水泥土渗透特性与强度特性研究综述

通过分析和归纳近年来水泥土研究成果,总结了水泥土的渗透和强度特性,并提出了水泥土耐久性和腐蚀性问题。水泥掺入比是影响水泥土渗透和强度的主要因素,渗透系数随掺入比或龄期的增加而减小,并趋于一定值。相同水泥掺入比条件下,龄期是影响水泥土渗透系数的主要因素;强度随掺入比或龄期的增加而增大,外掺剂是否改善水泥土强度取决于外掺剂的自身性质,强度随水灰比的增大而减小。应力应变曲线型态与围压相关,低围压下为软化型,并随围压的增大向硬化型发展; 剪切破坏面上法向应力与轴向夹角Θ_f随着围压增加而减小。     

夯实水泥土抗压强度室内试验研究

浙江省一些水库除险加固工程使用套井时,设计单位在黏性土与底部基岩接触部位采用夯实水泥土来衔接过渡。为了研究夯实水泥土的力学性质,选取2个水库的料场土,在不同水泥掺入比、压实度、龄期条件下,研究其对无侧限抗压强度的影响,得出无侧限抗压强度与水泥掺入比、压实度、龄期的关系,以指导工程实践。     

粉细砂水泥土力学与渗透特性试验研究

以粉细砂为主料,按不同水泥掺入比、不同外加剂配比、不同成型方式以及不同龄期等参数组合制备水泥土试样,开展大量室内试验研究。对粉细砂水泥土的强度、变形和渗透特性进行分析和探讨。研究成果表明:水泥土的抗压强度随水泥掺入比的增加而增大,两者间较符合二次抛物线关系;水泥土的抗压强度随龄期增长而增大,两者关系可用对数函数关系进行拟合;膨润土和减水剂对水泥土的强度和变形参数影响很小,但膨润土有助于降低水泥土的渗透性。总结出水泥土抗压强度与水泥掺入比、抗压强度与龄期、变形模量与龄期、变形模量与抗压强度、渗透系数与龄期等参数之间的经验关系,可为水泥土配合比设计以及参数预估提供依据。     

水泥土渗透系数变化规律试验研究

为了深入探讨水泥土渗透系数的变化规律,采用室内试验研究方法,对不同干密度、水泥掺量和龄期的水泥土进行了室内渗透试验研究。结果表明:水泥土渗透系数与水泥土的干密度、水泥掺量、龄期密切相关;在干密度和龄期一定条件下,渗透系数随水泥掺量增大而增大;在标准击实功干密度和龄期一定条件下,渗透系数随水泥掺量增大而减小;在标准击实功干密度和水泥掺量一定条件下,渗透系数则随龄期的延长而减小。结论不仅对水泥土的渗透理论研究具有积极的探索意义,而且对采用水泥土施工或加固的岩土工程建设也具有一定的现实意义。     

改良水泥土搅拌桩单桩承载特性计算分析

为研究改良后水泥土搅拌桩单桩承载特性以及合理的工程应用参数配比,从分析不同掺砂量、不同水泥掺入比、含水率、砂料粒径和龄期条件下的水泥土土工试验曲线及改良水泥土搅拌桩作用机理出发,通过数值计算,分析改良水泥土桩体承载能力、桩体应力应变以及沉降等特性。计算结果表明:随着掺砂量的增加,单桩承载力先增大后减小,优化掺砂率为10%左右;随着水泥掺入比的增大,单桩极限承载力得到有效提高;含水率是单桩承载特性较敏感的因素,随着含水率的增大,成桩质量大幅度降低;随着砂料粒径的增大,单桩承载力呈现先增大后减小的趋势,最优砂料粒径为0.25～0.50 mm;当龄期从28 d提高到60 d时单桩承载力提高75%左右。     

硅粉对淤泥水泥土性能改善的试验研究

该文通过在高含水量的河道清淤淤泥水泥土中掺入不同比例的硅粉,测试其密度、无侧限抗压强度及渗透系数,探讨硅粉掺量、养护龄期和淤泥含水量等因素对其性能的影响。试验结果表明:淤泥水泥土密度随硅粉掺量增加略有增大;无侧限抗压强度随硅粉掺量增大而提高,两者间近似呈线性关系;掺入硅粉对淤泥水泥土早期无侧限抗压强度提高非常有利,对后期无侧限抗压强度提高不明显;无侧限抗压强度随养护龄期增长而逐渐提高,二者间呈对数关系;渗透系数随硅粉掺量增大而降低1~2个数量级;淤泥含水量提高,淤泥水泥土无侧限抗压强度明显降低,但对其渗透系数影响不大。     

水泥土强度与水泥掺入比、龄期的相关分析

水泥土强度与水泥掺入比、龄期等因素密切相关。针对广东省《建筑地基处理技术规范》（DBJ15-38-2005）条文说明中关于水泥土的抗压强度试验成果，分别进行了水泥土强度与水泥掺入比、龄期的相关分析，总结了不同类别土的水泥土强度与水泥掺入比、龄期的相关规律和强度增长规律，建立了相应的相关函数关系，供有关技术人员参考。     

固化淤泥持水特性试验

为了研究固化淤泥的持水特性,采用离心试验获得土水特征曲线,分析水泥掺量和龄期对固化淤泥持水特性的影响。试验结果表明:固化淤泥的进气值随着水泥掺量和龄期的增加而增大;干燥率随着水泥掺量和龄期的增大而减小;水化产物的胶结与填充作用改变了淤泥孔隙结构,增强了固化淤泥的持水特性,减小了渗透系数,能够有效地阻止重金属的迁移,从而避免对环境造成二次污染。     

水泥土抗压路径及强度变化规律试验研究

水泥土具有抗压、抗剪、抗拉强度高,抗渗破坏能力强等工程应用的突出优点,在地基加固、边坡处理、渠道防渗、抗渗等方面有着广泛的应用前景。为了更深入地认识水泥土抗压路径及强度随水泥掺量、龄期的变化规律,采用改装三轴压缩仪,对不同水泥掺量和龄期的水泥土进行了室内单轴压缩试验研究。结果表明:低掺量、低龄期水泥土,抗压应力应变曲线较平缓,表现为小应力、大应变塑性破坏特征;高掺量、高龄期水泥土,抗压应力应变曲线较陡,表现为大应力、小应变脆性破坏特征。抗压强度随水泥掺量和龄期的增大而增大,且增幅逐渐减小;破坏应变随水泥掺量和龄期的增大而减小,且减小幅度逐渐变小。     

改性黄土的力学特性试验研究

为了研究固化剂对黄土力学特性性能的影响,通过对兰州新区黄土样中加入新型高分子固化剂HEC、水泥以及HEC与水泥组合进行土壤化学改良,对改良后的土样进行击实试验、无侧限抗压试验以及渗透试验,研究固化剂掺入比、养护龄期以及压实度对改良黄土物理力学指标的关系。试验结果表明:水泥、HEC以及水泥与HEC组合均能改善黄土的工程性质;随着固化剂掺入比的增大、养护龄期的延长以及压实度的提高,改良黄土的抗压强度得到明显提高,且抗渗能力增强;若继续增加固化剂掺入比,则会导致固化剂利用率降低以及经济成本增加,故建议水泥、HEC固化剂掺入比不超过10%,固化剂的组合最佳拌和掺量为8%水泥加8%HEC。研究成果可为黄土加固理论及黄土在工程上的应用提供有益的参考。     

水泥固化东湖淤泥的工程性质试验研究

利用将水泥、化学固化剂和机械力脱水三种方法相结合的方式对东湖淤泥进行固化处理,通过界限含水率、强度试验(包括CBR和直剪试验)以及渗透试验研究了在使用水泥固化过程中水泥掺量、养护龄期以及压实度对固化土工程性质的影响。结果发现:仅使用化学固化剂和机械脱水固化处理后的淤泥属于高液限粉土,CBR强度低,不能满足路基填料的要求。使用水泥能够有效提高一次改性固化土的CBR强度和直剪黏聚力,养护龄期对CBR强度影响很小,而水泥掺量、养护龄期和压实度对内摩擦角的影响均不大。此外,在水泥掺量从0%增大到8%的过程中,渗透系数呈现出先增大后减小的趋势,在水泥掺量为2%时达到最大值。综合分析,在水泥二次改性过程中,为符合路基填筑要求,水泥掺量宜为8%,压实度宜大于92%。     

15%水泥土碾压试验施工参数的选择

通过肖河东沟排水倒虹吸基底15%水泥土换填碾压试验,先确定符合碾压试验压实度要求的铺土厚度和碾压遍数,通过单位压实遍数的压实厚度进行比较,其中单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济合理,由此确定合理的碾压技术参数。试验结果表明,铺土厚度为30 cm,20 t凸块振动碾行进速度为2.0 km/h,碾压10遍,压实度不小于0.98,干密度达到1.76 g/cm3,确定了肖河东沟排水倒虹吸基底15%水泥土换填最优碾压技术参数。现场碾压无弹簧、无涌土、无光面、无表面龟裂、无剪切破坏现象,经检查,上下层土结合良好,无明显分层现象。     

水泥改良黄土状土的试验研究

为探索小区域黄土状土,通过水泥改良之后的可靠性以及适用性对杨凌土场的黄土状土在实验室掺和4%、5%、6%、7%、8%的42.5号水泥,借助于液塑限试验、击实试验以及快速直剪试验3种常规土工试验方法,研究了5种不同掺和比水泥改良黄土状土的物理状态指标、最优含水、最大干密度以及抗剪强度指标,进一步分析了水泥改良土物理状态指标。结果表明:掺和水泥能够较好地改善土的物理性状;同时,水泥掺和比、龄期等因素对水泥改良土强度指标c值影响巨大,内聚力c并随掺合比的增大而增大。试验结果对实际工程项目采用水泥改良技术具有实际意义和参考价值。     

水泥搅拌桩室内配合比实验研究

本文通过水泥土室内配合比试验,研究出水泥掺量、龄期、外加剂与水灰比对水泥土试件无侧限 抗压强度的影响。     

骨料及水灰比对透水混凝土性能的影响

为了研究骨料粒径及水灰比对透水混凝土力学特性及透水性影响,分别选取了骨料粒径2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm以及16～20 mm四种范围单一级配碎石,制作了水灰比在0.25～0.34范围内的透水混凝土试样。通过单轴压缩试验及透水系数测试试验,得到了不同水灰比及不同粒径范围的透水混凝土试样应力应变曲线、抗压强度、峰值应变、吸收功及透水系数等力学及物理性能,分析了骨料粒径、水灰比对材料抗压强度、吸收功及透水系数等影响,并在试验结果基础上,建立了材料抗压强度同透水系数之间关系。结果表明:骨料粒径为2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm透水混凝土抗压强度、应变峰值、吸收功在水灰比0.25～0.31范围内,随水灰比的增加而增加,当水灰比超过0.31时,随着水灰比增加而减小;材料的透水系数随着水灰比的增加而减小;材料的抗压强度同透水系数之间近似服从线性关系。研究成果可为透水混凝土配合比设计提供借鉴作用。     

三河口大坝碾压混凝土配合比试验研究

目前,针对在秦岭腹地南北气候分界线地带特殊区域内建设的碾压混凝土大坝的混凝土配合比如何确定,经验尚少。通过三河口水利枢纽大坝碾压混凝土配合比试验研究,总结了该特殊区域的碾压混凝土配合比设计的经验,可为引汉济渭工程黄金峡碾压混凝土大坝的建设提供依据,也为碾压混凝土筑坝技术在秦岭腹地的推广应用打下良好基础。该试验成果已成功应用于三河口水利枢纽大坝工程中,其水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂等均满足规范要求,各种强度等级碾压混凝土配合比的胶凝材料总量合适、力学性能满足设计要求、抗渗与抗冻等级较高、耐久性良好。     

压实膨胀土抗拉强度试验研究

膨胀土干湿循环过程中土体内部干缩裂缝的产生与其抗拉强度有关,且其在抵抗干缩裂缝发育时产生重要作用,所以在研究膨胀土胀缩机理时,必须考虑抗拉强度的影响。对南京高淳膨胀土压实圆柱样采用轴向压裂法进行抗拉强度试验,研究不同压实度、不同初始含水率、不同制样方法、饱和度以及吸力对压实圆柱样抗拉强度的影响。结果表明压实膨胀土的抗拉强度随着压实度的增大而增大,随着含水率的增大而减小;失水和吸水对压实膨胀土抗拉强度有削弱作用且吸水的削弱作用更加明显;试样从非饱和状态转变为饱和状态时抗拉强度减小极为明显,减小比率高达80%。