连云港徐圩港区海相软土固化特性及强度劣化机理研究

依托连云港徐圩港区二港池多用途泊位转运区软基处理工程,开展海相软土固化、干湿和冻融循环试验,研究水泥混掺石灰、粉煤灰和石膏固化土的固化特性和强度劣化机理。结果表明：水泥和石灰混掺的固化效果、干湿循环耐久性最优,水泥和粉煤灰次之,水泥和石膏最差;水泥+石灰固化土28 d龄期强度分别为水泥+粉煤灰、水泥+石膏固化土强度的2.3～2.9倍、4.7～7.8倍;经历1次和5次干湿循环后,固化土无侧限抗压强度分别降低了10.0%～51.7%和28.8%～69.9%,表明第1次干湿循环对固化土强度影响最为显著;5次冻融循环后,固化土动弹性模量降幅为56.3%～60.3%,质量损失率为10.9%～14.0%;干湿、冻融循环后,固化土微观结构遭到破坏、土体孔隙增加是其强度降低甚至破坏的主要原因。     

淤泥固化技术在景观生态海岸工程中的应用

依托实际工程,分析固化土试块室内与现场原位试验结果发现:固化后的淤泥土无侧限抗压强度均随龄期增长而增加;各养护条件下试块无侧限抗压强度随固化剂掺量增加基本呈线性增加;施工现场气候、水文条件与搅拌后固化土的均匀性会对固化土强度产生影响;对淤泥固化技术在景观生态海岸工程中应用的可行性进行分析,总结在景观生态海岸工程中应用淤泥固化技术的设计流程及检测标准,并提出淤泥固化技术在景观生态海岸工程中的三种应用方式,即“复合地基处理”“固化土基床材料”以及“固化土回填料”。     

高炉矿渣微粉加固软土的力学性能与微观机制试验研究

本文针对上海地区软土的特点,采用单掺高炉矿渣微粉、掺入高炉矿渣微粉辅以石灰作为碱性激发剂和单掺水泥,对上海地区软土进行固化处理,通过三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)微观试验,试验结果表明:单掺GGBS固化土的最优掺入量为16%。单掺GGBS固化土粘聚力和无侧限抗压强度随养护龄期增长而提高。碱性环境下的GGBS-Lime固化土固化效果优于单掺GGBS固化土,GGBS:Lime最优配比是3:1。GGBS-Lime固化土粘聚力随龄期的增长而迅速提高,但增长幅度呈下降趋势。相同掺量的GGBS-Lime固化土的无侧限抗压强度高于单掺水泥的固化土。SEM试验结果表明:GGBS掺入量越高,养护龄期越长,孔隙填充作用越明显,固化土的孔隙越少、越小。     

含水率对水泥-钢渣复合固化疏浚土性能的影响*

为解决钢渣固化疏浚土水化速率慢、早期强度低的问题,将水泥与钢渣复合,以提高固化土早期强度。通过应力-应变曲线、无侧限抗压强度和弹性模量研究了含水率对水泥-钢渣复合固化疏浚土性能的影响,并分析水泥-钢渣复合固化机理。研究发现：复合固化土强度随疏浚土含水率的降低而增加;1.25倍液限固化土性能更接近1.5倍液限固化土性质。以疏浚土强度100 kPa为标准,试验研究了满足该强度标准的不同含水率水泥-钢渣复合配合比,对水泥-钢渣复合固化剂的实际应用有重要借鉴意义。微观分析表明,水泥钢渣复合作用机理主要是水泥水化和钢渣火山灰反应产生的水化硅酸钙和斜方钙沸石,能填充孔隙、黏结土颗粒、增强土骨架的承载能力。     

粉煤灰加固土的力学特性分析

通过多组次室内粉煤土无侧限抗压强度的试验,研究影响粉煤灰土强度的主要因素,得出粉煤灰土强度与掺入比、龄期、含水量的关系以及粉煤灰土的无侧限抗压强度与抗拉强度、抗剪强度、变形模量、压缩模量的关系。     

模袋固化土室内配比试验

为了了解模袋固化土强度增长规律,通过对现场原状土的物理分析及模袋固化土的室内配比试验,选择合适的固化剂和掺入比,并建立了贯入阻力、无侧限抗压强度与龄期的关系,为利用模袋固化土作为堤心来替代砂石料等常规材料修建海上围埝提供了理论依据,从而确定模袋固化土充填围埝的可行性,并为现场施工提供了经济合理的配合比.在实际应用中,采用模袋固化土施工,可降低工程造价成本,使资源配置合理化,同时也达到环保的效果,降低废料污染.     

淤泥固化土力学性质试验研究

利用固结排水直接剪切试验,可得到未固化淤泥和固化淤泥试样的剪切应力-剪切位移关系,进行计算可得粘聚力和内摩擦角。试验结果表明:不同的水泥掺量和竖向压力可诱发淤泥试样剪切应力-剪切位移关系曲线形状变化,水泥掺入可明显改善淤泥试样粘聚力和内摩擦角,且二者均随水泥掺量的增加而增加。水泥掺入可明显引起无侧限抗压强度和变形模量显著增加,但破坏应变明显减小;随着水泥掺量增加,淤泥力学性质可得到明显改善;破坏应变与抗压强度之间服从幂函数关系,而变形模量与抗压强度之间服从线性关系。     

疏浚吹填粉土固化室内试验

基于北方港口疏浚吹填粉土振动液化和土体稳定性差的特性,开展室内固化试验。研究吹填粉土固化后的物理力学性质变化及规律,分析固化粉土作为围埝、人工岛和路基填筑材料可行性,为疏浚吹填粉土资源化利用提供技术支撑。结果表明:水泥掺量为3%~12%时,吹填粉土固化后塑性指数为10. 4~15. 5,黏性和密实程度增大,抵抗变形能力增强,渗透性减小,转变为典型的黏性土;水泥掺量相同工况下,随着龄期的增加,吹填粉土固化强度不断增加,龄期14 d时平均强度可增加到28 d龄期的76%;疏浚吹填粉土的水泥掺量为3%~12%固化后,28 d龄期后再经水浸泡48 h的无侧限抗压强度为96~624 kPa,强度值相对变化≤16. 5%,水稳性能好,可作为水下围埝和人工岛等的填筑材料,具有重大实际应用价值。     

消石灰、水泥改良粉土的强度及变形特性研究

以泰州市东风路南段的低液限粉土为研究对象,通过添加消石灰、水泥及消石灰和水泥对粉土进行改良,并对改良后的粉土进行室内研究。研究结果表明:消石灰、水泥及消石灰和水泥改良粉土的无侧限抗压强度均有大幅度提高;改良粉土的无侧限抗压强度均随养护龄期增长逐渐增大,但在14~28 d之间的增长速率较大,28 d之后的增长速率较小;改良粉土的无侧限抗压强度随压实度的增加明显提高;消石灰和水泥联合改良粉土抵抗变形的能力显著提高;3%消石灰+5%水泥联合改良粉土不仅能够满足路基填料的设计要求,且比较经济,是较佳改良方案。试验结果具有参考价值,实际工程中可以依据强度要求确定不同的石灰+水泥掺量。     

软黏土无侧限抗压强度特性研究

针对滨海相软黏土的工程特性,现取渤海近海口处的软黏土按照规范进行了无侧限抗压的有关试验,研究密度、含水率给软土的无侧限抗压强度造成的影响。根据试验结果,得出沧州软土的强度与含水率和密度有一定的相关关系。针对其明显的相关性,建立土壤强度与含水率、密度之间的相关公式,以此可以更好的研究和预测该区域软土的无侧限抗压强度。     

低掺量水泥固化土的强度影响因素分析

针对模袋固化土围埝所用的堤心材料,对低掺量水泥固化土强度影响因素进行分析,指出固化土的无侧限抗压强度主要同搅拌用土的土性、含水率、固化剂的掺量、固化土搅拌的均匀程度有关,同养护条件、固化剂的掺入形式和搅拌用水的关系不大。     

粉煤灰水泥土在冻融循环和生活污水侵蚀双重作用下的力学特性研究

本文对生活污水环境下,经冻融循环的粉煤灰水泥土进行了无侧限抗压强度试验,研究了生活污水侵蚀、冻融循环次数、养护龄期等变量对于不同配比的粉煤灰水泥土力学特性的影响。研究结果表明:在清水和生活污水环境下,粉煤灰水泥土的强度与水泥含量呈正相关,与冻融循环次数呈负相关。生活污水侵蚀在一定程度上会降低粉煤灰水泥土的无侧限抗压强度,并且减弱粉煤灰水泥土的抗冻性。未经冻融循环的粉煤灰水泥土强度随着龄期的增长而增长,而经过冻融循环的粉煤灰水泥土随着龄期的增长,强度增幅较小,表明冻融循环会影响粉煤灰水泥土的后期强度增长。与水泥含量较高的粉煤灰水泥土相比,粉煤灰含量较高试块的弹性模量受冻融循环次数的影响较小,因此添加粉煤灰可提高加固土体的抗冻性。     

工业致污粘性土工程特性研究

本次研究以五类典型的工业污染土为研究对象,利用力学试验和微观试验研究各类污染土力学性质和微观结构。铜离子在短期内(7d)会提高粘性土的剪切强度,且4%的铜离子污染土无侧限抗压强度高于素土,但各类工业污染物最终都会降低粘性土的无侧限抗压强度和剪切强度,其中,盐酸和柴油对无侧限抗压强度的影响最明显,氢氧化钠和柴油对剪切强度的影响最明显。酸碱会提高粘性土的抗压回弹模量,而重金属会降低其模量值,柴油污染土的模量值最低。微观试验中,酸碱和铜离子污染土表面裂缝多且粗糙,锌离子和柴油污染土表面较为平整致密。     

低碳地聚合物固化处理疏浚淤泥力学性能试验研究*

河道疏浚产生的大量废弃疏浚淤泥须有效处置，而传统水泥固化剂为高能耗、高碳排放材料，与当今生态理念不符。以矿粉为主要原料、硅酸钠为碱激发剂制备新型低碳地聚合物胶凝材料固化淤泥作为工程填料，进行地聚合物固化土力学性能、压缩特性等性能检测及分析。结果表明：与10%水泥掺量的固化土相比，10%矿粉掺量的地聚合物固化土28 d无侧限抗压强度提高406.1%，破坏形式由塑性破坏转变为弹性破坏，应力-应变曲线有明显的应力峰，能更好地满足作为普通填方土材料的需要，具有良好的生态效益和广阔的应用前景，可为疏浚废弃物的资源化利用提供有效途径。     

水泥深层搅拌桩室内配合比试验研究

通过对水泥土室内配合比的一系列试验,探讨了不同水泥类型、不同水泥掺入量、不同龄期对水泥土无侧限抗压强度的影响,得出不同因素对强度的影响规律,回归分析得到强度与水泥掺入量、龄期的相关关系。     

吹填软土固化室内试验研究

针对软土场地表层填筑砂石等材料日益稀缺的问题,进行吹填软土固化室内试验研究。采用无侧限抗压强度试验对比研究吹填软土在低掺入比情况下3种固化剂的加固效果。结果表明：在3种固化剂的低掺入比情况下,吹填软土经固化后强度均增长明显;在水泥中加入复合激发剂和矿渣微粉,对固化土的强度均有提高,矿渣微粉的效果优于复合激发剂;总掺入比不变,采用矿渣微粉替代部分水泥可以进一步提高固化效果。通过室内试验研究吹填软土在低掺入比下的固化规律并反馈工程应用,解决了软土场地填筑材料稀缺的难题。     

疏浚泥固化处理填海筑岛现场试验研究

在"桥、岛、隧"集群的跨海交通工程中,人工岛是进行海上桥梁和海底隧道交通转换的基础设施,也是岛上各类建、构筑物的重要载体。为有益利用海底隧道疏浚泥,进行了疏浚泥固化处理泵送填筑人工岛的技术研究,在室内配合比试验基础上进行了现场模拟试验,研究了不同固化材料、掺量以及填筑方式对地基承载力的影响,探索了固化土的无侧限抗压强度指标、静力触探指标与地基承载力的关系。试验结果表明,适宜泵送的固化土含水率在95%左右。在固化材料整体用量相当的条件下,单一掺量整体填筑的方法处理效果优于不同掺量的分层填筑。固化土的无侧限抗压强度指标、静力触探指标与地基承载力特征值分别呈现一定的线性相关。     

航道整治工程水泥搅拌桩快速检测方法

航道整治工程中水泥搅拌桩受汛期影响检测工期较短,当前常用的静载试验法和钻孔取芯法无法达到快速检测的目的。以长江下游某航道整治工程为依托,开展现场标准贯入试验和室内无侧限抗压强度试验,并建立基于不同土性条件下的标贯击数和桩身强度的计算公式,以及基于水泥土的龄期增长规律的不同龄期标贯击数的关系式。结果表明,水泥搅拌桩的标贯击数和无侧限抗压强度具有较好的线性关系,其线性参数与土性密切相关,可通过原位标准贯入试验获得桩身强度,提高检测效率;7 d与28 d标贯击数成线性关系N28=1.12N7+13,7 d与90 d标贯击数成二次函数关系N90=-0.16N27+7.9N7-30,关系式可在早期预测水泥搅拌桩的施工质量,加快进度。     

矿渣和石灰固化疏浚淤泥效果的室内对比试验

对矿渣和石灰掺量低于20％情况下固化疏浚淤泥的效果进行室内对比试验,通过测试不同龄期试样的含水率、pH值及力学强度,结合成本和环保性,综合评估矿渣和石灰的固化效果.结果表明,矿渣消耗水分能力较石灰略强;当矿渣掺量超过12％,淤泥pH值、抗剪强度不再增长,且7 d后无侧限抗压强度增长占比大;石灰掺量超过2％时,淤泥pH值...     

不同标号水泥与粗颗粒弃土复合改良淤泥土的强度研究

结合温州市苍南县海塘安澜工程（南片海塘）弃土的资源化利用工程,对海塘施工工程产生的淤泥土掺入三澳核电建设工程产生的粗颗粒弃土和P.O42.5级水泥与M32.5水泥进行复合改良,通过室内无侧限抗压强度试验检验淤泥土在复合改良后的效果。结果表明：水泥与粗颗粒弃土复合改良淤泥土强度的效果明显,采用P.O42.5级水泥复合改良时,粗颗粒对强度的影响较小,且UCS值随着粗颗粒掺量的减小而减小;采用M32.5级水泥复合改良时,粗颗粒掺量对UCS值的影响效果显著,两种水泥复合改良的无侧限抗压强度最大值的配比均为掺40%粗颗粒和15%水泥固化剂。