初始含水率对红粘土胀缩变形特性的影响试验研究

红黏土是一种特殊土,其作为路基填料时在季节性干湿循环条件下会发生变形破坏,从而导致一系列路基病害的产生。利用收缩仪和膨胀仪,对不同初始含水率下的重塑红黏土土进行了无荷条件下的干湿循环试验,研究了不同初始含水率下红黏土的反复胀缩变形特征。结果表明:初始含水率及干湿循环次数对红黏土的胀缩变形均有影响。随着干湿循环次数的增加,红黏土绝对膨胀率、绝对收缩率绝对值逐渐增大;相对膨胀率、相对收缩率均越来越小;相同的干湿循环次数下,初始含水率越大,红黏土绝对膨胀率、绝对收缩率越大,对于前3次干湿循环,初始含水率越大,相对膨胀率、相对收缩率越小,而对于3次干湿循环之后,初始含水率越大,相对膨胀率、相对收缩率却越大。红黏土在干湿循环中,发生了不完全可逆的胀缩变形。     

上覆荷载作用下胀缩性土干湿循环过程中胀缩变形规律研究

进行了限制侧向膨胀、允许侧向收缩时压实膨胀土、压实红黏土在不同上覆荷载作用下干湿循环试验,定量分析了在干湿循环过程中膨胀土、红黏土的胀缩变形规律.研究结果表明:在相同的干湿循环次数下,膨胀土、红黏土试样的胀缩变形幅度随上覆荷载的增加而逐渐减小,上覆荷载的作用能够不同程度地抑制膨胀性土的胀缩变形.     

昆明呈贡石灰岩及玄武岩上覆红黏土干缩裂隙对比试验研究

为了对比昆明2种不同红黏土的干缩裂隙性,通过室内干燥试验,研究昆明呈贡石灰岩及玄武岩上覆红黏土饱和泥浆样的水分蒸发、干缩裂隙的形成和演化、表面干缩裂隙结构形态。结果表明：石灰岩上覆红黏土(S1)及玄武岩上覆红黏土(S2)的蒸发曲线分为4个阶段,干缩裂隙的形成和演化分为5个阶段;S1的最大蒸发速率、常速率阶段的平均蒸发速率比S2的大,S1的常速率阶段、干燥完成时间比S2的短,减速率阶段比S2长,S1的最终含水率比S2的小;S2的开裂速度快,更容易开裂,但S2的表面裂隙率比S1的小;S1的裂隙条数、裂隙总长度、裂隙平均长度、裂隙平均宽度、土块数比S2的大,S1的土块平均面积、土块最大面积和平均干缩厚度比S2的小。结果表明,2种红黏土的干缩开裂过程有相似之处,但石灰岩上覆红黏土干缩裂隙的发育程度比玄武岩上覆红黏土显著,后者的裂隙形态比前者复杂。     

贵州红黏土路用工程性能研究

从红黏土的成因出发,对它的物质组成与结构特性进行了分析,揭示了其所具有的特殊工程性能.同时通过大量的土工实验,验证并评价了它的物理与力学性质.研究和实践表明,只要措施得当,将红黏土用作路基填料是可行的.     

膨胀土的循环胀缩特性试验研究

膨胀土分布的大多数地区气候都存在明显的干湿循环特征.这种气候的干湿循环会引起膨胀土含水量的变化,导致膨胀土发生胀缩循环效应.文章主要研究了合肥膨胀土的胀缩循环特性,试验结果表明,土样经过一个膨胀-干缩循环后再回到初始含水量点,土样的高度有所增加,不再是未膨胀前的高度,即膨胀与收缩并非是可逆的;膨胀土经过循环胀缩作用后,土体的胀缩性减弱,其抗吸水与抗失水的能力也随之下降;土的微结构变化主要集中在前几级循环胀缩过程中.     

红粘土土洞的形成及其电探异常特征的研究

通过对土洞及形成条件的初步探讨，认为红粘土土洞是由于红粘土的胀缩性和地下水、溶隙等潜蚀作用造成的，模型断面上电测探曲线形态与实际工作结果有较好的统一，对评价地基的稳定性，预防水土流失等均有较好的指导意义。     

超固结比对合肥硬黏土剪胀特性的影响研究

为了定量探讨超固结比(overconsolidation ratio, OCR)对合肥硬黏土剪胀性的影响,文章对合肥地区原状硬黏土进行三轴剪胀试验,并与重塑土试验结果进行对照;制备超固结比分别为1、2、4、8的重塑土进行三轴对比试验。结果表明：OCR为2.70～4.68的原状土,其最大体积剪胀率为1.1%～3.0%,在一定范围内,OCR与最大体积剪胀率呈抛物线关系;重塑土与同深度原状土相比,最大体积剪胀率降低33.3%～36.4%,且部分土样出现先剪缩后剪胀的现象;与原状土相比,OCR越大,重塑土的剪胀性降低程度越大,重塑土样的最大体积剪胀率降低5%～51%,在一定范围内,重塑土OCR与最大体积剪胀率之间存在较强线性关系。     

江西重塑红黏土动特性研究

本文以江西东乡县重塑红黏土为研究对象,在不同物态和应力状态下进行室内动三轴试验研究。主要研究在不同含水率和固结围压条件下,红黏土破坏动应力-破坏振次关系、动粘聚力和动内摩擦角、动应变-动弹性模量关系以及阻尼比的变化规律。试验结果表明：相同破坏振次条件下,高固结围压和低含水率能提高土破坏时的动强度。土的动粘聚力和动内摩擦角随着土样含水率的增加线性递减。红黏土动弹性模量随着轴向动应变的增加而减小,同时动弹性模量的减小幅度也越来越小,最后趋于平缓。相同轴向动应变条件下,高固结围压和低含水率土样的动弹性模量更大。拟合后的红黏土动本构关系符合Kondner双曲线模型。同时红黏土的阻尼比随着固结围压和含水率的增大而增大。     

膨胀土与石灰改良膨胀土胀缩性的云模型评价

为解决胀缩性评价过程中模糊指标与随机指标统一处理及定性定量转化问题,探讨了基于云模型理论的胀缩性评价模型.首先基于胀缩性分类标准生成每个评价指标在不同等级的云数字特征,并应用正向正态云发生器模拟实测样本指标值隶属于各等级的确定度,然后结合指标权重获得综合确定度,以最大综合确定度值判定样本的胀缩性等级.最后基于合肥新桥国际机场膨胀土地基处理工程实例来验证该模型的可靠性,并与集对分析、可变模糊集方法和模糊数学方法的判别结果进行了对比分析.结果表明,基于云模型评价膨胀土和改良土胀缩性等级是有效可行的,且预测结果可充分反映现场实际情况.     

污泥灰改性黏土胀缩与开裂变形特性

针对垃圾填埋场衬垫系统受污染物侵蚀破坏现状及污水处理厂剩余污泥回收处理利用工程评价问题,分析污泥灰改性黏土在酸碱化学溶液作用下胀缩与开裂特性,室内模拟酸碱化学溶液污染工况,将纯黏土与污泥灰掺量为1%~5%的改性黏土受pH=5、6、8、9的酸碱化学溶液污染,通过界限含水率试验测定改性黏土的液限与塑限,分析试样的稠度界限;通过膨胀与收缩试验测定改性黏土的膨胀率与收缩率,分析试样的胀缩特性;通过开裂试验测定改性黏土的开裂特性.结果表明:改性黏土液限约为43.5%,而随着污泥灰掺量增大,塑限升高,塑性指数降低,经酸碱化学溶液污染后污泥灰掺量5%的试样液、塑限达到最大,为45.9%、22.8%;污泥灰掺量为5%时膨胀率最低,为5.66%,掺量为3%时,线收缩率最低,为2.14%;受酸碱化学溶液污染后改性黏土膨胀率降低12.7%~36.5%,而线收缩率升高33.8%~75.7%;4次干湿循环后,纯黏土试样的开裂因子较第一次干湿循环末期大80.71%,而污泥灰掺量为3%试样开裂因子仅较第一次干湿循环末期大43.47%.故建议采用3%污泥灰掺量的改性黏土作为填埋场衬垫材料.     

水土作用对桂林重塑红粘土工程性质试验研究

红粘土在土类划分上属于特殊性土,由于其特殊的成因过程及成因环境,水土作用对桂林重塑红粘土的工程性质具有一定影响,本文通过室内实验研究水土作用对桂林重塑红粘土界限含水量以及胀缩性的影响,探究其内在作用机理。试验结果表明,经过浸泡7d后的土体的界限含水量均会改变,随着溶液浓度的增大在NaCl和CaCl₂溶液中浸泡的土样液限和塑性指数增大、塑限减小,且随着酸性和碱性的增强会进一步加大这一趋势。而在NaCl和CaCl₂溶液中浸泡的土样的自由膨胀率、线缩率、体缩率会随着溶液浓度的升高而增大,其中自由膨胀率在酸性相同条件下随着pH值的减小而增大,在碱性环境中自由膨胀率随着pH值的升高而增大,线缩率和体缩率则无明显规律。     

膨胀土胀缩变形量的人工神经网络预测模型

：膨胀土的膨胀特性会对工程造成很大的危害，对膨胀土的膨胀量进行预测具有重要的现实意义。针对膨胀土特殊上程任质’分析了胀缩变形量的影响因素。结合人工神经网络原理，建造了膨胀土胀缩变形量的人工神经网络预测模型。采用BP神经网络和所建造的数学模型，对膨胀土的胀缩变形量进行预测。结果表明，该模型映射精度较高，有较好的实际应用价值。     

压实黏土干缩裂缝扩展规律试验研究

为探究影响压实黏土干缩裂缝扩展的影响因素,制备不同干密度与初始含水率的压实土样开展试验分析。通过模拟干旱环境,使压实土样逐渐产生干缩裂缝,采用数字图像处理技术对形成的裂缝进行定量统计与分析,并通过裂缝参数变化密度函数分析裂缝发育速度的影响因素。结果表明:初始含水率限制裂缝出现速度,裂缝条数、最大裂缝宽度随着干密度的增大而减小,裂缝宽度的增长速度随含水率的增大而增大;土体干密度对裂缝发育速度影响不明显;初始含水率相同时,分形维数随干密度的增大而减小。     

胀缩渗透圆形管道内多解的构造

多解存在于胀缩渗透圆形管道内的流体流动问题中。基于奇异摄动方法,给出了关于多解的渐近解。数值解与渐近解进行了比较,结果表明数值解与渐近解吻合的很好,说明所构造的渐近解是可靠且有效的。这样不仅可以利用此渐近解去拓展基于血液流的胀缩渗透圆形管道内的研究,而且也丰富了对多解的认识,有助于掌握血液在血管内的流动规律,对治疗心脑血管等病具有重要的借鉴意义。     

以天然椰壳纤维加固的红黏土的力学性质研究

本文采用直剪试验对椰壳纤维加筋红黏土的抗剪强度进行了研究,结果表明:椰壳纤维能提高红黏土的抗剪强度,但其抗剪强度的提高主要体现在粘聚力的增加上;椰壳纤维长度小于5 cm时,随椰壳纤维长度的增加,红黏土的抗剪强度增大,椰壳纤维长度达到5 cm后,红黏土的抗剪强度反而下降;椰壳纤维掺量小于0.5%时,随椰壳纤维掺量的增加,红黏土的抗剪强度增大,而当椰壳纤维长度达到0.5%后,红黏土的抗剪强度反而下降;椰壳纤维掺量对红黏土抗剪强度的影响大于椰壳纤维长度对红黏土抗剪强度的影响.     

磷石膏稳定红黏土路基施工技术研究

为了充分利用磷石膏固废资源,同时改善红黏土工程特性,依托国道G210都匀阳安至影山公路改扩建工程,以磷石膏稳定红黏土作路基填料,基于现场试验,对水泥磷石膏稳定红黏土路基施工技术、施工过程和含水率、水泥含量、压实度3个重要参数的控制与检测进行了研究。针对材料特性,通过规范取土场地拌和、厂伴法拌和的流程,采用覆盖严密运输、特定铺摊、整平与碾压的方法来解决条件受限、质量难以控制的问题。结果表明,试验路段路基质量良好,弯沉量、平整度、沉降量都满足标准要求,水泥∶磷石膏∶红黏土=5∶47.5∶47.5的混合料可以用作路基填料。     

膨胀黏土胀缩变形规律的回归分析

基于室内大量膨胀试验,对取自(湘)潭邵(阳)高速公路邵阳段的3种膨胀黏土的击实土样试验数据,进行了半对数线性回归分析,并研究了其胀缩变形规律。回归分析结果表明:膨胀力、膨胀量回归曲线线性相关显著,膨胀力与干密度的关系为正相关,而膨胀力与含水量及膨胀量与压力的关系为负相关。对于同一种膨胀黏土,含水量和干密度的大小是影响膨胀力、膨胀量大小的主要因素。同时,也对膨胀黏土的胀缩机理作了一些探讨。图5,表4,参7。     

基于ANFIS神经网络的红黏土蠕变模型

为更好地评价红黏土边坡的蠕变特性和长期稳定性,必须建立合理的红黏土蠕变模型.首先利用自行设计改装的红黏土三轴蠕变试验装置,采用分级加载,对在不同围压下固结完成的红黏土试样进行室内排水三轴蠕变试验,获得了不同围压下的红黏土蠕变全过程曲线.然后采用"陈氏加载法"将分级加载曲线转化为不同偏应力水平下的分别加载曲线,利用等时曲线法获得红黏土的长期抗剪强度.选用不同围压、不同偏应力水平下的部分蠕变试验结果进行样本训练,建立了基于ANFIS神经网络且考虑围压及偏应力影响的红黏土蠕变模型.最后,利用训练完成的本文模型对其他蠕变试验结果进行预测,结果表明本文模型的拟合及预测精度均较高.     

碱污染红黏土土工试验方法温度效应影响研究

碱污染土碱土作用过程对温度极为敏感,实践中发现按现行《土工试验规程》测定含水率、液塑限和比重时,烘干或加热过程都会严重影响参数测定准确性,为了系统的研究这一影响规律,用不同浓度的碱液拌合制作高、中、低含水率红黏土,在不同温度下进行含水率、液塑限和比重的测定。结果表明:各测定值随着温度的升高,含水率值偏高,液限值和塑性指数值减小,塑限值变化不大;预制含水率不同时,变化规律有差异;碱液浓度越大偏差的程度越大;比重测定受取土和煮沸排气两个过程的影响,直接烘干土偏大,煮沸排气风干土偏小。温度效应通过影响初期侵蚀和中期胶结两个碱土作用过程来影响土工试验方法,建议在碱污染土的含水率、界限含水率测定时,用低温风干再烘干的方法。在比重测定时干土制做用先风干后烘干的方法,排气用中性液体真空抽气法。结论为考虑温度效应的污染土研究做准备。