含TG土质固化剂水泥土抗剪强度试验研究

通过水泥土的直接剪切试验,研究了含TG土质固化剂水泥土的抗剪强度与龄期、土质固化剂含量的关系,探究了一次冻融前后其抗剪强度的变化情况.试验结果表明:含TG土质固化剂水泥土的抗剪强度平均值随龄期的增加而增大;其粘聚力和内摩擦角随TG土质固化剂含量的增加而增大;TG土质固化剂能有效地提高水泥土的抗冻性.     

水泥土劈裂抗拉强度试验研究

为了研究水泥土抗拉强度的增长特点,讨论影响水泥土抗拉强度的主要影响因素,试验采用劈裂试验分析不同水泥掺入比的水泥土在不同养护条件下的抗拉强度的变化情况,对比水泥土抗压性能,讨论水泥土抗拉性能随各因素变化的规律。通过观察破坏形式,分析试验结果,探究了影响水泥土抗拉强度的主要因素,分析了水泥土在不同养护条件下抗拉强度随水泥掺量和养护时间变化的一般规律以及氯化钠对水泥土强度增长作用机理。试验结果表明:在清水和氯化钠溶液不同养护条件下,水泥土抗拉强度均随其水泥掺量和养护时间的增加而增加;其中,清水条件下水泥土强度持续增加,达到60 d时趋于稳定;氯化钠溶液条件下水泥土早期强度有一定的促进作用,但后期对水泥土的抗拉强度具有腐蚀效应。     

桩体模量对水泥土搅拌桩复合地基破坏影响研究

针对目前水泥土搅拌桩复合地基整体稳定性研究主要基于假定全部桩体发生剪切或者弯曲破坏的不足，采用有限差分法，对不同位置处桩体的受力特性，破坏模式以及复合地基整体破坏过程的开展方向进行研究，在此基础上，分析桩体弹性模量对桩体受力、破坏模式和破坏顺序的影响。结果表明：水泥土搅拌桩复合地基在路堤荷载作用下，会同时发生弯曲与剪切2种破坏模式，并且水泥土搅拌桩受力在空间分布上具有很大的不同；路堤荷载作用下，桩体的破坏具有渐进性，坡肩以外桩体更易发生弯曲破坏，破坏方向由坡脚首先发生，并向路堤中心逐渐延伸，而路堤内侧桩体更容易发生剪切破坏，破坏方向由路堤中心向坡脚延伸；随着桩体弹性模量的增加，桩体会由剪切破坏转变为弯曲破坏；低模量水泥土搅拌桩复合地基会首先发生内部剪切破坏，之后坡脚处发生弯曲破坏；高模量水泥土搅拌桩复合地基会先于坡脚处发生弯曲破坏，随后在路堤中心发生剪切破坏；桩体弹性模量的提高会增加桩体抗弯刚度，使其承担更大的弯矩，更容易发生弯曲破坏。     

掺废弃钢渣的水泥土强度特性试验研究

为了充分利用废弃钢渣二次资源,解决环境污染问题,节约水泥用量,提高地区经济效益,开展了关于水泥土掺废弃钢渣加固软土的强度直剪试验,研究了掺入钢渣的水泥土抗剪强度与正应力-应变曲线关系,得出了符合掺入钢渣的水泥土抗剪强度特性的库仑预测公式,提出了掺入钢渣的水泥土强度特性的衡量指标,分析了水泥、钢渣含量及龄期对抗剪强度的影响,为掺入钢渣的水泥土应用计算提供强度参数。通过比较得出:掺入废弃钢渣的水泥土抗剪强度随垂直压力的增加而提高,破坏的脆性程度随龄期的增长而增加;掺钢渣水泥土加固软土地基的最优配比为"100%土∶20%水泥∶10%钢渣∶30%水"。     

低掺量水泥土强度特性试验研究

模拟低掺量水泥土在工程中的应力状态,利用静三轴CU试验研究了水泥掺入比小于5 %的低掺量水泥土的应力-应变关系及强度特性,探讨了在不同水泥掺量情况下水泥土抗剪强度指标的变化规律,分析了素土和水泥土的变形破坏模式。结果表明:水泥土强度随水泥掺量增加而提高,当水泥掺入比大于15 %时,水泥土的强度和抵抗变形的能力较素土有显著的增强。     

红粘土地区有机质水泥土试验研究

水泥搅拌法因其良好的经济效应,被广泛地应用在地基处理方面。但由于人类的活动造成了大面积土地含有有机质,影响了水泥土桩的强度,对桂林某工地化粪池附近的桩体进行检测,因为该原因造成承载力不足就是很好的证明。通过室内试验,初步探讨了养护时间和养护环境对有机质水泥土强度的影响。试验研究表明:有机质水泥土强度会随着龄期而增长,前期增长速度快,而后期增长幅度则会减慢;有机质含量会影响压缩系数的大小;自然养护条件下有机质水泥土的抗剪强度和抗压强度比湿养和水养条件下的要高;试验中使用的外加剂可增加有机质水泥土的强度。     

纳米材料对低掺量水泥土早期强度的影响

将纳米蒙脱土、纳米硅、纳米铝分别加入到水泥土中,用于改善水泥土的工程性质。通过室内无侧限抗压强度试验,研究纳米材料掺入比、水泥掺入比和水泥土总含水率3个因素的变化对纳米水泥土早期强度的影响,分析强度增加的原因,得到各个因素对水泥土强度的影响规律和拟合方程,并提出了纳米材料的最佳掺入比。试验结果表明:纳米蒙脱土、纳米硅和纳米铝都可以提高水泥土的强度。     

流态水泥土路用性能研究

非压实流态水泥土很好地解决了特殊部位回填土难压实的问题。试验表明,流态水泥土对土源要求低,施工流动性好,无侧限抗压强度与土的种类、水泥用量有一定关系,CBR值随无侧限抗压强度的增加而增加,耐疲劳性能、抗冻性能均较好,适宜工程应用。     

水泥改良海相沉积淤泥质软黏土无侧限抗压强度试验研究

结合渤海近海口软基处理工程，对水泥改良海相淤泥质软黏土（即水泥土）分别在不同水泥掺量、不同龄期和不同养护条件下进行室内无侧限抗压强度试验。研究结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着养护龄期和水泥掺入比的增加而增加；无侧限抗压强度增长速率随着养护龄期的增大而减小；标准养护条件下的水泥土无侧限抗压强度略低于自然养护条件的强度。     

滨海软土水泥土强度特性试验研究

分析了软土的工程特征,并就两种典型软土——淤泥和淤泥质黏土进行了水泥土配方试验,分析了固化龄期、水泥掺量、粉喷与浆喷形式、软土本身性质对水泥土强度的影响。研究发现:①水泥土强度随着固化龄期的增长而逐渐提高,前28 d强度增长较快,约占90 d强度的66%~78%,28 d后增长趋缓;强度与龄期的关系可表示成对数关系。②水泥土强度随水泥掺量的增加而增大,两者近似呈线性关系,斜率在0.07~0.10之间。③粉喷水泥土强度比浆喷的要高12%~36%。最后基于试验结果设计了水泥搅拌桩复合地基。     

粉喷桩水泥土室内试验研究

为了解粉喷桩处理软土地基中水泥的掺入量与水泥土的强度关系、水泥土强度随龄 期的增长而增大的规律。结合试验路段土样进行试验研究,取得了结论,有重要参考价值。     

循环荷载下水泥土桩复合单元体变形特性及其地基长期沉降计算方法

对于软土地区的路基工程,若路基处理不当,在长期交通荷载作用下,容易导致服役期路面开裂、不均匀沉降等问题。水泥土搅拌桩法是软土地区最常用的路基加固方法之一。研究循环荷载下水泥土桩复合地基的变形特性,对于指导交通荷载下软土地基长期沉降控制具有重要意义。然而,现有研究主要集中在软土和水泥土单一介质,对于水泥土桩复合体的研究较少。通过开展水泥土桩复合单元体大型动三轴试验,分析围压、静偏应力和置换率等因素对水泥土桩复合体累积塑性应变的影响。研究结果表明：循环荷载下水泥土桩复合体累积塑性显著小于软土,且应变随围压、动应力比及静偏应力的增大而增大,随置换率的增大而减小;静偏应力的增加会导致复合单元体临界动应力比的减小。基于试验结果,建立了水泥土桩复合体长期沉降计算方法。结合现代有轨电车算例,分析交通荷载作用下软土路基以及经水泥土桩法处理后的路基长期沉降结果。计算结果表明,采用水泥土桩法可有效减小软土路基长期沉降。     

冻融循环与疲劳荷载作用下水泥土力学特性试验研究

为了研究水泥土在实际应用中经冻融循环和疲劳荷载作用后的力学特性,该文通过室内无侧限抗压试验,分析了水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数及幅值荷载的变化规律。试验结果表明:水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数、幅值荷载的增加均逐步降低;冻融次数及幅值荷载对水泥土抗压强度影响最为显著;构建了水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数、幅值荷载变化的回归方程及抗压强度随其中两因素变化的三维曲面图。     

纤维加筋水泥土力学性能研究

依托四川某二级公路路堤工程,通过室内试验研究水泥土、玻璃纤维水泥土和玄武岩纤维水泥土力学性能,结果表明:水泥土力学强度随养生龄期增加呈幂函数关系增长;水泥土力学强度与水泥剂量正相关,且建立的强度增长模型能较好地预测水泥土强度增长趋势;水泥掺量≥6％时,水泥土水稳系数提高速率减缓;水泥土掺入纤维后力学强度提高显著,且玄武...     

酸碱与钠盐耦合环境对水泥土的侵蚀研究

为了研究酸碱与钠盐对水泥土力学特性的影响显著程度,采用正交试验的方法,分别讨论在不同钠盐溶液、不同酸碱耦合侵蚀环境下,盐溶液浓度、水泥掺量、养护时间3个因素对水泥土工程性能的影响程度。通过试验,对比不同侵蚀环境下水泥土外观情况,得出结论:SO_4~(2-)较Cl~-对水泥土的破环程度更为明显,酸性条件较碱性条件对水泥土腐蚀状况更明显。分析强度试验数据:水泥土强度在浓度为3%以下Na_2SO_4或NaCl与酸碱溶液综合作用后,强度随水泥掺量、养护龄期增加而增强,说明水泥掺量、龄期对水泥土强度的增强作用大于低浓度组合溶液的侵蚀作用;SO_4~(2-)对水泥土强度具有强烈的腐蚀性,在酸和钠盐共同作用下,对水泥土腐蚀更强,表现为协同性;在碱和钠盐共同作用下,低浓度SO_4~(2-)的腐蚀作用被削弱,表现为拮抗性。Cl~-对水泥土强度具有一定腐蚀性,且腐蚀性受酸碱度影响较小。     

水泥土强度变异性统计分析

水泥土具有较高的变异性,而水泥土搅拌桩的现有设计理论均采用确定性的设计方法,没有考虑水泥土强度的离散性。基于已有文献数据,并结合实体工程试验数据,统计分析了水泥土强度的变异性。结果表明:水泥土强度设计值随变异系数的增大而减小,变异系数在0.20~0.79之间,平均为0.416;强度的分布规律近似满足正态分布或对数正态分布。建议在设计计算中水泥土强度变异系数取值为0.25~0.60。     

水泥土渗透性的室内试验研究

针对水泥土的渗透性问题,首先对比实施标准养护和海水养护条件下水泥土的渗透试验及微型贯入试验,研究水泥土的强度与渗透性的关系及劣化对水泥土渗透性的影响;其次,将制备好的水泥土试样不经养护立即实施渗透试验,模拟研究场地形成的水泥土的渗透性随时间的变化规律。试验结果表明,标准养护条件下,水泥掺量越大,龄期越长,水泥土强度越高,相应地渗透系数越小。但是,水泥土的渗透系数随龄期所产生的强度变化不大。海水养护条件下,由于水泥土发生劣化,导致水泥土的渗透性随龄期呈显著增大的趋势,说明劣化使水泥土强度降低的同时,也导致其渗透性增大。水泥土劣化滞后于海水渗透。场地形成的水泥土的渗透性随水泥掺量增大而减小。水泥土渗透性随时间呈现减小的趋势,前期渗透性减小较快,之后渗透性基本趋于稳定。     

粉喷法加固高含水量软土的水泥土强度研究

根据实验室水泥土试验,对粉喷法加固高含水量软土的水泥土抗压强度作了研究.试验结果表明:土的含水量越高,抗压强度越低;水泥掺入比增大,水泥土强度增加;水泥标号低,抗压强度低;90天龄期的水泥土强度比28天龄期的有较大增长;水泥土试件养护条件不同,对抗压强度影响较大.提出粉喷法加固高含水量软土时,宜用较高标号水泥,水泥掺入比不小于15%的建议.     

聚丙烯纤维水泥土抗压强度及干湿循环耐久性能试验研究

为增强水泥土受力性能,充分利用纤维的加筋作用,基于试验探究了水泥土掺量、聚丙烯纤维掺量及长度对水泥土无侧限抗压强度的影响规律,聚丙烯纤维掺量对水泥土干湿循环耐久性能的影响。结果表明:试验中聚丙烯纤维掺量0～0.3%、纤维长度3～12mm范围内,随着聚丙烯纤维掺量及长度的增加,水泥土掺量的提高,水泥土无侧限抗压强度增大;随着聚丙烯纤维掺量的增加,干湿循环作用后水泥土质量损失、强度损失均下降,水泥土抵抗干湿循环性能增强。     

基于PFC2D的水泥土单轴压缩试验及细观数值模拟

对不同水泥掺量下的软土稳定土试样分别开展单轴压缩试验,基于测试结果对土样的变形过程进行PFC^2D离散元颗粒流细观数值模拟,分析破坏后水泥土的力学行为和位移场分布。结果发现：随着水泥掺量增加,固化软土试样的单轴抗剪强度与弹性模量表现出指数函数上升的规律,破坏应变随水泥掺量增加呈二次函数的变化特征;由PFC^2D离散元颗粒流模拟得到的水泥土试样的力学参数及应力-应变关系曲线与试验实测结果较为接近,离散元模拟结果也显示水泥掺量对土体力学性能有明显影响;随着水泥掺量的增加,固化软土的破坏形式逐渐由压碎破坏向剪切破坏模式过渡;由离散元模拟得到的位移矢量场准确地反映了水泥固化软土在单轴压缩荷载作用下的破坏模式特点。