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。     

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。     

含水率对吹填超软土固结特性的影响

吹填超软土具有高含水率、高孔隙比、高压缩性、低强度等工程特性,其工程试验是勘察工作的重点和难点。以大连某地区吹填超软土为研究对象,在室内配制多组不同含水率的试验样品进行标准固结试验。对含水率变化与固结特性指标中的固结系数和次固结系数之间的关系进行研究,分析含水率对其固结指标中的固结系数和次固结系数的影响规律,用于指导吹填超软土地基处理的工程实践。     

低应力水平下吹填土的固结特性研究

通过室内固结试验,研究了低应力水平下吹填土的固结特性。试验结果显示出吹填土在e-σ’坐标系下存在着由超软土状态向一般软粘土状态固结转化的界点。在界点之前,不同初始含水率的吹填超软土孔隙比沿不同曲线变化;在界点之后,不同初始含水率的吹填超软土孔隙比沿土体所固有的压缩曲线变化。对比分析了吹填超软土和普通软土的固结变形量、压缩系数、固结系数的变化规律。     

粉喷法处理软土地基的效果分析

通过对水泥土室内配合比试验,截取现场整段工程桩体室内抗压试验和现场天然地基、粉喷桩单桩、复合地基载荷试验的对比分析,提出了水泥土的最佳掺入比,水泥土强度增长的三阶段和单桩、软土天然地基、复合地基的破坏模式及桩侧摩阻力的取值方法。     

吹填固化土路基试验与数值模拟分析

研究了唐山市曹妃甸滨海地区吹填土的特性,通过室内土工试验得出吹填固化土相关数据和岩土专业软件FLAC3D数值模拟分析了固化吹填土和正常路基结构的沉降情况。试验结果说明固化剂G能够有效提高吹填土的压缩模量;数值模拟分析表明应用固化吹填土作为路基结构的一部分相对于传统路基结构,沉降仅增加1.53mm,完全不影响其路用性能,能较真实地模拟路基沉降情况;经济效益对比分析说明固化剂应用于吹填路基中,具有极大的工程推广和利用价值。     

超软土的工程性质分析

吹填淤泥质土和黏性土围海造陆过程中,水力分选、漂流导致出水口附近区域形成含水率高、塑性指数高、压缩性大和强度低的淤泥和流泥等超软土,真空预压加固后的强度难以达到理想的加固效果。为了能有效地对超软土进行加固,在较广泛收集我国沿海地区超软土加固前后物理力学指标的基础上,结合多项室内试验结果,对超软土的工程特性进行了较为系统的分析研究。此外,还分析了超软土的固化试验、真空联合电渗试验等结果。结果表明加固后的超软土地基承载力可以达到堆场使用要求。     

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。     

基于粗糙集理论的淤泥固化土强度影响因素

大连某工程拟将疏浚淤泥经固化处理后用作填土资源,需要通过试验的手段,获取满足工程填筑土强度要求的最优固化剂种类及配合比。影响固化土强度的因素繁多,采用粗糙集理论就水固比、固化剂掺量、固化剂类型及外掺剂掺量对固化土强度的影响程度进行试验分析,以探究最显著的影响指标。结果表明：1）为保证固化土强度满足工程填筑土要求,应以固化剂种类以及固化剂掺量为变量开展研究,以探寻最具经济效益的固化剂配制方案。2）在实际应用中,可不加入外掺剂,以节约成本。3）在一定范围内,可适当提高水固比,以满足输送要求。     

吹填淤泥固化室内试验研究

为了解决吹填土含水率高、压缩性大和排水固结时间长等工程问题,提出使用复合型固化剂固化吹填土,从而达到节省工期、节约成本的目的,为吹填土地基的加固提供一种经济可行的方法。通过单掺试验、正交试验和抗渗抗剪试验等方法,研制出3种效果较好的固化剂。试验结果表明:类别3固化土(复合掺入2%水玻璃、3%生石膏和0.5%苛性钠)固化效果最佳,但综合考虑原料成本因素,在类别2(单掺0.04%)的三乙醇胺的性价比最高。