现浇固化土衬砌渠道试验及应用效果

利用L9(33)正交试验方法,以固化剂掺和率、水泥掺和率和土壤含水率为试验因素,无侧限抗压强度为响应指标,研究了以重壤土为土料的现浇固化土优化配合比。当固化剂掺和量为10%、水泥掺和量为8%、土壤含水率为25%时,可获得满意的无侧限抗压强度4.17 MPa,另外还系统总结了现浇固化土衬砌渠道的施工工艺。在宝应县临城灌区进行的试点应用表明,现浇固化土应用于灌溉渠道衬砌是可行的,现浇固化土衬砌与混凝土衬砌相比的节省材料费用31.7%。     

SY土壤固化剂对砂质粉土工程性能的影响研究

采用SY土壤固化剂,以砂质粉土为固结对象,分别在水泥含量10%、15%和20%,固化剂掺量为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时,制成最大干密度的试样,进行了3、7、14和28 d无侧限抗压强度试验,28 d劈裂抗拉强度试验,水泥含量20%时,1.0%、1.5%和2.0%固化剂掺量时的抗渗试验,以及水泥含量20%、1.5%固化剂掺量时的冻融循环试验。结果表明,SY固化剂能显著提高砂质粉土的力学性能、抗渗、抗冻性能;在同一个固化剂掺量下,其力学性能、抗渗、抗冻性能随着水泥含量的增加而提高;固化剂掺量、水泥含量与土壤含量三者之间存在协调性。SEM测试和机理分析表明,SY土壤固化剂生成的大量二氧化硅凝胶和微膨胀的钙矾石晶体,使内部结构更加致密,从而提高了砂质粉土的宏观力学性能和抗渗、抗冻性能,可用于渠道防渗工程中。     

渠道衬砌纤维固化土工程特性的试验研究

研究了不同固化剂用量和不同聚丙烯纤维掺量对固化土抗压强度和抗渗性的影响。结果表明,掺加聚丙烯纤维能够显著提高固化土的抗压强度和抗渗性,当固化剂掺量为1∶8,纤维掺量为0.9 kg/m3时,固化土的28 d抗压强度达到最高,较同条件下不掺纤维的固化土强度提高29%,渗透系数降低27%以上,满足并超过渠道衬砌对水泥土的技术要求。     

深层搅拌法水泥土室内配合比试验

软土地基常常采用水泥土搅拌法进行加固，介绍了某工程水泥加固土室内配合比的试验成果，通过不同水灰比、不同水泥掺量、掺外加剂以及喷粉的对比试验，分析了影响水泥土强度的主要因素:水泥掺量起到主要作用,水泥土无侧限抗压强度随水泥土单位体积水泥用量增加而增大,两者呈线性关系,根据试验结果,建立了水泥土单位体积水泥用量与无侧限度抗压强度线性回归方程;在同样的水泥掺量和水灰比下,水泥土的无侧限抗压强度随龄期增长而增大;掺外加剂对水泥土强度影响不大,可以不掺外加剂,喷浆和喷粉的试验结果满足设计要求.     

纤维加筋固化土抗压强度和劈裂抗拉强度试验

基于固化土易产生裂缝导致使用寿命下降的工程特性,采用正交试验设计方法,研究了聚酯纤维和土壤固化剂对土体的抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。研究认为:MBER土壤固化剂剂量为12%,纤维掺量为0.9 kg/m3时,杨凌黄土的抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大值,分别为3.63 MPa、0.52 MPa。结果表明:MBER土壤固化剂可以有效提高杨凌黄土的抗压强度和劈裂抗拉强度,聚酯纤维对固化土的抗压强度基本没有贡献,可部分提高土体的劈裂抗拉强度。     

土壤固化剂新材料在衬砌渠道中的应用研究

在内蒙古河套灌区首次采用固化土衬砌渠道作为渠道防渗抗冻的新技术。简要说明土壤固化剂原理,通过室内试验得出固化土性能,通过施工实践总结出固化土施工工艺。应用已有和自行开发的土壤固化剂制作固化板,进行防渗、抗冻观测试验,对冻深、冻胀量、防渗效果和工程造价作出定量结论,已在大型灌区田间渠道衬砌中推广应用。     

洞庭湖北部垸内沟渠淤泥固化土物理力学性质试验研究

淤泥固化处理技术是解决洞庭湖北部垸内沟渠清淤问题,并实现淤泥资源化利用的一个重要方法。基于洞庭湖北部安乡县垸内沟渠清淤后,采用淤泥固化土填筑路基试验资料的分析,探讨了水泥加偏铝酸钠固化淤泥形成的淤泥固化土的物理力学性能以及微观结构。结果表明:水泥掺量对淤泥固化土的抗压强度影响最大,其主次关系为水泥掺量泥浆掺量固化剂掺量,最优配比为泥浆掺量为9.6 kg,水泥掺量为1.07 kg,固化剂掺量为0.43 g;通过电镜扫描可知,偏铝酸钠能极大地促进水泥水化反应进行,其产物能显著提高淤泥固化淤泥中颗粒间的结合力。根据这一研究成果,提出了洞庭湖北部垸内沟渠淤泥固化土填筑路基施工工序,为促进淤泥的资源化利用提供了依据。     

EN—1对黄土性固化土水分垂直入渗特征的影响

采用一维垂直入渗试验方法,对不同容重、不同固化剂掺量处理的固化土水分入渗过程进行了研究.结果表明:黄绵土容重在1.2～1.4g/cm3范围内,土壤容重对黄土性固化土的入渗能力有较大影响,土壤容重越大,对应于同一时刻入渗率越低,累积入渗量越小,湿润锋推进距离越短.3种土壤容重条件下,不同EN-1固化剂掺量对累积入渗量和湿润锋运移距离的影响均显著(P＜0.05),且随着固化剂掺量增大,累积入渗量和湿润锋运移距离均有先增大后减小的趋势;固化剂掺量在0.05％ ～0.1％范围内累积入渗量最大;累积入渗量与湿润锋运移距离呈良好的线性关系.固化剂掺量对土层含水率的影响在低容重(1.2 g/cm3)条件下明显,随着容重增加,影响逐渐减小.利用Philip模型、Kostiakov经验公式和指数公式对固化土入渗率与入渗历时的关系进行拟合时发现,Kostiakov公式拟合值更接近于实测值,且容重越大,拟合精度越高.     

2种离子固化剂改善黄土抗剪强度和抗渗性的研究

为了探讨CONAID和LUKANG 2种离子固化剂的固土性能及其影响因素,对不同固化剂掺量、养护龄期、压实度和含水率的固化黄土进行了直剪试验和渗透试验.研究结果表明:随着固化荆掺量、养护龄期和压实度增大,2种固化土的内摩擦角和黏聚力呈上升趋势,渗透系数呈下降趋势,且规律比较接近.其中LUKANG固化剂对黄土抗剪强度和抗渗性的改善效果优于CONAID固化荆.建议在施工过程中选用LUKANG固化剂,掺量宜取0.01%.为了达到更好的抗剪和抗渗效果,应尽量延长固化土的养护龄期,增加压实度.     

退化草地复合体力学特性与影响因素研究

为采用机械手段有效打破高坚实度退化草地板结性土层形成的土壤-根系复合体结构,对退化草地形成的复合体结构基本力学特性进行了研究。通过测定退化草地复合体的紧实程度、容重、含水率、孔隙度和含根量分布,对退化草地形成的复合体的物理性状进行了分析;通过对复合体原状试样进行剪切、无侧限压缩和回弹模量试验,对复合体的抗剪、无侧限抗压和回弹等基本力学特性进行了研究,并在此基础上通过正交试验探讨了容重、含水率和含根量对上述力学特性的影响。研究发现,退化草地形成的复合体具有加剧土壤紧实程度、聚集根系向浅层分布等特征;复合体的抗剪强度、无侧限抗压强度和回弹模量因根系的存在与无根系分布的土层相比有很大变化;复合体容重、含水率和含根量均对其力学特性产生了影响,且各因素的影响存在交互作用,根系的存在可增强复合体结构的抗剪强度和无侧限抗压强度,但对于回弹模量的影响却表现出一定的差异性。     

考虑搅拌时间的洞庭湖区水泥土无侧限抗压强度试验及模型探讨

针对搅拌时间影响因素对水泥土强度性能影响的研究不足,结合洞庭湖区某分洪闸工程的淤泥质土地基,探讨搅拌时间以及其他不同影响因素对水泥土无侧限抗压强度的影响。采用正交试验法在不同养护龄期条件下开展3种不同水灰比、水泥掺入比、搅拌时间的室内水泥土无侧限抗压强度试验,假设4个影响因素(水灰比、水泥掺入比、搅拌时间和养护龄期)之间无相互影响,进而用乘积模型建立了多因素影响的水泥土无侧限抗压强度模型,并采用优化算法识别了模型的参数。研究表明,不同养护龄期下影响水泥土无侧限抗压强度的因素重要性次序分别为水灰比、水泥掺入比、搅拌时间。水灰比和水泥掺入比与水泥土无侧限抗压强度基本呈抛物线关系,而搅拌时间和养护龄期与水泥土无侧限抗压强度基本呈对数关系。考虑搅拌时间的多因素影响的水泥土无侧限抗压强度模型计算值与试验数据拟合良好,可运用于水泥土无侧限抗压强度的预测,对实际水泥土工程具有一定参考作用。     

阿拉善非耕地日光温室后墙土承载能力试验研究

为确定内蒙古阿拉善非耕地日光温室后墙砂性土及外加材料改良土的承载能力,通过正交试验的方法,对改良土样进行抗剪强度、抗压强度测试。对温室后墙实际需要的承载能力进行计算与分析,选择一种既能保证温室安全性且投入最少的材料组合方式。研究表明:随着水泥、固化剂添加量的增加,土样的抗剪强度、抗压强度逐步提升;水泥含量由1%提升到3%性能提高率最大,内摩擦角提高20%以上,黏聚力提高60%以上,抗压强度提高76.09%以上;3%水泥的两种组合掺入1%的固化剂能够保证温室的安全性且以较少的投入得到性能的大幅提升。该研究可为同类土质条件日光温室的建造提供借鉴。     

土料固化剂固化土料的室内试验研

选用HEC高强高耐水土体固结剂、CLG-2001型土石固结剂、利路力泥土固化剂、GSY系列土料固化剂，选用粘土质砂、粉质粘土等土料制备试样，进行了不同土料固化的对比试验，同一土料在固化剂掺入量不同时的对比试验，同一种固化剂对不同土料的固化效果试验。试验结果表明：各种固化剂对提高土料强度和水稳定性均有效。不同的土料和不同的试剂在固化效果上不同。     

固化黄土性能的试验研究

通过掺加常用土壤固化剂和水泥的黄土固化试验研究,分析比较了固化黄土的物理力学性能,试验分析结果表明:土壤固化剂对黄土固化效果比水泥要好;其中WH型液态固化剂性能最优,可达到混凝土W3的抗渗等级,可用于黄土地区灌溉渠道的抗冻防渗和加固处理。     

戈壁地日光温室墙体固化土强度影响的研究

研究新疆戈壁地区日光温室墙体结构,分析土壤固化剂对戈壁土墙体加固机理,探究固化剂母料对温室戈壁土墙体强度的影响。选用新疆五种代表性戈壁土样,按照不同固化剂母料掺入量的配比方案,通过无限抗压试验得出戈壁固化土墙体强度影响因子。固化土的强度系数随着固化剂掺量的增加而降低,随着龄期的延长而升高。与零掺入量固化剂相比,该固化的戈壁土墙体强度有所提高,显著延长了使用年限。     

土料固化剂国化土料的室内试验研究

选用HEC高强高耐水土体固结荆、CLG-2001型土石固结剂、利路力泥土固化剂、GSY系列土料固化荆，选用粘土质砂、粉质粘土等土料制备试样，进行了不同土料固化荆的对比试验，同一土料在固化荆掺入量不同时的对比试验，同一种固化荆对不同土料的固化效果试验。试验结果表明：各种固化剂对提高土料强度和水稳定性均有效。不同的土料和不同的试荆在固化效果上不同。     

几种固化剂对渠道盐渍土地基力学性能影响的试验研究

【目的】明晰水泥、粉煤灰、硅灰、镁渣作为渠道盐渍土地基固化剂的固化效果。【方法】设计了水泥、粉煤灰、硅灰、镁渣固化剂3种掺量的正交试验,通过不同龄期的三轴试验、压缩试验和干缩试验研究了其力学性能。【结果】(1)7 d龄期固化盐渍土黏聚力最大可以增大2.97倍,内摩擦角最大可以增大3.78倍;(2)28 d龄期固化盐渍土黏聚力最大可以增大4.81倍,内摩擦角最大可以增大5.84倍;(3)28 d龄期5次冻融循环后,素土试件破坏,无抗剪强度,固化盐渍土黏聚力最大损失了23.1%,最小损失了5.1%,内摩擦角最大损失了25.0%,最小基本无损失。(4)当水泥掺量为3%和5%,硅灰掺入剂量适中,固化盐渍土的干缩系数较小。【结论】综合考虑渠道盐渍土地基抗冻胀、抗干缩和抗剪强度的要求,建议采用高掺量水泥和粉煤灰,中掺量硅灰和低掺量镁渣固化渠道盐渍土地基较为适宜。     

玄武岩纤维-砒砂岩水泥土力学特性试验研究

为了降低黄河流域泥沙治理成本,提高砒砂岩的利用价值,在砒砂岩中掺入适量水泥和纤维改善其力学性质及功能性.借助玄武岩纤维(BF)的加筋效应,配制玄武岩纤维掺量为0.2%,0.5%,0.7%的BF-砒砂岩水泥土试块,进行无侧限抗压强度和SEM扫描电镜试验.探究BF掺量、龄期对BF-砒砂岩水泥土强度影响以及BF-砒砂岩水泥土强度形成机理; 建立了玄武岩纤维参与下砒砂岩水泥土应力-应变曲线方程.结果表明:纤维掺入有效提高了砒砂岩水泥土的强度,其强度随玄武岩纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势,掺量为0.2%时达到峰值强度; BF-砒砂岩水泥土后期强度同比砒砂岩水泥土强度提高更明显; BF-砒砂岩水泥土的龄期与无侧限抗压强度表现为正相关,而与其强度增长速率表现为负相关; 水泥掺量10%、纤维掺量0.2%的砒砂岩水泥土在强度指标上完全可以替代水泥掺量15%的砒砂岩水泥土; 建立龄期28 d时,BF掺量0~0.7%的BF-砒砂岩水泥土应力-应变曲线方程,反映了各纤维掺量下应力-应变变化及破坏情况.     

EN—1对砒砂岩固化土抗剪强度特征的影响

通过直剪试验,对添加EN—1后不同EN—1掺量、养护龄期、压实度和含水率的砒砂岩固化土的凝聚力和内摩擦角进行了测定。结果表明：在试验设计的EN—1掺量、养护龄期、压实度和含水率处理条件下,添加EN—1后,随EN—1掺量的增大和养护龄期的延长,砒砂岩固化土的抗剪强度较素土有不同程度的增大,当EN—1掺量为0.20%和养护龄期为30d时,其抗剪强度最大。添加EN—1后,砒砂岩固化土的抗剪强度随压实度的增大和含水率的减小而增大。因此,在砒砂岩地区实际应用EN—1固土护坡时,为使EN—1固化土具有良好的抗剪强度并满足工程需要,建议EN—1掺量为0.20%,养护龄期在7~15d之间,压实度大于95%,含水率略低于最优含水率为宜。     

应用固化土与加筋土技术治理膨胀土渠道滑坡

结合引丹灌区膨胀土滑坡的实际情况进行了稳定分析，对膨胀土与土壤固化剂混合后的固化土进行了物理力学性能试验，并用固化土修建土工格栅加筋土坡来治理滑坡取得成功，证明固化土与加筋土技术联合应用，可显著提高土体的强度和稳定性，是处理膨胀土滑坡的一种新方法。