环保型盾构渣土路面基层材料应用试验研究

以南京地区盾构渣土为研究对象,用自主研制的固化剂固化盾构渣土,通过击实试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、冻融循环试验等一系列试验,探索固化盾构渣土用作路面基层材料的可行性。研究结果表明,固化剂的掺入会大幅改良盾构渣土的工程特性,当固化剂掺量分别为8%、12%、15%时,各土体的最优含水率分别为17%、18.4%、19.1%,最大干密度分别为1.77g/cm³、1.69g/cm³、1.64g/cm³;通过分别添加固化剂和水泥的盾构渣土对照试验发现,固化剂固化渣土的土体力学性能、干缩特性和抗冻融性能均明显优于水泥固化土,固化剂掺量越高,路用性能越好。研究成果可进一步推进盾构渣土在道路工程中的资源化利用,用作路面基层材料比用作路基填料经济效益更为显著。     

纤维加筋复合固化黄土的强度特性研究

为了探究纤维加筋固化土技术应用于应急机场的可行性，通过无侧限抗压强度试验，探究了不同掺量和龄期的水泥、固化剂以及纤维复合固化黄土的强度特性。结果表明:固化剂与纤维可以提高黄土无侧限抗压强度，其中水泥固化效果最优，且最优掺量为8%，随着纤维和砂掺量的增加，加筋固化土的强度先增大后又减小，纤维掺量为0.30%和0.45%时固化黄土强度较高，砂的最佳掺量在4%左右。进行简易机场布设时，建议机场道面工程使用12 mm改性聚丙烯纤维掺量0.45%，固化剂选用P.O 32.5R硅酸盐水泥掺量8%，砂掺量低于4%的复合固化土。     

海相淤泥水泥土搅拌桩固化剂室内测试研究

针对普通硅酸盐水泥在海相淤泥质软土中很难形成完整的搅拌桩的工程问题，基于水泥基材料，研制适用于海相淤泥质软土水泥土搅拌桩的混合固化剂。混合固化剂是一种由水泥、专用固化料、生石膏及其他外加剂组成的固化材料。取A、B两个工点的海相淤泥质软土样，选取A、B两组软土试样进行室内固化软土试块测试试验。结果表明：相同掺灰比条件下，混合固化剂固化软土试块的无侧限抗压强度要明显优于纯水泥固化剂。生石膏掺量对于提高软土固化试块无侧限抗压强度有重要的影响。对于A组软土样，生石膏掺量在改善固化土试块强度性质方面存在一个最优掺量，建议为混合固化料的4%。对于B组土样，固化土试块无侧限抗压强度随着生石膏掺量呈增加的趋势。电镜扫描显示：相同龄期的混合固化剂软土试块比纯水泥固化剂试块能够形成更多的C-A-S-H和AFt水化产物，能够形成更致密的空间网状骨架结构，形成强度更高的固化土。     

土凝岩固化黏性土路用性能试验研究

采用无侧限抗压强度试验、击实试验、抗疲劳性能试验和水稳定性试验,对土凝岩固化黏性土与水泥固化黏性土的力学及耐久性能进行对比,探究其性能变化规律。结果表明:随土体固化剂掺量增加,固化稳定黏性土7 天无侧限抗压强度增大,其最佳含水率也随之增大;水泥固化稳定黏性土的早期水稳定性系数低于土凝岩固化黏性土,后期水稳定性系数较为接近。     

HSC301化淤泥填筑路基性能研究

为进一步推广HSC301固化剂处置淤泥技术,调差分析了HSC301固化剂固化土壤机理及特性,通过对不同掺量的HSC301固化淤泥进行击实试验、CBR试验和无侧限抗压强度试验,系统分析了HSC301掺量对固化淤泥最佳含水量、最大干密度以及力学性能的影响规律,可为固化淤泥施工提供一定的借鉴.     

生石灰粉与NCS处治过湿土的对比试验研究

研究了采用生石灰和NCS两种固化剂材料处治过湿土的试验。含水量损失试验，固化剂3个掺量水平、含水量5个水平。结果表明，土的含水量越大，掺无机结合料后的单位掺量含水量降低率呈上升趋势，无机结合料的掺量越大，过湿土含水量降低的越多，但是单位掺量含水量降低率呈下降趋势，生石灰的减水效果稍微比NCS固化材料明显。击实试验表明：掺加生石灰和NCS后，过湿土的最佳含水量ω0均增加，最大干密度p0均降低，其中NCS的效果优于生石灰；无侧限抗压强度试验表明，NCS处治后的7d无侧限抗压强度明显大于生石灰。     

闷料时间及掺料次序对固化土路基无侧限抗压强度的影响研究

本文以宁波市软土地区工程渣土泥浆脱水后形成的含水率为30%左右的细粒土为原材料,采用几种常见固化剂(水泥、石灰、粉煤灰)对其进行固化,分析了闷料时间及固化剂掺料次序对固化土的7天无侧限抗压强度的影响,并分析其强度形成机理。结果表明,未经闷料的固化土7天无侧限抗压强度高于闷料后击实的固化土强度;当先掺水泥或不掺加水泥时,1～7h的闷料时间不会对固化土的7天无侧限抗压强度造成明显影响;后掺水泥时,存在最优闷料时间,使得固化土7天无侧限抗压强度达到最高,且闷料时间过长或过短都会对强度造成不利影响。研究结果可为软土地区渣土泥浆资源化再生利用作为固化改良土路基施工方法的选择提供参考。     

稳定粉土的力学性质试验研究

对粉土掺加石灰、石灰加水泥及SEU 2型固化剂后的力学性质进行试验研究,结果表明,稳定粉土的渗透性、压缩性、强度特性以及路用性能均得到改善,尤其是掺加SEU 2型固化剂的粉土,其CBR值为石灰土的5倍、水泥石灰土的2倍,7d无侧限抗压强度达到0 918MPa,而且与石灰土相比干缩系数明显减小。对固化剂进行经济技术分析表明SEU 2型固化剂与目前常用的固化材料相比有较好的性价比。该试验研究工作具有一定的工程应用价值。     

基于回归分析的土体改良方案优化研究

为探究采用水泥石灰双掺法进行土体改良时,固化剂对土体固化效果的影响以及具体固化方案的经济效益,选择水泥含量和石灰含量为两个自变量,并以固结排水三轴试验峰值强度为响应值,利用全面试验设计方法进行试验安排,最后采用多元非线性方程进行回归分析,建立土体峰值强度与固化剂掺量之间的关系。研究结果表明:单一固化剂对土体固化效果与固化剂含量大致呈现出线性关系;双掺法进行改良时,固化剂含量与土体峰值强度呈现出明显的非线性关系,土体强度受到水泥和石灰共同影响;随着改良标准强度的改变,固化方案的经济效益机制发生改变,最优固化的方案选择依据不同;针对长沙智能驾驶测试区公路项目,改良标准强度为405.6kPa,其价格最低改良方案固化剂配比为水泥含量0%和石灰含量2.6%,对应最低改良价格为10.41元/t。     

外加剂改性水泥石灰土力学及收缩特性试验研究

为提高水泥石灰土的力学性质和抗收缩性能,研究了TG土壤固化剂、聚丙烯纤维、玄武岩纤维对水泥石灰土的抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量及收缩性的影响。试验结果表明:在试验掺量范围内,随TG固化剂掺量的增加水泥石灰土的抗压强度增大,而单掺聚丙烯纤维或玄武岩纤维能明显增强水泥石灰土的劈裂强度。TG固化剂与纤维混合添加对水泥石灰土力学和收缩性能的提高幅度高于添加一种材料,尤其是TG固化剂与玄武岩纤维的混掺效果更佳。     

离子土壤固化剂固化红黏土强度特性

为研究液态离子型土壤固化剂加固红黏土的强度特性，采用美国Road Bond公司生产的液态离子型土壤固化剂对浙江金华地区的红黏土进行加固。在试验确定的最佳离子土壤固化剂掺量0.014%条件下，通过在试样土中加入不同掺量水泥、石灰，成型2种不同压实度（96%、98%）试件，分别进行固化土混合料的抗压回弹模量、抗压强度、劈裂强度和冻融强度试验，分析离子土壤固化剂加固红黏土的强度变化规律，并铺筑试验路进行验证。研究结果表明：红黏土中加入离子土壤固化剂后，其塑性指数有所降低，形成更为密实结构，固化剂、水泥或石灰的掺入都能增加混合料的抗压回弹模量，且在其他条件相同的情况下，掺入石灰对抗压回弹模量的增强效果优于水泥；各配合比混合料的7 d无侧限抗压强度受压实度影响较为显著，98%压实度固化效果优于96%压实度，固化剂、水泥、石灰的掺入均可较好提升试件的劈裂强度，随着水泥掺量的增加，其冻融抗压强度损失BDR也随之提高，其抗冻性能越好。结合现场试验路的情况，建议在实际工程中严格控制其压实度。     

水泥改良高液限土工程特性试验研究

针对高液限土含水率大、饱和度高、力学性能复杂等特点,通过室内试验研究了不同水泥剂量、含水率以及压实度条件下的水泥改良高液限土的工程特性。结果表明,合理的水泥含量及压实度的改良土无侧限抗压强度和水稳定性系数大;浸水作用会大幅度降低改良土的CBR值,压实度越低,浸水后越容易发生松散破坏,强度越低;合理的水泥用量、含水率以及压实度等能够有效提高改良土的回弹模量,改善路基抗变形能力和强度性能。     

掘进机黏性渣土结泥饼机制及聚合物改良研究

针对掘进机在黏性地层中施工刀盘结泥饼的问题，以无锡地铁4号线某矩形顶管工程为例，通过添加不同质量的聚合物对不同含水率的渣土进行改良，测试改良前后渣土的黏附强度、不排水抗剪强度及高温环境下渣土的保水能力，并通过液塑限变化分析渣土改良的机制，借助泥饼形成风险分区图评估泥饼形成的风险与改良效果。研究表明： 1）添加聚合物和水对渣土黏附强度有一定影响，增大含水率能显著降低渣土的黏附强度，当渣土含水率为35%~45%时，添加聚合物能有效降低渣土的黏附强度； 2）含水率的增大会降低渣土的不排水抗剪强度，而添加聚合物能有效增强渣土的不排水抗剪强度，当添胶比达到0.15%后增强效果显著； 3）聚合物能提高渣土的液限和保水能力，保证渣土的流塑性满足施工需要； 4）结合泥饼形成风险分区图，比较渣土-金属界面的黏附强度和渣土的不排水抗剪强度，可以综合判断黏性渣土结泥饼的风险和改良效果。     

矿渣复合胶凝材料在盐渍土路基的试验研究

通过化学分析、无侧限抗压强度、水稳性强度等试验,研究了矿渣复合胶凝材料固结盐渍土的反应机理。结果表明,矿渣复合胶凝材料的掺入,不但降低了盐渍土中的可溶性盐的含量,而且产生的胶凝材料使土体空隙体积减小,密实度提高,从而增强了固结土的水稳性,提高了土体的强度。     

四川西北地区砂卵石土的直剪试验研究

通过对大粒径砂卵石土进行直剪试验,研究分析了不同密实度、含水量和粒径大小对砂卵石土抗剪强度指标的影响。结果表明,砂卵石土的抗剪强度指标随着密实度的增大而增大,当增加到一定程度后趋于稳定;含水量对其影响甚微;随着粒径的增大,抗剪强度指标迅速提高。试验结果对四川西北地区砂卵石土的工程设计和施工具有参考价值。     

路基粗粒土抗剪强度影响因素分析

粗粒土由于其优良的工程性质,在中国高速公路与铁路路基填筑中得到了广泛的应用。通过调研国内外大量的研究成果,分析了影响粗粒土抗剪强度的主要因素,探讨了这些因素对抗剪强度的影响机理。分析结果表明:粗细颗粒比例、颗粒本身的性质、应力状态、含水率、剪切速率以及粒径大小等是影响粗粒土抗剪强度的主要因素;粗粒土的抗剪强度主要决定于颗粒间形成的土体结构强度以及颗粒本身的特性,即所有影响土体结构强度以及颗粒本身特性的因素,均可对其抗剪强度产生影响。     

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。     

基于强降雨的膨胀土边坡稳定性分析

采用Midas-GTS软件,基于非饱和土强度理论Fredlund强度公式和饱和土有效应力原理,分析安康地区某膨胀土边坡在强降雨工况下坡体内各土层的孔隙水压力变化,并利用渗流-应力耦合研究边坡的稳定性。研究结果表明：随着降雨持时增加,膨胀土边坡体内孔隙水压力逐渐增大,表层膨胀土逐渐饱和,膨胀土的抗剪强度逐渐降低;同时降雨引起边坡体内地下水水位变化产生变化的空隙水压力。通过渗流-应力耦合分析,得出暴雨工况下不同降雨持时的边坡安全系数,其随降雨持时增加而逐渐减小,在降雨持时24h时安全系数降至0．89。     

石灰改良路基土的力学特性试验研究

以上海某新建道路工程浅层路基土为研究对象,对不同掺灰量的石灰改良土进行击实试验、界限含水率和三轴剪切试验,研究掺灰量对其最大干密度、最优含水率和液塑限的影响规律,以及掺灰量和围压对石灰改良土抗剪强度指标有效粘聚力c′和有效内摩擦角φ′的影响。试验研究结果表明:随着掺灰量的增加,石灰改良土最大干密度减小,最优含水率增加;掺灰量对石灰土的界限含水率指标影响较大,尤其是对液限的影响最为明显,对于塑限,9 %左右的掺灰量对其影响最大;当掺灰量大于某个值时,石灰改良土强度随着围压和掺灰量的增加而增加,随着掺灰量的增     

水泥加固处理泥炭土性能的试验研究

以水泥搅拌桩加固处理昆明铁路枢纽泥炭土路基工程为背景,介绍了滇池泥炭土地基的工程特性,通过压实试验、无侧限抗压强度试验,研究了工点水泥泥炭土在不同水泥掺量下的最佳含水率、最大密实度、无侧限抗压强度,讨论了初始含水率、密实度、龄期对水泥泥炭土无侧限抗压强度的影响,为工程实际提供了重要的参考数据。