原状和重塑软土力学特性的比较研究

为了研究结构性对土的力学特性的影响,对上海淤泥质软黏土的原状样和重塑样进行了等向压缩、排水剪切试验。试验结果表明:在固结压力相同时,原状样比重塑样具有更大的孔隙比、压缩指数Cc和膨胀指数Cs;原状样的应力—应变—体变曲线与剪切围压密切相关,而重塑样的应力—应变—体变曲线却不受剪切围压影响;相同剪切围压时,得到的重塑样强度高于相应原状样的强度,这是由于原状样的孔隙比大于重塑样的孔隙比造成的。     

粉煤灰生石灰加固吹填淤泥质土的试验研究

在吹填淤泥质黏土中掺入不同比例的生石灰和粉煤灰,对不同掺入比的固化土进行无侧限抗压强度试验,分别测定不同龄期固化土强度。根据结果分析加固效果、确定合理的掺灰比,并与常用固化剂比较加固效果。结果表明,当生石灰的掺量一定时,粉煤灰的掺量在15%左右时无侧限抗压强度达到峰值,粉煤灰掺量一定时固化土无侧限抗压强度随着生石灰掺量增大而增大。替代水泥、生石灰等常用固化剂,采用掺入15%粉煤灰与10%生石灰混合固化剂加固吹填淤泥加固效果明显,粉煤灰与生石灰混合加固是一种既经济又环保的加固吹填淤泥方法。     

黄河淤泥制备黏土基墙体材料性能研究

分析了黄河淤泥的特性,通过离子交换激发黄河淤泥活性,讨论了不同激发剂的活化效果.以活化土为主要原料,掺入无机固化剂、有机固化剂及黄麻纤维制备黏土基墙体材料,并研究了固化强化措施对其性能的影响.结果表明,2％的复合激发剂(水玻璃/氯化钙=1/1)能有效活化黄河淤土,采用活化土∶无机固化剂∶砂=65∶25∶10的配合比,辅以1.8％聚丙烯酸钙和0.8％的黄麻纤维即可制备出满足MU10等级要求的黏土基墙体材料.     

某跨海大桥淤泥质黏土工程地质特性试验研究

基于某跨海大桥淤泥质黏土的土工试验数据,分析了该类土的天然含水量、孔隙比、液限、塑性指数及抗剪强度等物理力学性质指标。通过对淤泥质黏土的物理力学性质指标进行线性回归分析,总结归纳了指标间的内在联系和规律,并计算得到了各参数间的关系式,对该地区类似工程中的淤泥质黏土物理力学指标快速确定及地基加固设计等具有一定的参考和指导价值。     

动力排水固结法在大面积深厚淤泥软基加固处理中的应用

结合广州南沙泰山石化成品油库区大面积深厚淤泥软土地基加固处理工程,探讨动力排水固结法处理高含水率、大孔隙比淤泥地基的基本原理、设计参数和施工工艺.对不同区域的孔隙水压力、土压力、分层沉降进行监测,利用标准贯入试验、十字板剪切试验、静力触探试验和载荷试验等原位测试手段对施工过程和加固效果进行检测.根据现场试验数据,分析动荷载作用下淤泥质土的孔隙水压力、土压力和土体沉降的发展规律.测试结果表明:土压力变化、土体沉降与孔隙水压力的变化具有很好的相关性,随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度不断提高,工后沉降大大降低,土体达到超固结状态.研究表明,"动静结合,先轻后重,逐级加能,少击多遍,逐层加固"的施工工艺,结合空间网状排水体系(由水平排水体+竖向塑料排水板+土体微裂隙排水系统组成),对处理大面积深厚淤泥质软土地基加固效果明显,土体的物理力学性能大大改善,各项指标均能达到或超过设计要求,该法在地基处理工程中具有良好的应用前景.     

淤泥质粉质黏土电化学改性加固现场试验

本文针对大连东港地区某工程的淤泥质粉质黏土进行电化学改性加固试验,阐述了电化学改性加固机理,提出了电化学改性加固实际加固区的计算公式和电化学能耗计算公式;最后通过轻便触探试验N10结果,表明电化学改性加固后,淤泥质粉质黏土的承载力特征值得到了大幅提高,龄期达到21d时,土体承载力特征值相比于加固前平均提高160%。试验结果表明淤泥质粉质黏土的化学改性加固试验具有良好的试验效果,改性加固后的淤泥质粉质黏土承载力提高幅度较大,满足工程需要。     

土聚合物固化剂在道路路基加固工程中的应用

通过对土聚合物固化剂试验与研究,介绍土聚剂灌浆材料的性能及采用土聚剂灌浆材料进行道路路基加固的操作工艺。经芜湖市纬九路道路加固工程中的试点应用,表明土聚合物固化剂具有良好的物理力学性能,施工操作简便,是一种改善软弱路基、提高承载能力的较为理想的路基加固材料。     

硫氧镁水泥复合固化剂加固淤泥质土的试验研究

针对淤泥质软土含水量高、强度低、有机质含量高的特点,以节能、环保的硫氧镁水泥为主固化剂,开展镁质水泥复合固化剂加固淤泥质土的室内试验研究。首先通过分析有机质、含水量及镁质水泥掺量对淤泥质土固化效果的影响,确定硫氧镁水泥固化软土试验的基准配比,再通过双掺试验确定水玻璃、熟料和硅灰作为复合固化剂的外加剂。然后,以固化土的7d无侧限抗压强度为评价指标,设计三因子五水平的中心组合试验,结合响应面法研制了最优硫氧镁水泥复合固化剂TZ18,最后通过电镜扫描技术分别对普通硅酸盐水泥固化土、硫氧镁水泥固化土以及TZ18固化土的微观结构进行对比分析,结果表明:与同一龄期下的前2种固化土相比,TZ18固化土生成的水化产物更多,颗粒间联结更强,微观结构特性更稳定。     

河道淤泥电渗-固化室内试验研究

为达到河道淤泥的排水减量和加固强度要求,缩短加固处理工期、降低综合处理成本,进行单一电渗、单一固化、模拟电渗-固化的室内对比试验,研究不同通电电流、不同固化剂掺入比、固化龄期等因素对宁波河道淤泥加固效果的影响。同时结合扫描电镜探究了加固土的微观特征变化,并进行加固机理分析。研究结果表明：采用较低的通电电流可降低综合处理成本、处理效果更均匀;固化剂掺入比在6%~10%的范围内,掺入比越高,电渗-固化联合处理相对于采用单一固化加固能够提升的强度幅度更明显;采用相同的固化剂掺入比,电渗-固化联合处理更有利于胶结物和水化产物的生成,电渗排水作用对固化土后期强度增长起到重要作用。     

聚丙烯酰胺改性石灰固化吹填土固结特性研究

吹填土加固技术成为当前软基处理的一项技术难点。石灰等固化材料的掺加提升了吹填土的抗压、抗剪强度,但降低了其抗变形能力。通过添加不同掺量的聚丙烯酰胺,利用室内一维固结压缩试验探讨其对石灰固化吹填土的固结特性的影响,并对固结后的土样进行了压汞试验分析,探讨了微观孔隙特征与宏观变形特性的相关性。研究表明:聚丙烯酰胺可以有效改善石灰加固吹填土的抵抗变形能力,改善其脆性破坏的特点;聚丙烯酰胺掺加增强了石灰加固吹填土体的结构性特征,结构屈服应力较单一石灰添加提高了54%;聚丙烯酰胺的增加提高了石灰固化吹填土的固结系数,且掺加量越大,固结速率的提升幅度越大;聚丙烯酰胺、石灰的组合掺加可以改善吹填土固结后的孔径分布特征,相同石灰掺加量下,随着PAM含量的增加,加固土体的大直径孔隙的含量不断增多,渗透性增强,固结速率增大,微观孔隙特征与宏观变形特性保持了内在的一致性。     

纳米材料改性淤泥质土试验研究

以湖州地区淤泥质黏土为研究对象,针对其有机质含量高、初始含水率大的特点,以传统无机材料水泥为主固化材料,以7d和14d无侧限抗压强度为评价指标,研究不同纳米材料对淤泥质土的固化效果,为纳米材料在公路工程中的应用提供科学探索。     

Pore and compression characteristics of clay solidified by ionic soil stabilizer

It is of great significance to study the soil pore structure for soil reinforcement and ground treatment because it can be used to evaluate the solidification effect and explain the curing mechanism. The pore and compression characteristics of clay from Wuhan in China before and after solidification by ionic soil stabilizer (ISS) in different soil initial states were studied by the use of standard consolidation test, environmental scanning electron microscope analysis, specific surface area (SSA) test, and analysis by PCAS software. Results show that the influence sequence of soil initial states on the change of pore characteristics and ISS-solidification effectiveness was as follows: reducing initial water content + remolding soil > reducing initial water content > remolding soil > natural soil with high initial water content. Besides, loading can also increase the solidification effect. Compared to random and chaotic pore directions of natural clay, remolded solidified clay had a more certain direction after curing and compression. In addition, the total pore number and SSA decreased from 1190 to 756 by 36.47% and 109.690 m²/g to 87.837 m²/g by 19.92% respectively. Results indicate that ISS-clay solidification effect in practical engineering is closely related to the soil initial pre-curing state and can lead to the change of pore direction, decrease of pore number, reduction of pore size and porosity, and formation of larger aggregates.

     

宁波软土结构性成因及其对工程特性影响的研究

土结构性对工程特性具有重要影响。通过内、外因对宁波软土结构性的成因进行分析以及单向固结试验和常规三轴固结不排水试验,对比宁波地区典型淤泥质软土原状土与重塑土的试验结果,系统对其结构性引起的压缩特性、孔压特性以及强度特性进行研究,以分析结构性对宁波软土工程特性的影响。最后根据试验成果提出在该地区软土本构模型研究中应注意考虑的问题。     

生活垃圾焚烧炉渣集料处治土性能与处治机理

为研究生活垃圾焚烧炉渣集料(BAA)对土的处治效果和机理,采用X射线衍射仪(XRD)分析了BAA的化学组成和矿物组成,测定了BAA处治淤泥质土和粉质黏土的承载比(CBR)、无侧限抗压强度和回弹模量,分析了BAA掺量、BAA养生龄期、饱水和干湿循环条件等因素对处治土强度和变形特性的影响,探究了BAA对土的处治机理.结果表明:随着BAA掺量的增加,养生龄期的延长,2种处治土的CBR值、回弹模量和水稳定性均呈增大趋势;BAA对粉质黏土性能的提升效果优于对淤泥质土性能的提升效果;BAA的摩阻效应及其提供的水硬特性和火山灰反应是处治土性能提升的主要原因.综合考虑,推荐采用高活性BAA对土进行处治,并适当提高BAA掺量,延长养生龄期.     

动力排水固结法对软土力学特性影响的试验研究

本文结合某软土工程地基处理实践 ,从室内试验和现场试验两方面分析了动力排水固结法处理淤泥类软土时 ,软土的结构性和触变性对其力学特性的影响。从而论证了正确认识软粘土的上述固有属性对有效加固淤泥类软土地基的重要性。     

基于SEM和MIP试验结构性黏土压缩过程中微观孔隙的变化规律

 为探求土体在变形过程中微结构形态的演化规律,对湛江结构性黏土进行室内压缩试验,通过真空冷冻升华干燥法对天然土和压缩后土制样,进行扫描电子显微镜扫描试验和压汞试验,基于灰度计算土的三维孔隙率,分析压缩过程中微观孔隙的变化规律。结果表明,较二值化处理获得的二维孔隙率,三维孔隙率物理意义明确,求取方法简单,有较高准确性。湛江天然黏土孔径为1.0～0.1 μm的小孔隙组占优,其孔隙体积占总孔隙体积的73%。压缩过程中,P＞?k前,各孔径组分变化甚微。P＞?k后,随压力的增大,小孔隙含量表现为先增加后降低。各孔隙组对外力的敏感度与孔隙体积含量正相关。由于压汞过程存在“瓶颈”效应,其结果可能会夸大小孔隙的分布密度而低估大孔隙的分布密度。结构性黏土压缩过程中微观结构形态的演化可分为结构微调、结构破损、结构固化3个阶段。该研究有助于深入了解土的变形机制,为结构性土的工程设计提供科学的依据。     

固化剂水泥稳定土基层沥青路面结构数值分析

采用路邦固化剂水泥稳定土作为某高速公路路面结构的基层材料,应用三维有限元软件计算了该路面结构在四种典型车型额定荷载、欠载、超载等荷载工况作用下的力学响应,重点分析了路面弯沉和水平、竖向应力等数据。结果表明:采用路邦固化剂水泥稳定土作为基层材料的沥青路面结构具有较强的路面承受能力,采用固化剂作基层稳定材料是可行的。     

南京及邻近地区新近沉积土的动剪切模量和阻尼比的试验研究

通过对南京及其邻近地区河漫滩相成因的粘土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉细砂等6类新近沉积土的自振柱试验，详细地探讨了围压大小、剪应变水平、土的颗粒组成和结构性对这6类新近沉积土的剪切模量G及阻尼比λ的影响。通过与Seed和Idriss建议的砂土G／Gmax-γ和λ-γ曲线变化范围的对比，结果表明，不能将粉质粘土与粉砂互层土简单地当作砂土或粉质粘土对待。通过试验和理论分析，给出了南京及其邻近地区6类新近沉积土动剪切模量和阻尼比随剪应变变化的平均曲线的拟合曲线、包络线及其参数的推荐值，对实际工程具有一定的借鉴作用。     

柱撑粘土的孔结构分形特征研究

柱撑粘土是一种层间距可调节的多孔材料,孔隙结构与材料的诸多性能密切相关。为此,本文采用小角X-射线衍射、N2吸附法表征了粘土和Al、Ti柱化剂改性的柱撑粘土孔结构和比表面积,并采用分形几何的方法探讨了改性后两种柱撑粘土孔隙结构的分形特征。     

Effect of curing,capillary action,and groundwater level increment on geotechnical properties of lime concrete:Experimental and prediction studies

Lime concrete and lime treatment are two attractive techniques for geotechnical engineers.However,researches have rarely been carried out to study the effects of moisture and capillary action due to increasing groundwater level on geotechnical properties of lime concrete.The aim of this study is to investigate the effects of curing time and degree of saturation on some of geotechnical properties of lime concrete such as unconfined compressive strength(UCS),secant modulus(E_S),failure strain,brittleness index(I_B),and deformability index(I_D) using unconfined compression tests.First of all,geotechnical and chemical properties of used materials were determined.After curing times of 14 d,28 d,45 d,and 60 d in laboratory condition,the specimens were exposed to saturation levels ranging from 0 to 100%.The results showed that the moisture and curing time have significant effects on the properties of lime concrete.Based on the results of scanning electron micrograph(SEM) test,it was observed that the specimen was characterized by a rather well-structured matrix since both the filling of a large proportion of the coarse-grained soil voids by clay and the pozzolanic activity of lime led to retaining less pore water in the specimen,increasing the UCS and E_S,and consequently resisting against swelling and shrinkage of the clay soil.Moreover,due to the pozzolanic reactions and reduction of water,by increasing the curing time and decreasing the degrees of saturation,UCS,E_S,and I_B increased,and I_D decreased.Based on the experimental results,a phenomenological model was used to develop equations for predicting the properties in relation to the ratio of degree of saturation/curing time.The results showed that there was a good correlation(almost R~2 90%) between the measured parameters and the estimated ones given by the predicted equations.