粉煤灰-剑麻纤维复合改良膨胀土强度及裂隙发育特性

为研究粉煤灰-剑麻纤维复合改良膨胀土的效果和机理，以汉中某地膨胀土为研究对象，分别开展了素膨胀土、粉煤灰改良土和粉煤灰-剑麻纤维复合改良土的无侧限抗压强度试验和干湿循环试验。试验结果表明：粉煤灰改良土和粉煤灰-剑麻纤维复合改良土均能有效提高土体的无侧限抗压强度和抗变形能力，但复合改良效果更好，且最优配比为：粉煤灰质量含量9%，剑麻纤维质量含量0.4%，长度20 mm。无侧限抗压强度试验中，素土和粉煤灰改良土试样均出现明显的宏观剪切破裂面，而复合改良土试样呈近似“塑性鼓胀破坏”特征，出现剪切破裂带。多次干湿循环后，素土发育的裂隙具有直、宽、长的特征，粉煤灰改良土和复合改良土发育的裂隙具有细、密、短的特征，其中复合改良土发育的裂隙最细小且再次吸湿后易闭合。相同干湿循环次数下，3种试样的表面裂隙率大小关系为：复合改良土<粉煤灰改良土<素土，说明膨胀土中掺入粉煤灰和剑麻纤维能有效抑制裂隙的发育及扩展，采用粉煤灰-剑麻纤维改良膨胀土是可行的。研究结论可为膨胀土路基工程和边坡防护等工程中的设计和施工提供参考。