EPS颗粒轻质土的结构性参数及其与变形强度的关系

为了改善软土和地基的特性，EPS颗粒轻质土得到了广泛的研究与应用。众多学者的研究表明，影响EPS颗粒轻质土力学特性的因素较多，使其力学特性难以把握。从结构性的角度出发，通过轻质土与未固化轻质土试样力学特性的对比，提取了反映轻质土胶结结构强弱的参数卢，通过参数卢研究了轻质土结构性与力学特性之间的关系。

EPS颗粒混合轻质土与砂土的动力变形特性对比试验研究

在以干密度控制配比的原则下,对砂土与EPS颗粒混合轻质土(LSES)和其原料土砂土进行了动力变形特性对比试验研究。试验表明,LSES与纯砂的动弹性模量具有同样的随应变的增大而减小的性质,不同EPS颗粒体积含量和水泥掺入比的LSES动弹性模量普遍高于纯砂的动弹性模量。LSES与纯砂均显示出动弹性模量随围压的增大而增大的特性,围压对LSES的动弹性模量影响与纯砂相比相对较大。LSES与纯砂的等效阻尼比在整体上具有同样的随应变的增大而增大的性质。水泥掺入比较小时,LSES的等效阻尼比与纯砂相近;在高水泥掺入比下,不同EPS颗粒体积含量的LSES等效阻尼比均低于纯砂的等效阻尼比。LSES与纯砂均显示出等效阻尼比随围压的增大而减小的特性。围压对纯砂与LSES等效阻尼比的影响程度相近。

黏土与EPS颗粒混合轻质土的动力变形特性试验研究

通过室内动三轴试验研究了黏土与EPS颗粒混合轻质土(LCES)在动荷载作用下的变形特性,着重分析了围压、水泥含量和EPS掺入比的影响。结果表明:LCES的动应力应变关系符合双曲线关系;在相同的动应力作用下,LCES产生的应变随着围压和水泥含量的增大而减小;在动应变相同的情况下,随着围压和水泥含量的增大,LCES的割线动弹性模量Esec增大而阻尼比λ减小;EPS掺入比对LCES的动力变形特性的影响相对较小,不同EPS掺入比的σd–εd曲线、Esec–εd曲线和λ–εd曲线都发生了相交,交点前后EPS掺入比的大小对LCES变形特性的影响趋势是截然相反的,交点处的动应变值εint一般在0.5%～3.0%范围内,其大小与LCES的配比以及围压有关。

黏土与EPS颗粒混合轻质土的动强度特性试验研究

通过一系列的室内动三轴试验研究黏土与EPS颗粒混合轻质土(LCES)的动强度特性。首先确定压应变达到5%是适合LCES的动力破坏标准,然后着重研究围压、水泥含量和EPS掺入比对LCES动强度特性的影响。试验结果表明,随着围压和水泥含量的增大,LCES的动强度增大,但围压对LCES动强度的影响程度随着水泥含量的增大而逐渐减小;随着EPS掺入比的增大,LCES的动强度先增大后减小,所以对于LCES的动强度来说,可能存在一个最佳EPS掺入比。水泥和EPS颗粒的掺入对LCES的动强度指标cd的提高贡献相当大,而对?d的提高作用相对较小。LCES动强度曲线τd-Nf符合乘幂函数关系,在综合考虑围压、水泥含量和EPS掺入比的基础上,将LCES的动强度曲线进行较好的归一化,并得到LCES的动强度公式。

砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)细观结构的CT研究

利用医用CT机从定性和定量两个层面研究了砂土与EPS颗粒混合的轻质土(简称为LSES)这种新型土工材料的细观结构,分析了不同水泥掺量(CC)和EPS颗粒含量(Ve/Vs)下LSES不同扫描截面的CT图像以及平均CT数ME值和方差SD。随着CC的增加,ME值增加,LSES的结构更加密实,原生损伤减少,而随着Ve/Vs的增加,水泥水化物C-S-H包裹EPS颗粒表面和填充孔隙的效率都将下降,且Ve/Vs与ME值在本次试验范围内基本呈线性关系。此外,根据SD值在各截面处分布的不均匀性,认为LSES是局部孔隙比分布差异较大的特殊结构性土,CC和Ve/Vs是影响其结构性的主要因素。

动荷载下砂土与EPS颗粒混合的轻质土变形特性的试验研究

砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)是一种通过减轻地基压力、提高地基承载力以处理不良地基的新型轻质土工材料。由于LSES主要用作路基填土,因此,其在动荷载下的变形特性值得关注。基于室内动三轴试验结果,讨论了围压、水泥掺量、EPS含量以及循环加载次数对LSES动变形特性的影响。当围压较低时,LSES会呈现出与EPS块体相似的线性动应力-应变关系;而在较高围压下,LSES的动应力-应变拟合曲线则为双曲线型。在给定的应变水平下,LSES的割线动弹性模量Esec随着围压和水泥掺量的增加而增加,随循环加载次数的增多而逐渐衰减,EPS含量增多时,Esec-εd曲线更趋于平缓。

砂土与EPS颗粒混合的轻质土的动剪切模量衰减特性分析

动荷载下砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)的割线剪切模量Gsec随着剪应变的累积会发生衰减,基于不同水泥掺量和EPS含量的LSES试样的动三轴试验结果,建立了与围压、剪应变、水泥掺量等因素相关的Gsec的经验衰减模型。通过比较发现,LSES与砂及胶结砂的Gsec衰减模型具有一定相似性,即Gsec与γd呈双曲线关系,与σc为指数关系。此外,由于水泥胶结的约束作用,Gsec对σc的依存度随水泥掺量的增加而减小,这种依存程度通过参数n反映出来,但当水泥掺量达到10%时n随其的变化就不明显了,这是因为胶结强度已经增大到使得LSES中颗粒间的相对位置不易发生错动的程度。

动荷载下砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)的强度标准及破坏机理研究

砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)是一种在室内试验及现场应用中都难以饱和的土工材料,因此其动强度只能选择应变作为破坏标准.通过分析LSES的强度组成和动三轴试验结果,认为其在动荷载下的应变累积经历了3个阶段:初压阶段、强化阶段和破坏阶段,并由此选择压应变的最大值作为其破坏应变εaf.围压、水泥掺入量和EPS体积分数对εaf都有显著影响.随着围压和EPS体积分数的增大,εaf增大;而随着水泥掺入量的增大,由于LSES塑性的变化,εaf则经历了先增后减的过程.

砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)临界循环应力比的试验研究

循环荷载下,砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)存在临界循环应力比Sth,将割线弹性模量衰减系数δ与循环次数的关系曲线能保持平缓的最大循环应力比定义为Sth,它是结构稳定与破坏两种状态的界限指标,根据动三轴试验结果,认为影响Sth的主要因素有围压、水泥掺量和EPS颗粒含量。一般来说,水泥掺量的增加、围压和EPS颗粒含量的减小均会提高Sth,但由于高围压下的结构重塑,水泥掺量低且EPS颗粒含量高的试样的Sth表现出一些不同的性状。

EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性

通过反复荷载三轴剪切试验研究了EPS颗粒混合轻质土在反复荷载下的变形和阻尼特性,分析了不同围压、不同水泥掺入比及不同土质条件下轴向累积应变、回弹模量及阻尼比随轴向总应变的变化规律。结果表明:轴向累积应变与轴向总应变呈线性关系,与轴向总应变的比值较大,且在不同条件下基本不变;回弹模量随围压和水泥掺入比的增大而增大。在一定的围压和水泥掺入比下,当应变小于8%时,砂土EPS颗粒混合轻质土的回弹模量大于淤泥质土EPS颗粒混合轻质土的回弹模量;当应变大于8%时,情况相反。回弹模量与轴向总应变的关系曲线可用递减的幂函数来拟合;EPS颗粒混合轻质土的阻尼比随轴向总应变的增大而增大,随围压和水泥掺入比的增大而减小,砂土EPS颗粒混合轻质土的阻尼比小于淤泥质土EPS颗粒混合轻质土的阻尼比,但以上变化和差别都非常小,阻尼比基本保持为一常数。

EPS颗粒混合轻质土加载-卸载应力应变特性分析

为研究反复加载-卸载条件下EPS颗粒混合轻质土的应力应变特性,分析了EPS颗粒混合轻质土在反复加载-卸载条件下应力应变曲线随围压、水泥掺入比、土质的变化规律,并比较了反复加载-卸载条件下和单调加载条件下的应力应变曲线。结果表明,EPS颗粒混合轻质土反复加载-卸载条件下的应力应变曲线的包络线呈硬化型;EPS颗粒混合轻质土在反复加载-卸载条件下的强度随着围压和水泥掺入比的增大而增大;在相同条件下,砂土EPS颗粒混合轻质土的强度比淤泥质土EPS颗粒混合轻质土的强度高;当围压较低时,砂土EPS颗粒混合轻质土的反复加载-卸载应力应变曲线失去记忆性,高于单调加载的应力应变曲线,体现了EPS颗粒混合轻质土的卸载体缩的性质,而当围压较高时,记忆性恢复,不同配比及围压下淤泥质土EPS颗粒混合轻质土在反复加载-卸载下的应力应变曲线基本上都具有记忆性,并且当反复加载-卸载次数较大时出现疲劳现象。

EPS颗粒混合轻质土在高速公路施工中的应用

EPS颗粒混合轻质土在高速公路软土路基中的应用可以有效地减小路堤的自重,提高路堤的稳定性,从而起到降低软土路基沉降的目的,具有非常广泛的应用前景。论文结合具体的高速公路施工实例,简要探讨EPS颗粒混合轻质土的施工技术,希望能对类似工程起到借鉴作用。

EPS颗粒混合轻质土在高速公路施工中的应用

在高速公路建设过程中,由于施工地域的不同,施工现场的地质情况都是各不相同的,在施工过程中经常会碰到软土地基,严重影响整条公路的施工质量及使用寿命,对过往车辆的行车安全也造成严重的威胁。如何处理好软土地基成为了高速公路施工建设的重要问题之一。目前我国在处治高速公路软土地基中开始采用EPS颗粒混合轻质土这一施工工艺。它不仅轻质、高强,而且操作简单方便、经济效益高。结合某一段高速公路施工建设项目,针对EPS颗粒混合轻质土施工技术,对该技术的特点、施工过程以及注意事项进行介绍。

EPS颗粒混合轻质粉砂土在公路中的处理技术探讨

轻质混合土最近在国内外都有较深入的研究,与普通填料土相比,轻质填料土具有超轻性、耐压缩性、自立性、高强度性等特点,这些特点使路堤不会产生较大的沉降与变形,不仅保证路堤稳定性,也为降低路堤的压实要求提供了优良条件。本文结合绍兴上虞地区钱塘江南岸冲海积平原区内的含细砂的粉质土,通过EPS颗粒混合轻质土就地固化进行试验段探究其施工方案、施工工艺与注意事项,以推广应用。

水泥与EPS颗粒掺入比对LSES力学特性的影响

为研究发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒掺入比与水泥掺入比对砂土与EPS颗粒混合轻质土(LSES)力学特性的影响,针对LSES做了无侧限抗压强度试验,获得了在不同水泥掺入比、EPS颗粒掺入比条件下,LSES的应力应变曲线、抗压强度及变形模量的变化规律。

EPS颗粒混合轻质土在高速公路中的施工技术及应用

钱江通道南接线工程在浙江省内首次将EPS颗粒混合轻质土应用于高速公路建设,在国内也是首次将粉砂土作为EPS原料土,达到了良好的施工效果,取得了一些施工经验。EPS颗粒混合轻质土因其轻质、高强、经济的特点,在高等级公路建设中具有推广应用的价值。

EPS颗粒混合轻质土的路用性能试验研究

在室内试验的基础上,通过铺筑试验路,进一步验证EPS颗粒混合轻质土的路用性能,证明利用土和EPS颗粒回收料作为路堤轻质填料,不仅可以大幅度地减轻施加于地基的附加应力,增大道路的稳定和安全系数,还可以减少对耕地占用,减少环境污染,为在泰州大桥的实际应用提供理论和实践依据。

振动频率对LCES动力特性的影响分析及其机理初探

通过室内动三轴试验研究了0.02Hz,0.1Hz,1.0Hz3种振动频率对黏土与EPS颗粒混合轻质土(LCES)动力特性的影响。结果表明,振动频率对LCES的动力特性有明显的影响,当振动频率在0.02～1.0Hz范围内变化时,随着振动频率的降低,试样的轴向动应变和阻尼比增大,动强度和动模量减小。和小频率加载相比,大频率加载情况下的孔压发展较慢,即有效应力相对较大,所以动应变越小而动强度越大。最后,从平均加载速率的概念出发,讨论了振动频率对土动力特性的影响。

基于ABAQUS软件的矩形渠道冻胀数值模拟

新疆阜康地区在冬季土体冻融环境影响下,渠道衬砌易开裂、坍塌,研究冬季渠道衬砌的冻胀破坏机理十分必要。采用高分子合成材料EPS(发泡聚苯乙烯)颗粒轻质土垫层作为渠道的保温措施,分析不同掺量EPS颗粒轻质土垫层情况下土体的温度场及位移场。

北方季冻区渠道混凝土防冻胀措施试验研究

针对北方季冻区渠道混凝土易出现冻胀变形破坏这一难题,文章采用模型试验方法,开展了不同EPS颗粒掺量下轻质土垫层对渠道防冻胀变形的试验研究。结果表明:试验模型土体符合单向冻结、双向融化的季冻区冻融发展规律,EPS颗粒轻质土垫层对渠道具有良好的保温防冻胀效果,0、2%、3%和4%EPS颗粒掺量下的最大冻深分别为115cm、93.1cm、80cm和73.5cm,最大冻胀量分别为2.32cm、1.05cm、0.85cm和0.5cm。相关研究成果对于EPS颗粒轻质土在北方季冻区渠道混凝土防冻胀工程措施的应用具有一定的指导意义。