掺磷尾矿的海淤固化土路堤强度影响因素研究

以疏浚海淤泥为研究对象,水泥为固化剂,掺入连云港当地固体废弃物磷尾矿砂,达到改善海淤泥工程性质、缩短建设周期、保护环境的目的.采用2因素(水泥添加量和磷尾矿砂掺量)5水平均匀试验确定了不同的配比,利用无侧限抗压强度试验,研究无侧限抗压强度的影响因素,从水稳定性和CBR值两个方面证明,提高磷尾矿砂掺量对海淤固化土强度有促进作用.在试验和理论的基础上提出掺磷尾矿砂海淤固化土的强度公式,并进行回归,固化土存在最小的水泥需要量.     

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。     

膨胀土固化及其力学性能试验研究

针对现有膨胀土处治利用问题,采用固化材料对云南蒙自地区的膨胀土开展固化处治,并研究其力学性能。以CBR为固化性能力学分析指标,通过室内试验,对比了6种固化材料(水泥、石灰和4种新型固化剂)的固化效果,筛选出最佳固化材料;基于最佳固化材料,在93%和96%2种压实度和最佳含水率、最佳含水率+2%、最佳含水率-2%3种含水率工况下,探究配合比、养生龄期和浸水对膨胀土力学性能的影响。结果表明,纤维复合固化剂对膨胀土固化处治效果最佳,掺配比例宜选取为5%,养生龄期不可低于3 d,且需避免水分侵入。     

生物酶土壤固化剂加固土现场试验研究

采用生物酶土壤固化剂(TerraZyme)进行了固化土壤的室内外试验,研究了不同级配、不同材料组成、不同外加剂的生物酶固化土的路用性能,探讨了粗集料含量对生物酶混合料密度的影响,建立了粗集料含量与生物酶固化土最大干密度、最佳含水率的关系式,推荐了生物酶固化土最佳配合比,为生物酶试验路的施工提供技术指导,也为将来生物酶道路的设计及施工提供借鉴。     

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。     

考虑路堤渗流场变化的最佳包边土厚度数值研究

为确定考虑路堤渗流场变化的最佳包边土厚度,通过Geostudio-seep软件数值模拟,建立具有包边土和排水设施的路堤计算模型,分析了路堤渗流场中暂态饱和区及含水率的变化。结果表明,在设置排水系统的路堤软土层采用最佳包边土厚度,有利于迅速排出雨水,减小雨水入渗量,使土体体积含水率随降雨持续无明显变化,从而减小边坡受降雨入渗的影响,降低边坡土体水毁程度。     

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。     

RCS土壤固化剂加固土的试验研究

利用RCS土壤固化剂对宁乡两种典型土质进行了固化试验研究,研究结果表明,掺人0．015％的RCS固化剂后,试件最大干密度变大,最佳含水率的变化不明显;CBR值和7d无侧限抗压强度增大;同时,掺加一定量的水泥可以明显提高RCS固化土的水稳定性和抗压强度,可取得良好的效果。试验结果表明这种固化剂具有较强的实用价值和应用前景。     

水泥基生态固化土水稳定性和植生性能研究

采用室内静水崩解试验、干湿循环试验、植草试验等方法,研究了3种压实度下水泥基生态固化土的水稳定性和植生性能。试验结果表明,水泥基生态固化土的水稳定性受配比、压实度、龄期影响,并存在最优水稳定性值;多次干湿循环试验后固化土裂缝有一定发育,水稳定性有所下降;植草试验中,固化土的压实度提高和配比中水泥含量的增加能滞后固化土中草种的发芽时间和降低草种的覆盖率。     

废弃泥浆的固化处理及路用性能研究

为解决废弃泥浆堆积既占用土地资源又污染生态环境的问题,采用水泥作为固化剂对其进行固化处理以作为路基填料,以无侧限抗压强度、含水率、击实性能和加州承载比作为评价指标,研究固化泥浆的工程性能。试验结果表明:1)水泥对废弃泥浆有较好的固化作用,能大幅提高废弃泥浆的强度和稳定性; 2)固化泥浆的含水率和最大干密度随水泥掺量的增加而降低,最佳含水率随水泥掺量的增加而增大; 3)加州承载比随着水泥掺量和养护天数的增加呈上升趋势; 4)水泥掺量为14%的固化泥浆在养护龄期为14 d时的含水率与其最佳含水率相近,可以考虑直接将水泥掺量为14%的固化泥浆作为路基填料使用。     

海排粉煤灰在桥涵台背回填中的应用研究

为深入分析新型桥涵台背回填材料-海排粉煤灰的工程性质,通过海排灰中Cl-的固化机理分析以及多种室内试验方法,对水泥海排灰强度增长规律、水稳特性、干缩特性及温度收缩特性进行研究。结果表明,海排灰中的Cl-的固化作用可使水泥海排灰材料形成强度,游离态的Cl-对强度的影响是有限的;受到海排灰比表面积较小的特性制约,浆材在养生初期强度增长较慢,随着养生龄期的延长,水泥海排灰硬化浆体的强度逐渐增大;浆材的抗压强度随稠度的增加而降低;水泥掺量是影响水泥海排灰浆材干缩应变和温缩应变的主要因素。以海排粉煤灰为基材,与合理掺量的水泥可形成轻质、耐久、具有良好强度特性的优质桥涵台背回填材料。     

DHT土凝岩稳定风积沙底基层路用性能研究

以二秦高速公路为工程背景,进行了DHT土凝岩固化剂稳定风积沙底基层的试验研究.通过无侧限抗压强度试验、击实试验、红外光谱试验、温缩试验,比较了DHT土凝岩和水泥两种固化剂对风积沙的固化效果,以及温度对固化效果的影响,探究了DHT土凝岩稳定风积沙的工作机理,并就用于公路底基层的可行性进行了分析.结果 表明:在两种固化剂稳定风积沙混合料含水率低于最佳含水率的情况下,土凝岩混合料试样干密度的灵敏度明显高于水泥混合料试样,便于实际施工;土凝岩固化剂掺量大于9％时,土凝岩稳定风积沙混合料7d无侧限抗压强度符合公路路基底基层的强度规范要求;土凝岩稳定风积沙混合料受温度的影响小于水泥稳定风积沙混合料,在高温区间存在较大的温度应力应变,但在平均年气温较低的寒冷地区应用是可行的;红外光谱证明,土凝岩中氨基、巯基等基团通过水化反应将风积沙胶结在一起形成空间网状结构,使土凝岩混合料获得强度.     

路基压实土的超固结应力历史试验研究

为研究高填方路堤分层压实过程中的超固结应力历史,对路基回填土分别开展室内击实和一维固结试验。通过采用两种自制击样装置以及标准重型击实钻芯取样等3种方式制备压实土样,研究击实功、击实冲量、含水率以及压实度等多种因素对路堤回填土超固结应力历史的影响。试验结果表明:相同压实度和含水率的压实土对应的应力历史不唯一,压实过程的单位面积击实冲量越大应力历史越大;当击实功和超固结形成路径都相同,压实土在最佳含水率时压实度最高,对应应力历史最大;当含水率相对最佳含水率上下浮动,压实土的应力历史会降低,且含水率越高,压实度对于应力历史的影响幅度越大。     

含黏土封层泥岩路堤含水率变化规律及预估模型

在泥岩路堤修筑过程中为降低降雨入渗对泥岩路堤影响,根据持续降雨入渗模型计算比较了路堤表层铺设粉土封层、黏土封层的阻渗效果,进行室内试验定量分析了相同降雨条件下黏土封层、降雨后晾晒时间、泥岩风化程度、黏土封层厚度、路堤深度5种因素对泥岩路堤含水率的影响,依据灰理论计算了各因素与路堤含水率的关联度排序,统计回归提出泥岩路堤含水率预估模型。研究结果表明:黏土封层的铺设能明显降低路堤表层降雨入渗速率,削弱泥岩风化程度和晾晒时间对路堤含水率的影响,具有较好的阻渗作用;各因素对路堤含水率的影响程度排序为:黏土封层厚度、路堤深度、晾晒时间、风化程度。黏土封层的最佳铺设厚度随降雨强度的增大而增大,一般推荐厚度以20 cm为宜;根据预估公式反算出雨后泥岩路堤拥有最佳施工含水率的层位。推荐翻挖至该层位后再恢复施工,节约工程量和时间。经试验路检测及统计分析知,中等降雨强度条件下,泥岩路堤含水率预估值与实测值相对误差较小且满足工程要求。本研究成果不仅对安徽地区泥岩路堤修筑具有工程指导意义,非安徽地区的泥岩路堤修筑亦可参考本研究的规律和结论。     

铁路膨胀土路堤变形控制方法研究

为控制铁路膨胀土路堤运营期内变形，科学确定膨胀土填料的压实控制标准，对膨胀土路堤不同压实控制方法下的变形量进行了计算，提出铁路膨胀土路堤变形控制方法；结合南昆铁路南宁至百色段增建二线膨胀土路堤试验段工程现场监测结果进行验证。计算结果表明：由湿法重型击实所确定的压实控制指标填筑的膨胀土路堤总变形量较小，最大沉降量为40.5 mm，应采用湿法击实曲线实测93%最大干密度对应的含水率作为膨胀土压实控制含水率；监测结果表明：路堤在将近一年运营期内仅发生沉降变形，最大沉降量为37.0 mm。其膨胀土路堤变形控制方法具有较高可靠性。     

水泥固化土抗裂性能评价研究

水泥固化土为道路基层常用材料，干缩和温缩作用导致的收缩变形一直是影响道路基层稳定性和耐久性的主要因素，为了掌握水泥固化土收缩特征的变化规律，进行了一系列收缩试验。结果表明：水泥固化土在前15 d内干缩变形达到稳定状态的90%;温缩应变在负温区变动幅度较小，较高温度区域30℃左右达到峰值应变；干缩系数和温缩系数随水泥掺量增加显示不同的变化规律。针对现有抗裂性能评价指标的不足，提出了一种新的评价指标，并把该抗裂指标与现有抗裂指标进行计算、对比，发现此指标的计算结果更贴近半刚性材料抗裂性能的实测值，可为今后实际应用提供有利的参考。     

纤维加筋固化黄土的抗拉强度及加筋机理

通过无侧限劈裂抗拉强度试验及微观形貌试验,探究了水泥、固化剂,以及多种纤维复合固化黄土的抗拉强度特性及其加筋机理。结果表明,水泥固化土劈裂抗拉强度高于水泥石灰固化土和长大固化土;水泥固化土的劈裂抗拉强度随水泥掺量的增加而增大,不同水泥掺量的水泥固化土的劈裂抗拉强度在纤维掺量为0.45%时强度较高;12mm改性聚丙烯纤维加筋固化土劈裂抗拉强度较高,混杂纤维的不能显著提高固化土的无侧限劈裂抗拉强度。     

水泥改良过湿复杂土不同评价方法研究及应用

为使南宁市心圩江工程开挖出的过湿复杂土能用于周边道路路堤填筑,通过掺入不同剂量的水泥对过湿复杂土进行改良,制备水泥土试件,进行了CBR试验、立方体及圆柱体无侧限抗压强度对比试验,研究水泥掺量对改良土试验评价方法的影响。试验结果表明:CBR试验对水泥掺量较为敏感,其强度相关性良好,宜优先作为评价水泥改良过湿复杂土强度的方法;从经济角度考虑,道路下路堤填料采用3%～5%水泥掺量的改良土为宜。     

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)。