棕榈丝与麦秸秆丝加筋土无侧限抗压强度比较

为加深在加筋土领域的研究和解决土的强度降低问题,基于对上海及周边地区的实地考察,选择了区域存有量较大的两种筋材——棕榈和麦秸秆作为土体加筋材料。试验结果表明:(1)麦秸秆丝加筋土其无侧限抗压强度试验:适宜加筋率和加筋长度分别为0.8%和15 mm。在适宜的加筋条件下,麦秸秆加筋土的无侧限抗压强度与素土相比略有提高。(2)棕榈加筋土无侧限抗压强度试验:棕榈为纤维状,同样,以同量加筋率和加筋长度作为影响因素,在相同的试验条件和试件尺寸下,适宜加筋率为0.8%,适宜加筋长度为15 mm。与素土相比,棕榈纤维明显提高了土的无侧限抗压强度和抗变形性能。(3)无侧限抗压强度试验确定棕榈与麦秸秆都可以改良土的抗压强度以及抗变形性能,并且棕榈加筋土的抗压强度与抗变形能力与麦秸秆加筋土相比,强度提高更明显。棕榈加筋土的应力应变关系曲线表现为应变强化型,破坏时试件的整体性依然很好;麦秸秆的应力应变关系曲线为应变软化型,应力峰值过后,随着应变的增加,应力迅速减小。因此,棕榈与麦秸秆均适宜作上海地区粘土的加筋材料,并且棕榈加筋效果优于麦秸秆。     

棕榈和麦秸秆加筋上海粘土的无侧限抗压强度研究

为改良上海粘土的强度和变形特性,分别采用棕榈和麦秸秆加筋上海粘土,以提高土的强度和抗变形性能。试验以质量加筋率和加筋长度作为影响因素,分析比较两种加筋土的无侧限抗压强度。试验结果为：①棕榈加筋土的无侧限抗压强度高于麦秸秆加筋土,两种加筋土均高于素土。②棕榈的适宜加筋条件为：质量加筋率1．0％,加筋长度的平均值15mm;四分之一圆管状麦秸秆的适宜加筋条件为：质量加筋率0．3％～O．4％,加筋长度15mlTl。③棕榈加筋土的应力应变曲线表现为应变强化型,麦秸秆加筋土的应力应变曲线表现为应变软化型。试验结果表明,棕榈与麦秸秆均适宜作上海地区粘土的加筋材料,并且棕榈加筋效果优于麦秸秆。     

不同纤维掺量加筋土无侧限抗压强度分析

选用聚丙烯纤维为加筋材料,分别对红粘土、粉质粘土和砂土3种土体进行加筋,通过对不同纤维掺量的加筋土进行无侧限抗压强度试验,得到3种加筋土的无侧限抗压强度,并与各自素土的无侧限抗压强度进行比较,得到了一些有意义的结论。     

纤维加筋土坯的蒸发过程及抗拉强度特性

土坯作为一种生态、低碳和环保的建筑材料,其力学性能是学界和工程技术人员关注的重点.为了提高土坯的综合抗拉特性,提出采用纤维加筋技术对土坯进行改性处理.通过模拟土坯的形成过程,制备了一系列不同纤维掺量(0～0.2％)、初始含水率(16.5％～20.5％)和干密度(1.50～1.70 g/cm3)的压实土坯试样,进行自然干...     

剑麻纤维加固黏土抗压强度与变形规律研究

剑麻纤维作为一种常见的天然纤维,因其具有强度高、价格低廉等优点,常被应用到土体改良当中.本文通过对剑麻纤维改良土进行无侧限抗压强度试验,研究了加筋率与含水率对加筋黏土的抗压强度特性与变形破坏规律的影响.试验结果表明:剑麻纤维对于黏土抗压强度有显著的增强作用,随加筋率的升高,改良土体的抗压强度逐渐增大.均匀分布在土颗粒间...     

不同纤维对高液限土无侧限抗压强度影响的研究

高液限土因强度低等问题,常被认为是路基工程中的顽疾。为此,以棕榈丝纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维作为改良材料,通过无侧限抗压强度试验,研究纤维掺量和纤维长度对高液限土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明：棕榈丝纤维高液限土的无侧限抗压强度,随着棕榈丝纤维掺量的增大而增大,但存在一个最优棕榈丝纤维长度。当棕榈丝纤维长度为15 mm时,改良后高液限土的无侧限抗压强度最大;玄武岩纤维高液限土的无侧限抗压强度,随着玄武岩纤维掺量和长度的增大而增大;聚丙烯纤维高液限土的无侧限抗压强度,随着聚丙烯纤维掺量和长度的增大而增大。研究对纤维改良后,高液限土应用于路基工程,提供了可行性依据。     

微生物固化纤维加筋砂质黏性紫色土试验研究

微生物诱导方解石沉积(MICP)技术是一种新型土体加固措施,大量的研究表明,土体加固强化的同时也使得土体破坏呈现明显脆性。为了改善微生物固化紫色土的脆性破坏模式,采用纤维加筋与微生物固化相结合的加固方法,将质量分数为0.4%、0.6%、0.8%的纤维与紫色土混合,然后采用巨大芽孢杆菌和钙盐溶液对土样进行不同灌浆次数的固化试验(3次、5次、7次、9次)。通过无侧限压缩试验测定试样抗压强度,洗酸法试验测定试样碳酸钙含量,烘干法测定试样干密度,结果表明:(1)在微生物固化紫色土中掺入纤维,能显著提高试样固化后的无侧限抗压强度和峰值强度对应的轴向应变,改善了土体破坏时的韧性;(2)纤维掺量影响微生物固化紫色土的力学性质,其强度随纤维掺量总体上呈先增大后减小的趋势,最优纤维掺量为0.6%;(3)随着固化时间增加,试样的碳酸钙生成量和干密度逐级增加,强度与碳酸钙生成量呈正相关且有效碳酸钙沉积越来越少,强度趋于稳定;(4)纤维加筋可以提高碳酸钙沉积的效率和产量,土样内生成的碳酸钙对纤维加筋效果具有强化作用。研究成果可以为纤维加筋与MICP固化相结合的土体加固技术应用提供指导和参考。     

生石灰改性膨润土混合材料抗压强度试验研究

将适量生石灰添加入膨润土中,为了研究此混合材料的抗压强度特性,开展了击实试验和无侧限抗压强度试验,确定了不同石灰含量混合材料的击实曲线及无侧限抗压强度值。试验测得0%、5%、10%、15%,4种不同生石灰含量的混合材料最大干密度分别为1.41 g/cm3,1.35 g/cm3,1.303 g/cm3和1.261 g/cm3,最优含水率分别为22.9%,24.1%,25.2%,26%,试验测得4种不同石灰含量的混合材料无侧限抗压强度值分别为198.2 k Pa,222.7 k Pa,256.2 k Pa,285.6 k Pa,试验表明,随着生石灰含量的增加,无侧限抗压强度值不断增大。     

不同纤维长度加筋土无侧限抗压强度分析

为了研究纤维加筋土体在不同纤维长度时的无侧限抗压强度变化规律,通过加入不同长度的聚丙烯纤维,对不同土体进行无侧限抗压强度试验,得到三种不同土体的无侧限抗压强度值,并与各自素土的无侧限抗压强度进行比较,得到的结果为相关地区的工程实践提供了参考依据。     

含砂量对聚丙烯纤维加筋黏性土强度影响的研究

为研究含砂量对聚丙烯纤维土加筋黏性土强度的影响及其机制,将2%,4%,6%,8%和10%素土重的砂分别与聚丙烯纤维加筋黏性土混合均匀,共配制7组土样,进行无侧限抗压强度试验和直剪试验.运用扫描电镜(SEM),观察和分析纤维在土样中的形态特征.试验结果表明,黏性土中的含砂量对纤维加筋土的强度有重要影响.在砂与纤维表面的摩擦力和黏土颗粒对纤维的黏结作用下,纤维土的无侧限抗压强度和黏聚力随含砂量的增加先增加后减少,纤维土的内摩擦角大小与掺砂量成正比.在掺砂量为4%时,纤维的加筋作用得到最大发挥,此时土样的无侧限抗压强度达到最大值.此外,在黏土中砂的碰撞或挤压作用下,纤维的形状发生改变,从而增加纤维的粗糙度,加强界面之间的力学作用.     

棕榈丝加筋红黏土的无侧限抗压强度研究

红黏土是一种典型的特殊土,土体性质极不稳定,特别是遇水强度快速衰减,容易引发地基沉降或边坡坍塌等工程地质灾害。通过开展棕榈丝改良红黏土的无侧限抗压强度试验,研究不同棕榈丝掺量及长度对红黏土无侧限抗压强度的影响。结果表明,随棕榈丝掺量的增大,棕榈丝加筋土的无侧限抗压强度相应增加;随棕榈丝长度的增大,棕榈丝加筋土的无侧限抗压强度先增大后减小,棕榈丝加筋土的最优棕榈丝长度为20mm。棕榈丝可有效控制土体的变形,提高土体的残余强度。     

H-V立体加筋黏土单轴试验

为了研究H-V立体加筋黏土应力-应变曲线及强度特性,在恒定应变加载速率下,对H-V立体加筋黏土进行了单轴无侧限抗压强度试验,得到了不同加筋高度及不同含水率下的应力-应变曲线。在给定的含水率下,研究了加筋高度为5 mm、10 mm、15 mm、20 mm的H-V立体加筋黏性土与极限应力的关系,得出了在一定范围内极限应力随竖向加筋率的增大而增大,但是其中存在一个最佳竖向加筋率,大于或小于这个加筋率,试样都不能达到最佳效果。在给定的加筋高度下,研究极限应力与含水率之间的关系,得出了极限应力随含水率的增加,先增大后减小的规律。此外,本文还研究了极限应力与分维数D之间的关系,得出了极限应力随着分形维数D的增加,先增加后减小,存在一个最优值。     

Effects of freeze-thaw cycles on the unconfined compressive strength of straw fiber-reinforced soil

Although natural fibers can improve the strength behavior of frozen-thawed soil, the reinforcing mechanism is still not fully understood. To investigate the effects of freeze-thaw cycles on the strength of natural fiber-reinforced soil, unconfined compression tests, single-fiber pull-out tests and scanning electron microscopy (SEM) tests under 0, 3, 5, 10, 15, and 20 freeze-thaw cycles were conducted on cotton straw fiber-reinforced soil. It was found that the unconfined compressive strength (UCS) of fiber-reinforced soil decreases exponentially with the number of freeze-thaw cycles. In addition, fiber reinforcement weakens the softening degree of frozen-thawed soil under unconfined states. The UCS reduction in fiber-reinforced soil under freeze-thaw conditions is smaller than the strength reduction at the fiber-soil interface because fiber reinforcement is mainly governed not only by the fiber-soil interface but also by the spatial stress network established by discrete fibers. The complex spatial stress network, which improves the reinforcement of the fibers, is monitored by SEM after freeze-thaw cycles.     

Mechanical behavior of lightweight soil reinforced with waste fishing net

Lightweight soil is cement-treated and consists of dredged clayey soil, cement, and air-foam. Reinforced lightweight soil (RLS) contains waste fishing net to increase its shear strength. This paper investigates the strength characteristics and stress–strain behavior of reinforced and unreinforced lightweight soils. Test specimens were prepared with varying admixtures of cement content (8%, 12%, 16%, and 20% by the weight of untreated soil), initial water content (125%, 156%, 187%, 217%, and 250%), air-foam content (1%, 2%, 3%, 4%, and 5%), and waste fishing net (0%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, and 1%). Then several series of unconfined compression tests and one-dimensional compression tests were conducted. The experiments with lightweight soil indicated that the unconfined compressive strength increased with an increase in cement content, but decreased with increasing water content and air-foam content. The stress–strain relationship and the unconfined compressive strength were influenced by the percentage of waste fishing net. In addition, the strength of RLS generally increased after adding waste fishing net due to the bond strength and the friction at the interface between waste fishing net and soil mixtures, but the amount of increase in compressive strength was not directly proportional to the percentage of waste fishing net. The results of testing indicated that the maximum increase in compressive strength was obtained for a waste fishing net content of about 0.25%. The bulk unit weight of lightweight soil was strongly dependent on the air-foam content. The compression characteristics of lightweight soil, including the yield stress and compression index, did not depend greatly on whether the samples were cured underwater or in air.     

麦秸秆形状对上海粘土强度影响的试验研究

麦秸秆按形状不同分为圆管状、1/2圆管状及纯茎节状,通过直剪试验和无侧限抗压强度试验比较了不同形状麦秸秆加筋土抗剪强度和无侧限抗压强度的变化规律。试验结果表明:①圆管状与1/2圆管状麦秸秆均可提高上海粘土的强度,直剪试验的最佳加筋率在0.2%~0.3%之间,无侧限抗压强度的最佳加筋率在0.1%~0.2%之间;②1/2圆管状麦秸秆的加筋效果优于圆管状麦秸秆,麦秸秆茎节在一定程度上会降低土体的强度;③无茎节麦秸秆加筋上海粘土可以显著提高素粘土的黏聚力,但对于内摩擦角影响较小。文章还阐述了不同形状麦秸秆加筋土强度变化的作用机理,可为麦秸秆加筋土合理形状的选择提供借鉴。     

粉砂土岸坡三维加筋生态护坡结构力学效应研究

加筋生态护坡是土工织物与植草相结合形成的一种护坡形式,在保证工程生态性的同时大大提高了生态护坡的强度,有广泛的应用前景。以黑龙江同抚堤防工程粉砂土岸坡防护工程为例,开展了三维加筋生态护坡结构的现场原位测试与加筋土体力学特性室内试验研究,揭示了该护坡技术固土护坡力学效应。试验结果表明:对比纯植被护坡和遮阳网表层覆盖护坡方式,三维加筋生态护坡结构对土体加筋作用最为有效。土工网可以帮助植被根系在岸坡表层形成良好的加筋层,而植被根系则帮助土工网与岸坡土体更紧密地结合。加筋生态结构效果主要表现为增加了土体黏聚力,但对内摩擦角影响不大;一个生长周期内草本型植被根系加筋区域集中在地面以下20cm左右的深度;土体含水率和含根量对根土复合体抗剪强度有明显影响,随着土体中含根量和含水率的增加,根土复合体抗剪强度呈先增加后减少的趋势,即对于高羊茅这类抗剪型根系,其加固土体时存在最佳含根量和含水率使其强度最高。