固化剂在黄土路基工程中的研究进展

我国黄土面积分布广、厚度大,具有高压缩性与强湿陷性的缺点.在天然石料缺乏的条件下,以黄土作为路基填土容易导致路基下陷,造成路面开裂,因此对黄土进行加固才能满足工程要求.利用土壤固化剂加固黄土路基与传统物理加固方法相比,具有掺量少、效果好、省时省力等优点.通过总结不同类别固化剂的加固机理、改良黄土现状及优缺点,从理论上概括出在黄土路基工程中值得推广使用的产品.结合分析现有工程实际应用,认为在后期研究中还应注重以下方面:(1)生物酶类固化剂的开发研究;(2)固化材料的复合使用;(3)室内试验与工程实践相结合;(4)动荷载作用下的固化效果;(5)制订统一的固化剂试验规程.     

一种新型复合固化剂固土试验研究

通过化学分析、扫描电镜、无侧限抗压强度等试验,研究了一种新型复合固化剂(SSK)加固黄土的微观结构及其强度特征。试验结果表明:黄土中加入一定量的SSK固化剂能够显著地提高土体的强度,使得加固后的黄土能够满足路基等工程实际的需要。     

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。     

土的固化材料在公路工程中的应用

结合工程实例．研究和总结土的固化材料在公路工程中的发展与应用现状，指出土固化材料可以分为无机结合料、离子土壤固化剂和复合型固化剂三种类型。主要应用于公路路面基层和底基层、湿软路基加固、膨胀土路基处理以及路基边坡防护等方面。     

土壤固化剂固化石灰土在盐渍化软土地区路基的应用研究

在盐渍化软土地区修筑道路路基,分析土壤固化剂固化石灰土修筑道路路基的可行性。以典型的盐渍化软土地区———轻纺经济区的道路工程为例,分析轻纺经济区的地质、含盐量;对土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)的击实试验、无侧限抗压强度(7d)、室内回弹模量以及CBR测试,得出土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)均能满足路基相关规范对路床范围内的要求;选取轻纺经济区内道路试验段,从试验路段的弯沉、室外回弹模量、CBR测试及造价上对比分析了石灰土(12%)和土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)修筑道路路基的优劣。     

土石混填路基土的化学加固试验研究

采用S型复合固化剂对土石混填路基土进行化学加固试验,分析了S型复合固化剂的作用机理。通过土石混填路基土的重型击实试验、CBR试验、渗透性试验与固结试验,研究掺加S型复合固化剂或石灰对土石混填路基土性质的影响。结果表明:加入石灰或S型复合固化剂后,土石混填路基土的最优含水率降低、最大干密度提高,随着龄期的延长,加固土的CBR逐渐增加,且都能有效减小土石混填路基土的渗透系数,提高土石混填路基土的压缩性能。总体上,S型固化剂使用效果优于石灰,对土石混填路基土有很好的路用性能。     

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)。     

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。     

无机结合料稳定黄土技术适应性研究

选取4种不同塑性指数的黄土为研究对象,分别采用水泥和石灰对其进行加固处理,通过室内试验,测定水泥加固土和石灰加固土在同一压实度下的无侧限抗压强度和渗水系数,对比分析两种加固土的主要性能差异,并提出适宜用水泥加固的黄土的塑性指数范围。试验结果表明:无机结合料稳定黄土的强度、隔水防渗性与黄土的塑性指数、固化剂类型及掺入量密切相关。当黄土的塑性指数介于7~17时,随着水泥掺入量的增加,水泥加固土强度会逐渐提高,其渗水系数逐渐减小;当黄土的塑性指数低于7时,水泥加固土的强度仍随水泥掺量的增加而提高,其渗水系数却逐渐增大。同一掺入量条件下,与水泥加固土相比,石灰加固土的无侧限抗压强度较低,但其渗水系数呈逐渐增大趋势,说明水泥对黄土的固化效果优于石灰的固化效果。无论从强度还是隔水防渗性角度考虑,黄土均存在一个比较合理的塑性指数范围(8.5~9.5),更适宜用水泥对其进行加固。研究成果为扩大无机结合料稳定黄土的适应范围提供了重要依据。     

固化土结构功能层对沥青路面结构力学的影响

为提高路基的强度和稳定性,利用固化土来补偿路基的刚度。首先,通过抗压强度、吸水量、抗压回弹模量等试验测试固化土的力学性能;然后,利用BISAR3.0程序计算在不同工况下固化土层对路基工作深度、路面结构应力和变形的影响。结果表明:在水泥(掺量6%)和固化剂(掺量0.06%)的共同作用下,固化土的抗压强度为4.68MPa,抗压回弹模量为1 108MPa;再者,随着固化土厚度和回弹模量的增加,路基工作区深度降低,固化土层能达到减小路基工作区深度的效果。当固化土用作结构功能层时,随着固化土功能层的厚度和模量增加,基层层底拉应力、拉应变和路基顶竖向压应变都减小,且模量越大越有利于延长路面的使用寿命。研究内容可为固化土在道路工程中的应用提供参考。