石灰改良膨脹土的強度特性試驗研究

《石灰改良膨脹土的強度特性試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、萬方數(shù)據(jù)第20卷第2期湖南工程學(xué)院學(xué)報V01．20．No．22010年6月JournalofHunanInstituteofEngineeringJune2010石灰改良膨脹土的強度特性試驗研究陳愛軍1一，張家生2(1．湖南工程學(xué)院建筑工程學(xué)院，湘潭411104；2．中南大學(xué)土木建筑學(xué)院，長沙410083)摘要：以廣西南友公路沿線灰白色膨脹土為研究對象，對其進行了石灰改性的CBR試驗、直剪試驗、三軸剪切試驗和無側(cè)限抗壓強度試驗，探討了其強度指標的影響因素及其變化規(guī)律．室內(nèi)試驗研究表明，摻灰劑量、密實度和含水量對改良土的

2、CBR值影響較大，摻灰率對直剪試驗結(jié)果影響規(guī)律不明顯，三軸剪切試驗的C和午隨摻灰率增加而增大，部分無側(cè)限抗壓強度試件因為摻灰較少和養(yǎng)護齡期較短而崩解，養(yǎng)護初期無側(cè)限抗壓強度與齡期成線性增長關(guān)系．關(guān)鍵詞：膨脹土；石灰改良；CBR；剪切試驗；無側(cè)限抗壓強度中圖分類號：TU411文獻標識碼：A文章編號：167l一119X(2010)02—0063--05膨脹土是一種吸水膨脹失水收縮的高塑性粘土，它具有超固結(jié)性、多裂隙性和強度衰減性，對工程建筑物的危害極大，特別是對輕型結(jié)構(gòu)物如鐵路、公路、堤壩、單層房屋，容易導(dǎo)致路基邊坡滑塌、

3、地基沉陷、路面開裂、擋墻傾倒和墻體開裂E1]。r引．廣西南(寧)友(誼關(guān))公路沿線分布著大量膨脹土，尤以寧明地區(qū)的膨脹土最為典型，如果沿線路塹膨脹土挖方全部廢除，遠距離借土將顯著增加工程造價，同時大量的膨脹土棄方也將帶來難以恢復(fù)的生態(tài)影響，利用石灰改良膨脹土作為路堤填料被認為是一種行之有效的處治措施[1]～[61．強度是表征膨脹土體抵抗剪切破壞的能力，也是計算路塹、渠坡、路堤等斜坡穩(wěn)定性和支擋建筑物土壓力的重要參數(shù)，而大量的膨脹土路堤破壞主要是由于膨脹土遇水強度迅速衰減所致‘7][朝，本文通過試驗研究石灰改良膨脹土的強

4、度特性，包括改良土的CBR值、抗剪強度和無側(cè)抗壓強度等強度指標，探討影響其強度的各項因素及其變化規(guī)律，為室外石灰改良膨脹土的施工現(xiàn)場提供施工工藝參數(shù)．1試驗方案1．1試驗材料說明(1)膨脹土試驗所用膨脹土取自南友公路K134+400處取土坑的灰白色膨脹土，并夾有黃褐色斑狀團粒，天然狀態(tài)時可塑，各項基本土性參數(shù)見表1．表1膨脹土基本物性指標(2)石灰試驗用石灰為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民燒制的生石灰，然后在室內(nèi)粉碎過1mm篩后密封待用，生石灰的有效氧化鈣和氧化鎂含量檢驗結(jié)果見表2．表2石灰試驗分析結(jié)果1．2試驗方案設(shè)計試驗方法參考《公路土

5、工試驗規(guī)程》(JTJ051一收稿日期：2010--01--08作者簡介。陳t：2臣(1974--)，男，博士研究生，講師，研究方向：路基路面工程及特殊±處理．萬方數(shù)據(jù)64湖南工程學(xué)院學(xué)報2010盔93)[93和《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》[103(JT]057—94)，石灰摻量按3％、5％、7％和9％設(shè)計，各項試驗的具體要求分述如下：1．2．1CBR試驗為了模擬工地實際情況，風(fēng)干土料打碎后過20mm篩，配料時將摻不同石灰劑量的混合料配制成預(yù)計的含水量，拌和均勻，密封悶料24h．采用電動擊實儀和電動脫模，這樣擊

6、實功較為均勻一致．按照重型擊實標準，擊實筒體積為2177cm3，分3層擊實，擊實后密封養(yǎng)生7天浸水4天測其膨脹量和CBR貫人量．為保證試驗結(jié)果的可靠性，每組試驗做3個平行試件，在進行數(shù)據(jù)處理時，根據(jù)3個平行試驗結(jié)果計算的承載比變異系數(shù)CV大小取值．試驗方案考慮了不同密實度、不同石灰摻量和不同含水量對CBR試驗結(jié)果的影響．1．2．2直剪試驗因直剪試驗所用環(huán)刀試樣較小，制樣時將風(fēng)干灰白色膨脹土過5mm篩，然后摻入預(yù)定劑量的生石灰粉并拌勻，考慮到生石灰粉吸水熟化將使混合料的含水量降低2％～3％，計算摻水量時按比最佳含水量高6

7、％～8％配制灰土混合料，將灰土混合料密封24h讓石灰與土充分反應(yīng)．靜壓制樣時，把擊實試驗的人工脫模儀改裝成簡易反力框架，用液壓千斤頂在擊實試驗的大試筒內(nèi)靜壓成型．等靜壓試件密封養(yǎng)護7天后，用內(nèi)徑61．8mm高20mm的環(huán)刀取樣，并立即放人真空抽氣飽和容器中進行抽氣飽和，飽和時間不少于12h，飽和度達到95％以上．飽和完畢后取出試件放在應(yīng)變式手搖直剪儀上進行不同荷載下固結(jié)，剪切速度為0．8mm／min．1．2．3三軸剪切試驗配料及制樣同直剪試驗，靜壓制樣尺寸為牛50minx100mm．該試驗采用的儀器為英國GDS公司的非

8、飽和土三軸試驗系統(tǒng)．與直剪試驗的固結(jié)快剪相對應(yīng)，三軸剪切試驗采用固結(jié)不排水剪切．試驗剪切過程分三級，第一、二級以5％的應(yīng)變視為破壞，最后一級使之完全破壞形成剪切面．每級剪切速率為0．5ram／mira1．2．4無側(cè)限抗壓強度試驗試件采用直徑和高度為5am的圓柱體．備料同直剪試驗．制件時采用千斤頂靜壓成型，然后放到脫模器上將試件頂出