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水泥改良黄土崩解试验研究

西北大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 18-25页

作者：赵雪谷天峰范楠楠西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

黄土具有多孔亚稳结构和水敏性,遇水时易发生崩解。黄土的崩解性是促进黄土高原地区水土流失、崩塌、滑坡等地质灾害发生的主要因素之一。作为一种造价低、应用方便的材料,水泥改良黄土(cement improved loess, CIL)在黄土地基、边坡工... 详细信息

黄土具有多孔亚稳结构和水敏性,遇水时易发生崩解。黄土的崩解性是促进黄土高原地区水土流失、崩塌、滑坡等地质灾害发生的主要因素之一。作为一种造价低、应用方便的材料,水泥改良黄土(cement improved loess, CIL)在黄土地基、边坡工程中应用广泛,但其抗崩解性研究较少。为此,该文通过原状及不同掺量下的CIL室内崩解试验和扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)试验,分析改良前后黄土的崩解行为,探究水泥对黄土崩解性的改良效果及作用机制。结果表明,掺入水泥可大幅提升黄土的抗崩解能力,低掺量下CIL仍具有完整的崩解过程,但水泥能填充粒间孔隙,阻碍水分运移,同时水泥水化物及其与黄土颗粒的作用能增强粒间胶结,从而延缓了黄土崩解进程。随着水泥掺量的增加,抗崩解效果愈明显,累积崩解百分量几乎为0。土样不发生崩解的最小水泥掺量为3%。研究结果对黄土的抗侵蚀性研究和防灾工程设计具有重要意义。

关键词：黄土水泥崩解性改良土 SEM

粤北地区炭质页岩填料工程特性与填筑施工技术研究

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港工技术与管理 2024年第1期 1-6,56页

作者：唐志杰中交第三航务工程局有限公司厦门分公司福建厦门361006

通过文献、试验和课题研究分析,开展了炭质页岩填料的工程特性的试验,梳理总结得出炭质页岩路基填料的填筑性能指标,其物理性质液限主要集中于30%~35%,塑限主要集中于22%~24%,塑限指数集中于8~11,为低液限土;其不均匀系数C>10,且曲率系... 详细信息

通过文献、试验和课题研究分析,开展了炭质页岩填料的工程特性的试验,梳理总结得出炭质页岩路基填料的填筑性能指标,其物理性质液限主要集中于30%~35%,塑限主要集中于22%~24%,塑限指数集中于8~11,为低液限土;其不均匀系数C>10,且曲率系数C介于1.0~3.0之间,可保证填料的粒径级配良好;同时采用5次干湿循环均可完全崩解。基于上述炭质页岩路基填料的填筑性能指标数据,开展路填筑施工技术研究,以期为国内相似炭质页岩路基填筑提供科学实践应用参考。

关键词：炭质页岩物理性质路用特性崩解性

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炭质页岩工程特性及其边坡防护技术应用研究

西部交通科技 2024年第3期 12-14,19页

作者：杜日俊梁日裕赵世景李博广西路桥集团勘察设计有限公司广西南宁530200

文章以环江县高铁站至金禾南路一级公路为例,通过野外地质调查、取样测试等方法,对环江地区炭质页岩的崩解机理、浸水抗剪强度开展研究。结果表明:(1)炭质页岩经历干湿循环后,水分渗入原生缺陷中,岩体膨胀与收缩产生裂纹,裂纹在水岩相... 详细信息

文章以环江县高铁站至金禾南路一级公路为例,通过野外地质调查、取样测试等方法,对环江地区炭质页岩的崩解机理、浸水抗剪强度开展研究。结果表明:(1)炭质页岩经历干湿循环后,水分渗入原生缺陷中,岩体膨胀与收缩产生裂纹,裂纹在水岩相互作用下不断扩张、贯通,岩体由块状最终崩解成小颗粒状;(2)炭质页岩的抗剪强度随着饱水时间、含水率的增加而降低。同时,根据炭质页岩的崩解性与抗剪强度受降雨影响较大这一研究结果,提出了素混凝土临时封面+植被混凝土绿化护坡方案,对环江县高铁站至金禾南路一级公路的炭质页岩路堑边坡进行防护,并取得了良好的防护效果。

关键词：炭质页岩崩解性浸水抗剪强度植被混凝土绿化护坡边坡防护

微生物诱导碳酸钙沉淀改良黄土的崩解性试验研究

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硅酸盐通报 2023年第2期42卷 674-681,707页

作者：许天驰张浩男贾苍琴王贵和中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

黄土特殊的结构和矿物组成导致其遇水易崩解,并引起边坡失稳、湿陷性沉降等一系列岩土工程问题。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术是一种新型微生物矿化技术,本文通过自制崩解仪探究了养护龄期和胶结液浓度对MICP改良黄土崩解时间和崩解... 详细信息

黄土特殊的结构和矿物组成导致其遇水易崩解,并引起边坡失稳、湿陷性沉降等一系列岩土工程问题。微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术是一种新型微生物矿化技术,本文通过自制崩解仪探究了养护龄期和胶结液浓度对MICP改良黄土崩解时间和崩解率的影响,根据非饱和土的单值有效应力公式,从孔隙水压力和孔隙气压力的角度建立了非饱和土崩解的力学模型,利用推导出的崩解率-时间公式拟合黄土试样的崩解曲线。结果表明:MICP改良试样的崩解率均低于未改良的试样;随着养护龄期增加,0.6 mol/L胶结液改良黄土的崩解时间由12 min增加到28 min;养护14 d时,MICP改良黄土的崩解率达到最低值0.02%,崩解率-时间公式对崩解率曲线的调整拟合优度均在0.90以上。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀技术黄土崩解性微分方程孔隙气压力曲线拟合

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草本植物根系对黄土崩解性的影响

草本植物根系对黄土崩解性的影响

作者：丁阳太原理工大学

学位级别：硕士

土壤的崩解是指土体遇水后发生分散、碎裂、解体的过程,是产生土壤侵蚀的必要条件之一。黄土结构均一,土质疏松,节理裂隙广泛分布,水敏性强,遇水后极易发生崩解,黄土的崩解可导致冲沟、土洞的形成,以及边坡失稳和水土流失等。植物根系... 详细信息

土壤的崩解是指土体遇水后发生分散、碎裂、解体的过程,是产生土壤侵蚀的必要条件之一。黄土结构均一,土质疏松,节理裂隙广泛分布,水敏性强,遇水后极易发生崩解,黄土的崩解可导致冲沟、土洞的形成,以及边坡失稳和水土流失等。植物根系对土壤崩解性有着良好的抑制作用,其中草本植物的效果良好,为进一步探讨草本植物根系对黄土崩解性的影响,本论文选取太原市典型黄土,分别种植紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、黑麦草(Lolium perenne L.)和香根草(Chrysopogon zizanioides Roberty)三种优势类护坡草本植物,开展了根型形态调查试验和室内静水崩解试验,结合土壤容重(1.1 g/cm、1.2 g/cm、1.3 g/cm、1.4 g/cm)和生长时间(一周、二周、三周、四周)的因素,分析了草本植物根系对黄土崩解性的影响,主要研究成果如下:(1)植物根系结构特征与生长时间密切相关。根长、根表面积和根系生物量随生长时间增大呈指数函数增大,根径随生长时间增大呈对数函数减小,且平均根径在不同生长时间下无显著差异。黑麦草的根长、根表面积和根系生物量最大,紫花苜蓿的根径最大,根长、根表面积和根系生物量最小,三种草本植物中黑麦草的根系最为发达。(2)黄土崩解的质量-时间曲线(m-t)具有典型性规律。m-t曲线共分为注水、浸湿、软化、主崩解和稳定五个阶段,无根黄土和含根黄土的崩解现象和规律大体一致,其不同点在于崩解结束后的土样残余形状有所不同。土壤容重和生长时间与崩解性指标均显著性相关,随着容重和时间的增加黄土的崩解性减弱。(3)草本植物根系可以有效地提高黄土的抗崩解性。在生长时间一定的条件下,随着土壤容重增大,含根土的崩解百分数、平均崩解速率较无根土降低的幅度变缓,也即根系提高黄土抗崩解性的作用减弱;在土壤容重一定的条件下,随着生长时间的推移,根系提高黄土抗崩解性的作用增强,在第四周时作用达到最大,含根组相较无根组的崩解百分数降低16.5%～25.4%,平均崩解速率降低26.8～52.7%,且黑麦草的效果最佳。(4)根系各指标与黄土崩解性指标存在不同程度的显著性。根长、根表面积和根系生物量与崩解百分数和平均崩解速率呈显著负相关,与主崩解时间呈显著正相关,根径与崩解百分数和平均崩解速率呈显著正相关,与主崩解时间呈负相关。(5)在试验的四个生长时间段内,含根试样的崩解百分数和平均崩解速率在0～7.5cm深度总是小于7.4～15cm深度,主崩解时间大于7.4～15cm深度,说明在四周之内,草本植物根系对深度0～7.5cm土层崩解的抑制作用大于对深度7.4～15cm的抑制作用。

关键词：黄土崩解性时间效应草本植物根系

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红层软岩崩解性室内试验研究

岩石力学与工程学报 2010年第A2期29卷 4173-4179页

作者：吴道祥刘宏杰王国强合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 同济大学地下建筑与工程系上海200092

针对红层软岩遇水易软化、崩解的特点,以铜陵—黄山高速公路汤口—屯溪段沿线的红层软岩为例,选取该路段沿线具有代表性的2类岩样(砂岩和泥岩)进行室内浸水崩解试验,分析2类软岩崩解过程的颗粒级配变化情况,并对比分析其崩解性能,将崩... 详细信息

针对红层软岩遇水易软化、崩解的特点,以铜陵—黄山高速公路汤口—屯溪段沿线的红层软岩为例,选取该路段沿线具有代表性的2类岩样(砂岩和泥岩)进行室内浸水崩解试验,分析2类软岩崩解过程的颗粒级配变化情况,并对比分析其崩解性能,将崩解性由强至弱划分为强崩解、中崩解、弱崩解和不崩解4个等级。试验结果表明:红层软岩的类型、胶结物类别以及岩石中黏土矿物的含量等是决定红层软岩崩解性强弱的主要内在因素;崩解物颗粒由大到小变化时,崩解物的崩解性逐渐减弱甚至消失;为更清楚地反映各岩样崩解速度的快慢及崩解程度的强弱,可选取崩解物中粒径大于5mm及小于0.25mm的颗粒含量的变化为评价对象。最后,对红层软岩的崩解机制进行较为深入的研究。

关键词：岩石力学红层软岩崩解性

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黄土崩解性试验研究

岩石力学与工程学报 2009年第A1期28卷 3207-3213页

作者：李喜安黄润秋彭建兵长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

通过自行研制的大试块黄土崩解仪,结合原位崩解试验,对黄土的崩解性进行试验研究。结果表明,黄土的崩解主要以崩离、迸离和解离3种作用方式进行。对黄土崩解的3种主要作用方式的作用机制进行深入分析,并对其作用特点进行全面概括,认为... 详细信息

通过自行研制的大试块黄土崩解仪,结合原位崩解试验,对黄土的崩解性进行试验研究。结果表明,黄土的崩解主要以崩离、迸离和解离3种作用方式进行。对黄土崩解的3种主要作用方式的作用机制进行深入分析,并对其作用特点进行全面概括,认为崩离和迸离是瞬时的和不可逆的,解离则需要一定的时间并在其初期阶段具有一定可逆性。通过试验对天然含水率和结构性两种影响黄土崩解性的主要因素进行深入分析,指出黄土崩解作用时效性的本质是由黄土增湿速率所引起的。天然含水率增加导致黄土颗粒周围水膜增厚以及黏土矿物膨胀能提前得以消减是崩解性减小的根本原因。结合试验结果对黄土崩解过程的边界效应进行研究,指出产生崩解核的原因是浸水面附近黄土的崩解为内侧黄土的缓慢增湿提供了空间边界条件和时间。通过原位崩解试验对不同曲率和不同形状试验工况的边界效应进行初步研究,结果表明,浸水面愈浅和曲率愈大的凹面试验槽、棱边愈尖锐的凸面直立的原位试样其边界效应愈为明显,从机制上对崩解过程的有限性及原位崩解试样的"去棱边效应"进行了合理解释。

关键词：土力学黄土崩解性机制边界效应试验

壳聚糖-海藻酸盐复合物的表征及其吸湿性和崩解性研究

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上海交通大学学报 2007年第10期41卷 1683-1686页

作者：陆轶业刘黎张亚琼郭圣荣上海交通大学药学院上海200240

壳聚糖和海藻酸钠在水溶液中能以静电自组装形成聚电解质复合物.利用红外光谱和元素分析表征复合物结构,考察复合物的结晶性、吸湿性及压片后的崩解性.结果表明,壳聚糖-海藻酸盐复合物呈无定型态,其吸湿性明显高于壳聚糖和海藻酸钠本身... 详细信息

壳聚糖和海藻酸钠在水溶液中能以静电自组装形成聚电解质复合物.利用红外光谱和元素分析表征复合物结构,考察复合物的结晶性、吸湿性及压片后的崩解性.结果表明,壳聚糖-海藻酸盐复合物呈无定型态,其吸湿性明显高于壳聚糖和海藻酸钠本身,特别是在pH值为5.0条件下得到的复合物吸湿性较大.崩解性实验表明,复合物具有相当好的崩解性能.

关键词：壳聚糖海藻酸钠复合物吸湿性崩解性

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皖南山区崩解性红砂岩路用性能研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2014年第2期37卷 209-214页

作者：甘文宁朱大勇刘拴奇姚华彦陈清合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 安徽土木工程结构与材料省级实验室安徽合肥230009

文章针对皖南山区崩解性红砂岩,不经过预崩解或掺灰改良等措施,机械破碎解小后进行击实试验测得最大干密度和最佳含水率,在此基础上开展不同含水率及压实度下回弹模量、承载比和渗透系数等路用性能的试验研究。试验结果表明:在一定压实... 详细信息

文章针对皖南山区崩解性红砂岩,不经过预崩解或掺灰改良等措施,机械破碎解小后进行击实试验测得最大干密度和最佳含水率,在此基础上开展不同含水率及压实度下回弹模量、承载比和渗透系数等路用性能的试验研究。试验结果表明:在一定压实度下,回弹模量随着含水率的增大而减小,基本呈线性关系;在一定含水率下,随着压实度的增大,回弹模量及承载比呈线性递增变化,而浸水膨胀量、吸水量及渗透系数则呈线性递减趋势,即强度及水稳定性均随着压实度的增大而不断增强。试验结果初步论证了皖南山区红砂岩直接作为路基填料的可行性,可为有关红砂岩路基填筑工程提供参考。

关键词：红砂岩路用性能崩解性皖南山区