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为研究卢氏膨胀岩的胀缩特性,开展了干湿循环作用下膨胀岩的胀缩特性试验研究,并在膨胀岩经历干湿循环后利用扫描电子显微镜(SEM)和氮吸附试验(NA),从微观的角度分析了膨胀岩吸水膨胀失水收缩的现象,并解释了胀缩特性改变的原因。研究结果表明:卢氏膨胀岩膨胀率随干湿循环次数增加而增大,绝对膨胀率增加25%;收缩曲线出现明显的“收缩拐点”,一般在收缩总时间的20%时出现,这时膨胀岩失水状态由自由水的散失转变为结合水的散失;在膨胀岩第1次胀缩过程中出现裂缝,裂缝为贯通状;在之后的胀缩过程中出现的裂缝较浅且随干湿循环次数的增加裂缝发育逐渐稳定;在干湿循环次数达到6~8次后,卢氏膨胀岩胀缩率达到稳定值,绝对膨胀率稳定在17%,绝对收缩率稳定在9%;微观方面随干湿循环次数的增加,膨胀岩的微观结构中黏土颗粒聚集形态由紧密状态转变为松散状态。此外,试样的孔隙特征随干湿循环次数的增加表现出孔隙总体积逐渐增大、孔径逐渐减小、比表面积逐渐增大的规律。 相似文献
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采用自主开发研制的软岩膨胀试验装置,对新生代煤系地层中泥质岩进行膨胀试验研究,分析了泥质岩膨胀各向异性以及循环胀缩特性,并结合SEM试验结果,探讨了膨胀各向异性和循环胀缩特性的形成机制。结果表明:泥质岩膨胀性随岩样端面与层理面夹角的增大而减小,具有明显的各向异性;泥质岩所含黏土矿物颗粒排列的择优取向导致了泥质岩吸水膨胀的各向异性,可通过膨胀各向异性系数进行定量描述;随着干湿循环次数的增加,泥质岩绝对膨胀率增加,趋于某一稳定值;相对膨胀率和相对收缩率降低,亦趋于某一稳定值;泥质岩循环胀缩特性是干湿循环过程中矿物颗粒排列方式改变和微裂隙萌生扩展的能量耗散共同作用的结果。 相似文献
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一种超高膨胀力粘土岩的工程地质研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文对一种超高膨胀力粘土岩的特征和胀缩机理进行了较深入的研究,在此基础上,对在这种粘土岩上的建筑物地基基础提出了处理和设计原则。 相似文献
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陕南膨胀土加灰改良的试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
陕南膨胀土分布地区由于膨胀土地基的胀缩变形,常常导致建筑物开裂和毁坏。如何改良膨胀土,消除其胀缩性,加固膨胀土地基,确保工程建筑物的安全和稳定,是膨胀土分布地区工程建设实践中急待解决的重要课题。结合陕南三种类型的膨胀土,我们选取有代表性的试样进行了加灰(石灰、粉煤灰)处理的试验研究,其效果较好,消除或减弱了膨胀土的胀缩性,达到了改良膨胀土不良工程地质性质的目的。 相似文献
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引黄入晋工程中的膨胀岩及其工程设防 总被引:2,自引:0,他引:2
本文在对晋西北引黄入晋隧洞工程区陆相沉积地层中泥质膨胀岩分布特征与工程特性进行调查研究的基础上, 提出了利用膨胀岩特有规律优化隧洞线路布设与施工的工程控制方法。这对膨胀岩区地下工程的灾害预测与防治具有重要意义和参考价值。 相似文献
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通过对铜街子水电站坝基岩石进行单轴压缩与侧限膨胀试验,得出了单轴压缩条件下该区膨胀岩发生体胀、非膨胀岩发生体缩的结论。反映在试验现象上,表现为单轴压缩载荷下非膨胀岩受拉破坏和膨胀岩受剪破坏模式。基于细观力学理论对这一现象进行了探讨。铜街子水电站基础岩石的膨胀性质具有重要的工程意义,膨胀性增加了岩石内部的压应力,提高了岩石的抗剪性能,同时膨胀过程中岩石细观结构变化引起其孔隙减小,从而降低了水的渗透能力,有利于基础的稳定。 相似文献
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泥质膨胀岩崩解物粒径分布与膨胀性关系试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
崩解性是膨胀岩最基本的特性之一,但在膨胀岩膨胀性的快速判别指标中少见关于崩解性及崩解物的定量指标。因此,有必要开展膨胀岩崩解物粒径分布特征和崩解性与膨胀性之间关系的研究,以对膨胀岩的快速判别进行补充。以浙江台州黑洞、蛇蟠岛和新疆大阪隧洞泥质岩样品为例,进行了干燥饱和吸水率和干燥饱和崩解试验,并分析了干燥崩解物粒径分布特征、耐崩解性指数及其与基于干燥饱和吸水率的膨胀性判别结果之间的关系。结果表明,膨胀岩膨胀性的强弱与其崩解物的最大含量粒组颗粒粒径、有效粒径和耐崩解性指数呈反相关关系。膨胀岩崩解物粒径分布的差异性对其膨胀性具有一定的指示意义。 相似文献
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广西红粘土击实样强度特性与胀缩性能 总被引:15,自引:0,他引:15
通过对广西贵港红粘土重型击实样的室内试验研究,探讨了其力学特性、胀缩性能、孔径分布特征与含水量之间的关系。结果表明:干密度指标总体上能反映红粘土击实样的强度规律,但非饱和击实样强度峰值对应的含水量因基质吸力作用而偏小,饱和后土体由于吸水膨胀与基质吸力的消失,使得强度峰值对应含水量较饱和前明显增大,红粘土在最优含水量下压实,虽可获得很高的压实度,但饱和后的强度并非最大;红粘土击实样的胀缩性能主要由含水量决定,同时,受到干密度的影响;孔隙主要以孔径在0.01~0.05μm范围内的小孔隙为主,为进一步掌握红粘土的工程力学特性提供了帮助。 相似文献
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膨胀岩的判别与分类标准 总被引:1,自引:0,他引:1
膨胀岩的判别与分级是膨胀岩研究的重要内容。本文在分析和总结了前人研究成果的基础上,提出了一种以膨胀岩中亲水矿物成分的含量为基础控制指标,以岩块的干燥饱和吸水率、极限膨胀量、极限膨胀力为主要控制指标新的标准。并利用新的标准对文献中的工程实例进行了分析应用。 相似文献
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为了解饱和膨胀土在失水条件下,干缩裂隙发育过程中土体内的应变状态、分布以及变化规律,设计了一个长40cm、宽5cm、深3cm的一维模型槽,将3条FBG传感光栅串埋入饱和膨胀土试样中,对膨胀土不同位置的应变进行了测量,得到了土体失水干缩致裂过程中,各个FBG传感器的应变状态及其变化规律,并分析了首条干缩裂隙及其附近土体的应变分布特征及其时空演化规律。试验结果表明:随着土体含水率的降低,土体首先呈现出整体收缩,之后应变状态发生分异,呈现出拉张区和收缩区交替出现的分布规律; 位于最大收缩区的边缘,当FBG传感器的应变由压缩状态转变为拉伸状态,并且拉应变及其变化速率相对较大的区域将产生首条裂隙。可见,本文所采用的高空间分辨率FBG传感技术为分析膨胀土裂隙发育全过程、揭示膨胀土失水致裂机理,以及膨胀土裂隙性特征的研究提供了新的思路和技术手段。 相似文献
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泥质岩的工程分类和膨胀势的快速预测 总被引:3,自引:0,他引:3
泥质岩的工程问题主要与它们的强度低和易于膨胀、软化等特性密切相关。本文根据大量不同类型的未扰动岩块的干燥饱和吸水率的试验结果和泥质岩单轴抗压强度的分布,提出了一种简单有效的泥质岩工程分类方法。研究结果表明,未扰动岩块的干燥饱和吸水率的大小,能够反映泥质岩的成岩胶结作用,粘土矿物组成、物理化学性质等对泥质岩水稳性或膨胀性的综合影响。因此,根据这一指标可以对泥质岩的膨胀势进行快速有效的预测。由于这一分类指标灵敏性高、方法设备极为简单等优点,因此易于在工程现场广泛采用。 相似文献
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膨胀土路堤的化学改性试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
膨胀土是一种具有特殊工程性质的土,它对土木工程有着巨大的影响和危害。本文针对公路膨胀土路堤填料改良提出的PAS化学改性剂包边处理新方法,对其改性原理及其特殊的施工工艺做了详细介绍,并通过多项试验研究了改良前后膨胀土胀缩性、强度特性等方面的变化。研究表明,PAS生态改性处理膨胀土是一种有效的方法,经处理后的膨胀土胀缩性显著降低,强度和水稳定性得到大幅提高。且PAS不会改变原土壤植被育培能力,改性边坡可以结合植物固坡的方法进行生态防护。PAS改性处理与远距离运土路基填料置换相比,具有很大经济优势,特别是在高塑性膨胀土大量分布的地区,PAS改性剂处理膨胀土路基具有很好的推广价值。 相似文献
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膨胀岩边坡工程中膨胀与流变的耦合效应 总被引:3,自引:0,他引:3
根据南昆线膨胀岩的膨胀粘滞性质,提出了将膨胀问题转化为膨胀-流变问题的力学模型,继而建立膨胀和流变的耦合模型,通过有限元计算,得到由膨胀和流变共同作用生成的附加应力及其分布规律,并对挡墙设计提出合理建议。 相似文献
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《岩土力学》2017,(7):1983-1989
膨胀岩是一种特殊软岩,在干湿循环作用下容易崩解泥化。针对延吉膨胀岩,开展干湿循环作用下膨胀岩浸水崩解试验,研究其粒径变化规律。根据干湿循环后粒径分布,引入标准基础熵表征膨胀岩崩解特性,并与崩解比进行类比分析。研究结果表明:各粒组含量在前3次干湿循环中变化较大,第3次干湿循环后逐渐趋于稳定;随着干湿循环次数的增加,粗颗粒含量逐渐减少,细颗粒含量增加,土颗粒大小经历了由均匀到不均匀,再到均匀的过程;标准基础熵与崩解比存在明显的线性负相关关系,标准基础熵随着崩解比的增大而减小,表明利用标准基础熵表征颗粒分布规律是合理可行的;随着干循环次数的增加,标准基础熵先减小,后逐渐稳定,与级配曲线及其衍生指标变化规律相同,再次验证该方法的可行性和适用性,为膨胀岩的崩解破碎分析提供一种新的量化指标;膨胀岩路堑边坡开挖以后,应及时采取防水保湿措施,防止发生崩解泥化现象。 相似文献
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长江三峡库区兴山县新址古夫地区膨胀土研究 总被引:1,自引:1,他引:1
胡雁 《水文地质工程地质》2002,29(5):22-25
三峡库区兴山县搬迁新址古夫地区约有1km^2的膨胀土分布,本文研究了膨胀土的分布规律,成因类型,矿物化学成分、物理力学性质,胀缩特性,特别是利用原位旁压试验对膨胀土浸水前后的强度变化进行了探讨和分析,该区膨胀土为奥陶系灰岩风化残积物经短距离搬运而成,主要粘土矿物为水云母,为中等膨胀性粘土,天然强度大小与土的类型有关,浸水前后强度变化不大。 相似文献
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膨胀土干湿循环过程孔径分布试验研究及其应用 总被引:5,自引:0,他引:5
采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收缩,其二是孔隙形状和测试压力有限的影响,在此基础上对试验数据进行了合理修正。结合毛细管模型,利用修正的孔径分布曲线推算了膨胀土干湿循环过程中的土-水特征曲线,并分析了干湿循环过程中基质吸力的变化规律:以含水率28%为分界点,含水率大于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递增,含水率小于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递减;在此基础上,建立了基质吸力与循环次数之间的关系,为解释膨胀土力学特性的干湿循环效应开辟了一条新途径。 相似文献