水泥土抗剪强度试验研究

水泥土是在土中掺入水泥来改善土的力学性能的一种新型材料．利用静三轴UU试验,模拟水泥土在工程中的应力状态,测得水泥土在不同水泥掺入比和龄期下的粘聚力、内摩擦角、抗剪强度．对水泥土的抗剪强度进行系统的研究和探讨,结果表明,水泥土的抗剪强度随水泥掺入比增长而增大;而当掺入比达到33％后,水泥土抗剪强度增长趋于缓慢．此外,水泥土的后期强度较大,龄期为90d的水泥土抗剪强度比28d时增长26％～38％．     

深圳软土水泥土抗压强度的影响因素研究

通过对深圳软土水泥土的水泥掺入比、龄期、土层含水量、有机质含量、水泥标号及外加剂等的试验研究,揭示了各因素对深圳软土水泥土抗压强度的影响规律,对提高水泥土强度、节约软基水泥土加固成本、优化水泥土软基加固工程设计、有效指导施工具有一定的参考价值。     

一种新型水泥固化土的试验研究

通过三轴试验、直剪试验和压缩试验,对一种掺有添加剂的新型水泥固化土进行了研究. 在100、200、300 kPa的围压下,对3种不同配方的水泥土试样：普通配方(水泥掺入量15%)、新配方(水泥掺入量11%,添加剂掺入量0.15%)和增强配方(水泥掺入量15%,添加剂掺入量0.15%)进行三轴固结不排水剪切试验,结果表明,添加剂能显著提高水泥土的强度,围压增大对普通配方水泥土强度的影响不显著,而新配方和增强配方水泥土的强度分别提高了20%和26%,新配方水泥土的峰值强度比普通配方高40％,增强配方水泥土的峰值强度又比新配方高60％;３种配方的水泥土和水泥土-土复合试样直剪试验结果表明,添加剂能显著提高水泥土的抗剪强度,且抗剪强度与垂直压力成正比,3种配方水泥土的抗剪强度-垂直压力曲线基本平行.压缩试验结果表明,添加剂对水泥土压缩性的影响不显著.根据三轴试验结果,建立了掺入复合添加剂的新型水泥固化土的本构模型,该模型摆脱了传统流动法则的束缚,经试验验证更加符合水泥土的实际情况,模型还表明主应力对塑性变形有较大的影响.     

地质条件对水泥搅拌桩桩体强度影响的试验研究

通过室内试验和现场试验,探讨了工程地质条件对水泥搅拌桩桩体强度的影响,得到如下结论:软土的颗粒越大,形成的水泥土强度越高;水泥土搅拌得越均匀,其强度越高;增加水泥掺入量和外加剂可以有效改善含有机质水泥土的强度;粉土的最佳含水量为45%～50%;土体渗透性越强,形成的水泥土强度也就越高。     

水泥外加剂对红黏土强度的影响

对桂林市雁山区某工地红黏土进行烘干,分别在不同水泥掺入比以及不同含水率下进行快剪试验。为找出水泥改良红黏土的最佳条件,研究了相同含水率条件下,红黏土的抗剪强度与水泥掺量的关系;相同水泥掺量条件下,红黏土抗剪强度与含水率之间的关系。试验表明,相同含水率下,水泥土的抗剪强度随水泥掺入比的增加而增大;而在相同水泥掺入比情况下,水泥土的抗剪强度随含水率的增加而减小。将试验数据进行直线拟合绘制图表分析,以此来找出较为合适的水泥掺量及含水率。结果表明,水泥掺入比在９％ ～１３％,含水率为４０％时,土的抗剪强度增加最为明显。     

冻结条件下水泥改良土力学特性试验研究

结合某工程水泥改良砂质粉土(水泥土)在冻结条件下进行室内试验,探讨在不同水泥掺入比、不同养护期龄、不同温度下,其无侧限抗压强度发展规律。研究结果表明,在14 d前,水泥土的抗压强度增加的比较快。在水泥掺入比、养护期龄、温度这个3个因素中温度对水泥土抗压强度影响比较明显,-10℃和-20℃条件下的水泥土抗压强度是常温条件下强度的5倍和6倍。     

新型固化剂GSC固化软土的力学性能试验研究

利用脱硫石膏及钢渣-矿渣复合胶凝材料(简称GSC)固化软土,既可以充分利用工业废渣,减少二次污染,又可以节约矿产资源,保护自然生态。通过研究在不同掺入比、不同水灰比和不同龄期时GSC固化土的无侧限抗压强度试验结果,分析了掺入比、水灰比、龄期对固化土强度的影响;同时引入似水灰比对GSC固化土后期强度进行预测。研究结果表明,GSC掺入比越大,对软土的固化效果越好,GSC固化土无侧限抗压强度随龄期的增长规律与水泥土一致但早期强度比水泥土低,当GSC掺入比高于水泥掺入比3%,在龄期达到28d后,如果GSC的水灰比小于水泥的水灰比时,GSC固化土的强度高于水泥土的强度,因此用GSC替代水泥作为软土固化剂可以满足固化土强度要求。     

水泥土变形特性试验研究

利用南京地区的淤泥质粉质粘土和砂性土两种土质水泥土,研究了水泥掺入比、龄期、含水量、外加剂等因素对水泥土变形模量和回弹模量的影响规律,从而为水泥土搅拌法加固处理软土地基及基坑支护提供了相关的技术参数和理论支持。     

纤维对水泥土加固效果影响的试验研究

将短切玄武岩纤维和水泥掺入取自长春地区的黄土中,进行无侧限抗压强度试验。主要研究纤维掺量、纤维长度对纤维水泥土无侧限抗压强度特性的影响。试验结果表明：同一纤维质量掺入比下,随着纤维长度的增加,纤维水泥土抗压强度大体呈上凸型曲线形式,曲线最终趋于无纤维掺入的水泥土强度,说明纤维分布均匀性和纤维分布密度对强度影响较大;同一纤维长度下,纤维水泥土强度随纤维质量掺入比的增大呈波浪型曲线形式发展,第1次波峰值大于第2次波峰值,曲线最终趋于某个固定值,在实际工程应用中,可采用初次波峰的掺入量进行水泥土加固,达到预期加固效果的同时,能够大幅降低工程造价;同时,要充分考虑搅拌不均匀性对水泥土强度带来的影响,且不宜采用过长的纤维进行加固,一方面容易形成集束现象,另一方面容易连挂在搅拌器械上。     

橡胶水泥土强度特性与机理的试验研究

为了改良水泥土,提出将土、橡胶粉、水泥等强制搅拌形成新型水泥土复合体-橡胶水泥土(RCS).通过对橡胶水泥土应力-应变曲线、无侧限抗压强度的试验测试,得到了水泥掺量、橡胶粉掺量、橡胶粉粒径等因素对橡胶水泥土强度的影响并分析了内在机理.橡胶水泥土的应力-应变曲线发展基本经历弹性、弹塑性及塑性3个阶段,峰值应变高于水泥土.橡胶水泥土强度随着水泥掺量的增大而提高,随着橡胶粉掺量的增加而降低;粒径对橡胶水泥土强度的影响与水泥掺量有关,可能存在最优粒径问题.试验表明橡胶粉在水泥土中充当软性弹性体的作用,能够缓和内部原生裂纹的发生与扩展,因而改善和提高水泥土的塑性变形性能.     

季节冻土区黄土抗剪强度变化特征及其影响因素

黄土作为一种特殊的土质,其力学特性极易受水热效应的影响。为研究温度、压实度、含水率等因素对季节冻土区黄土抗剪强度的影响,以中国西部典型的兰州黄土为研究对象,通过低温三轴试验,探讨温度、压实度、含水率的变化对冻结兰州黄土抗剪强度的影响。结果表明：冻结兰州黄土的黏聚力及内摩擦角随着温度的降低呈升高趋势,其中,黏聚力受温度的影响较大,而内摩擦角受温度的影响相对较小;冻结兰州黄土的黏聚力及内摩擦角随着土体压实度的增加而增大;对于含水率,由于土体中冰晶以及未冻水会使土骨架自身强度以及土颗粒与冰之间的胶结力发生变化,以土体最优含水率为分界点,分界点两边的冻结兰州黄土抗剪强度呈相反的变化趋势。由此可知温度、压实度及含水率会对冻结兰州黄土的抗剪强度产生较大的影响,在有黄土覆盖层的季节冻土区工程建设中应充分考虑。     

陕西泾阳南塬黄土滑坡滑带土残余剪切强度特性

为探求陕西泾阳南塬高速远程黄土滑坡的复活机理,从大型黄土滑坡滑带采集原状黄土试样、古土壤试样(原状土),部分制备重塑试样(重塑土),进行不同体积含水率下的反复剪切试验,从而获得滑带土残余剪切强度指标与体积含水率、黏粒含量之间的关系。结果表明:原状土和重塑土的剪应力-位移曲线均为硬化型; 在不同的垂直压力下,原状土和重塑土的残余剪切强度差值变化较大; 当剪切强度达到峰值强度以后,随着剪切位移的继续增大,原状土和重塑土的残余剪切强度都有一定程度的损失,这种损失因垂直压力的不同而不同; 对同类土,通过反复剪切试验获得的内聚力和内摩擦角随体积含水率的增加而降低; 相关性分析表明,该区滑带土的黏粒含量较低,对残余剪切强度的内摩擦角影响很小,尤其是当天然体积含水率较低时,体积含水率的变化对残余剪切强度的影响远远大于黏粒含量的影响。     

基于神经网络模型的预拌流态土剪切特性研究

为充分利用工程弃土，将其与固化剂和水充分拌和，制备一种回填后无需压实且工程性质良好的新型填筑材料。依托南京某基坑肥槽回填工程，对不同配比的预拌流态土进行直剪试验，研究预拌流态土的剪切特性，基于神经网络模型开展了预拌流态土剪应力-剪切位移预测研究。结果表明：预拌流态土剪应力-剪切位移曲线类型受水泥配合比、养护龄期和垂直压力影响；预拌流态土的抗剪强度和粘聚力受水灰比、垂直压力、养护龄期、水泥配合比影响；预拌流态土剪应力-剪切位移神经网络预测模型对抗剪强度的预测具有较高的精度。     

高液限土和煤系土抗剪强度的水敏感性比较研究

为研究分布在广梧高速公路沿线的高液限土和煤系土的水敏感性,通过常规直接剪切试验测定了不同含水状态高液限土和煤系土试样的抗剪强度,对比分析了含水量对两者抗剪强度的影响,并探讨了实际工程中应对高液限土和煤系土问题的策略.研究结果表明:高液限土和煤系土的抗剪强度均与起始含水量具有明显的相关关系,起始含水量越大抗剪强度越小.随着含水量的增大,高液限土黏聚力的对数与含水量成线性关系减小,其内摩擦角则先小幅减小,后急剧减小.随着含水量的增大,煤系土黏聚力变化具有显著的分段性:先小幅减小,后大幅减小,且其对数与含水量成指数关系.含水量变化对煤系土内摩擦角的影响较小.粒组成分的不同是导致高液限土和煤系土水敏感性不同的主要原因.     

污水环境对水泥土力学性能的影响试验研究

由于多数地下水泥土工程直接与地下腐蚀性介质环境接触,必将导致水泥土材料的逐步劣化甚至失效破坏。以某市区工地附近明渠排放的污水作为侵蚀性介质,制作了不同水泥掺量的水泥土试件,通过对比试验,研究了污水环境和清水环境下不同水泥掺量、不同龄期的水泥土抗压强度和抗剪强度。结果表明,在污水或清水环境下,相同水泥掺量水泥土30 d龄期的抗压强度几乎相等,随着龄期的增加其抗压强度均逐步增大,但污水环境下其抗压强度增长的幅度明显小于清水环境,90 d后清水环境的水泥土抗压强度不再增长,而污水环境的抗压强度开始降低;污水环境和清水环境下的水泥土内摩擦角和黏聚力随龄期、水泥掺量的增加均逐步增大,污水环境下龄期90 d后的内摩擦角和黏聚力均开始降低。     

水泥改性膨胀土试验研究

以水泥为改性材料对中强膨胀土进行改良,对不同掺灰量膨胀土的界限含水量、自由膨胀率、击实性、抗剪强度等进行了室内试验研究。结果表明,随着水泥掺量增加,膨胀土的胀缩性显著改善。     

恩施红层砂岩细粒土工程特性对比的试验研究

以恩施地区广泛分布的红砂岩细粒土为例,通过室内试验,对比分析了5种典型红砂岩细粒土在天然密度、天然含水量、颗粒级配、最优含水量及抗剪强度等物理、力学特性方面的差异,并探讨了物理性质参数与力学性质参数的内在联系. 结合工程实例,通过数值模拟方法获得不同红砂岩细粒土作为填料时路基的沉降特性,探讨了产生沉降差异的原因. 结果表明:上述红砂岩细粒土的物理、力学性质有差别,作为填料时路基的沉降量有显著差异,建议施工过程中选取土料时加以区分.     

水泥固化淤泥质土-砂混合软土的工程特性研究

以井睦高速花岗岩地区的水泥固化淤泥质土-砂混合土为研究对象,通过无侧限抗压强度试验,研究了含砂水泥固化土的工程特性,得出了含砂量和龄期对其强度和变形特性的影响机制.试验结果表明:水泥掺入比一定时,增加含砂量,含砂水泥固化土强度呈峰值点趋势增长,即存在最优含砂量且具有随水泥掺入比增加而增大的内在规律;当水泥掺入比为12%和20%时的最优含砂量分别是30%和40%.水泥固化土的应力应变曲线均存在明显的峰值,属加工软化型;含砂量对其强度和变形特性的作用机制主要是置换作用、团粒化及填充作用、约束作用、减水作用和分散作用,说明采用水泥固化淤泥质土-砂混合软土具有优越性.     

水泥灰土特性的试验研究

目的为提高灰土的早期强度、增强其水稳定性，扩大工程应用范围．方法将水泥作为一种活性外加剂以不同比例掺入到灰土中对其进行改性．对相同养护条件下的纯二八灰土试样及掺入不同体积分数的水泥灰土试样进行了无侧限抗压强度试验和三轴不固结不排水强度试验研究，并将试验结果进行了整理与比较．结果得到了水泥灰土的强度与龄期、水泥掺入量、含水量、围压、养护条件等因素的关系，浸水后的强度和稳定性与龄期的关系以及相对干同等条件下的纯二八灰土试样的强度增长率等．结论从试验结果分析可知。利用水泥改性后，灰土的早期强度增长能力和水稳定性获得了明显提高．因此，可认为水泥是一种良好的灰土改性外加剂，值得在工程应用中加以推广．     

人工制备有机质固化土力学特性试验研究

为了探讨有机质对水泥固化土物理力学特性的影响以及固化剂XGL2005的固化效果，在软土中添加腐植酸配制得到了不同有机质含量的人工有机质土，并进行了液塑限试验；另外，对单掺水泥固化与水泥添加固化剂XGL2005复合固化有机质土进行了无侧限抗压强度对比试验.试验结果表明,人工有机质土的液限以指数形式增长，塑限则呈线性形式增加；随着固化土中有机质质量分数的增加，固化土的强度呈对数形式下降；而随着固化剂XGL2005掺量的增加，固化土的强度呈幂函数形式增长；固化剂XGL2005可有效消除有机质的不利影响，显著增强水泥固化有机质土的效果.在分析水泥质量分数、固化剂掺量(质量分数)和龄期对强度影响规律的基础上，通过回归分析建立了既可考虑有机质质量分数对强度削减的影响，又能考虑水泥质量分数、固化剂掺量(质量分数)和龄期对强度增强影响的预测模型.