水泥土抗渗性能室内试验研究

目前,水泥土在工程中已得到广泛应用,也有很多关于水泥土力学性质的研究成果,但水泥土抗渗性能方面的研究相对较少。本文对上海地区淤泥质粘土水泥土进行室内渗透性试验研究,探讨了水泥土渗透系数受水泥掺入量的影响程度,并认为水泥土渗透系数受龄期影响较小。对试验数据做回归分析,得到水泥土渗透系数与水泥掺入量的定量关系。     

基于工程地质条件约束的水泥土搅拌桩强度设计

无置换情况下高饱和度软土容纳水泥浆的掺入量是有限的,以孔隙比、饱和度、气相体积为约束条件,可计算出桩体的最大水泥掺入比。在置换地基土才能使水泥掺入量满足设计要求的情况下,上返水泥土的存在改变了水泥掺入量的分配,桩体实际水泥掺入比随水泥土上返量大小及固相中水泥所占比例而改变。本文依据地基土性状,结合比重、密度、含水量等测试参数,以水泥上返量为线索推导出了桩体实际水泥掺入比公式。并通过工程实例对比分析了水泥土强度设计中考虑地质条件约束的实际意义。     

若干水泥土外掺剂作用的试验研究

水泥土的强度主要来自水泥水化物的胶结作用。本文通过几种水泥土外掺剂对淤泥及淤泥质土的掺入比试验。分析得出水泥土外掺剂加固软土具有改良土料的级配和促进水泥的水化,促使增大土粒的团粒性,增强土粒间的连结和加剧降低土粒中孔隙水等作用,从而提高水泥土强度。     

含砂量对水泥土强度影响的试验研究

天然软土尤其三角洲地区的淤泥或淤泥质黏土常含砂,以含细砂或粉细砂为主,系统研究水泥土强度与含砂量的关系,为水泥土性能改良、强度设计及水泥土搅拌法施工提供直接依据。选取珠江三角洲两处典型的淤泥、淤泥质黏土,按天然含水率配制试验用土,掺加不同含量的细砂制成含砂水泥土试件,养护到不同龄期,对其进行无侧限抗压强度试验,得到了水泥土强度与含砂量及其他关联影响因素关系的变化规律。主要结论是：细砂颗粒在水泥土中起到了细骨料的作用,有利于提高水泥土强度;考虑水泥土的含砂量、水土质量比、水泥掺入比和实际水灰比等因素,得到了含砂淤泥水泥土强度估算公式;在不含砂淤泥水泥土中掺入2 %干细砂时其强度约提高25 %,掺入15 %~25 %干细砂则可提高40 %~60 %。     

淤泥质酸性土水泥土强度试验研究

水泥搅拌桩加固有机质含量较高和呈酸性的土层时,我国规范建议采用现场试验的方法。通过深层搅拌法加固太湖应天河工程富含有机质的淤泥质酸性土地基的多组现场水泥土强度试验,分析了淤泥质酸性土中影响水泥土强度的各种因素。试验和工程实践表明,使用高标号水泥(525#)并掺入适量的外加剂可大幅提高酸性淤泥水泥土的强度, 复合地基承载力可达120 kPa以上,水泥搅拌桩可以加固淤泥质酸性土地基。     

电阻率测试技术在水泥土深层搅拌法工程中的应用研究

通过水泥土电阻率试验研究分析,可知水泥土电阻率与无侧限抗压强度、水泥掺入比、龄期成正相关,即随着无侧限抗压强度、水泥掺入比、龄期的增大而增大;水泥土电阻率与含水量负相关,即随着含水量增大而降低;影响水泥土电阻率的主要因素依次为含盐量、水泥掺入比、天然含水量、粉煤灰含量、石灰含量。进行了水泥土电阻率和喷粉搅拌桩桩身抗压强度、芯样力学性状和标贯击数的对比研究以及野外电测井、电测深剖面勘探,探索了电阻率测试技术在水泥土深层搅拌法工程中的应用。     

红粘土地区水泥土强度的试验研究

红粘土是亚热带气候条件下形成的一种特殊土质。含有红粘土的地基多具有上硬下软的特点,下部红粘土为天然地基软弱下卧层。采用深层搅拌法处理,可充分发挥上部硬塑红粘土的作用,形成复合地基。通过试验得到了水泥红粘土的基本力学参数。在对试验结果进行回归分析后,给出了水泥土强度的影响因素及其与强度的关系,以及不同水泥掺量、龄期水泥土之间的强度推算公式。     

应用碱性水泥外掺剂固化天津海积软土的试验研究

天津海积软土具有高含水量、低强度、高压缩性、低pH值等特征,不能直接满足工程建设需要,必须进行人工处理。在水泥土搅拌法中使用适量碱性外掺剂NaOH或Na2CO3,可以提高桩身水泥土强度和复合地基承载力,同时能节省大量水泥,降低工程费用。现场试验中将海积软土与分别掺入0.5%NaOH和0.5%Na2CO3的10%水泥就地搅拌,形成两种新型水泥土,在与原状土及20%纯水泥土进行比较后,发现碱性外掺剂可以促使生成大量针状、棒状或纤维状水化硅酸钙晶体,抑制了能产生膨胀作用的钙矾石的生成,同时,有Ca(OH)2晶体析出,它们共同构成土颗粒间和土颗粒表面的充填物和包裹物,使水泥固化土的孔隙明显减小,密度和强度得到极大提高。检测结果显示水泥土强度提高了20%以上,复合地基承载力不小于120kPa。     

SF对水泥土的影响初探

本文介绍了一种新型的软土地基处理剂──硅粉在水泥加固土中部分取代水泥后的试验结果，掺入硅粉后水泥用量可大幅度减少，水泥土强度有很大提高。对水泥土中ＳＦ的作用进行了探讨。     

冻结水泥土无侧限抗压试验研究

城市地铁盾构进出洞及联络通道施工中常常采用水泥土预先加固辅以人工冻结法补充加固的施工工艺,为掌握冻结水泥土的力学性能及相关设计参数,开展了系列冻结水泥土无侧限抗压性能室内试验研究,研究结果表明:水泥土无侧限抗压强度随温度的降低、水泥掺入比的增加呈线性增大,随养护龄期的增加呈对数增大;水泥土的抗压强度和弹性模量随着温度的降低基本呈线性增大,在常温下随水泥掺入比呈线性增大,在-10℃下随水泥掺入比呈指数增大,并随着养护龄期的增加呈对数增大;温度、水泥掺入比和龄期三个因素中温度对水泥土抗压强度的影响最大;随水泥掺入比、龄期的增加,冻结水泥土与常温水泥土强度及弹性模量差异呈指数规律减小,最终趋于稳定比值.     

苏州软土地区的基抗支护工程

苏州是我国典型的软土地区，其坑支护难度较大。基坑支护类型的钢板桩支护、悬臂式、锚杆锚拉式、钢筋砼内支撑梁式钻孔灌注桩排桩支护、土钉墙支护、组合结构支护等。止水帷幕有压密注浆、高压旋喷桩、水泥土搅拌桩等。降水多采用轻型井点或管井降水。土方开挖是基坑工程的有机组成部分，对挤土桩，须重视地应力释放问题。监测技术与信息化施工得到了广泛应用，但系统性、完整性、规范性尚欠缺。介绍了部分典型工程实例。     

EPS颗粒混合轻量土无侧限抗压强度特性试验研究

为研究EPS颗粒混合轻量土的密度、强度和变形特性,对不同水泥掺量、EPS颗粒掺量、含水率和龄期的轻量土进行密度无侧限抗压强度试验。试验配置轻量土无侧限抗压强度范围为103.2~1359.0 kPa,且随水泥掺量的增大呈指数关系增大的趋势,随EPS颗粒体积比的增大而呈线性关系减小的趋势。在大于最优含水率情况下,含水率越高,无侧限抗压强度越低,两者为指数关系,而龄期的增长能够使得轻量土的无侧限抗压强度呈双曲线增大的趋势。EPS颗粒混合轻量土的应力-应变关系曲线主要表现为应变软化型,含水率和EPS颗粒体积比的增大会使得轻量土的应力-应变关系曲线逐渐向硬化型转化。水泥掺量和龄期的增大能够增强轻量土的脆性特征,增大刚度。而含水率和EPS颗粒体积比的增大则使得轻量土的延性特征增强,刚度减小。研究成果对实际工程应用具有参考价值。     

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。      

水泥-黄土注浆充填材料的试验研究

采空区危害巨大,目前主要采用注浆充填方式进行处置。水泥-粉煤灰浆液在采空区治理中得到了广泛的应用,但在一些采空区治理工程中,由于缺乏粉煤灰,需要寻找其他低成本的注浆材料。水泥-黄土浆液具有就地取材、工艺简单等优势,是替代水泥-粉煤灰浆液的首选。本文以陕西泾阳、甘肃兰州、山西吕梁黄土为研究对象,通过大量水泥-黄土浆液黏度、结石率、凝结时间、结石体强度等性质的试验,研究了水泥掺量、水固比、黄土类型、水玻璃掺量等因素对水泥-黄土浆液性质及其结石体强度的影响。试验结果表明:随黄土掺量的增加,结石体强度、浆体流动性降低,而凝结时间延长; 水泥-黄土浆液结石体早期强度较低,而后期强度增长较大; 黄土的地域性分布,造成水泥-黄土浆液性质差异较大,黄土的粒径越粗,结石体的强度越高; 与离石黄土浆液相比,马兰黄土浆液性能稳定,强度较高,更适宜于采空区充填注浆; 水玻璃的掺入,使浆液黏度增大,结石率提高,凝结时间缩短,强度减小。本研究成果为采空区注浆设计和施工提供了新的思路。     

Interpretation of grouting characteristics in unsaturated sand from the perspective of water–air interface

The design of grouting engineering in practice is either based on conventional soil mechanics or empirical procedures ignoring the effect of degree of saturation (water content). In this study, a series of laboratory-pressurized grouting tests were conducted on unsaturated sand to reveal the influence of soil water content on the grouting characteristics. With combination of direct shear tests at constant water content, water retention tests as well as microscopy observations, the mechanisms that controlling the strength and in turn the grouting characteristics in unsaturated sand were interpreted from the perspective of water–air interface. It was found that the non-monotonic phenomena of grouting characteristics (injectability and diffusion characteristics) with increasing water content were strongly dependent on the shear strength, which is influenced by the apparent cohesion induced by capillary mechanisms relating to the water–air interface. The threshold value of the injectability and diffusion pattern is corresponding to the boundary of the two transition zones (two different desaturation mechanisms) in the water retention curve. In the primary transition zone, the water phase is interconnected with air bulbs entrapped. With the drainage of bulk water in the large pores, the amount of water menisci increases, generating larger and larger surface tension force between particles. Therefore, less and less grout was injected as the bearing capacity and shear strength increase. However, in the second transition zone, with the drainage of menisci water, the menisci area of each pores decreases, inducing less and less surface tension force. Thus, more and more grout was injected as the bearing capacity and shear strength decrease. It is hoped that the work in this study will facilitate researching the grouting mechanisms in unsaturated soil, thus optimizing the grouting parameters in engineering practice.

     

确保CSM工法施工质量的措施

CSM工法即双轮铣削深层搅拌技术,是一种新型水泥土深层搅拌工艺。要确保CSM工法施工质量,施工前要做好材料质量控制和相关的准备工作;在施工中,要控制好成槽的垂直度,水泥浆的水泥掺入量和水灰比以及注浆量,铣削钻速和双轮的转数,槽段的搭接长度,以及型钢插入的质量。     

混凝土灌注桩桩头渗水的处理及预防措施

混凝土灌注桩桩头渗水对桩体混凝土受力和基底防水产生影响,对混凝土结构中的钢筋造成腐蚀。结合工程实例,对桩头渗水产生的原因进行分析,主要有操作经验不足、责任心不强,灌注器具不合格,混凝土质量指标不符合要求,灌注接近结束时拔管速度过快、灌注终了超灌高度测量不准,基土含水量高、水压大等;出现桩头渗水可采用人工剔除或注浆封堵处理;介绍了预防措施,包括加强作业人员培训,强化灌注器具检查,严控混凝土质量,重点监管终灌时的状态,做好基坑内降水工作等。     

Influence of Water Content on Mechanical Properties of Improved Clayey Soil Using Steel Slag

The use of steel slag fines has been fully investigated and developed as it has similar chemical composition and mineralogy to that of Portland cement. Researchers from home and abroad have done lots of research on steel slag, such as its production, processing, properties, mechanical behavior, cementitious property and so on. This paper describes influence of water content on mechanical properties of improved clayey soil using steel slag and a series of tri-axial compression tests are carried out to study the influence of water content to the admixture of clayey soils and steel slag. Through the test data statistics and analysis, the basic rules of the mechanical properties of these mixed soils were gotten, especially, the optimum steel slag and water content. Through tri-axial compression tests, there are several kinds of specimen failure forms in different conditions of steel slag and water content. The stiffness of steel slag is larger than clayey soil, so the specimen with steel slag would break with an oblique angle whereas the clayey soil specimen would be compressed. Drawn from the experiment, while water content increases, cohesion c increases and internal friction angel φ decreases; however, in general, the maximum stress difference firstly increases, and then decreases. Under the same water content, with the curing period and steel slag content increase, cohesion c increases, internal friction angel φ decreases, however, the stress difference increases. By analyzing the specimen failure forms and the relations of stress difference and axial strain, the relations between stress difference max (σ₁ ? σ₃) and steel slag content and relations between the secant modulus E₅₀ and steel slag content are gotten. It is concluded that when the water content is about 18 % and steel slag content is about 30 %, the stress difference and secant modulus E₅₀ is larger than other cases. Therefore, in soft soil foundation treatment, such steel slag and water content could be chosen in order that the soil strength would be improved. So, judging from the results, the foundation settlement will be reduced by mixing appropriate steel slag and water content.     

城郊土体剖面含水量监测与对比研究

城市化的快速发展对城市地质环境尤其是地下水环境产生了深远的影响.以南京市为研究对象,在城区和郊区分别设立长期监测站,采用PR2对南京地区2009年6～9月期间典型地表环境下1m内土体含水量的日变化进行了监测,并对监测数据进行了系统的对比分析.结果表明:土体含水量的日变化规律主要受气候因素的制约,其对日气候因素的敏感程度...