陈增明[1]2003年在《合徐高速公路北段膨胀土改性研究及膨胀土与构造的关系》文中研究说明本文分析了合徐高速公路北段沿线地区的地质构造和地层对膨胀土分布的影响。为了对膨胀土充分了解，论文详细叙述了膨胀土的一些重要的工程特性。对蚌埠、怀远和宿县地区所取的典型土样做了室内土工试验。得到液限、塑限、自由膨胀率和膨胀力一些室内实验指标。为了研究掺石灰对膨胀土的影响，进行了不同掺灰率的击实试验和不同龄期的石灰土无侧限抗压强度试验。从击实试验的结果得到石灰土最佳含水量与掺灰量的关系，最大干密度与掺灰量的关系。通过无侧限抗压强度试验，得到石灰土无侧限抗压强度与掺灰量的关系及龄期对石灰土无侧限抗压强度的影响，同时对石灰改善膨胀土的机理作探讨。最后分析了膨胀土与地质构造的关系，得出安徽省北部地区膨胀土的分布情况。
柏立懂, 罗志华, 崔可锐, 徐卫明, 郑宗明[2]2006年在《合徐高速北段膨胀土的物质组分及微结构研究》文中提出文章以X射线衍射为主,并结合化学全分析、偏光显微镜、扫描电镜对合徐高速北段沿线经过的蚌埠、怀远和宿州地区的膨胀土进行矿物化学成分以及微结构特征研究,探明膨胀土的液限、塑性指数以及胀缩性与其矿物组分、阳离子交换容量、氧化度及微观结构之间的关系,并对其微结构进行分类。研究表明:膨胀土在其蒙脱石含量基本相等的情况下,伊利石含量的多寡对膨胀土工程性质的控制影响十分明显,而膨胀土的氧化程度则是控制膨胀土工程特性的另一个重要因素。
马文生[3]2006年在《淮南刘庄煤矿主井地基人工冻融土工程性质与结构成分的研究》文中研究表明人工冻融土是作为应用人工冻土支护技术应用后遗留下来的一种土质，它相对于原状土的物理力学性质和工程性质有了很大的改变。本文以淮南刘庄煤矿主井的人工冻融土为研究对象，用X射线衍射(XDA)分析、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)以及化学全分析等多种手段对淮南刘庄煤矿人工冻融土进行了矿物成分分析、微结构研究；并根据冻胀试验，融沉试验以及人工冻融土的蠕变固结试验，定性地分析人工冻融土的矿物成分对其试验结果的影响。主要研究成果包括： (1)对淮南刘庄煤矿主井的原状土和人工冻融土进行X射线衍射半定量分析，以及化学全分析；定量计算不同地层原状土和人工冻融土中各类碎屑矿物和粘土矿物成分的相对含量，以及不同地层之间的化学成分含量； (2)基于对原状土和人工冻融土的微结构分析(主要是偏光显微镜和扫描电镜)，找出其物理、力学性质差异和在微结构中的不同表现，进一步建立它们之间的相互联系； (3)对原状土和人工冻融土进行冻胀试验以及对人工冻融土进行融沉试验，试图找出它们的冻胀规律和融沉规律，并确定每层土的冻胀量和融沉量； (4)对每一层人工冻融土进行固结流变试验，建立了实用的非线性粘弹性固结蠕变模型，即标准线性模型和Burgers模型。对所选模型进行数值变换分析，运用最小二乘法对模型曲线进行回归拟合，得出其蠕变参数； (5)结合X射线衍射，偏光显微镜和扫描电镜对原状土和人工冻融土矿物进行研究。对人工冻融土流变试验结果、冻胀量和融沉量的观测结果进行对比分析。
陈伟志[4]2015年在《低矮路堤荷载下膨胀土地基胀缩变形特性研究》文中指出在工程建设中,膨胀土大都属于非饱和土范畴。对一般铁路工程而言,膨胀土地基的胀缩变形对路基影响较小,常忽略不计；对高速铁路无砟轨道路基而言,膨胀土的胀缩变形可能导致线路的不平顺性加剧,影响高速铁路的正常运营,甚至可能引发重大安全事故。因此,在高速铁路工程设计中,膨胀土地基的胀缩变形就必须加以考虑。目前,我国在建或勘察设计中的多条铁路客运专线,沿线广泛分布膨胀土,云桂高速铁路便是其中之一。要在膨胀土地基上修建高标准无砟轨道路基,尤其是低矮路堤或路堑,其面临的主要问题有：(1)低矮路堤下膨胀土地基宏观胀缩响应机制尚未揭示。(2)缺乏较为准确的低矮路堤膨胀土地基胀缩变形计算理论,尤其是胀缩变形计算修正系数不明确。(3)国内高速铁路膨胀土区域低矮路基和路堑的基床换填厚度、换填底面下的地基处理标准不统一针对上述面临的主要问题,本文结合铁道部科研项目“低压缩性土及膨胀土地基无砟轨道沉降控制深化研究”,通过国内外已有研究资料的详细调研、原状膨胀土室内土工试验、现场原位测试、压板载荷现场浸水试验、低矮路堤现场湿干试验、数值模拟及理论分析等手段,对膨胀土地基上低矮路堤胀缩宏观响应特征、渗流与变形耦合机制、胀缩变形计算理论及地基处理技术等开展研究。本文具体研究内容和结论主要包括：(1)通过室内基本土工试验,详细掌握了原状膨胀土物理力学参数及胀缩变形参数；在此基础上,由固结系数与有效应力和孔隙比的关系,推导了考虑固结系数变化的分级连续加载固结控制方程,根据方程的解析解得到了分级连续加载的沉降计算公式,并结合原状膨胀土分级连续加载Ko固结试验,验证了理论计算公式的合理性。(2)在云桂铁路弥勒试验段选取典型工点,开展膨胀土地基原位测试,取得了压缩模量、地基承载力等基本岩土参数,探讨了各种原位测试方法的优缺点及适用性,确立了膨胀土地基压缩沉降计算参数的获取原则。同时,在低矮路堤现场湿干试验区域进行了多压板载荷膨胀土地基现场浸水试验,测取了地基相对膨胀力与绝对膨胀力,建议采用多压板载荷现场浸水试验确定地基膨胀力。(3)首次通过现场湿干试验,研究了低矮路堤下膨胀土地基胀缩宏观响应机制。结果表明,中-强膨胀土地基浸水饱和后不发生膨胀的路堤临界填高约为5m,路堤填高0.9～2.7m的膨胀土地基极限相对膨胀量为14.22～8.14mm、雨季期(2014年5月～2104年9月)相对膨胀量为3.75～2.23mmm；膨胀土地基由充分饱和状态到下一个雨季来临前(2013年9月～2014年5月),路堤填高0.9～2.7m的地基相对收缩量为7.48～6.33mm；由地基胀缩变形引起的路基本体内不同高度处的升降量是不同的,路堤顶面的升降量小于地基表面的胀缩量、其衰减比例随路基填高的增加而增大,当路堤填高为0.9～2.7m时,路堤面极限相对膨胀量为11.95～5.8mm,相比地基面衰减了16.0～28.8%,路堤面干缩期相对收缩量为7.03～5.65mm,相比地基面衰减14.3～25.0%。(4)基于流体质量守恒、Darcy定律及膨胀土弹性本构方程,得到了非饱和膨胀土地基渗流与变形耦合控制方程,并采用考虑耦合与不考虑耦合两种数值模拟方法,分析了低矮路堤下膨胀土地基的参数敏感性及膨胀变形特征。研究表明,增大降雨量,地基竖向、侧向(渗流引起的)变形均有所增大,而增大弹性模量、路堤填高及泊松比后,地基竖向、侧向变形则明显减小；同一时间内,未考虑耦合数值模拟得到的膨胀变形、孔隙水压力均落后于考虑耦合的；数值计算与现场试验比较表明,不考虑耦合影响的数值模拟方法难以描述人工浸水条件下地基的膨胀变形规律,而考虑耦合影响的数值模拟方法与现场实测值吻合较好。(5)结合低矮路堤现场湿干试验,从胀缩变形计算精度及参数获取难易程度,对比分析了直接模拟法与常体积法的优缺点,在膨胀土区域设计高速铁路无砟轨道低矮路堤,建议优先采用直接模拟法进行膨胀变形计算；在考虑胀缩变形沿路堤本体内呈衰减特征的基础上,提出了无砟轨道低矮路堤膨胀土地基胀缩变形的修正计算方法,明确了地基表面、路堤顶面胀缩变形计算修正系数(ψer与ψerf取0.7、ψs与ψsf取0.6)；基于直接模拟法与现场湿干试验,揭示了刚性、柔性基础膨胀地基膨胀变形计算的相互关系,并提出应用压板载荷浸水试验预测低矮路堤地基膨胀变形的分析思路；最后,通过低矮路堤现场湿干试验与胀缩变形计算理论研究,提出了高速铁路低矮路堤膨胀土地基处理原则,在此基础上,初步提出了高速铁路无砟轨道低矮路堤中-强膨胀土地基处理措施。
参考文献：
[1]. 合徐高速公路北段膨胀土改性研究及膨胀土与构造的关系[D]. 陈增明. 合肥工业大学. 2003
[2]. 合徐高速北段膨胀土的物质组分及微结构研究[J]. 柏立懂, 罗志华, 崔可锐, 徐卫明, 郑宗明. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2006
[3]. 淮南刘庄煤矿主井地基人工冻融土工程性质与结构成分的研究[D]. 马文生. 合肥工业大学. 2006
[4]. 低矮路堤荷载下膨胀土地基胀缩变形特性研究[D]. 陈伟志. 西南交通大学. 2015