粒径对微生物固化砂土抗风蚀扬尘能力的影响

为探究颗粒粒径对微生物固化砂土抗风蚀能力的影响，选用4种不同粒径范围的土样，通过风洞试验以及表面强度、碳酸钙含量测定等试验，从宏观角度分析粒径对微生物固化砂土抗风蚀能力的影响；采用SEM扫描电镜观测，从微观角度对微生物固化砂土的作用机理进行研究。结果表明：颗粒粒径较小的土样，孔隙面积和孔喉直径较小，更易发挥碳酸钙晶体的填充和胶结作用，土体表面形成的固结层更加密实，抗风蚀能力更强且时效性更好。     

海相淤泥水泥土搅拌桩固化剂室内测试研究

针对普通硅酸盐水泥在海相淤泥质软土中很难形成完整的搅拌桩的工程问题，基于水泥基材料，研制适用于海相淤泥质软土水泥土搅拌桩的混合固化剂。混合固化剂是一种由水泥、专用固化料、生石膏及其他外加剂组成的固化材料。取A、B两个工点的海相淤泥质软土样，选取A、B两组软土试样进行室内固化软土试块测试试验。结果表明：相同掺灰比条件下，混合固化剂固化软土试块的无侧限抗压强度要明显优于纯水泥固化剂。生石膏掺量对于提高软土固化试块无侧限抗压强度有重要的影响。对于A组软土样，生石膏掺量在改善固化土试块强度性质方面存在一个最优掺量，建议为混合固化料的4%。对于B组土样，固化土试块无侧限抗压强度随着生石膏掺量呈增加的趋势。电镜扫描显示：相同龄期的混合固化剂软土试块比纯水泥固化剂试块能够形成更多的C-A-S-H和AFt水化产物，能够形成更致密的空间网状骨架结构，形成强度更高的固化土。     

南京河西地区软土快速固化剂的研制

软土地基的快速处理是缩短道路施工工期,确保施工质量的有效措施。该研究结合南京河西地区长江漫滩软土,研制一种高效经济的软土固化剂。选择主固化材料水泥与辅助固化材料电石渣、石膏、三乙醇胺、氢氧化钠和聚丙烯纤维,通过配比设计对南京河西地区软土分别进行固化试验。通过无侧限抗压强度试验,确定固化土的强度特性,最终得出快速固化剂的最终配比为:9%水泥,4%电石渣,2%石膏,2%氢氧化钠。     

钢渣的硅系与复合系激发及其在软土固化中的应用（双语出版）

中国每年产出大量钢材,伴随而产生的副产品钢渣,因其利用率低而导致资源浪费和环境污染。为充分、高效地再生利用废弃钢渣,从提升钢渣的胶凝性出发,参考水泥组分的率值控制指标,采用偏高岭土对钢渣进行成分增补,以提高Al₂O₃和SiO₂含量,开展水玻璃的硅系激发及水泥的复合系激发试验,制备得到钢渣型复合基材。净浆一定龄期后进行无侧限抗压强度试验,并尝试引入率值这一参数评价钢渣基材性能。结果表明：当水泥、偏高岭土和钢渣之间最优质量配比为50：15：85,水胶比为0.28时,复合基材的90 d强度可达41.5 MPa。复合系与钙系钢渣型基材的率值高度一致,可为不同初始成分的钢渣基材的标准化制备提供参考。采用XRD,SEM,MIP等多种微观测试技术探讨钢渣基材强度形成机理,发现钢渣基材水化产物为C-H,C-（A）-S-H和C-A-H等,其中网状C-S-H最为发育,各部分紧密联结,大孔隙减少,使得钢渣复合基材强度保持稳定增长。将钢渣基材用于软土加固中,当钢渣基材掺量为20%时,固化软土28 d龄期无侧限抗压强度可达1.2 MPa。固化土强度与似水灰比R成反比,给出了可用于预测钢渣基材固化土强度预测的经验表达式。     

钢渣的硅系与复合系激发及其在软土固化中的应用

中国每年产出大量钢材,伴随而产生的副产品钢渣,因其利用率低而导致资源浪费和环境污染。为充分、高效地再生利用废弃钢渣,从提升钢渣的胶凝性出发,参考水泥组分的率值控制指标,采用偏高岭土对钢渣进行成分增补,以提高Al_2O_3和SiO_2含量,开展水玻璃的硅系激发及水泥的复合系激发试验,制备得到钢渣型复合基材。净浆一定龄期后进行无侧限抗压强度试验,并尝试引入率值这一参数评价钢渣基材性能。结果表明:当水泥、偏高岭土和钢渣之间最优质量配比为50∶15∶85,水胶比为0.28时,复合基材的90 d强度可达41.5 MPa。复合系与钙系钢渣型基材的率值高度一致,可为不同初始成分的钢渣基材的标准化制备提供参考。采用XRD,SEM,MIP等多种微观测试技术探讨钢渣基材强度形成机理,发现钢渣基材水化产物为C-H,C-(A)-S-H和C-A-H等,其中网状C-S-H最为发育,各部分紧密联结,大孔隙减少,使得钢渣复合基材强度保持稳定增长。将钢渣基材用于软土加固中,当钢渣基材掺量为20%时,固化软土28 d龄期无侧限抗压强度可达1.2 MPa。固化土强度与似水灰比R成反比,给出了可用于预测钢渣基材固化土强度预测的经验表达式。     

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。     

基于FLAC3D的堆载预压结合塑料排水板软土路基复合加固研究

在城市道路建设过程中,通常会遇到各种地质情况,软土地基是常见的地质问题之一。城市道路的路基是路面的基础,应满足强度、变形和稳定性的要求,由于软土具有天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低等特点,当遇到软土作为路基基础时,应采取各类地基加固处理措施来对软土地基进行处理,使得城市道路能满足设计的要求。以湖南省益阳市经济开发区团圆南路道路工程为案例,通过FLAC3D数值计算,详细介绍了建立软土路基堆载预压结合塑料排水板复合加固有限差分法模型的步骤,通过数值模拟得到软土地基在堆载预压结合塑料排水板作用下的响应情况,并得到预压荷载施加后超静孔隙水压力消散规律,揭示了软土路基在堆载预压结合塑料排水板作用下的孔隙水压力、固结沉降分布特征,最终,获得了软土路基土体中孔隙水压力、各层总沉降、各层的分层沉降随着深度方向的变化规律,研究结论对软土地基处理起到很好的指导作用。     

闷料时间及掺料次序对固化土路基无侧限抗压强度的影响研究

本文以宁波市软土地区工程渣土泥浆脱水后形成的含水率为30%左右的细粒土为原材料,采用几种常见固化剂(水泥、石灰、粉煤灰)对其进行固化,分析了闷料时间及固化剂掺料次序对固化土的7天无侧限抗压强度的影响,并分析其强度形成机理。结果表明,未经闷料的固化土7天无侧限抗压强度高于闷料后击实的固化土强度;当先掺水泥或不掺加水泥时,1～7h的闷料时间不会对固化土的7天无侧限抗压强度造成明显影响;后掺水泥时,存在最优闷料时间,使得固化土7天无侧限抗压强度达到最高,且闷料时间过长或过短都会对强度造成不利影响。研究结果可为软土地区渣土泥浆资源化再生利用作为固化改良土路基施工方法的选择提供参考。     

交通荷载作用下淤泥质黏土不排水剪切强度特性研究

动荷载加载时软土会产生超静孔隙水压力，使有效应力逐渐降低，引起软土不排水强度衰减。为了研究软土在动荷载作用下随振动次数变化的强度软化规律，建立一个考虑振动频率因素的动孔压-振动次数关系计算公式，进行试验验证分析，并将该公式引入基于临界土力学理论的动荷载作用下不排水抗剪强度计算公式中，从机理上分析不排水抗剪强度随振动次数变化关系曲线的发展规律，与试验结果进行对比验证。结果表明:改进的孔压-振动次数关系计算公式能考虑振动频率的影响，在10 000振动次数下u/σ’3为0.45~0.65。建立的半经验不排水抗剪强度-振动次数关系计算公式能预测不同振动频率下，任意振动次数的不排水强度值，振动次数为10 000时不排水抗剪强度衰减到25%~80%。     

水基聚合物固化土强度增长规律研究

选用一种新型水基聚合物材料作为固化剂,研究水基聚合物掺量和失水养护温度、时间对固化土强度影响规律,建立失水率与固化土强度的关联关系。结果表明:水基聚合物会略微降低固化土早期（3 天）强度,但失水养护后期（4～7 天）强度明显提升,掺量越高,效果越明显。温度升高能提高固化土强度增长速度,提高无侧限抗压强度的终期（7 天后）强度,但会降低养护完全时的间接抗拉强度。水基聚合物固化土强度形成,主要是由于水基聚合物与土颗粒之间的氢键作用以及碳长链在土颗粒之间扩散生成网状结构形成黏结作用导致,强度增长随失水率的增长而逐渐加快。     

海南滨海浜塘区软土固结特性分析

海南滨海浜塘区软土与海洋滨海相软土、近代浜塘区软土的工程特性存在较大的差异。为了对海南滨海浜塘区软土的固结特性进行分析评价,首先通过室内试验分析了该类软土的基本工程特性,然后采用室内试验与现场监测相结合的方式,针对该类软土的固结特性展开研究。结果表明:海南滨海浜塘区软土属于粉细沙成分为主的淤泥质土,具有较低的黏聚力和较大的内摩擦角,该类软土在高地下水位条件下表现出的低强度特征与此有关;海南滨海浜塘区软土表现为中低压缩性和高渗透性,具有快速固结的特性;由于海南滨海浜塘区软土的中低压缩性和高渗透性,在堆载预压过程中其位移和孔隙水压力均维持在一个较小的水平,且孔隙水压力消散速度较快。     

初始各向异性对软土力学特性影响研究

开展固结排水剪切试验和场发射扫描电子显微镜试验研究不同沉积角度软土的宏观微观特性，并基于图像处理技术和分维理论研究初始各向异性对软土的力学特性影响的微观机理。结果表明：与不同沉积角度试样的峰值强度及初始切线模量为各向异性的，其中与沉积呈0°方向的强度和模量最高，颗粒及孔隙的形状分维数最大。形状分维数随着角度的升高而降低，复杂度随之减小，黏附力降低，以致土的强度也随之降低。孔隙定向角分布具有各向异性，初始各向异性会影响剪切作用下颗粒的重定向分布。     

双层地基的Laplace变换解法预测南京地区软土地基沉降

南京纬九路地区的河漫滩软土是淤泥和淤泥质土,具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低和流变性等特性。文章运用双层地基的Laplace变换解法,预测本地区经水泥土搅拌桩处理后的公路软土地基沉降,计算结果与沉降观测具有良好的一致性。     

广佛高速公路软土地基处理试验研究

广佛高速公路地处珠江三角洲,软土地基长度占全线的46.4％。通过现场和室内试验,提出了软土地基处理设计方案。为了验证,又在现场选择三个比较典型的软土地基断面进行垂直沉降、水平位移和孔隙水压的监控观测。并进行了软土地基的应力应变有限元计算。为今后在软土地基上修建高等级公路积累了经验。     

土壤固化剂及其工程性能研究进展

土壤固化剂能够改善土体的抗剪强度、渗透性和水稳定性等工程特性，是传统土壤固化材料水泥、石灰的新扩展，已广泛应用于软土地基加固工程。通过总结土壤固化剂的类型、材料组分、固化机理和固化特性等方面的国内外最新研究进展，提出了土壤固化剂研究方向和拟解决的关键技术问题，为土壤固化新材料的研发和工程应用提供新思路。     

软土地基就地固化工艺的试验研究与工程应用

杭州湾地区软土分布广泛，而传统软基处理措施存在施工难度大、造价成本高、弃方污染等一系列问题。结合杭州湾南岸杭甬高速三集中场地滩涂区软基处理工程实例，概述了就地固化软基处理工艺，开展了固化剂的配比与龄期对固化土强度影响的试验研究，测试了就地固化后的地基强度。结果表明，采用的6%水泥+2%石膏粉固化剂配比能够很好地满足工程需求，28 d后静力触探试验、十字板强度试验结果超过设计指标要求。     

压实黄土不同含水率理下微观结构特征

土的物理力学性质的差异或变化取决于土的微观结构.路基强度与变形的破坏,其根本原因是出自于土体内部结构的复杂性.以扫描电镜和数字图像处理系统为工具,定性和定量分析了不同含水率条件下击实黄土的微观结构特征.结果表明,不同含水率条件下,击实黄土的平均孔隙直径、平均孔隙面积和平均孔隙周长在最佳含水率下达到最小值.随着含水率的增大,击实黄土大、中孔隙的含量减小,微、小孔隙的含量增多.其微结构模型也发生相应的变化:松散集粒结构→紧密集粒结构→镶嵌结构→紊流结构→定向排列结构.     

基于回归分析的土体改良方案优化研究

为探究采用水泥石灰双掺法进行土体改良时,固化剂对土体固化效果的影响以及具体固化方案的经济效益,选择水泥含量和石灰含量为两个自变量,并以固结排水三轴试验峰值强度为响应值,利用全面试验设计方法进行试验安排,最后采用多元非线性方程进行回归分析,建立土体峰值强度与固化剂掺量之间的关系。研究结果表明:单一固化剂对土体固化效果与固化剂含量大致呈现出线性关系;双掺法进行改良时,固化剂含量与土体峰值强度呈现出明显的非线性关系,土体强度受到水泥和石灰共同影响;随着改良标准强度的改变,固化方案的经济效益机制发生改变,最优固化的方案选择依据不同;针对长沙智能驾驶测试区公路项目,改良标准强度为405.6kPa,其价格最低改良方案固化剂配比为水泥含量0%和石灰含量2.6%,对应最低改良价格为10.41元/t。     

软土路基施工沉降和稳定监测

通过对施工过程中软土路基段落进行沉降监测、水平位移监测、孔隙水压力和土压力监测等方法,确定软基处置方案合理性和施工控制过程的有效性,以保证路基强度和整体稳定性。     

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。