荷载-干湿循环共同作用下泥岩的压缩特性

泥岩遇水易崩解泥化,特别是耦合荷载作用后,其力学性能衰减更加明显。为掌握泥岩在环境因素和外部荷载作用下的性能演化规律,开展了干湿循环与上覆荷载共同作用下的压缩特性试验。发现初次浸水后压实泥岩发生膨胀,但随着干湿循环作用的进行,泥岩试样发生压缩变形。然后,对压实泥岩试样进行孔隙分析,结果表明,泥岩孔隙分布呈现双峰特征,峰值大约位于0.3 ?m和10.0 ?m孔径处,干湿循环和荷载的作用引起孔隙体积减小,特别是对大孔径孔隙的影响最显著。最后,依据泥岩的膨胀、压缩和孔隙分布特征,提出了压实泥岩的孔隙-荷载-水分相互作用模型,将压实泥岩的孔隙体积分为团粒内孔隙和团粒间孔隙两类;分析了荷载-干湿循环引起泥岩团粒崩解破碎和充填团粒之间孔隙的演变过程。揭示了泥岩孔隙-水分-荷载的相互作用机制,为泥岩路基的填筑提供了理论参考。     

重塑石灰土的强度恢复方法与机制初探

石灰稳定土工程翻修改造后会产生大量的石灰土弃渣,为避免污染环境和节约工程投资,需重新利用破碎的石灰土进行填筑。但石灰土破碎后强度急剧降低,需要添加胶凝材料提升其力学性能。以重塑石灰土为研究对象,通过添加5%石灰或水泥进行再改良,对比分析两种再改良土的强度和压缩性等力学指标,结果表明,石灰再改良土的力学特性优于水泥再改良土。借助粒度分析、电镜扫描、X衍射和热重分析试验手段揭示了石灰再改良土性能优越的内在机制,发现石灰再改良土中的石灰和石灰土团粒能形成很好的胶结;但水泥未能和石灰土团粒形成有效胶结,自身形成了边-面和边-边接触的片状多孔架构。重塑石灰土残存的氢氧化钙是引起水泥再改良土性能劣于石灰再改良土的主要诱因。     

水泥改良土强度的海水侵蚀效应与数值模拟

滨海地区改良软土会受到海水的长期浸泡作用,为获得其力学性能随时间的演化规律,依据海水的主要物质成分和含量制备了盐水溶液。选取天津滨海新区的软土,掺入15%的水泥进行养护,为便于对比分析,选用有机质含量低的粉土作比较。为了说明盐溶液浸泡的作用,进行了盐水和淡水两种浸泡方式的对比试验。无侧限抗压强度试验结果表明,改良软土历经淡水溶液和盐溶液浸泡3 d后其强度差值达到最大,7 d和28 d养护龄期试样分别相差0.40、1.28 MPa,建议利用28 d的标准养护龄期强度作为设计参考值。利用Geo-Studio中的Seep/W和CTRAN模块模拟了盐溶液离子浸入试样的过程,发现离子在试样内部迁移2～3 d趋于平稳,主要迁移至离试样表层5 mm的区域范围内,数值计算结果与宏观力学试验结果相一致。