离子型土固化材料对膨胀土的加固机理试验研究

采用离子型土固化材料对广西南宁膨胀土进行化学加固,通过试验获得不同配合比加固土的化学成分、阳离子交换量和比表面积,对加固土的物理化学性质等进行表征.同时利用扫描电镜观察加固土的微观形貌,并试验测试加固土的膨胀性和强度特性,探讨离子型土固化材料对膨胀土的加固机理.结果表明:离子型土固化材料使得膨胀土的阳离子交换能力和比表面积显著降低,土对水的吸附能力减小,土的结构稳定性得到增强;离子型土固化材料与石灰共同作用.使得膨胀土的层状结构形式改变为粒状结构,土粒之间的联结增强,土一水之间的相互作用体系发生改变,土的胀缩总率和塑性指数明显减小,土的强度和水稳定性得到有效的提高.     

派酶固化土壤的无侧限强度试验研究

土壤固化酶于20世纪80年代逐渐应用于筑路、基础加固等领域,我国于1995年7月第一次引进利用派酶固化土在北京昌平修建了第一条派酶试验公路,几年来逐渐在我国得到了推广应用。通过派酶固化剂与石灰、水泥等传统固化材料对土的无侧限抗压强度影响的试验研究,说明派酶有利于土体稳定的特性。     

含砂量对黏土与结构接触面剪切性质的影响

通过土体内部、土与钢以及土与混凝土的剪切试验,研究分析了土体含砂量对抗剪强度、摩擦角和黏聚力的影响。结果表明:土体内部、土与结构接触面的抗剪强度和摩擦角均随含砂量的增大而增大;土体内部的黏聚力随着含砂量的增大而减小,而土与结构接触面的黏聚力却随着含砂量的增大而增大。含砂量对土体的内摩擦角影响较大,而对土与钢和土与混凝土这两种类型的接触面影响较小。在试验参数范围内,对于任意含砂量和垂直应力,土体内部的抗剪强度、内摩擦角和黏聚力均大于土与钢和土与混凝土之间的抗剪强度、摩擦角和黏聚力。     

碱激发材料加固软土强度的影响因素试验研究

采用无侧限抗压强度试验和电镜扫描分析,系统研究了影响碱激发材料加固软土强度的因素(掺入比、龄期、粉料配比、NaOH浓度和含水率),探讨了加固土强度随龄期的增长规律和加固机理。试验结果表明:掺入比、龄期和含水率对碱激发材料加固土强度均有显著影响,粉料配比对强度的影响次之,而NaOH浓度对强度的影响不明显;碱激发材料加固软土的强度随龄期的增大而增大,随掺入比的增大呈先增大后略微减小的趋势;碱激发材料加固软土的强度随含水率的减小显著增大,其强度与含水率呈对数函数关系。根据试验数据建立了碱激发材料加固土的强度随龄期增长的预测模型。电镜扫描结果表明碱激发材料的水化产物填充在土颗粒孔隙中并起到胶结作用,使土的微观结构更加密实,进而提高了土体强度。     

影响植物根系加固路基边坡土体效果的试验研究

利用植物根系加固公路路基边坡土体是一种新型的路基防护加固形式，不仅有益于绿色环保和美化行车视觉，还可以提高公路路基边坡的稳定性。在路基边坡植物根系稳定土体中，根系的位置、长度以及路基边坡土的含石率均会对其固土效果产生影响，采用大型直剪试验仪对含有根系的土体进行剪切试验，通过调整根系与剪切方向的距离、根系材料的倾斜角度、土的含石率，研究根系对土体抗剪强度的影响及根系边坡土体的稳定性。结果表明，根系可大幅提高土的抗剪强度，同时随着土中含石率的增加，根系的改善作用更加明显。     

压实度对MgO碳化土加固效果的影响及其机理研究

活性MgO是一种用于软土加固的新型材料,与土体拌和并经CO₂气体碳化后可使固化土强度在数小时内显著提高。在已有研究的基础上,通过静压法制取86%、87%、89%、91%和92%五种不同初始压实度下活性MgO固化土试样,并对固化土试样进行室内碳化试验。对碳化前后的MgO固化试样进行了含水率、干密度和无侧限抗压强度测试,以研究压实度对MgO碳化土含水率、干密度和无侧限抗压强度的影响规律;最后从无侧限抗压破坏的试样中选取典型样品进行X射线衍射、热重、扫描电镜和压汞试验,根据碳化产物和孔隙特征2个方面分析MgO碳化固化土的微观特征。结果表明：MgO固化土碳化过程中消耗了大量CO₂和水分,生成的主要碳化产物为棒状三水菱镁石和片状水碳镁石/球碳镁石,这些碳化产物具有显著的胶结和填充作用,使氧化镁固化土试样的干密度和强度明显增加;固化土的初始压实度对碳化效果有较大影响,随着初始压实度的增加,碳化试样的含水率呈先减小后增加趋势,而无侧限抗压强度呈先增大后减小趋势;当固化土试样的初始压实度为中等压实度89%时,碳化后试样含水率最低,生成的碳化产物最多,碳化试样的无侧限抗压强度最大,孔隙率最小,说明该压实度为最佳初始压实度,最有利于氧化镁固化土的碳化加固。     

南宁膨胀土工程特性及化学加固试验研究

南宁膨胀土具有胀缩总率大、膨胀性强、水稳定性差的特点,不能直接用于公路路基填筑。文中采用石灰、离子型土固化材料对其进行化学加固,通过一系列土的物理力学性质试验,对比研究改良前后土的工程特性。试验结果表明:南宁膨胀土通过石灰、复合型土固化材料加固后,土的膨胀性减弱,无侧限抗压强度增大,水稳定性增强,土的工程性质得到明显改善。     

水泥砂浆固化土的工程特性研究

通过室内试验系统地对水泥砂浆固化土的工程特性进行研究,分析水泥砂浆固化土压缩特性、无侧限抗压强度、剪切强度、屈服应力等力学特性,以及随掺砂量、龄期、水泥掺入比、含水率以及砂料粒径等因素的变化规律。结果表明:掺入砂后可明显改善水泥土的抗压缩性能,水泥砂浆固化土强度比相应的水泥土高约20%,无侧限抗压强度与相应的屈服应力呈线性增长关系。     

海泡石纤维固化盐渍土的强度试验研究

盐渍土为细颗粒的特殊土,易使路基路面产生溶陷、膨胀和腐蚀等病害,充分利用盐渍土作为路基填料成为沿海地区道路工程建设中的重要问题之一。利用海泡石纤维对盐渍土进行固化试验研究,分析了固化材料掺量、养护龄期、盐渍土含盐量及含水率对固化盐渍土强度的影响,并利用扫描电镜试验对固化盐渍土的机理进行了初步探讨。试验结果表明:0.8%~1.2%海泡石纤维固化盐渍土的强度符合规范要求。施工时尽量采用低含盐量的盐渍土,施工含水率应控制在略高于最佳含水率5%范围内。经海泡石纤维固化后的盐渍土,海泡石纤维缠绕填充在土体孔隙中,使得土体更加密实。     

ISS加固土的试验研究

ISS在我国公路建设中的应用处于起步阶段，本文通过试验研究，确定了ISS加固广州吉山粉土质砂和砂质低液限粉土的最佳用量，了解了ISS加固土强度随时间的变化规模，并由试验结果分析了ISS加固土的水稳定性，养生条件及延时制性对强度的影响，同时，也对ISS加固土的强度形成机理作了初步探讨。     

高速公路固化盐渍土路基强度特性的试验研究

盐渍土是一种特殊土,文章重点分析了固化盐渍土的物理特性,并通过多种室内试验方法,着重研究固化盐渍土的强度性质。依据大量的试验资料,对固化盐渍土的固化机理进行了科学分析和应用研究。用于公路路基填料提供科学依据,也为固化盐渍土在滨海盐渍土地区地基处理方面的推广应用提供重要参考依据。     

新型固化剂加固土动态力学特性试验研究

为解决水泥、石灰等传统固化材料在应用中存在的早期强度较低、水稳性差、容易开裂等问题,引入某新型固化剂对土壤进行加固以提高土体工程特性。对新型固化剂固化土开展了不同围压、不同固化剂掺量的动三轴试验,分别研究了固化剂掺量、动应力幅值和围压与疲劳破坏周次的关系。结果表明:相同固化剂掺量的固化土在相同动应力幅值作用下,固化土的疲劳破坏周次随着围压的增大而相应增大;相同固化剂掺量的固化土在固定围压条件下,动应力幅值与破坏疲劳周次有着很好的单调关系;在相同动应力幅值作用下,疲劳破坏周次与固化剂掺量的关系并不是单调的,而是有一个最佳掺量值(12%,干土重)。     

土工合成纤维土挡土墙的设计理论与设计方法研究

通过对土工合成纤维土技术进行的大量室内试验;研究，作者提出了土工合成纤维加固砂黏土的强度经验公式，并在此基础之上，将“直壁高度法”应用于挡土墙的设计之中，并通过算例详细说明了土工合成纤维土挡土墙的设计理论与设计方法。     

粉体自应力桩研发及强度形成机理研究

针对唐山至廊坊高速公路唐山段软基工程,自主研发粉体自应力材料和自应力桩,分析了粉体自应力桩强度形成机理。粉体自应力桩复合地基是对传统软土路基加固土桩的水泥固化材料进行了调配处理,使其在成桩过程中发生粉化,压缩挤密桩周土体,使其孔隙率减少,水分降低,内聚力增大,进而提高了加固土桩与周边土的摩擦力,使均质地基变为复合地基,承载力显著提高,从而达到加固的目的。     

一种新型无熟料胶凝材料的土体加固剂

通过化学分析、SEM电镜分析、无侧限抗压强度等实验,研究了无熟料胶凝材料固结土的微观结构及其强度特征。结果表明,加固剂的掺入,使土体易于压实,空隙体积减小,密实度提高,从而提高土的强度。加固土的水稳定性好,强度可以满足工程应用要求,具有广阔的应用前景。     

一种新型复合固化剂加固黄土的试验研究

分析了复合固化剂加固土的强度形成机理;对素黄土、石灰加固土和复合加固土进行了击实试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验、渗透性试验和湿陷性试验;对复合加固剂加固黄土的工程性质进行试验研究。结果表明:复合固化黄土的密度、无侧限抗压强度、水稳定性、渗透性等方面的性能都有大幅度提高;添加固化剂后的黄土湿陷性有所变小,但比起重塑作用效果甚微。     

吹砂填海铁路路基强夯加固试验研究

以广西钦州保税港区铁路支线为工程背景,对吹砂填海路基的强夯处理工艺和加固效果进行现场试验研究。结果表明:海底下卧淤泥层受自然沉降、砂体挤压和强夯垂直动应力多重影响,大部分淤泥被挤出,吹填砂体内孔隙水和气体被排出,土颗粒移动靠拢、土体压缩,土体固结效果好,承载力得到显著提高,大于设计要求180 kPa,加固效果满意。     

软土地区地铁盾构施工端头土体加固要求探讨

 软土地区土压平衡盾构施工中，端头土体加固要求目前基本上都是参照日本经验,设计为始发端头6m、到达端头3.5m，加固土体强度0.8~1.5MPa。根据现场施工经验总结，基于一般的土体加固强度均会大于1.5MPa，提出了一般情况下始发端头和到达端头的合理加固长度为3.5m，针对砂性地层的特殊情况提出了端头加固的形式；同时根据加固土体的防水目的和目前现场施工实际所使用的方法,建议更改现有的加固土体防水要求。     

离子土壤固化剂在低等级道路基层中的应用研究

结合广东省湛江市徐闻县境内修建的农村公路,利用ISS(Ionic soil stabilizer)离子土壤固化剂加固土作为道路基层,开展了ISS加固含砂高液限粉土的室内和现场试验研究。离子土壤固化剂加固土的强度和水稳性相比素土有较明显的提高,收缩性显著降低,土的工程性能得到明显改善。根据室内试验结果,确定了ISS加固含砂高液限粉土的配合比,修筑了长度为600 m的ISS加固土基层试验路,提出了ISS土壤固化剂加固土作为低等级道路基层的施工工艺和技术要点。对试验路进行了弯沉检测、评价以及跟踪调查,结果表明,离子土壤固化剂加固土基层使用效果良好。     

不同固化材料及含量对红砂岩工程性质的影响

随着道路建设的发展,人们越来越关注不良土用于道路建设的方法。文章以内蒙古鄂尔多斯地区的红砂岩为例,测试了其工程性质并就3种固化材料及不同掺量的改良效果进行了试验。试验发现加入石灰和水泥等固化剂时可增加土体的整体性,但石灰单独作为固化剂对红砂岩的固化作用较弱;水泥稳定红砂岩的强度较高,是一种较好的固化剂;石灰与粉煤灰稳定红砂岩的强度介于石灰稳定与水泥稳定之间,建议根据公路等级、料源丰富性、施工方便性等因素,选择固化方式对红砂岩进行改性。