软土基坑被动区加固强度参数试验研究及变异性分析

基坑被动区加固是有效的变形控制手段,在软土深基坑工程中已广泛应用,但被动区加固体强度参数及其变异性的试验研究较少。武汉地区某软土深基坑被动区采用三轴水泥土搅拌桩加固,为深入研究被动区加固体强度参数及其变异性,进行原位静（动）力触探试验及室内无侧限抗压强度试验,建立被动区加固体原位测试指标与无侧限抗压强度参数的相关关系,并根据建立的经验公式将连续的原位测试数据转换为无侧限抗压强度值,通过数据统计分析探讨被动区加固体强度参数的变异性及分布规律。研究结果表明：被动区加固体的强度比原状土显著增加,但坑底以下20%水泥掺量的实桩部分相比坑底以上10%水泥掺量的空桩部分的桩身强度增加幅度并不明显;被动区加固体不论是空桩段还是实桩段都具有显著的不均匀性,且空桩段变异系数比实桩段更大;空桩段水泥土强度采用指数分布拟合效果更好,而实桩段水泥土强度则近似满足对数正态分布。     

钉形水泥土双向搅拌桩加固软土地基的效果分析

针对水泥土搅拌桩应用中存在的问题,介绍了最新研制的钉形水泥土双向搅拌桩及其施工工艺。施工质量检验表明,钉形水泥土双向搅拌桩桩体质量好于常规水泥土搅拌桩,钉形水泥土双向搅拌桩单桩及复合地基承载力分别较常规水泥土搅拌桩的单桩及复合地基承载力有较大提高。通过对试验段的观测成果分析,论证了钉形水泥土双向搅拌桩加固软土地基优越的工程特性。     

粉喷桩加固滨海相软土地基的试验研究

针对连云港地区滨海相软土的工程特性,讨论了采用粉喷桩加固滨海相软土地基的加固效果,包括采用标准贯入试验,取芯无侧限抗压强度值对粉喷桩的桩身质量进行评价以及通过复合地基的静载荷试验评价粉喷桩复合地基,同时根据连云港地区的软土特征建立了标准贯入击数与无侧限抗压强度之间的关系。     

青岛滨海海积淤泥水泥土力学性能及变形特性试验研究

为研究青岛滨海及环胶州湾地区海积淤泥形成的水泥土的力学性能及变形特性,开展了一系列配合比试验。试验结果表明,试样尺寸对水泥土抗压强度影响较小。水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增加而增大,近似呈双曲线关系,利用水泥土中总的灰水比和任意时间的水泥土无侧限抗压强度可预测水泥土的长期强度。水泥土的无侧限抗压强度随着水泥掺入比的增加而增大,呈线性相关,可通过经验公式进行预测。在使用高抗硫酸盐水泥时,当其掺入比超过15%时才能起到明显的抗侵蚀作用。此外应该适当提高水灰比以获得更高的水泥土强度。     

石棉纤维粉煤灰水泥加固软土试验研究

为研究石棉纤维加固软土的效果和机理,改善水泥土的脆性破坏特点,提出将石棉纤维的物理加筋作用与水泥、粉煤灰的化学加固作用相结合,通过对不同纤维掺量(0%~9%)的石棉纤维粉煤水泥复合土进行直剪试验、无侧限抗压强度试验、劈裂试验、扫描电镜试验,进而对石棉纤维加筋水泥土的强度性质和影响机理进行探讨。研究表明,石棉纤维配合水泥与粉煤灰能显著提高软土的强度和稳定性,改善水泥土的破坏形式。水泥粉煤灰配比一定时,石棉纤维增强水泥复合土各强度指标值存在最优掺量,纤维添加量在3%~6%之间,石棉纤维的加筋效果在水泥土中能得到很好的发挥,超过最优掺量则会降低复合土的强度值。     

新型GS固化土与水泥土的力学特性对比研究

GS(Gypsum-Slag)土体硬化剂是一种由水泥、钢渣、矿渣和脱硫石膏及其他外加剂组成的新型土体固化材料。将GS土体硬化剂和水泥两种固化剂固化土作为研究对象,通过室内无侧限抗压强度试验和电镜扫描试验,研究固化土的应力-应变曲线以及土质、固化剂掺量、龄期对固化土力学性能的影响,观察其微观结构,进而对比分析GS土体硬化剂和水泥的特性,并进行现场试验加以验证。研究结果表明：相比水泥土,GS固化土应力-应变曲线存在明显峰值;GS固化土和水泥土的强度均随着掺量和龄期正增长,且GS固化土的长期强度更高;GS固化土和水泥土变形模量分别是其抗压强度的31.11～77.24倍和23.24～71.62倍;GS固化土现场成桩的完整性优于水泥土。相比水泥土,GS固化土具有强度增长快、后期强度高、经济效益好的特点,可较好满足地下工程和路基工程等土体加固应用需求。     

水泥加固土的配比试验研究

通过对某拟建工程水泥加固土的室内配比试验，探求水泥土强度随水泥掺入比和龄期变化的增长规律，讨论不同水泥品种和水灰比及外掺剂地水泥土强度的影响程度，最后给出一种较为合理的配比方案和强度试验指标，为工程的设计和应用提供了可靠的工程依据，并对类似工程的加固具有一定的参考价值。     

高含盐水泥土的力学特性及微观结构研究

为研究Mg2+、Cl−和${\rm{SO}}_4^{2-} $三种可溶盐离子对高含盐水泥土强度的影响,通过室内不同龄期水泥土无侧限抗压强度试验,分析可溶盐离子含量变化对水泥土强度的影响及其变化规律,并利用X射线衍射（XRD）和环境扫描电镜（ESEM）,研究可溶盐离子对高含盐水泥土的微观结构和化学组分的影响,从宏微观的角度揭示可溶盐离子与水泥土之间的作用机理。研究结果表明：Mg2+、Cl−和${\rm{SO}}_4^{2-} $三种可溶盐离子对试块的强度有不同程度的负作用,且随可溶盐离子含量的增加,负作用越明显;造成这种现象的原因主要在于,高含量的可溶盐离子参与反应,消耗C-S-H和C-A-H凝胶,生成M-S-H、M-A-H和大量结晶物,M-S-H和M-A-H分散于C-S-H和C-A-H凝胶中,降低水泥土的胶结力,使得高含盐水泥土强度降低。     

石灰及其外加剂固化天津滨海软土的试验研究

天津滨海软土力学性质较差,不能直接满足工程需要,在软土中加入固化剂能有效提高软土的工程力学性能,但若在固化剂中再添加适量外加剂,又能再次提高固化土的强度。本文以石灰作为主剂,水泥、石膏作为辅剂改良天津滨海软土,以无侧限抗压强度作为固化效果判断标准,同时进行相应的微观结构测试,并对破坏后的试样进行抗压试验。试验结果表明:水泥的最佳掺量仅随石灰掺量不同而变化,如12%的石灰固化土中,水泥掺量不超过3%可以最好地提高石灰固化土强度; 石膏则不能改善土体强度,并且会使土体水稳定性差,遇水开裂。纯石灰固化土及掺外加剂的石灰固化土都是低压缩性土,各种力学性质都得到明显提高,其破坏形式为脆性破坏,破坏后强度很低且不能恢复,在实践中值得重视。微观结构分析表明:固化土中有CSH网状胶凝(水化硅酸钙)、针状钙矾石、无定形文石(CaCO3)、Ca(OH)2晶体等能够填充孔隙、胶结颗粒的物质生成,有效、适量的生成物有利于固化土强度的提高。土体中总孔隙个数及总颗粒个数都随荷载的增加而增多,孔隙面积、孔隙等效直径及颗粒等效直径都随荷载的增加而减少。     

污水浸泡对水泥土强度和电阻率特性影响的试验研究

为了揭示污水对水泥土的影响规律,并尝试采用电阻率法作为描述强度和污染特征的手段,把粉质黏土和两种水泥（普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥）制作的水泥土试块分别浸泡在3种液体（自来水、生活污水、造纸厂污水）中模拟环境侵蚀。首先对比分析了污水对土体液塑限的影响,其次研究了龄期、水泥类型、污水类型等对水泥土抗压强度和电阻率的影响,考察了电阻率和抗压强度的关系。结果表明：污染后土样的液限、塑限均增大,塑性指数减小;水泥土抗压强度和电阻率均随龄期增加而增长;污水均降低了水泥土的抗压强度和电阻率,但是矿渣硅酸盐水泥土的抗压强度和电阻率均高于普通硅酸盐水泥土,说明在污水环境中,矿渣水泥对水泥土有一定的抗劣化能力;在不同的龄期、水泥类型、污水类型下,水泥土电阻率均与抗压强度呈现出一致的变化规律,二者线性相关。     

环境侵蚀下水泥土的力学效应试验研究

土木工程中广泛使用的软土地基加固方法主要有水泥土搅拌法、旋喷法、注浆法等,其原理主要是形成具有一定强度和稳定性的水泥土加固体。在我国广大地区地下水受工农业、生活以及海水等环境因素的影响,常含有一些具有侵蚀性的离子,如 , , 等。通过模拟试验的方法,探讨了各种侵蚀性的离子在不同浓度和不同pH值条件下对水泥土的力学效应,并对环境侵蚀机理进行了探讨。试验结果表明,水化学作用对水泥土的力学性质具有明显的影响,对水泥土在复杂地质环境条件的设计和工程应用具有重要意义。     

水泥及其外加剂固化天津海积软土的试验研究

天津滨海新区广泛分布的海积软土很难直接满足工程建设需要。使用目前较为普遍的水泥系固化剂固化时,欲获得较高的强度必须提高固化剂的掺量。这样,势必增加工程造价。以水泥为主剂,同时掺入一定量的NaOH作为辅剂,对此种地基处理方法进行深层次理论探讨、微观结构分析以及现场验证试验。结果表明,水泥土掺适量的NaOH加固天津海积软土效果甚佳,值得在工程中推广使用。     

碱性环境对固化天津海积软土强度影响的试验研究

天津滨海新区海积软土工程特性较差,难以直接满足工程建设要求,需要进行相应地处理。文中介绍了以天津海积软土为原料的水泥土掺碱性外加剂的固化效果,并对其固化效果进行了现场验证试验以及微观结构分析研究。试验结果表明,碱性环境对水泥土强度的提高具有很大促进作用,并能节省工程费用,值得在工程实践中推广应用。     

矿渣胶凝材料固化软土的力学性状及机制

利用矿渣胶凝材料固化软土,既可利用工业废渣,又能减少水泥的用量。以矿渣胶凝材料固化黏土、砂土二种软土。发现矿渣胶凝材料加固软土的效果远好于水泥、石灰,其9 %掺量的固化土28 d的无侧限强度达到2.0 MPa以上,普遍高于15 %掺量的水泥固化土,且其28 d固化土的软化系数普遍高于90 %以上,固化黏土后CBR值远高于同掺量的石灰固化土。X衍射结构分析表明,矿渣胶凝材料水化时产生的高强难溶的矿物晶体是其固化软土效果好的主要原因。因此,矿渣胶凝材料是一种性能优异的软土加固材料。     

Geotechnical properties of a chemically stabilized soil from Malaysia with rice husk ash as an additive

Summary The stabilization of Malaysian soil by mixing with rice husk ash, a locally available waste material, to improve its engineering properties is described. Stabilizing agents, i.e. cement and lime, were added to produce the reaction products which are responsible for the enhancement of the engineering properties. Based on the strength development, it seems that lime is the more effective stabilizing agent. However, the cheap waste material can be used as partial replacement for the more expensive cement in the cement-treatment of the soil. A durability study was carried out to evaluate the effectiveness of this stabilization method.     

纳米硅粉水泥土的强度特性及固化机理研究

将性能优异的纳米硅粉作为外掺剂应用于水泥土改性研究。通过室内试验，探讨了纳米硅粉水泥土的强度特性。试验表明，一定掺量下的纳米硅粉能够显著提高水泥土的各个龄期强度。结合试验测试和理论分析，探讨了纳米硅粉在水泥水化硬化过程中的作用以及纳米硅粉与土之间的作用，在此基础上，分析了纳米硅粉改性水泥土工程性状的机理，旨在为纳米硅粉应用于工程实践开展理论和试验研究探索。     

滨海相软土中搅拌桩强度特征分析

连临高速江苏段路基地层为滨海相软土,该软土层具有含水量、含盐量高及压缩性大的特点,路基采用水泥土搅拌桩进行加固。针对这一问题,对滨海相软土中水泥土搅拌桩的强度特征进行了研究。室内试验结果表明,该路基中水泥土强度随水泥掺量的增加而增大。在饱水状态下,28 d内水泥土强度有所增大,28 d后几乎不变,但水泥土强度随含水量的增大而减小,由于下部土层中含水量和含盐量高,导致桩身水泥土波速和强度具有上部大、下部小的特点,试验结果与现场钻探取样试验结果一致。     

侵蚀影响下水泥土的力学性质试验研究

港珠澳大桥拱北隧道地处沿海地区,其地下水与海水相连,隧道基底采用粉体喷射搅拌法和高压喷射注浆法等方法进行加固,加固产生的水泥土在海水侵蚀性离子作用下其强度和稳定性会发生变化,从而对工程安全产生影响。根据上述两种施工工艺,制作内部含侵蚀物质和不含侵蚀物质的两种水泥土试块,配制多种不同浓度的单组分的化学溶液来模拟海水侵蚀环境,将制备的水泥土试块置于侵蚀溶液中进行预定时间的短时（≤28 d）浸泡,通过无侧限抗压试验、电镜扫描以及离子色谱测定,分别得到了单组分侵蚀溶液短时浸泡下水泥土试块无侧限抗压强度、微观结构随侵蚀溶液浓度和侵蚀时间的变化规律,以及侵蚀环境中离子浓度随侵蚀时间的变化规律。基于海水化学成分,配制多种不同浓度的双组分的化学溶液来模拟海水侵蚀环境,将制备的内部含侵蚀物质的淤泥质土水泥土试块置于侵蚀溶液中进行预定时间的长时（≥90 d）浸泡,通过无侧限抗压试验得到了双组分侵蚀溶液长时浸泡下水泥土试块无侧限抗压强度变化规律。试验结果可为临时性及长期性水泥土工程的设计及安全维护提供一定参考依据。     

水泥土添加剂室内配比试验的模糊正交分析

利用模糊正交试验,对水泥土添加剂室内配比试验结果进行分析。以无侧限抗压强度和试样成本为考核指标,得出水泥土试样在2 8d和90d时水泥掺入比、添加剂掺入比和水灰比的最佳组合,为实际工程提供有价值的参考。     

水泥砾质土三轴试验研究

对某水泥砾质土进行了三轴固结排水剪切试验,研究在不同水泥掺入比下水泥砾质土应力-应变关系和强度特性。结果表明：随水泥掺入比的增加,水泥砾质土试样在不同围压下应力-应变关系曲线均表现出不同程度的软化和剪胀现象,尤其在低围压（200 kPa）和高水泥掺入比（8%）下,剪胀性比较明显;在相同水泥掺入比下,峰值强度 随围压的增加近似呈线性增长;与不掺水泥砾质土相比,水泥砾质土的内摩擦角 因掺入不同量的水泥而得到不同程度的提高,黏聚力 随水泥掺入比的增加呈增长趋势,且增幅显著;割线模量 和 均随围压和水泥掺入比的增加而增加。不同高度的心墙堆石坝三维有限元算例的计算结果表明：水泥砾质土作为心墙材料可以显著降低土石坝心墙沉降。