粉砂土改良弱膨胀土干湿循环作用下强度与裂隙变化研究
发布时间：2021-04-07 10:05
膨胀土由于含有许多亲水性矿物质,且具有明显的吸湿膨胀和失水收缩的土体性质,所以每年在世界范围内常会因其糟糕的工程性质产生工程灾害。由于大气环境是时常变化的,膨胀土敏感的胀缩性会因周围环境的干湿变化而发生干缩湿胀,这种反复的干缩湿胀会引起膨胀土的强度变化并伴随着裂隙的产生。研究膨胀土的工程性质并对其进行改良处治,以降低其危害性,提高工程稳定性。本文利用黄泛区粉砂土对膨胀土进行改良处治,以30%的粉砂土掺量改良膨胀土为实验对象,通过室内试验,研究其在干湿循环作用下的强度变化,并对干湿循环过程中的裂隙发育特征进行研究分析。实验结果表明:（1）分别以11%、13%、15%和17%为控制点控制含水率,对改良膨胀土在干湿循环过程中达到控制含水率时的试样养护后进行直剪试验,得出其抗剪强度与循环次数呈线性关系,并且随循环次数的增加不断降低;粘聚力随循环次数的增加呈先快速下降后缓慢下降并趋于稳定的发展趋势,在经历前三次循环时,下降速率非常快,随着循环次数的继续增加,在经历第四、五次循环时下降速率变得缓慢且趋于稳定;内摩擦角随循环次数的增加在10°～30°的范围内浮动,受干湿循环的影响不太明显。（2）通过...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
粉砂土改良弱膨胀土干湿循环作用下强度与裂隙变化研究142.2膨胀土的基本物理性质指标2.2.1试验土样本次试验所选取土为南水北调中线河南新乡潞王坟段，该段位于中线总干渠第Ⅳ渠段，长1.5km。该段地层多由黏土岩和泥灰岩组成，该岩层主要以若膨胀性土体为主。所取土样呈棕红色，夹少量钙质结核及铁锰结核。采用铁锹挖土取得原状土样（图2-1），取土深度为1.5m左右。2.2.2基本物理性质表2-1试验所取膨胀土基本物理性质指标最大干密度(g/cm3)液限wp(%)塑限wL(%)塑性指数IP最佳含水率(%)黏聚力(kPa)内摩擦角(°)自由膨胀率(%)1.7836.0716.119.9615.978.525.6450.2试验所用膨胀土的基本物理性质如表2-1所示，基本物理性质指标包括最大干密度、液限、塑限、最佳含水率、黏聚力、内摩擦角、自由膨胀率，试验操作根据《公路土工试验规程》（JTGE40-2019）[87]。根据《膨胀土地区建筑技术规范》GB（50112-2013）[88]及表2-1的数据可知膨胀土的自由膨胀率为50.2%，即试验所用的棕红色膨胀土为弱膨胀土。图2-1取膨胀土现场图
HK-PZ-SL型PPS四联直剪仪
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性环境干湿循环条件下膨胀土的膨胀特性及微观作用分析[J]. 常锦,杨和平,肖杰,刘雄,毛瑞,陈冠一. 中国公路学报. 2019(03)
[2]绿色公路理念在潼荣高速公路设计中的应用[J]. 赵恒. 交通节能与环保. 2019(01)
[3]碎石改良膨胀土膨胀特性实验研究[J]. 董柏林,黄华慧,裴沛雯,许英姿. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[4]基于核磁共振和扫描电镜的蒙内铁路膨胀土改良细观结构研究[J]. 安爱军,廖靖云. 岩土工程学报. 2018(S2)
[5]弱膨胀土干湿循环直剪强度试验研究[J]. 边加敏. 长江科学院院报. 2018(06)
[6]水泥改性膨胀土在侵蚀环境下的干湿循环效应研究[J]. 黄伟,汪时机,程明书,李贤,王晓琪,沈泰宇. 硅酸盐通报. 2018(02)
[7]不同含水率膨胀土的无侧限抗压强度-电阻率试验研究[J]. 吴道祥,熊福才,郭静芳,沈启鹏,胡雪婷. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(12)
[8]含水量及上覆压力对重塑膨胀土抗剪强度的影响分析[J]. 张连杰,武雄,谢永,吴晨亮. 中国地质灾害与防治学报. 2015(04)
[9]含水量对非饱和重塑膨胀土抗剪强度和压实度的影响[J]. 邓友生,吴鹏,陈秋南,刘华飞,段邦政. 公路. 2015(09)
[10]干湿循环作用对膨胀土结构性的影响及其导致的强度变化[J]. 韦秉旭,刘斌,欧阳运清,刘雄. 工业建筑. 2015(08)
博士论文
[1]膨胀土公路工程特性及灾害防治技术研究[D]. 安骏勇.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2007
[2]膨胀土工程特性与处治技术研究[D]. 陈善雄.华中科技大学 2006
[3]基于粗糙集理论的膨胀土路基气候作用分析及水毁灾害预测[D]. 丁加明.中南大学 2006
[4]非饱和膨胀土的裂隙概化模型与边坡稳定研究[D]. 袁俊平.河海大学 2003
硕士论文
[1]黄泛区粉砂土改良弱膨胀土工程特性研究[D]. 凡超文.河南大学 2019
[2]干湿循环作用对膨胀土结构性的影响及其导致的强度变化[D]. 刘斌.长沙理工大学 2015
[3]改良膨胀土的胀缩裂隙特征及其对抗剪强度的影响[D]. 刘清清.湘潭大学 2015
[4]合肥地区膨胀土裂隙发育和下渗特性试验研究[D]. 张锐.安徽建筑大学 2014
[5]膨胀土干湿循环效应与微观机制研究[D]. 曾召田.广西大学 2007
[6]陕西膨胀土强度与含水量的关系研究[D]. 尹利华.长安大学 2005
[7]合肥膨胀土抗剪强度与含水量的关系研究及工程应用[D]. 刘洋.合肥工业大学 2003
本文编号：3123299
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
粉砂土改良弱膨胀土干湿循环作用下强度与裂隙变化研究142.2膨胀土的基本物理性质指标2.2.1试验土样本次试验所选取土为南水北调中线河南新乡潞王坟段，该段位于中线总干渠第Ⅳ渠段，长1.5km。该段地层多由黏土岩和泥灰岩组成，该岩层主要以若膨胀性土体为主。所取土样呈棕红色，夹少量钙质结核及铁锰结核。采用铁锹挖土取得原状土样（图2-1），取土深度为1.5m左右。2.2.2基本物理性质表2-1试验所取膨胀土基本物理性质指标最大干密度(g/cm3)液限wp(%)塑限wL(%)塑性指数IP最佳含水率(%)黏聚力(kPa)内摩擦角(°)自由膨胀率(%)1.7836.0716.119.9615.978.525.6450.2试验所用膨胀土的基本物理性质如表2-1所示，基本物理性质指标包括最大干密度、液限、塑限、最佳含水率、黏聚力、内摩擦角、自由膨胀率，试验操作根据《公路土工试验规程》（JTGE40-2019）[87]。根据《膨胀土地区建筑技术规范》GB（50112-2013）[88]及表2-1的数据可知膨胀土的自由膨胀率为50.2%，即试验所用的棕红色膨胀土为弱膨胀土。图2-1取膨胀土现场图
HK-PZ-SL型PPS四联直剪仪
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性环境干湿循环条件下膨胀土的膨胀特性及微观作用分析[J]. 常锦,杨和平,肖杰,刘雄,毛瑞,陈冠一. 中国公路学报. 2019(03)
[2]绿色公路理念在潼荣高速公路设计中的应用[J]. 赵恒. 交通节能与环保. 2019(01)
[3]碎石改良膨胀土膨胀特性实验研究[J]. 董柏林,黄华慧,裴沛雯,许英姿. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[4]基于核磁共振和扫描电镜的蒙内铁路膨胀土改良细观结构研究[J]. 安爱军,廖靖云. 岩土工程学报. 2018(S2)
[5]弱膨胀土干湿循环直剪强度试验研究[J]. 边加敏. 长江科学院院报. 2018(06)
[6]水泥改性膨胀土在侵蚀环境下的干湿循环效应研究[J]. 黄伟,汪时机,程明书,李贤,王晓琪,沈泰宇. 硅酸盐通报. 2018(02)
[7]不同含水率膨胀土的无侧限抗压强度-电阻率试验研究[J]. 吴道祥,熊福才,郭静芳,沈启鹏,胡雪婷. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(12)
[8]含水量及上覆压力对重塑膨胀土抗剪强度的影响分析[J]. 张连杰,武雄,谢永,吴晨亮. 中国地质灾害与防治学报. 2015(04)
[9]含水量对非饱和重塑膨胀土抗剪强度和压实度的影响[J]. 邓友生,吴鹏,陈秋南,刘华飞,段邦政. 公路. 2015(09)
[10]干湿循环作用对膨胀土结构性的影响及其导致的强度变化[J]. 韦秉旭,刘斌,欧阳运清,刘雄. 工业建筑. 2015(08)
博士论文
[1]膨胀土公路工程特性及灾害防治技术研究[D]. 安骏勇.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2007
[2]膨胀土工程特性与处治技术研究[D]. 陈善雄.华中科技大学 2006
[3]基于粗糙集理论的膨胀土路基气候作用分析及水毁灾害预测[D]. 丁加明.中南大学 2006
[4]非饱和膨胀土的裂隙概化模型与边坡稳定研究[D]. 袁俊平.河海大学 2003
硕士论文
[1]黄泛区粉砂土改良弱膨胀土工程特性研究[D]. 凡超文.河南大学 2019
[2]干湿循环作用对膨胀土结构性的影响及其导致的强度变化[D]. 刘斌.长沙理工大学 2015
[3]改良膨胀土的胀缩裂隙特征及其对抗剪强度的影响[D]. 刘清清.湘潭大学 2015
[4]合肥地区膨胀土裂隙发育和下渗特性试验研究[D]. 张锐.安徽建筑大学 2014
[5]膨胀土干湿循环效应与微观机制研究[D]. 曾召田.广西大学 2007
[6]陕西膨胀土强度与含水量的关系研究[D]. 尹利华.长安大学 2005
[7]合肥膨胀土抗剪强度与含水量的关系研究及工程应用[D]. 刘洋.合肥工业大学 2003
本文编号：3123299
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