摘要：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。

摘要：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。

摘要：针对支挡结构后膨胀力的实际情况,采用平衡加压法,设计一种侧向膨胀力的测试方法,通过该方法测得广西百色地区膨胀土在无上部荷载条件下的侧向膨胀力,并结合试验前后含水率变化及试验加水量,得到膨胀力与含水率关系经验公式。由于原位土样的特性原位试验结果与室内模型试验结果有一定差异,侧向膨胀力沿深度呈梯形分布。研究结果表明:侧向膨胀力约为竖向膨胀力的25%;现场膨胀力实测结果接近侧向膨胀力测试结果,表明采用本文方法可反映膨胀土对支挡结构的膨胀力的真实情况,能为支挡结构设计提供参考。

摘要：采用ABAQUS有限元热力耦合模块,以热膨胀类比膨胀土增湿膨胀,对膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系进行了数值模拟,研究了EPS缓冲层与墙体和膨胀土间的界面摩擦、墙后膨胀土的宽度、EPS块体间隙等因素对EPS缓冲层减压性能的影响。结果表明:①膨胀土-EPS缓冲层之间、挡墙-EPS缓冲层之间的界面摩擦力使作用在挡墙上的侧压力产生重分布,进而显著影响挡墙的倾覆力矩,但对水平推力影响很小;②墙后膨胀土宽度越宽,作用在膨胀土-EPS缓冲层-挡墙上的侧压力越大。当膨胀土宽度超过挡墙高度的2倍时,墙后侧压力不再明显增加;③组成EPS缓冲层的EPS块体间的间隙不影响挡墙上的侧压力分布。结合数值模拟结果,对膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系的工作机理进行了分析,提出了挡墙侧压力的计算模型。以重力式挡墙为例,说明了该计算模型在膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系设计中的应用,为EPS用于膨胀土挡墙缓冲减压的工程设计提供参考。

摘要：交通部西部"膨胀土路基设计、加固与施工技术研究"项目课题组在不同地区用不同胀缩等级膨胀土直接修筑了多段路堤实体工程已取得成功经验,为促进这种处治新技术的推广并保证路基的强度和稳定性,必须建立与之配套的填料分类指标体系。为此,依据室内大量的膨胀土路用性能试验结果,归纳总结已有的实体工程修筑经验,遵循继承与创新相结合的原则,探讨采用改进的CBR试验强度、CBR膨胀量以及稠度三项指标建立膨胀土路堤填料分类指标体系,并对三种典型膨胀土开展了相关指标的试验验证。结果表明:该体系真正反映了膨胀土的本质特征及作为填料的工程特性,且指标参数的获取测试简便、快捷,能大大拓宽膨胀土用作填料的使用范围,可供编制路基新规范和工程师们进行膨胀土路堤设计与施工时参考。

摘要：本文利用直剪仪对安康膨胀土进行了直接剪切试验和增湿剪切试验,并对试验结果进行了比较。试验和对比结果表明,膨胀土的极限剪应力、凝聚力和摩擦角都随着含水率的增大而减小;增湿剪切试验在相同固结压力下随着含水率的增加试样破坏时的剪应力值比直剪试验破坏时的剪应力值小的越多,含水率越小,两种剪切试样的破坏剪应力值差别越小;先浸水后剪切(相同含水率直剪试验)与先剪切后浸水(增湿剪切试验)所得强度值相差甚远;在增湿过程中的凝聚力内摩擦角都随着含水率的增加而减小,并具有较好的线性关系。

摘要：侧向膨胀力是膨胀土支挡结构设计计算中的关键参数。为揭示并表征膨胀变形影响下侧向膨胀力的变化规律,研制二维膨胀仪,提出侧向膨胀力试验方法,以广西百色压实膨胀土为对象,分别研究竖向膨胀和侧向膨胀影响下侧向膨胀力的变化规律,并建立相应的关系表达式。试验结果表明:恒体积浸水条件下,侧向膨胀力与竖向膨胀力之比为0.42;完全侧限条件下,侧向膨胀力会因竖向膨胀的增大而减小;竖向应力通过影响竖向膨胀变形从而间接影响侧向膨胀力;竖向膨胀相关的侧向膨胀力折减系数Df随竖向应力比(竖向应力与竖向膨胀力之比)的变化可用幂函数表征。保持竖向膨胀不变条件下,侧向膨胀力会随侧向应变(侧向膨胀率)的增大而减小;侧向膨胀力越大,最终侧向应变越大;侧向膨胀相关的侧向膨胀力折减系数R随侧向应变比(侧向应变与最终侧向应变之比)的变化亦可用幂函数表征。以浸水条件下大型膨胀土挡墙为例,应用该试验成果分别计算挡墙静止和被推移时的侧向膨胀力沿深度的分布,实测结果验证了计算结果的合理性。提出的侧向膨胀力试验方法和表征公式简单实用,可提高膨胀土支挡结构设计计算中关键参数取值的准确性。

摘要：用环刀取样,在不同约束压力下进行膨胀力和膨胀率试验,发现约束压力对膨胀土膨胀性有很大的影响,且压力越大,膨胀性越小。在此基础上,还设计了膨胀土的3种不同约束状态下的试验:(1)土样周围与上下端都有约束;(2)土样周围与下端约束而上端自由;(3)土样周围约束而两端自由。试验结果表明,不同的约束状态对膨胀土的含水率、密度、孔隙比和抗剪强度等物理力学性质指标有显著影响,且两端无约束的膨胀土吸水膨胀后,含水率接近其液限,膨胀土最容易沿无约束面发生膨胀变形。试验结果对膨胀土的治理具有重要的指导意义。

摘要：针对广西百色地区膨胀土扰动土与原状土差距大的特点,采用室内试验和原位试验相结合的方法,通过直剪试验和原位推剪试验研究土体不同饱和度及不同密实度对强度的影响和变化规律。通过直剪试验拟合的公式结合原位试验结果,推算饱和状态下原状土的强度指标,为膨胀土边坡稳定验算提供较可靠的参数。研究结果表明:饱和度对强度的影响较大,密度对强度的影响较小,黏聚力和内摩擦角与饱和度的对数均有很好的线性相关性,黏聚力受饱和度的影响比内摩擦角受饱和度的影响明显;原状土抗剪强度大于扰动土抗剪强度,当饱和度增大时,原状土黏聚力衰减速率比扰动土的大;原状土内摩擦角衰减速率比扰动土的小。

摘要：由于室内测定的膨胀力结果往往不能真实地反映现场情况,因此,测定膨胀土的原位膨胀力有着极其重要的现实意义。采用加压膨胀法,即利用现场有荷膨胀率试验结果,由内插得到膨胀力值的测试方法,并通过现场试验与室内试验结果的对比,对该方法进行了验证。对比结果表明,该方法能真实地反映膨胀土的膨胀趋势,所测结果能真实地反映现场膨胀力值,且易于操作,有较好地推广应用前景。