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。     

冰水堆积体路基填料水泥改性试验研究

采用成乐高速公路桩号K71+000处冰水堆积体土样，水泥掺量分别为3%、4%、5%、6%，开展土工击实、承载比、无侧限抗压强度、直剪试验等，得到改良前后颗粒级配、塑性指数、CBR值、无侧限抗压强度和抗剪强度等参数，探究冰水堆积体用作路基填料可行性。研究表明：改良后冰水堆积体最大干密度、CBR值、无侧限抗压强度（7、14、28天）、黏聚力和内摩擦角均随水泥掺量增加而增大；水泥掺量小于5%时，指标随水泥掺量近似呈线性增大；水泥掺量大于5%时，指标随水泥掺量增加，增大幅度有明显减弱。确定出最佳水泥掺量为5%，各项指标均符合路基填料规范要求，冰水堆积体经改良后可用作路基填料。     

海南东环铁路全风化花岗岩路基填料改良试验

海南东环铁路A,B组填料稀缺,设计填料利用路堑挖方和隧道弃方为主,但其料源60 %以上为全风化花岗岩C,D组,需进行改良才能满足工程要求。结合勘察设计,全线选取了有代表性的10组D类填料和10组C类填料进行改良研究,提出了最佳改良方案:高液限的全风化花岗岩用石灰改良,掺量为9 %;低液限全风化花岗岩用水泥改良,掺量为5 %。试验结果为设计和施工提供了依据,解决了海南东环线A,B组路基填料稀缺的重大工程问题。     

高速铁路寒冷地区路基改良填料冻融性能研究

针对高速铁路寒冷地区路基改良填料，进行冻融循环后无侧限抗压强度试验，探究改良剂种类、掺量和养护龄期变化对改良填料抗冻融耐久性能的影响。结果表明：改良填料的强度随着养护龄期的延长和水泥掺量的增加而提升；粉煤灰的掺入会降低填料的强度；改良填料的冻融强度损失值呈现出指数型降低。采用冻融强度损失可以较好地评估填料在不同养护龄期下的强度变化。填料的冻结温度为-0.3℃，改良填料的冻融变形与水泥掺量呈正相关，与粉煤灰掺量呈负相关。     

滨海地区细砂填料改良的试验研究

滨海细砂级配不良、CBR值不满足高等级公路路床填料要求且难以压实,作为路床填料时,需要进行改良处理。通过对试验室水泥改良砂、碎石改良砂试验结果进行分析,阐述了改良砂土的CBR、回弹模量与水泥掺入量、碎石掺入量以及压实度的相互关系,得出了水泥改良砂和碎石改良砂的适宜掺入量以及改良砂的压实度要求;通过干湿循环试验及不同浓度的硫酸镁溶液腐蚀性试验,评价了水泥改良砂的耐久性;通过动三轴试验得出了两层水泥改良砂填料摊铺的时间间隔要求,评价了上层水泥改良砂碾压振动荷载对下层的影响。     

石灰与水泥对甘肃省黄土路基填料改良效果研究

甘肃省地域狭长,黄土的工程性质存在一定差别,选择陇东黄土和陇西黄土为试验对象,开展石灰和水泥改良对比试验,通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、界限含水率试验、配合比试验、养护试验、冻融循环试验等室内试验,分析土质类型、掺合材料、掺配比、养护时间等对改良黄土公路路基填料工程性质的影响。研究结果表明:对陇东陇西黄土而言,质量掺配比为4%～6%的水泥或5%～8%的石灰,对黄土路基填料的物理力学性质有较大提升,在满足规范要求的抗压强度基础上还能兼顾工程经济性。     

改良铁尾矿用于道路基层材料的研究

为了使大量堆存的铁尾矿得到有效利用,通过掺入不同无机结合料对铁尾矿进行改良处理。针对掺入量、养护龄期等主要影响因素,利用击实试验、加州承载比试验、无侧限抗压强度试验和干湿循环试验对改良后铁尾矿的路用性能及耐久性进行了分析和研究。结果表明:将铁尾矿用作底基层填料是可行的,相比于石灰和钢渣,水泥改良后的铁尾矿性能最佳;当水泥掺量为5%时,改良铁尾矿的CBR值大于80%,7d无侧限抗压强度在室内室外条件下分别为1.44和1.32MPa,膨胀值小于0.2%,其各项力学性能和耐久性得到最佳改善,能够满足道路基层材料的要求。     

不同无机结合料改良含砂低液限黏土工程特性试验研究

低液限黏土的路用性能差,规范规定不能直接用作路基填料,需要经过改良处理后才能使用。为研究含砂低液限黏土的工程力学特性,评价含砂低液限黏土路用稳定性,在室内通过对不同石灰、水泥剂量稳定的含砂低液限黏土进行击实试验和CBR试验,研究了其击实特性和水稳定性,确定了石灰的合理掺量。结果表明,掺水泥、石灰改良含砂低液限黏土能明显提高其CBR值及水稳定性。当水泥掺量为3%时,泡水后改良土的回弹模量最小值为46 MPa。因此,当水泥掺量大于3%时,水泥改良土可用作路床及路堤填料。     

既有铁路路基挤密桩加固中水泥改良土特性试验研究

对宁启铁路中某段现场的粉质黏土进行室内试验，采用的水泥掺入比分别为4%，7%，10%，13%。对水泥改良土样进行分组击实、养护及无侧限抗压强度试验，获得了不同水泥掺入比改良土的击实特性及力学特性。试验结果表明:水泥掺入比对改良土的最优含水率及最大干密度影响不大，可依据原路基粉质黏土填料的压实标准作为控制水泥改良粉质黏土的压实标准。水泥改良粉质黏土的最优水泥掺入比是10%，7天的养护期即可满足现场施工挤密桩加固不低于1 MPa的要求。     

掺砂对于湖区路基黏土工程性质的影响研究

湖南省洞庭湖地区广泛分布着高压缩性的黏土,通常被视为路基不良填料,为了获取该类填料物理改良的依据,该文选取了洞庭湖地区具有代表性的两种黏土,分别对其掺入了5%～15%的细砂、中砂和粗砂而形成了多组改良土,随后对改良土进行了界限含水率试验、击实试验以及加州承载比试验,并根据工程性质的变化和经济成本,得出了适应于该地区黏土的改良方案。研究结果表明:掺砂可以有效降低黏土的液限和塑性指数,但掺砂量和掺砂种类对上述两项指标影响不大;此外,掺细砂对承载比提高的效果最为明显,而且相应的细砂改良土最优含水率较高,意味着进行压实前的翻晒周期相对较短。     

室内水泥稳定碎石基层试验技术经济指标的研究

利用内蒙古地区的细砂代替细集料配制水泥稳定碎石混合料，研究了室内细砂含量对混合料强度、抗冻性和抗压回弹模量等技术指标的要求，结果表明细砂的掺量为10％时，混合料的路用性能满足规范要求，可用作高等级公路的基层，并具有一定的经济效益。     

CFG桩与管桩处理深厚淤泥层的适用性研究

某高铁车站分布有深厚淤泥及淤泥质砂，具有含水量高、孔隙比大及强度低的特点，处理规模巨大，不仅要控制路基工后沉降，而且要消除砂土液化。采用CFG桩联合预应力管桩的加固方案，但试桩表明，CFG桩在深厚淤泥中的成桩质量不佳，遂将CFG桩变更为预应力管桩。预应力管桩现场试桩及沉降监测表明，成桩质量良好，处理后地基承载力和沉降均满足设计要求。     

磷石膏对水泥稳定碎石的路用性能影响试验研究

在5%水泥掺配比例条件下,掺入6%～14%磷石膏,开展磷石膏掺配于水泥稳定碎石用以对比其路用性能变化规律的试验与分析,研究对水泥稳定碎石试件的无侧限抗压强度的影响;对比3种不同磷石膏掺配比例级配碎石的级配变化、最佳含水率和最大干密度变化及3种碎石级配对应的各组试件强度变化,结合4.75 mm关键筛孔通过率确定合理级配选择;在同一磷石膏掺配比例的基础上控制3%～5%的水泥掺配比例,分析试件性能变化;分析掺配磷石膏的水泥稳定碎石材料的长期力学性能。研究结果表明：合理的磷石膏掺配比例可提升水泥稳定碎石强度;推荐8%的磷石膏掺配比例及40%的4.75 mm筛孔累计通过率对应碎石级配;在合理的掺配条件下,可将常规水泥稳定碎石的5%水泥掺量降低至4%,仍可满足使用要求。     

早强型半柔性灌浆料研究

半柔性复合混凝土由于其兼具沥青和水泥路面的优点，被应用于交叉口、长大纵坡等路段中。但是由于半柔性灌浆材料硬化达到要求强度需要较长的时间，因此，需要开发早强型半柔性灌浆料。选用42.5普通硅酸盐水泥（下称普通水泥）、细砂、矿粉、膨胀剂及外掺剂，采用正交试验确定满足要求半柔性灌浆料配比。而后采用快硬水泥替代普通水泥，通过研究确定替代比例为0.15～0.2时，4 h后的半柔性灌浆材料性能能够满足要求。     

土壤固化剂在天津空客A320工程道路中的应用研究

该文介绍了土壤固化剂在道路工程予以应用的一例试验研究。通过室内无侧限抗压强度、CBR承载比、回弹模量试验,为天津空客A320配套工程公路建设使用土壤固化剂处理路基确定了施工方案和保证施工质量的控制指标。其结果是:现场土添加4%石灰和土壤固化剂的无机稳定土做路床处理时,当压实度大于90.0%,其抗压强度可大于0.80MPa。现场土添加2%水泥、3%石灰和土壤固化剂做底基层无机稳定土时,压实度达到95.5%以上,则无侧限抗压强度可满足1.5MPa的要求。现场土添加3%水泥、3%石灰和土壤固化剂做公路基层无机稳定土时,无侧限抗压强度若要达到2.5MPa,压实度必须控制在97.6%以上。试验总结出的无侧限抗压强度与压实度的关系曲线,为道路建设质量控制提供了参考值。     

基于固弃物的固化土路用性能及固化机理研究

为探索矿渣、粉煤灰和脱硫石膏等固体废弃物应用于黄泛区道路工程建设的可行性,基于粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、普通硅酸盐水泥和固废基硫铝酸盐水泥制备了粉土固化剂。研究了固化剂掺量（4%、6%、8%、10%）对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、加州承载比（CBR）、水稳性能及抗干湿循环性能的影响。结果表明：使用固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥与其他固弃物协同制备的固化剂固化效果最优;固化剂掺量不低于8%时,固化土强度满足JTG D50-2017要求;固化土CBR值高于75%,满足JTG D30-2015中路基填料承载比要求;基于X射线衍射分析和二次电子成像技术,发现固化土中存在水化硅酸钙凝胶（CSH）和钙矾石晶体（AFt）;这些物质通过填充缝隙、挤密、黏结土颗粒,增强土体性能。     

延迟时间对路基水泥稳定土施工质量的影响

通过对225省道南延工程路基施工中处治土的问题进行分析,选用水泥稳定土处治方法,考虑水泥稳定土延迟时间进行击实试验和无侧限抗压强度试验,压实度和无侧限抗压强度均满足规范要求。     

水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究

通过室内浸水膨胀率试验、CBR试验及无侧限抗压强度试验,设计了60 %钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石材料配合比,对比研究了水泥稳定钢渣碎石与水泥稳定碎石路用性能。结果表明:粗型C级配钢渣碎石材料承载力和体积稳定性最好,4 %水泥掺量的稳定钢渣碎石抗压强度满足基层强度设计要求;水泥稳定钢渣碎石养生前期力学强度增长速率大于后期强度增长速率,室内标准养生试件抗压强度较现场养生试件强度提高了17 %,16 %;干缩观测时间≥28天,水泥稳定钢渣碎石干缩性基本消失;冲刷时间>60分钟,水泥稳定钢渣碎石累计冲刷量曲线减缓,质量损失显著减小。     

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。     

砂性地层盾构隧道壁后注浆浆液扩散室内试验

为了探明盾构隧道壁后注浆浆液扩散机理,基于对壁后注浆过程的分析,设计由试验模型箱、注浆系统、浆液配制系统、测试及数据处理系统组成的模型试验系统,试验前首先对水泥浆液的特性进行测试,然后通过该模型试验系统分别对3种不同级配的砂样地层（对应不同分维数）进行牛顿流体、宾汉姆流体、幂律流体的壁后注浆室内试验。根据试验结果分析注浆过程中浆液流速、土体密度及含水率的变化规律,并结合理论计算分析浆液的充填率λ,超挖系数和浆液压缩系数λ₁+λ₂,浆液损耗系数λ₃,浆液在土体中的渗透系数及压密系数m的变化规律。结果表明：盾构隧道壁后注浆过程中,水灰比大小对浆液的流速、渗透扩散时间影响较大,砂样分维数对地层可注入时间的影响较为明显;浆液的充填率λ与水灰比大小有关,浆液损耗系数λ₃ 与水灰比呈正相关关系,不同砂样的超挖系数和浆液压缩系数λ₁+λ₂ 的数值变化不大;浆液在砂样中的渗透系数及压密系数m与砂样的分维数呈负相关关系;3种不同的流体注浆结束后,管片周围土体的密度与土体所处的深度成反比,随着深度的增加,土体密度的变化率减小且纵向上的离散性降低;周围土体的含水率与土体所处的深度成正比,随着深度的变化,含水率的变化率亦减小且在纵向分布上趋于某一确定值。