行之有效的粉性土路基压实施工工艺 。

冻融循环条件下延迟时间对水泥改良低液限粉土动力特性影响试验研究

模拟路基真实的冻融循环过程,设计冻融试验,制作冻融试验箱,进行改良土试样的冻融循环试验。通过动三轴试验,研究在冻融条件下,延迟时间对水泥改良低液限粉土的动强度、动弹性模量、动变形以及超孔隙水压力的影响。结果表明:在相同的冻融次数下,动强度和破坏循环次数随着延迟时间的增加而降低;在相同的冻融次数及一定动荷载幅值作用下,屈服应变则随着延迟时间的增加而增加;延迟时间短的试样,动弹性模量值较大,但随应变的衰减较平缓,且趋于一个稳定值;不同延迟时间试样达到相同应变幅值时所增长的孔压值不同,延迟时间越长,孔压越大;当轴向应变幅值大于10-3后,产生累积孔隙水压力。

低液限粉土微观结构试验研究

土的工程性质从本质上来说是取决于其微观结构,是土体结构单元体性质的综合体现。利用扫描电子显微镜、矿物X衍射等设备对低液限粉土的微观结构进行了研究。通过微观结构分析从矿物成分和结构两方面来评价低液限粉土的工程特性。从而得到低液限粉土在不同的压实度状态下呈现不同的结构形式与联结形式,以及不同的排列状态需要依靠孔隙比由里到外展现出来。这样就可以借助于提高压实度来改变粉土的联结形式和改变粉土颗粒的排列顺序,进而提高低液限粉土的工程特性。

季冻区公路路基低液限黏土法向冻胀力试验

首先,通过零位移平衡法的法向冻胀力试验,应用数理统计方法,分析了低液限黏土在冻结过程中产生的法向冻胀力与土体的温度、含水量、干密度、冻胀率等因素的关系,建立了法向冻胀力与冻胀率的线性回归方程,提出可以使用冻胀率对低液限黏土的法向冻胀力进行分级,并给出了适合路基填料的低液限黏土法向冻胀力分级标准;然后,通过加荷固结稳定后的冻胀试验,分析了上覆荷载对冻胀的影响;最后,将低液限黏土的法向冻胀力的分级标准与现有规范对比,得出各冻胀性类别的法向冻胀力界限值基本相同。结果表明:冻胀与法向冻胀力的产生是相铺相成的,施加微小的荷载,冻胀率就显著下降,同时,若允许有微小的变形时,法向冻胀力也就立刻松弛下来;然而无论预施荷载还是控制零位移时施加荷载并不影响冻胀现象发生。

低液限粉土填料掺盐抑制冻胀效果研究

采用室内单轴冻结试验,对比封闭条件下神朔重载铁路低液限粉土填料掺盐前后水分迁移和冻胀特性,并分析不同类型盐分、含盐量下抑制土体冻胀效果。结果表明:(1)低液限粉土的起始冻结温度随含盐量的增加而降低;掺入NaCl后起始冻结温度明显降低,有效抑制了土体的水分冻结;Na2SO4也能降低起始冻结温度,但效果不如NaCl。(2)随着盐含量增加,土体水分迁移量减少;加入NaCl后,冻结深度减小,冻结锋面含水率降低;加入Na2SO4后冻结深度无明显改变。(3)掺盐可有效抑制土体冻胀,且冻胀量随含盐量的增加而减小,NaCl抑制土体冻胀效果强于Na2SO4。建议该地区优先掺入NaCl来抑制路基冻胀,且掺入量控制在1.5%~2%之间。

含砂低液限粉土路基压实标准的探讨

通过含砂低液限粉土物理性能、标准击实和固结压缩的室内试验研究 ,分析了其压实特性 ,得出了结论 :该类土的击实曲线离饱和曲线较远 ,说明土的孔隙中空气体积较大 ,土并未达到真正的密实 ,按现行的压实度指标控制压实 ,标准偏低 ;黄河冲积形成的低液限粉土 ,其粉粒含量高 ,粒径比较均匀 ,粘土颗粒含量极少 ,塑性指数低 ,砂粒和粉粒之间的空隙没有更多的细小粘粒来填充 ,这是造成粉土难以压实的内在原因 ;压实度K =90 %时 ,孔隙比e>0 .7,土处于疏松状态 ,说明该压实度区存在较大的压缩性 ,应取消 90 %压实度区 ;提出了以空气体积率作为该类土的压实控制标准 。

基于简易贯入低液限黏土路基压实度确定方法

为建立确定低液限黏土路基压实度的新方法,在研究简易贯入试验原理的基础上,结合某扩建公路实例,通过室内试验测定低液限黏土的物理力学指标,并依此确定路基的压实工艺及标准。选取试验路段,仅考虑含水率对压实度的影响,在其他压实度影响因素不变的前提下,实测压实度、贯入次数和含水率,利用SPSS软件对压实度与简易贯入次数及含水率的关系进行回归分析,并将得到的关系式应用于工程实际,以验证方法的合理性及适用性。研究结果表明:简易贯入试验方法可以满足路基压实度检测精度要求,为在类似工程中快速、准确地评价低液限黏土路基压实程度提供了参考依据。