石灰及其外加剂固化天津滨海软土的试验研究.pdfVIP

－ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ　　工程地质学报　２０１５／２３（５）０９９６０９ ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０５．０２６ 石灰及其外加剂固化天津滨海软土的试验研究 ①② ① ③ 杨爱武 　王　韬 　许再良 （ 天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室　天津　３００３８４） ① （ 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室　武汉　４３００７１） ② （ 铁道第三勘察设计院集团有限公司　天津　３００１４２） ③ 摘　要　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Ｃ—Ｓ—Ｈ网状胶凝（水化硅酸钙）、针状钙矾石、无定形文石（ＣａＣＯ）、Ｃａ（ＯＨ）晶体等能够填充孔隙、胶结 ３ ２ 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。 关键词　软土加固　石灰固化土　无侧限抗压强度　二次抗压强度　微观结构 中图分类号：Ｐ６３１３　　文献标识码：Ａ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＬＩＭＥＡＮＤＩＴＳＡＤＤＩＴＩＯＮＡＬＡＧＥＮＴＴＯ ＣＵＲＥＴＩＡＮＪＩＮＭＡＲＩＮＥＳＯＦＴＳＯＩＬ ①② ① ③ ＹＡＮＧＡｉｗｕ 　ＷＡＮＧＴａｏ　ＸＵＺａｉｌｉａｎｇ （ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｆｔＳｏｉｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆＴｉａｎｊｉｎ，ＴｉａｎｊｉｎＣｈｅｎｇｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３８４） ① （ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｏｃｋａｎｄＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆ ② Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ　４３００７１） ｒｄ （ Ｔｈｅ３ＲａｉｌｗａｙＳｕｒｖｅｙ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｇｒｏｕｐｃｏ，ＬＴＤ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００１４２） ③ Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＴｉａｎｊｉｎｍａｒｉｎｅｓｏｆｔｓｏｉｌｃａｎｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｂｕｔｉｔｃａｎｂｅｅｎｈａｎｃｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｃｕｒｉｎｇａｇｅｎｔｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｗｈｅｎｃｕｒｉｎｇａｇｅｎｔｓａｎｄａｄｄｉｔｉｏｎａｌａｇｅｎｔ ａｒｅａｄｄｅｄｉｎｔｈｅｓｏｆｔｓｏｉｌｔｏｇｅｔｈｅｒ ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｓｏｉｌｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｆｕｒｔｈｅｒ．Ｆｏｒｔｈｉｓｒｅａｓｏｎ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｂｉｎｇｌｉｍｅａｎｄｃｅｍｅｎｔｏｒｇｙｐｓｕｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｉｎｔｈｅｔｅｓｔｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｓｏｉｌｉｓｕｓｅｄａｓａｃｒｉｔｅｒｉｏｎｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｙｉｎｇｅｆｆｅｃｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｓａｍｐｌｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈＳＥＭａｎｄｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅ