土壤稳定机械理论与计算

第一讲概论利用石灰、火山灰来加固和改良土壤的技术至少已有5000年以上的历史了。由于低廉的成本和提高土壤强度的良好效果,土壤稳定技术在现代基础建筑工程,特别是道路建筑中获得了广泛的应用。在高等级公路的修筑中稳定土已经成为普遍采用的基层和底基层,甚至路基改良的材料。在外国还直接采用沥青稳定土     

路邦EN-1固化剂稳定土路用性能试验研究

针对黑龙江省齐齐哈尔地区讷河一带砂石材料匮乏这一问题,采用粘土作为基层材料,用美国路邦EN-1固化剂进行加固,并对加固土的路用性能进行对比研究。在分析原材料物理性质基础上,对石灰剂量为3%~9%范围内不同配比的石灰粘土和掺入0.018%路邦EN-1的石灰粘土进行无侧限抗压强度试验,根据强度变化规律确定固化剂稳定土的最佳石灰用量为5%。在此基础上对5%石灰稳定土、9%石灰稳定土和5%石灰固化剂稳定土进行水稳定性试验、抗冻性试验、干缩和温缩试验,计算出干缩抗裂系数和温缩抗裂系数,并利用干缩抗裂系数和温缩抗裂系数对上述3种材料进行了抗裂性能评价。研究结果表明:5%石灰固化剂稳定土的稳定性和疲劳抗裂性能明显优于5%石灰稳定土和9%石灰稳定土,可以用作寒区道路基层材料。     

季冻区半刚性基层材料工程特性试验研究

以季冻区道路的半刚性基层为背景,对石灰稳定土和二灰稳定土的最佳干密度、无侧限抗压强度和冻胀量进行了研究。经过试验得出季冻区石灰稳定土基层中石灰剂量为14%~16%时强度相对较大,是抑制冻胀发育的最佳石灰剂量;影响二灰土强度的首要因素是二灰用量,季冻区二灰稳定土基层的合理二灰含量约为30%,二灰比1 2(石灰粉煤灰土=10 20 70)为季冻区二灰土最佳配合比,该配合比强度大,抑制冻胀发育效果较好。     

P稳定剂稳定土性能研究

文章对P稳定剂稳定土和石灰稳定土的路用性能进行了对比分析。结果表明:P稳定剂利用双电层理论稳定土,在无侧限饱水抗压强度、水稳定性、冻稳定性、劈裂强度、抗压回弹模量及温缩系数等性能方面表现出优于石灰稳定土的品质;工艺简单;是一种较好的公路工程稳定土材料。     

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。     

土壤稳定的新工艺

尽管土壤稳定的作用已被认识很多年 ,但其施工潜力我们所熟知的只是过去 1 0年来大功率、专用稳定土拌和机 /再生机出现以后的事。本文分析了生石灰或熟石灰加入到土壤中的物理及化学作用及其现代化机械在土壤稳定中的实际应用。本文针对潮湿天气条件下 ,将土壤稳定作为加快施工进度的手段提出建议。通过土壤稳定 ,一般施工中应该去除或废弃的饱和的或不适用的粘性土的含量将大大降低。另一个显著作用是通过土壤稳定 ,能获得均匀而稳定的路床 ,从而为上部铺层提供均匀、稳定的支撑 ,进而增加铺层的寿命。采用石灰和粘土混合物作为建筑材料可…     

土壤固化剂在天津空客A320工程道路中的应用研究

文章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:现场土添加4%石灰和路邦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%石灰和路邦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%石灰和路邦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,可以为道路施工中的质量控制提供参考。     

海相稳定土性能的室内试验研究

采用石灰(CH)、水泥(PC)和石灰+水泥(PC+CH)作为稳定剂稳定海相土,对各稳定土进行室内无侧限抗压强度、水稳性能和抗冻融性能测试,以探讨不同稳定剂稳定海相土的效果。试验结果表明,PC+CH稳定海相土强度最高,PC稳定土次之,CH稳定土强度最低。PC+CH稳定海相土的水稳性能最优,各龄期下水稳系数均大于0.95,而PC稳定土水稳性最差,水稳系数均小于0.6。PC+CH稳定海相土的抗冻融性能最优,30次冻融循环后稳定土强度下降23%,而CH稳定土抗冻融性能极差,30次冻融循环后稳定土强度下降100%。因此,PC+CH作为稳定剂比其余两种稳定剂更适用于海相土的稳定,PC+CH稳定海相土可作为路基填料使用。     

简易机场跑道基层快速加固试验研究

通过掺入化学添加剂对水泥稳定细粒土进行改善,用高分子化学土壤稳定剂拌入西安黄土,提高了稳定土的早期强度和适应性,并得出了简易机场跑道基层的材料配比方案,为简易机场的快速修建提供了条件。     

AFS稳定细粒土结合料的性能与应用

AFS是由石灰、粉煤灰、激活剂配制的一种新型细粒土结合料。本文研究AFS对细粒土和细粒土质砂砾的稳定作用，并与水泥、石灰稳定土的强度进行了对比。结果表明AFS稳定土强度优于水泥、石灰稳定土。AFS适应于稳定细粒土，也可用于稳定细粒土质砂砾。实际工程应用表明，AFS稳定土作道路基层具有良好的工程应用性。     

闷灰路拌法工艺在石灰土基层施工中的应用

石灰稳定土基层是市政道路基础设施中一种常用的结构形式,主要起改善土体、增加稳定性的作用,具备一定的强度,一般作为道路的基层和底基层。该文介绍了施工石灰稳定土基层时的一种"一次掺灰闷料、二次补灰路拌"的新型施工工艺,以及这种新工艺对石灰稳定土施工中所带来的实际效果。新工艺体现了良好的经济效益和社会效益,可供同类工程参考。     

矿渣粉稳定黄土强度试验及机理分析

针对公路工程石灰稳定黄土早期强度低、耐久性能差及水泥稳定土成本高、施工质量控制难等问题,利用矿渣粉,并掺加激发剂和粉煤灰,综合稳定黄土。按照无机结合料稳定土试验,进行了矿渣粉、石灰和水泥稳定黄土无侧限抗压强度试验,并进行比较。结果表明:同等稳定材料掺量条件下,矿渣粉稳定黄土7 d抗压强度要明显高于石灰稳定黄土,与水泥稳定黄土同期抗压强度相当,而矿渣粉稳定黄土性能价格比最高。分析了矿渣粉稳定黄土机理,认为矿渣粉在激发剂和粉煤灰共同作用下,活性得到充分发挥,产生复合胶凝效应和填充增强效应,提高了土体的7 d抗压强度,并提出矿渣粉稳定黄土机理框图。     

无机结合料稳定黄土技术适应性研究

选取4种不同塑性指数的黄土为研究对象,分别采用水泥和石灰对其进行加固处理,通过室内试验,测定水泥加固土和石灰加固土在同一压实度下的无侧限抗压强度和渗水系数,对比分析两种加固土的主要性能差异,并提出适宜用水泥加固的黄土的塑性指数范围。试验结果表明:无机结合料稳定黄土的强度、隔水防渗性与黄土的塑性指数、固化剂类型及掺入量密切相关。当黄土的塑性指数介于7~17时,随着水泥掺入量的增加,水泥加固土强度会逐渐提高,其渗水系数逐渐减小;当黄土的塑性指数低于7时,水泥加固土的强度仍随水泥掺量的增加而提高,其渗水系数却逐渐增大。同一掺入量条件下,与水泥加固土相比,石灰加固土的无侧限抗压强度较低,但其渗水系数呈逐渐增大趋势,说明水泥对黄土的固化效果优于石灰的固化效果。无论从强度还是隔水防渗性角度考虑,黄土均存在一个比较合理的塑性指数范围(8.5~9.5),更适宜用水泥对其进行加固。研究成果为扩大无机结合料稳定黄土的适应范围提供了重要依据。     

石灰铁尾矿砂稳定土工程特性研究

对石灰铁尾矿砂稳定土和传统二灰土的物理力学性能进行了对比试验研究,得出了石灰铁尾矿砂稳定土作为路面底基层材料的配合比方案,揭示了石灰铁尾矿砂稳定土的强度形成机理.室内试验和工程检测结果表明:石灰铁尾矿砂稳定土的强度指标随着龄期而增长,满足高等级公路路面底基层的强度要求,其作为路面底基层材料具有良好的适用性.     

工业废钢渣在公路基层建设中的应用

工业废钢渣在国外利用率近100%,而我国只有国外的一半,且我国常用的石灰土、二灰土结合料普遍存在着早期强度增长慢等问题.通过工业废钢渣稳定土的试验研究,可以有效解决此类问题;同时,分析了工业废钢渣稳定土的强度形成机理,并对工业废钢渣稳定土和石灰稳定土的无侧限饱水抗压强度、水稳定性、冻融稳定性、低温收缩性和疲劳耐久性等路用性能进行了对比分析.结果表明,工业废钢渣稳定土可以改善路面基层使用品质,延长使用寿命,具有较好的经济和社会效益,是一种性能优良的半刚性混合料,适宜做高等级公路的半刚性基层.     

土壤加固剂加固土的研究

分析了土壤加固剂加固土的强度形成机理。系统研究了加固剂加固土的抗压强度、水稳定性，冻稳定性，收缩性能和疲劳耐久性等路用性能。并与石灰加固土的路用性能进行了对比分析，结果表明：土壤加固剂加固土是一种优良的路面基层材料。     

石灰稳定土配合比设计及试验研究

结合陕西某技术学院环校公路石灰稳定土底基层施工,介绍了石灰稳定土配合比设计的试验方法和步骤,通过试验确定了石灰稳定土的最大干密度和最佳含水量,采用最小二乘法原理对试验数据进行分析处理,确定了最佳石灰剂量.     

粉煤灰对电石渣稳定黄土的性能改善分析

为了提升电石渣稳定土(Carbide Slag Stabilized Soil, CS)的性能,以电石渣稳定粉黏质黄土为研究对象,分析了掺入不同比例粉煤灰对电石渣稳定土无侧限抗压强度、劈裂强度,以及抵抗干湿循环、冻融循环性能的改善效果,并讨论了胶土比对性能的影响。结果表明：电石渣-粉煤灰稳定土(Carbide Slag-fly Ash Stabilized Soil, CFAS)在相同养生龄期条件下强度明显高于电石渣稳定土,可以达到规范中道路基层、底基层关于石灰-粉煤灰稳定土的技术要求。粉煤灰的掺入,可以有效提高试件的冻融残留强度比,使冻融质量损失降低;同时可以提高软化系数,降低在干湿循环过程中的强度损失率,即增强电石渣稳定土抵抗干湿循环的能力。同时总的胶土比也是影响稳定土加固作用的重要因素,最优胶土比为20%。     

石灰粉煤灰稳定土底基层、基层施工要点

介绍石灰粉煤灰稳定土用于底基层、基层中的施工要点及施工方法,但如何提高压实度及石灰粉煤灰稳定土的强度和收缩变形还有待进一步研究。     

路基石灰稳定土的强度特征与干湿循环损伤效应

为研究干湿循环作用对路基石灰稳定土填料的力学性能的影响及机理,首先开展石灰稳定土的击实试验以确定最优石灰掺量,然后对不同含量的石灰稳定土试样进行无侧限抗压强度试验,结合扫描电镜试验分析强度改性的微观机理。结果表明:石灰掺量为6 %的土样最大干密度达到峰值,密实度最优;干湿循环作用造成石灰稳定土力学特性的显著下降,随着干湿循环从零增至10次的过程中,石灰稳定土的无侧限抗压强度、弹性模量逐渐衰减,且养护28天的强度指标明显高于养护7天的试样;随着干湿循环次数增加,石灰稳定土内部孔隙的数量不断增加,尺度不断扩大;由微观图像发现石灰稳定土中的孔隙在干湿循环中逐渐扩大,密实度逐渐下降。