淤泥质粉质黏土水泥土无侧限抗压强度影响因素的正交试验研究

结合湖南省洞庭湖区某高速公路试验段的淤泥质粉质黏土地基处理工程,利用正交试验方法对该淤泥质粉质黏土水泥土进行室内配比试验,研究水泥掺入比、水泥标号及含水率等因素对水泥土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明：水泥标号对水泥土无侧限抗压强度的影响最大,其次是水泥掺入比,影响最小的是含水率。     

洞庭湖区淤泥质黏土水泥土力学性能试验研究

结合湖南洞庭湖区某高速公路淤泥质黏土软基处理工程,进行淤泥质黏土水泥改良土的无侧限抗压强度试验,研究水泥土无侧限抗压强度的影响因素、水泥土的应力应变关系和变形模量的变化规律以及试样的破坏模式。研究结果表明：淤泥质黏土水泥土的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,随着含水率的增大而减小;无侧限抗压强度增长速率随着养护龄期的增大而减小,随着水泥掺入比的增大而增大;水泥土应力应变全过程曲线可以分为加载初始阶段、塑性上升阶段、应力～应变下降阶段和残余强度阶段等4个阶段;水泥土的变形模量随着水泥土的无侧限抗压强度的增大而增大;含水率高、水泥掺入比低和龄期短的试件呈现塑性破坏,而含水率低、水泥掺入比高和龄期长的试件呈现脆性破坏。     

红黏土地区铁路工程的主要技术问题及其对策

红黏土的收缩性、裂隙性给客运专线路基工程带来的影响不容忽视。通过系统分析红黏土的主要工程特性,针对红黏土地区铁路工程中,红黏土软弱下卧层对路基稳定性的影响、不均匀地基对路基沉降和刚度的影响、收缩裂隙对边坡稳定与填挖过渡段的影响和土洞塌陷危害等主要技术问题,提出了红黏土地区铁路工程的技术措施。要加强地质调查,掌握沿线红黏土的工程地质条件,为工程设计提供可靠的依据。合理利用红黏土天然地基,采取可靠的工程措施,确保路基工程的安全稳定。加强边坡防护和支挡,设计较强的支挡结构和坡面防排水工程措施。     

干湿循环下水泥改良高液限黏土力学特性试验

对水泥掺量为4%、5%、6%、8%和10%的水泥改良高液限黏土试样进行干湿循环处理,开展三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验,研究改良土的黏聚力、内摩擦角和无侧限抗压强度随干湿循环次数的变化规律。研究结果表明：（1）内摩擦角、黏聚力和无侧限抗压强度均随干湿循环次数的增加而衰减,无侧限抗压强度和黏聚力的衰减较大,内摩擦角的衰减较小（小于10%）;(2)随着水泥掺量的增加,干湿循环作用导致的衰减效应逐渐减弱;（3）当水泥掺量为4%、5%和6%时,无侧限抗压强度和黏聚力的衰减率较大,最大衰减率均大于10%;(4)当水泥掺量大于等于8%,黏聚力和无侧限抗压强度的衰减率较小,最大衰减率均小于10%;(5)工程中可选取8%作为最优水泥掺量配置改良高液限黏土。     

高速铁路桥梁盆式橡胶支座灌浆料的研制及应用

以普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按照一定比例复配作为胶凝材料,0～1 mm的石英砂作为骨料,并掺入粉煤灰、缓凝剂、膨胀剂等多种材料,研制出一种初始流动度>320 mm、30 min流动度>300mm、2 h抗压强度>30 MPa的早强灌浆料,并成功应用于京沪高铁、郑西客运专线等多条高速铁路桥梁盆式橡胶支座安装工程中.     

影响水泥搅拌桩复合地基承载力的因素

水泥搅拌桩复合地基是用于加固饱和软黏土地基的一种较新的地基加固方法,论述了无侧限抗压强度、水泥搅拌桩的面积置换率、桩间土承载力折减系数等因素对水泥搅拌桩复合地基承载力的影响.     

无溶剂低黏度聚氨酯灌浆材料的制备研究

基于灌浆材料等体积混合要求,制备了无溶剂的低黏度聚氨酯灌浆材料。灌浆材料性能测试结果显示:固化剂为高活性含活泼氢化合物的灌浆材料黏度低,早期力学强度高;异氰酸酯为液态MDI类单体的灌浆材料力学强度和黏结强度高,并具有一定的柔顺性;随低黏度酯类降黏剂用量提高,灌浆材料的黏度、力学强度和黏结强度下降,断裂伸长率无明显变化。优化后的聚氨酯灌浆材料黏度低于50 m Pa·s,2 h拉伸强度和7 d拉伸强度分别在10 MPa和20 MPa以上,2 h抗压强度和7 d抗压强度分别在15 MPa和30 MPa以上,断裂伸长率在5%以上,湿黏结强度在2 MPa以上。同时,聚氨酯灌浆材料的可灌性好,可采用专用注浆设备长时间持续注浆,满足无砟轨道道床与路基层间离缝快速填充需求。     

粉煤灰和硅灰对高强度纤维水泥基材料力学性能影响研究

基于纤维水泥基复合材料的发展和工程应用实际,探讨不同粉煤灰和硅灰掺量对高强度纤维水泥基材料抗压强度、抗折强度以及韧性的影响。研究结果表明:粉煤灰和硅灰的掺加会显著影响高强度纤维水泥基材料的力学性能,具体优化掺量为50%的粉煤灰和15%的硅灰可以使高强度纤维水泥基材料抗折强度增强到19.5 MPa,抗压强度提高至75.2 MPa,折压比达到0.26左右,比普通纤维混凝土在抗折和抗压强度上分别提高了35%和40%,折压比也提高了6%左右,说明该优化配合比能明显增强高强度纤维水泥基材料的抗压强度、抗折强度和韧性,可为该材料的工程应用提供参考。     

膨胀土地基螺杆桩浅层断桩成因及处理方法

荆门—荆州铁路试验段路基地基加固螺杆桩浅层断桩率较高。为满足工程需要，本文分析了螺杆桩浅层断桩的原因，并根据低应变反射波法确定的断桩的位置，采用水泥灌浆+化学灌浆双液联合灌浆修复处理措施对断桩进行处理。采用水泥灌浆对宽度0.2 mm以上裂缝进行充填，采用化学灌浆对宽度0.2 mm以下水泥浆液无法灌入的微细裂隙进行充填。实践表明，双液灌浆能减少化学灌浆材料用量，节约成本，灌浆后桩基基本能达到Ⅰ、Ⅱ类桩标准。水泥灌浆+化学灌浆双液联合灌浆处理浅层断桩可以提高桩基的完整性，效果明显。     

引江济淮工程不同水泥掺量下膨胀土改性试验研究

选取引江济淮工程代表性膨胀土进行了不同掺量水泥和养护龄期的对比试验。研究结果表明:水泥掺量为2%,养护时间1 d时改性膨胀土的样品自由膨胀率从51%大幅度降低至42.3%,降低了约18%;水泥浆掺量达到7%后,改性膨胀土的自由膨胀率陡降至26.9%~32.1%,已经属于非膨胀土;加入水泥后改性土的抗压强度呈缓慢增长态势,但是3 d养护周期以内掺量为2%、4%和5%条件下改性膨胀土的抗压强度值呈现降低了8%~12%;当水泥掺量达到3%后,改性膨胀土的粘聚力和内摩擦角均大幅增加,掺量3%~5%范围内增速最大,当水泥掺量达到7%养护7 d后,粘聚力增长了194.5%,内摩擦角增加了72.2%。     

基于数学模型的半刚性基层配合比设计研究

为研究数字模型对于半刚性基层配合比设计影响,依托成都经济区环线高速公路蒲江至都江堰段主线工程,通过幂函数模型构建了1种骨架密实型、2种悬浮密实型水泥稳定材料级配,进行了3种级配的水泥稳定碎石配合比设计,并采用无侧限抗压强度试验进行验证,分析其适用性。结果表明:采用幂函数模型可以在降低水泥用量的前提下拟合满足公路路面基层施工技术细则对于极重和特重要求的级配类型,骨架密实型水泥稳定碎石混合料可以采用相对更少的水泥用量,获得较大的强度。     

改性环氧树脂在混凝土构件缺陷处理中的应用

普通环氧树脂存在易脆、收缩较大的缺点,故需要进行改性处理,以满足工程耐久性的要求.结合工程实例分析了混凝土构件缺陷产生原因,介绍了改性环氧树脂材料组合、试验等情况以及处理混凝土构件缺陷的具体施工步骤.通过用超声波对处理前后的混凝土梁和基准梁检测,表明混凝土密实度达到要求.     

黏土地层地铁隧道开挖工法的选择

在工程建设中,隧道往往穿越复杂的黏土地层。鉴于黏土体流变性、不均匀性、压缩性高、强度低、透水性差等特点,隧道需采用恰当的施工工法。文章采用有限元软件Plaxis对武汉地铁2号线一期工程25标段进行了全断面法、正台阶先拱后墙法和预留核心土法三种施工工法的对比分析。结果表明:预留核心土法在黏土地层施工中,能有效控制洞周位移和围岩塑性区的发展,并可显著改善围岩和支护结构的受力情况,是较为合理的施工工法。     

干湿循环过程中红黏土改良土路基填料试验研究

对广西红黏土改良路基填料进行干湿循环试验,比较水泥掺量、含水率、是否添加改良剂等因素对改良土耐久性的影响。红黏土水稳性差,干湿循环后出现一定程度的质量损失,而新型改良剂对提高红黏土干湿循环下的耐久性作用显著。试验结果表明:水泥掺量11%～15%、压实系数0.9、含水率高于最优含水率6%～7%时,无侧限抗压强度和质量损失率满足要求。     

基于正交设计的水泥基注浆材料配比试验研究

应用正交设计方法,以水料比、硫铝酸盐水泥掺量、硅灰掺量定为3个因素,每个因素设置了3个影响水平,按照正交表共计设计9组配比方案,并经由试验得到不同配比下注浆材料的出机流动度、90 min流动度、12 h抗压强度、1 d抗压强度、28 d抗压强度。采用极差分析,确定各影响因素敏感性,绘制直观分析图反映各因素对注浆材料流动度、抗压强度的影响,分析了各因素对注浆材料性能的影响规律。试验结果表明:当水料比为0.19,硫铝酸盐水泥掺量为13%,硅灰掺量为7%时水泥基注浆材料浆体出机流动度为385 mm,90 min流动度为350 mm,12 h抗压强度为4.8 MPa,1 d抗压强度为23.3 MPa,28 d抗压强度为86.9 MPa,均满足技术要求。     

再生集料强化方法和掺量对水泥稳定碎石性能的影响

为了评价再生集料强化方法和掺量的影响,分别采用无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度、干缩和温缩试验对水泥稳定碎石的力学性能和收缩性能进行测试.研究结果表明:掺加再生集料可以显著改善水泥稳定碎石的力学性能,但是对其收缩性能和均匀性有不利影响.采用物理磨耗和盐酸浸泡处理再生集料后,水泥稳定碎石的力学强度和收缩性能有所提高;采用有机硅树脂喷涂处理再生集料后,其力学强度几乎不变,然而收缩性能明显改善,接近天然集料水泥稳定碎石的情况.与强化方法相比,再生集料掺量对水泥稳定碎石性能的影响更为显著.再生集料压碎值与水泥稳定碎石力学强度之间并不一定具有很好的相关性.     

铁路沿线浅层覆盖型岩溶灌浆处理关键技术

目前国内还没有系统完善的用于铁路行业的浅层覆盖型岩溶治理的技术规范和标准,遇到实际问题一般参照(DL/T 5148—2012)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的坝基岩体灌浆法,存在不合理和针对性不强的问题。本文论述了控水和工程加固2种常用的覆盖型岩溶地表塌陷处理措施。基于多年实践经验,提出采用灌浆法治理浅层覆盖型岩溶地表塌陷的措施。详细叙述了钻孔、注水试验、灌浆、封孔等灌浆工艺流程,介绍了灌浆设备、灌浆方式、冒浆处理等灌浆施工关键技术。实践表明灌浆法可以根治浅层覆盖型岩溶地表塌陷问题。     

超高性能混凝土在桥梁结构中应用研究

超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)是一种新型水泥基复合材料,具有超高抗压强度、良好抗拉强度和优异的耐久性能。针对UHPC材料的优异材料性能,开展了UHPC材料在桥梁结构中的应用分析,总结了UHPC发展的限制因素,对UHPC材料价格展开因素化分析,并根据UHPC材料收缩和受力平衡理论对桥面板钢筋和桥面结构进行受力状态分析。得出了钢纤维掺量是影响UHPC经济性的主要因素,证实了由于UHPC材料的收缩性能,导致桥面板在材料产生收缩后钢筋承受压应力,桥面板承受拉应力,而通过掺碎石后UHPC收缩量减小,钢筋和桥面板受力减小。UHPC材料在桥梁主体结构、桥面板、人行道盖板、后浇带和负弯矩区等方面有着广阔的应用前景,该研究为UHPC的广泛应用和发展提供借鉴和思路。     

隧道砂卵石围岩超前小导管注浆参数优化研究

隧道砂卵石围岩具有结构松散、级配分布不均匀,透水性强的特点,在进行注浆加固地层时,应合理确定注浆参数。以甘肃省渭武高速白鹤桥隧道为工程依托,结合砂卵石地层的特点,针对单水泥浆浆液易析水、水泥颗粒易沉降、凝结时间难控制、结石体易收缩、注浆压力及小导管间距难确定等问题,通过室内注浆材料试验、改性普通硅酸盐水泥性能试验及注浆模型试验对注浆加固参数进行优化设计,并提出相应的注浆控制标准。研究结果表明,最优注浆参数为:水灰比为1∶1;水玻璃波美度为38Be′,用量为3%;悬浮剂用量为1.4%;注浆压力取0.2 MPa;注浆小导管间距取30 cm。     

聚合物快硬水泥砂浆体积稳定性研究

聚合物乳液改性硫铝酸盐水泥砂浆已在众多维修工程中应用,研究该快硬砂浆的早期、长期的体积稳定性。结果显示:通过添加塑性膨胀剂,砂浆早期处于膨胀状态,能抵消一部分后期干燥收缩;对比3种养护制度对砂浆收缩率的影响,一定湿度养护既有利于硫铝酸盐水泥水化后呈现微膨胀性,聚合物也能缓慢干燥成膜;随着聚合物用量增大,抗压强度有所降低,收缩率也呈增大趋势,聚灰比在0.2以下为宜;通过SEM观察砂浆微观形貌,聚合物薄膜与水泥结晶体形成互穿网络。