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缓冲层-桩板墙组合支护膨胀土边坡现场试验研究
1
作者 杨果林 李文生 +3 位作者 段君义 杨啸 李兴瑷 夏晓鹏 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期24-33,共10页
为研究缓冲层对桩板墙结构支护膨胀土边坡的力学与变形特性的影响,以湖北当阳某铁路膨胀土边坡的桩板墙-缓冲层[包括聚苯乙烯泡沫(EPS)缓冲层和袋装砂石缓冲层2种]组合支护结构为对象,通过实施现场试验,分析气候环境作用下该组合支护结... 为研究缓冲层对桩板墙结构支护膨胀土边坡的力学与变形特性的影响,以湖北当阳某铁路膨胀土边坡的桩板墙-缓冲层[包括聚苯乙烯泡沫(EPS)缓冲层和袋装砂石缓冲层2种]组合支护结构为对象,通过实施现场试验,分析气候环境作用下该组合支护结构中的土体湿度、桩身位移、板后土压力及桩与板弯矩的变化规律,揭示不同缓冲层情况下膨胀土边坡-缓冲层-桩板墙组合支护结构的相互作用及其协同的力学与变形关系.结果表明:相比于袋装砂石缓冲层,EPS缓冲层能够更有效地降低侧向膨胀压力,在本试验中测得最大消减率为69%.同时,EPS缓冲层能够及时响应气候环境引起的膨胀土胀缩变化,继而动态改善板后侧向总土压力的分布,而袋装砂石缓冲层对气候环境的响应能力明显相对较弱.膨胀土边坡-EPS缓冲层-桩板墙结构三者之间能够形成稳定的协调相互作用,进而降低膨胀土膨胀特性对桩间板弯矩的影响. 展开更多
关键词 膨胀土边坡 桩板墙结构 EPS缓冲层 侧向膨胀压力 桩身弯矩
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微波改良膨胀土冻融循环作用下的性能研究
2
作者 汪鹏程 刘明 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期119-126,共8页
文章针对冻融循环作用下微波加热处理膨胀土的有效性问题进行相关试验测试,利用工业微波炉对膨胀土分别进行不同时间微波高温加热改良,对经过0、1、3、6、10次冻融循环作用后的试样进行体积变形、抗压强度、X射线衍射(X-ray diffraction... 文章针对冻融循环作用下微波加热处理膨胀土的有效性问题进行相关试验测试,利用工业微波炉对膨胀土分别进行不同时间微波高温加热改良,对经过0、1、3、6、10次冻融循环作用后的试样进行体积变形、抗压强度、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和微观结构试验。结果表明:在最佳含水率下,不同微波加热时间下的试样在冻融循环过程中均表现为“冻缩融胀”;冻融循环作用下微波加热后的膨胀土试样无侧限抗压强度和弹性模量均随冻融循环次数增加而降低,尤其在开始阶段影响最大;相同冻融循环次数下,微波加热改良后的膨胀土土体强度和弹性模量均随微波加热时间增加而增加,微波加热作用有效地降低了冻融破坏作用;冻融循环作用对微波加热膨胀土试样微观孔隙面积的影响呈现随冻融循环次数的增加,大孔隙面积占比增多,而小孔隙减少,表明冻融循环作用对土体结构性影响很大。 展开更多
关键词 冻融循环 微波加热 膨胀土 MATLAB软件 微观特性
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融合时序InSAR与ESMD的高填方膨胀土机场隐患识别与形变监测
3
作者 张双成 李思洁子 +2 位作者 任志鹏 司锦钊 胡兴群 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期39-45,共7页
本文首先运用小基线集时序InSAR技术(SBAS-InSAR)识别安康膨胀土机场的形变隐患区,获取隐患区特征点的长时间序列;然后基于ESMD算法对形变时间序列进行分解,提取季节性物理信号,突出地表形变信号,获取时间序列季节性波段周期和形变异常... 本文首先运用小基线集时序InSAR技术(SBAS-InSAR)识别安康膨胀土机场的形变隐患区,获取隐患区特征点的长时间序列;然后基于ESMD算法对形变时间序列进行分解,提取季节性物理信号,突出地表形变信号,获取时间序列季节性波段周期和形变异常发生的频率和时间;最后结合环境负载中的降水、温度因素对形变因素进行分析。研究结果表明:①机场地表形变主要发生在膨胀土填方区域,机场高填方边坡的形变尤为明显;②膨胀土形变受环境因素表现为季节性波动,且在夏季易发生不均匀沉降。研究结果提供了有关膨胀土易发生周期性形变机制的重要线索,并对监测膨胀土地质条件下的交通基础设施具有一定参考意义。 展开更多
关键词 膨胀土机场 时序InSAR ESMD算法 隐患识别
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膨胀效应对膨胀土抗剪强度影响的试验研究
4
作者 郭永春 尤安俊 +4 位作者 张贵苹 刘本华 杨小奇 赵天凤 杨熙涵 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2025年第1期67-74,共8页
为研究膨胀土吸水膨胀效应对其抗剪强度衰减的影响,改进现有直剪试验装置,使其能同时测量膨胀变形、剪切强度和吸水率参数。进行了吸水膨胀抗剪强度衰减试验,得到了强膨胀土、弱膨胀土、粉质粘土、砂土4种土样在吸水膨胀过程中的抗剪强... 为研究膨胀土吸水膨胀效应对其抗剪强度衰减的影响,改进现有直剪试验装置,使其能同时测量膨胀变形、剪切强度和吸水率参数。进行了吸水膨胀抗剪强度衰减试验,得到了强膨胀土、弱膨胀土、粉质粘土、砂土4种土样在吸水膨胀过程中的抗剪强度衰减曲线,总结了吸水过程中膨胀土抗剪强度衰减规律。研究结果显示,改进的直剪试验装置能合理有效地测得膨胀变形、剪切强度和吸水率参数,同时也能够模拟膨胀土在吸水过程中抗剪强度衰减现象。吸水膨胀效应对膨胀土抗剪强度衰减影响显著,膨胀性越强的土其强度衰减越剧烈。在吸水膨胀过程中,能够释放的膨胀变形使膨胀土的粘聚力、内摩擦角减小;不能释放的膨胀潜能则以膨胀应力的形式,与剪应力共同影响剪切过程中的力学平衡。 展开更多
关键词 抗剪强度 膨胀效应 直剪试验 含水率 膨胀土
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原状膨胀土裂隙演变性状的环境效应与表征 被引量：1
5
作者 周振华 孔令伟 +1 位作者 李甜果 舒荣军 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期402-412,共11页
为探究原状膨胀土裂隙演变性状的环境效应,利用环境箱对饱和原状膨胀土开展不同湿度环境下的脱湿试验,并结合计算机断层扫描(computed tomography,简称CT)技术提取土体裂隙网络,计算相关特征指标。结果表明:膨胀土裂隙演变性状可由特征... 为探究原状膨胀土裂隙演变性状的环境效应,利用环境箱对饱和原状膨胀土开展不同湿度环境下的脱湿试验,并结合计算机断层扫描(computed tomography,简称CT)技术提取土体裂隙网络,计算相关特征指标。结果表明:膨胀土裂隙演变性状可由特征指标定量表征,且各项指标与脱湿速率密切相关;脱湿速率的提升逐渐弱化了土体的收缩变形程度,且二维裂隙率沿高度方向上的分布呈现出显著变化;从三维角度看,脱湿导致微裂隙持续扩张,且渐增的脱湿速率使得孔隙间的连通性不断增强,具体表现在土体连通裂隙率、孔隙与喉道体积、平均配位数的不断增长;另外,随着脱湿速率的增长,裂隙分布可概化为三阶段演变模式:(1)水平裂隙逐渐连通,斜向裂隙逐渐增多;(2)水平裂隙的连通度达到最大,斜向裂隙占比达到峰值;(3)斜向裂隙逐渐连通,水平裂隙再次衍生。裂隙分布演变模式最主要取决于原生裂隙的初始分布状态,而脱湿速率则是影响裂隙规模及连通程度的重要因素。 展开更多
关键词 原状膨胀土 湿度环境 裂隙演变性状 表征 连通性
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基于上下限解的膨胀土边坡首次滑动区域分析
6
作者 贺伟明 石胜伟 +1 位作者 蔡强 梁炯 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期104-112,共9页
受膨胀土胀缩性、裂隙性及超固结性的影响,膨胀土滑坡灾害易发、频发,而传统的计算分析方法难以反映出膨胀土边坡“渐进性”失稳破坏的特点,并有效估算其首次滑动的区域。为揭示膨胀土边坡的成灾特性,量化膨胀土边坡的阶段性成灾规模,... 受膨胀土胀缩性、裂隙性及超固结性的影响,膨胀土滑坡灾害易发、频发,而传统的计算分析方法难以反映出膨胀土边坡“渐进性”失稳破坏的特点,并有效估算其首次滑动的区域。为揭示膨胀土边坡的成灾特性,量化膨胀土边坡的阶段性成灾规模,基于膨胀土吸水膨胀变形而引起部分土条底切向力方向可能改变的特性,根据Morgenstern-Price静力平衡分析法,严格地导出了膨胀土边坡滑动趋势临界点的位置,分析了边坡首次滑动区域的上限解与下限解,并以某工程为例进行了计算说明,同时分析了抗剪强度对上下限解的影响。结果表明:受膨胀作用影响,按经典分析方法判定为稳定的边坡仍有可能发生局部失稳渐进破坏,其首次滑动区域的上限解受有效抗剪强度的影响较小,而残余抗剪强度对下限解的影响尤为显著;上限解及其变化速率随有效黏聚力与有效内摩擦角的增大而减小,下限解及其变化速率则随残余内摩擦角与残余黏聚力的增加而增加;同时,可基于上下限解的大小关系,判定膨胀土边坡的稳定性。研究成果可为膨胀土滑坡的成灾规模评价及治理工程设计提供参考。 展开更多
关键词 膨胀土边坡 首次滑动区域 边坡稳定性 上下限解 Morgenstern-Price法
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湿度和冻融循环影响下膨胀土的压缩特性及孔隙结构特征
7
作者 韩仲 邹维列 +2 位作者 裴秋阳 王协群 张红日 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期495-505,共11页
通过试验和理论研究,探讨了湿度状态及冻融循环对黑龙江膨胀土的一维压缩特性及孔隙结构特征的影响。将压实膨胀土样平衡至不同含水率后进行冻融循环试验及饱和处理,开展常含水率压缩试验及固结试验分别确定非饱和试样及饱和试样的压缩... 通过试验和理论研究,探讨了湿度状态及冻融循环对黑龙江膨胀土的一维压缩特性及孔隙结构特征的影响。将压实膨胀土样平衡至不同含水率后进行冻融循环试验及饱和处理,开展常含水率压缩试验及固结试验分别确定非饱和试样及饱和试样的压缩曲线及相应压缩特性参数,并通过压汞试验测定膨胀土的孔隙结构特征。试验结果表明:(1)在弹性压缩段,膨胀土的再压缩指数(C_(e))对含水率变化不敏感,但在冻融循环后显著增大;(2)在弹塑性压缩段,随着含水率降低,先期固结压力增大而压缩指数(C_(c))减小。冻融循环后,先期固结压力与C_(c)均减小;(3)不同湿度和冻融循环条件下,C_(e)与土体的大孔隙含量(e_(l))间存在统一的线性关系,C_(c)与e_(l)、中孔隙含量(e_(m))及土体湿度状态构成的细观参数间存在统一关系。基于试验结果,构建了考虑湿度状态及冻融循环影响的膨胀土压缩曲线模型。该模型能够准确描述压实膨胀土的孔隙比-应力-含水率关系。 展开更多
关键词 膨胀土 湿度 冻融循环 压缩特性 孔隙结构
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基于低频电法的原位膨胀土膨胀性评价应用研究
8
作者 陈熠坤 储亚 +3 位作者 蔡国军 闫超 刘松玉 韩爱民 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
膨胀土原位膨胀性能受自身含水特性和结构特性等天然状态影响显著,高效精准地判别原位膨胀土膨胀潜能是工程界的重点难题。针对原位膨胀土膨胀性评价问题,采用室内人工配置膨胀土和天然膨胀土作为研究对象,开展低频电法测试及膨胀率试... 膨胀土原位膨胀性能受自身含水特性和结构特性等天然状态影响显著,高效精准地判别原位膨胀土膨胀潜能是工程界的重点难题。针对原位膨胀土膨胀性评价问题,采用室内人工配置膨胀土和天然膨胀土作为研究对象,开展低频电法测试及膨胀率试验研究,建立基于低频电法指标的膨胀土无荷膨胀率评价模型。研究结果表明:无荷膨胀率在定干密度情况下随含水率的增加而降低,膨胀土膨胀率受初始状态含水率以及孔隙结构特性影响显著,且最终膨胀率与土颗粒矿物吸水性相关。含水率和干密度的变化也会极大地影响电阻率指标。电阻率指标具有对土体含水情况的高度敏感性,以及对膨胀土矿物颗粒吸水能力的表征性表明,电阻率指标可有效评价原位膨胀土膨胀性能。在此基础上对电阻率、干密度和含水率进行归一化处理,提出了归一化水电综合指标Q的原位膨胀土无荷膨胀率评价模型。结合已有试验数据验证,所提出的原位膨胀土膨胀率电学评价模型具有直接高效的特点,可较好地评价原位膨胀土膨胀潜能。 展开更多
关键词 电阻率 膨胀土 膨胀特性 低频电法 评价模型
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膨胀土边坡换填加固稳定性与减排性研究
9
作者 苏贤 余代广 +2 位作者 周煜 张飞 朱玉明 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期136-143,共8页
为了探究裂隙对膨胀土边坡稳定性的影响机制并提高加固处理方案的碳减排性,基于极限平衡法构建考虑裂隙影响的膨胀土边坡稳定性分析模型,并采用过程分析法构建适用于膨胀土边坡的碳减排评估方法。通过对压实黏土、掺和消石灰及掺和水泥... 为了探究裂隙对膨胀土边坡稳定性的影响机制并提高加固处理方案的碳减排性,基于极限平衡法构建考虑裂隙影响的膨胀土边坡稳定性分析模型,并采用过程分析法构建适用于膨胀土边坡的碳减排评估方法。通过对压实黏土、掺和消石灰及掺和水泥三种常见加固方式进行对比分析,评价不同方式对边坡稳定性和碳减排特性的影响。结合植物光合作用提出植被固碳的生态护坡方案,并预测其实现净零排放的时间。研究结果表明,换填深度每增加1m,安全系数平均提高约20%;大气影响深度每增加1m或坡率每增加0.1,边坡稳定性降低约15%~20%;掺和消石灰换填在提升边坡稳定性和减排性能方面表现最佳,掺水泥换填虽能提高稳定性,但伴随较高碳排放;不同植物对应不同的净零排放时间,选择百喜草作为生态护坡植物,最短15年便可实现碳中和目标。 展开更多
关键词 膨胀土 换填加固 裂隙发育 极限平衡法 减排评估 碳中和
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成都某膨胀土地区支挡结构受力特征研究
10
作者 孟宝华 马京京 +1 位作者 邓宇 王宁 《岩土工程技术》 2025年第1期72-81,共10页
成都某膨胀土基坑采用h型双排桩+锚索支护,采用FLAC 3D对支护结构进行数值模拟,并从桩排间距、桩顶高差及桩底高差方面进行分析优化。分析结果表明:排距小于5d(d为桩径)时,增加排距会使桩身受力分布趋向合理;随前排桩顶降低,后排桩分担... 成都某膨胀土基坑采用h型双排桩+锚索支护,采用FLAC 3D对支护结构进行数值模拟,并从桩排间距、桩顶高差及桩底高差方面进行分析优化。分析结果表明:排距小于5d(d为桩径)时,增加排距会使桩身受力分布趋向合理;随前排桩顶降低,后排桩分担弯矩和剪力增加,但后排桩剪力最大值小于前排桩;随后排桩桩底提高,后排桩弯矩和剪力急剧减小,并出现不合理分布。根据数值分析结果对该工程h型双排桩设计进行了优化,同时在前后排桩连系梁间设置支撑盲沟,于桩间设置仰斜式泄水孔,有效地减弱了膨胀土在大量卸荷后发生松弛,避免了膨胀土因含水量增加抗剪强度降低带来的不利影响。基坑监测数据表明基坑变形控制效果较好,同时验证了数值分析模型的合理可靠性。 展开更多
关键词 深基坑 膨胀土 变形监测 FLAC 3D 双排桩
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硅微粉-生石灰改良膨胀土蠕变特性研究
11
作者 王一鹏 肖桂元 +3 位作者 魏海龙 石岩松 王一名 李奕康 《河南工程学院学报(自然科学版)》 2025年第1期26-31,共6页
为深入研究膨胀土的蠕变特性,首先采用分级加载对南阳膨胀土试样进行室内固结不排水三轴蠕变试验,获得不同偏应力作用下的蠕变全过程曲线,然后采用陈氏加载法将分级加载曲线转化为分别加载曲线,在Burgers模型的基础上对部分偏应力的蠕... 为深入研究膨胀土的蠕变特性,首先采用分级加载对南阳膨胀土试样进行室内固结不排水三轴蠕变试验,获得不同偏应力作用下的蠕变全过程曲线,然后采用陈氏加载法将分级加载曲线转化为分别加载曲线,在Burgers模型的基础上对部分偏应力的蠕变试验结果进行拟合,由此建立适用于硅微粉-生石灰改良膨胀土的蠕变模型,最后采用所建模型对未参与拟合的蠕变试验结果进行预测。结果表明:硅微粉-生石灰复合改良方法能够明显减少膨胀土的变形,且所建模型对试验结果及模型参数的拟合优度均大于0.9。这说明,该模型能够较好地预测硅微粉-生石灰改良膨胀土的蠕变曲线,为实际工程应用提供依据。 展开更多
关键词 膨胀土 硅微粉 生石灰 蠕变模型 蠕变特性
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废弃轮胎胶粉改良膨胀土力学与胀缩特性研究
12
作者 杨帅 肖桂元 胡少来 《河南工程学院学报(自然科学版)》 2025年第1期32-37,共6页
以河南南阳地区某处膨胀土为研究对象,采用粒径20目(0.85 mm)的废弃轮胎胶粉对其进行改良,通过固结不排水三轴剪切试验、无荷膨胀试验及收缩试验,探究不同废弃轮胎胶粉掺量对改良膨胀土抗剪强度及胀缩特性的影响。结果表明:土样抗剪强... 以河南南阳地区某处膨胀土为研究对象,采用粒径20目(0.85 mm)的废弃轮胎胶粉对其进行改良,通过固结不排水三轴剪切试验、无荷膨胀试验及收缩试验,探究不同废弃轮胎胶粉掺量对改良膨胀土抗剪强度及胀缩特性的影响。结果表明:土样抗剪强度随着胶粉掺量的增加先增后减,在胶粉掺量为12%时达到峰值;内摩擦角随着胶粉掺量的增加不断增长,黏聚力先增后减,在掺量为12%时达到最大值,较素土提高了31.85%;掺入胶粉对膨胀土无荷膨胀率与线缩率均有显著抑制作用,在胶粉掺量为16%时,二者分别较素土降低了19.14%与20.56%。 展开更多
关键词 废弃轮胎胶粉 膨胀土 固结不排水 胀缩
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应力-干湿-冻融循环下膨胀土力学特性试验研究
13
作者 杨博文 李凯 +1 位作者 张方祺 段正中 《中国科技论文》 2025年第2期137-145,共9页
为了研究复杂的环境因素对季节性冻土区(季冻区)膨胀土工程破坏的主要原因,选定临沂市沂河地区膨胀土,开展室内基本土工试验,量测膨胀土的基本物理力学性质指标;通过膨胀土应力-干湿-冻融循环(stress-wet-dry-freeze-thaw,L-WDFT)试验,... 为了研究复杂的环境因素对季节性冻土区(季冻区)膨胀土工程破坏的主要原因,选定临沂市沂河地区膨胀土,开展室内基本土工试验,量测膨胀土的基本物理力学性质指标;通过膨胀土应力-干湿-冻融循环(stress-wet-dry-freeze-thaw,L-WDFT)试验,量测出膨胀土剪切强度及土-水特征曲线,分析L-WDFT循环对季冻区膨胀土水力-力学特性的影响。结果表明:L-WDFT循环作用对膨胀土力学特性的衰减有显著影响;内摩擦角有波动但幅度不大,可以忽略;剪切强度和黏聚力均有所降低,但第3次循环后基本趋于稳定,且随着上覆应力的增大,整体衰减幅值减小。在L-WDFT循环作用过程中,各组膨胀土水分特征曲线趋势大致相同,随着上覆应力的增加,土-水特征曲线呈现整体上移的趋势,在较小吸力范围内,膨胀土土-水特征曲线下移区间较小。 展开更多
关键词 季冻区 应力-干湿-冻融循环作用 膨胀土 剪切强度 土-水特性
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高炉矿渣-电石渣复合改良膨胀土工程特性与机理研究
14
作者 胡其志 李俊杰 +1 位作者 陶高梁 李子天 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期602-612,共11页
膨胀土因具有吸水膨胀软化、失水收缩开裂等特性不宜直接用于路基填方。采用高炉矿渣、电石渣复合改良膨胀土,通过击实试验、自由膨胀率试验、无侧限抗压强度试验和水稳定性试验,研究不同配比对改良膨胀土强度、水稳定性等工程特性的影... 膨胀土因具有吸水膨胀软化、失水收缩开裂等特性不宜直接用于路基填方。采用高炉矿渣、电石渣复合改良膨胀土,通过击实试验、自由膨胀率试验、无侧限抗压强度试验和水稳定性试验,研究不同配比对改良膨胀土强度、水稳定性等工程特性的影响;开展X射线衍射和扫描电子显微镜等微观测试,研究高炉矿渣、电石渣对膨胀土的复合改良机理。结果表明:掺入高炉矿渣、电石渣能抑制膨胀土的膨胀特性,提升膨胀土强度和水稳定性,6%(质量分数)的高炉矿渣和6%(质量分数)的电石渣复合改良效果最佳,养护后自由膨胀率降低至11%,无侧限抗压强度达到2.84 MPa,水稳定系数为82.5%;高炉矿渣、电石渣与膨胀土之间发生水化反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石,水化产物相互胶结,填充土体孔隙并黏结土颗粒,使土体更加密实,从而提升改良膨胀土的强度。研究成果为高炉矿渣、电石渣复合改良膨胀土在路基工程中的应用提供参考。 展开更多
关键词 膨胀土 高炉矿渣 电石渣 工程特性 改良机理 路基工程
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泥炭处治膨胀土的裂隙演化试验研究
15
作者 杨颜齐 王桂尧 +2 位作者 赵亚 欧阳淼 陈东炅 《公路交通科技》 北大核心 2025年第2期61-67,共7页
【目标】针对膨胀土边坡易于开裂和土壤贫瘠不利于植物根系生长的问题,提出采用泥炭对膨胀土填方边坡表层土体进行改良。【方法】为研究泥炭处治膨胀土的裂隙演化及产生机理,开展了素膨胀土和不同泥炭掺量膨胀土的室内干湿循环试验;利... 【目标】针对膨胀土边坡易于开裂和土壤贫瘠不利于植物根系生长的问题,提出采用泥炭对膨胀土填方边坡表层土体进行改良。【方法】为研究泥炭处治膨胀土的裂隙演化及产生机理,开展了素膨胀土和不同泥炭掺量膨胀土的室内干湿循环试验;利用数字图像处理技术对裂隙演化的整个过程进行定量分析与研究;最终通过分析泥炭成分及X射线衍射试验、扫描电子显微镜试验得到泥炭抑制膨胀土裂隙演化的产生机理。【结果】采用泥炭处治膨胀土裂隙演化,最优掺量为15%,相应的膨胀土裂隙率减少84.21%,超过最优掺量后裂隙率逐渐增加。泥炭对膨胀土裂隙宽度扩展影响最大,最高降低幅度达71.45%,且较少泥炭掺量就能起到明显效果,而对裂隙条数和裂隙长度的抑制效果相对较弱。【结论】膨胀土掺入泥炭能使干湿循环导致的裂隙发展减缓,这说明掺入泥炭能降低膨胀土干湿循环产生的裂隙扩展病害。泥炭抑制膨胀土开裂的原因是泥炭中大量存在的未完全分解的植物纤维能在土中起到加筋作用,且木质素能够限制土体形变,提高土体强度,降低膨胀率。【应用】用泥炭处治膨胀土既可有效抑制膨胀土的裂隙发育,能为贫瘠土壤的植被根系提供生长所需的养分,可作为膨胀土边坡生态防护可供选择的材料和方法。 展开更多
关键词 道路工程 膨胀土 泥炭处治 裂隙演化 抑制作用
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基于颗粒堆积模型的膨胀土结构膨胀机制
16
作者 郭永春 刘家志 +2 位作者 尤安俊 赵峰先 闫圣龙 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期58-65,共8页
针对膨胀土吸水膨胀前后结构状态变化的试验现象,提出了膨胀土结构膨胀的观点。通过对膨胀土结构的适当简化,基于颗粒堆积理论,建立了膨胀土结构膨胀的理想化颗粒堆积模型。通过对角锥堆积等5种理想堆积结构的几何分析和数学推导,建立... 针对膨胀土吸水膨胀前后结构状态变化的试验现象,提出了膨胀土结构膨胀的观点。通过对膨胀土结构的适当简化,基于颗粒堆积理论,建立了膨胀土结构膨胀的理想化颗粒堆积模型。通过对角锥堆积等5种理想堆积结构的几何分析和数学推导,建立了从土颗粒到土体的跨尺度膨胀变形方程,讨论了吸水膨胀前后颗粒堆积结构变化对土体膨胀变形的影响规律。基于膨胀土结构膨胀的颗粒堆积模型和膨胀变形方程,阐释了从土颗粒到土体的结构膨胀机制。 展开更多
关键词 颗粒堆积 结构膨胀 膨胀机理 土颗粒 膨胀土
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黄原胶改性不同等级膨胀土胀缩性能研究
17
作者 白玉霞 牛旺金 +1 位作者 肖衡林 李林 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期309-321,共13页
为研究膨胀土的胀缩性问题,围绕膨胀土及膨胀土-黄原胶混合物,开展一系列室内土工试验,研究黄原胶对不同等级膨胀土的改性效果、胀缩机理、最佳胶土比及合理的养护时间。研究结果表明:黄原胶对弱膨胀土(WES)改性效果最优,WES最佳胶土比... 为研究膨胀土的胀缩性问题,围绕膨胀土及膨胀土-黄原胶混合物,开展一系列室内土工试验,研究黄原胶对不同等级膨胀土的改性效果、胀缩机理、最佳胶土比及合理的养护时间。研究结果表明:黄原胶对弱膨胀土(WES)改性效果最优,WES最佳胶土比为1%、中膨胀土(MES)和强膨胀土(SES)最佳胶土比均为1.5%,且都至少养护28 d改性效果才显著;当掺入黄原胶后,改性不同等级膨胀土的液限和塑性指数降低、最佳含水率增大、最大干密度减小;掺入黄原胶使得膨胀指标和线缩率都逐渐减小,并且养护时间越长效果越明显;随黄原胶掺量增加,改性SES、MES、WES的抗压强度均先增大后减小,依次增长106.17%、248.27%、495.84%;黄原胶在土颗粒中主要以凝胶基质膜、凝胶球的形式存在,通过涂层包裹、拉伸、填充的方式使得土体结构更加密实,养护时间越长和适宜掺量有利于这种凝胶基质的稳定。 展开更多
关键词 膨胀土 黄原胶 改性 胀缩指标 抗压强度 微观机理
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循环荷载下牡蛎壳粉改性膨胀土累积应变规律
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作者 陈川 唐正辉 +3 位作者 黄震 周维政 邵羽 贡斌 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期125-132,共8页
为探究循环荷载下牡蛎壳粉改性膨胀土的累积应变和累积孔压发展规律,采用动三轴试验系统对膨胀土施加循环荷载以模拟车辆动力作用。试验涉及不同牡蛎壳粉粒径(d_(osp))、掺量(F_(osp))和循环应力比(CSR)条件下的轴向累积应变和累积孔压... 为探究循环荷载下牡蛎壳粉改性膨胀土的累积应变和累积孔压发展规律,采用动三轴试验系统对膨胀土施加循环荷载以模拟车辆动力作用。试验涉及不同牡蛎壳粉粒径(d_(osp))、掺量(F_(osp))和循环应力比(CSR)条件下的轴向累积应变和累积孔压发展规律。研究结果表明:当d_(osp)<0.5 mm时,改性土的轴向累积应变和累积孔压随牡蛎壳粉掺量的增加而明显改善;当F_(osp)=9%、d_(osp)<0.5 mm时,改性土的动力性能较为接近;当d_(osp)>0.5 mm时,改性土的动力性能指标相比于素土有所劣化,且这种劣化作用随着牡蛎壳粉掺量的增加和粒径的增大而更加显著。根据研究结果,当牡蛎壳粉改性土用作设计速度200 km/h以下的有砟轨道铁路路基填料时,建议控制牡蛎壳粉掺量为F_(osp)=9%,粒径控制在d_(osp)=(0.25,0.5]mm范围内。 展开更多
关键词 膨胀土 牡蛎壳粉 列车循环荷载 累计应变 孔压
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脱硫灰改良膨胀土裂隙发育及演化机理
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作者 徐嘉祥 赵海陆 +5 位作者 徐博会 李冲 霍婷 崔贺宇 刘世明 赵存良 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期664-676,共13页
为了更好地探究干湿循环条件下脱硫灰对膨胀土路基裂隙发育的抑制作用及机理,以邯郸市冀南新区膨胀土为研究对象,分别对素膨胀土和脱硫灰改良土进行干湿循环试验,采用CIAS软件对裂隙图像进行二值化处理,分析不同脱硫灰含量膨胀土裂隙发... 为了更好地探究干湿循环条件下脱硫灰对膨胀土路基裂隙发育的抑制作用及机理,以邯郸市冀南新区膨胀土为研究对象,分别对素膨胀土和脱硫灰改良土进行干湿循环试验,采用CIAS软件对裂隙图像进行二值化处理,分析不同脱硫灰含量膨胀土裂隙发育规律,通过氢离子浓度指数、X射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析探讨脱硫灰改良膨胀土中蒙脱石层间离子和晶体结构的变化,总结脱硫灰抑制膨胀土裂隙的机理。研究结果表明:当脱硫灰添加量达到2.5%时,膨胀土中蒙脱石层间离子基本实现均一化,全部被Ca^(2+)填充,膨胀土裂隙率明显减少,整体性增强;当脱硫灰添加量达到5%时,膨胀土几乎无明显裂隙发育。膨胀土中脱硫灰含量和膨胀土裂隙率、裂隙总长度、裂隙平均宽度、分形维数均呈负相关关系,脱硫灰可以有效抑制膨胀土裂隙发育。裂隙抑制机理为脱硫灰中Ca^(2+)离子进入蒙脱石层间,替换出层间原有Na^(+)和H^(+),使蒙脱石层间离子均质单一化,改变了蒙脱石的晶体结构,从而改善了膨胀土的遇水膨胀,失水收缩的特性。此外,脱硫灰中的Ca(OH)_2与膨胀土中的SiO_(3)^(2-)与AlO_(3)^(3-)发生离子反应生成C-S-H和C-A-H凝胶填充了膨胀土孔隙。脱硫灰中CaSO_(3)和蒙脱石晶片及黏土微粒相互吸附,使得土体颗粒更加紧密,抑制了裂隙的发育。研究结果为膨胀土路基设计施工提供了参考。 展开更多
关键词 膨胀土 干湿循环 脱硫灰 裂隙发育 裂隙扩展机理
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降雨-蒸发作用下膨胀土边坡渗流稳定性分析
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作者 罗桂桃 《煤炭技术》 2025年第2期130-134,共5页
受全球气候变化影响,各种极端气候事件发生的频率、强度、持续时间及影响范围都呈加剧趋势,膨胀土作为具有多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性黏性土,对持水特性异常敏感。为了更好地进行膨胀土边坡安全预警,现基于饱和-非饱和渗... 受全球气候变化影响,各种极端气候事件发生的频率、强度、持续时间及影响范围都呈加剧趋势,膨胀土作为具有多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性黏性土,对持水特性异常敏感。为了更好地进行膨胀土边坡安全预警,现基于饱和-非饱和渗流理论和数值计算模拟技术,分析降雨-蒸发联合作用下膨胀土边坡的渗流场和稳定性变化规律,膨胀土边坡在降雨和蒸发联合作用下,边坡安全系数在降雨阶段随着降雨时长的增加而降低,且降雨强度越大,边坡安全系数降低的幅度越大;在蒸发阶段,各工况安全系数均呈现出下降的趋势,而后趋于稳定;其结果表明,膨胀土吸湿和脱湿存在水力滞回现象,考虑蒸发作用的膨胀土边坡稳定性分析结果,更能反映渠道边坡真实工作状态。 展开更多
关键词 边坡 降雨 蒸发 膨胀土 非饱和渗流
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