超细铁尾矿气泡混合轻质土优化设计研究

目的:为了实现超细铁尾矿在气泡混合轻质土中的高效利用,以最优力学性能为目标,进行了配合比优化设计。方法:基于BBD响应面曲面法,以尾矿掺量15%~30%、泡沫掺量4%~6%、水料比0.4~0.6为变量,以7 d和28 d抗压强度为响应值,设计了17组配合比,并分析了组成因素间的相互作用对抗压强度的影响程度。结果:泡沫掺量对超细铁尾矿气泡混合轻质土抗压强度影响最为显著,其次是水料比和尾矿掺量;从两因素交互作用上看,尾矿掺量和泡沫掺量交互作用对抗压强度影响最为显著;通过对回归模型的极值求解,当尾矿掺量为34.19%、泡沫掺量为4.34%、水料比为0.45时,超细铁尾矿气泡混合轻质土具有最优的力学性能。结论:经优化设计后的超细铁尾矿气泡混合轻质土可满足填筑工程技术要求。

气泡混合轻质土的研制及其性能

起泡剂是制备气泡混合轻质土的关键，通过研制复配起泡剂，选用粘性土作为原料土，制作气泡混合轻质土并对其容重及强度性能进行试验研究。通过试验结果的综合分析，提出了该气泡混合轻质土容重及强度指标随各影响因素的变化规律。试验中所有制备试样的容重在0．591～1．124g／cm^3之间、强度在300～800kPa之间变化，能够达到实际工程应用的要求。

拓宽方式对软土路基工程特性影响的离心模型试验

如何保持新旧路基间的变形协调是拓宽工程中普遍关注的问题,目前尚缺乏对于拓宽方式对软土路基工程特性影响的直接对比分析。本文开展离心模型试验,采用普通填料或气泡轻质土进行放坡或挡墙拓宽,分析了新旧路基变形、地基土中孔压和土压力在路基拓宽后的变化规律。试验结果表明,气泡轻质土显著减小拓宽过程中产生的孔隙水压力增量和附加应力增量。相较于边坡拓宽,挡墙拓宽方式对地基影响更小。轻质土路堤采用挡墙拓宽方式引起的挡墙倾角和墙背土压力均较小。采用Boussinesq公式计算得到的拓宽路堤引起的地基中附加应力分布与实测值基本吻合,且偏于保守。本文的研究成果对指导路基拓宽工程具有借鉴意义。

轻量土及其在工程中的应用

轻量土可以分为发泡聚苯乙烯(EPS)块、发泡颗粒混合轻量土、气泡混合轻量土(FCB)和次生材料混合轻量土4种类型。根据其湿密度的不同,又可以将轻量土分为超轻量土、轻量土和准轻量土3个大类。由于轻量土具有轻量性、自立性、流动性、隔热性、耐水性、耐久性等特性,可以大幅度减小上部荷载和土压力。因此,在软土地基、山区陡峻斜坡的路基、桥涵等工程中得到了广泛的应用。在目前的实际设计和施工中,轻量土的设计可以参照国外的有关规程或手册。

泡沫轻质土的环境耐久性试验研究

泡沫轻质土是一种广泛应用于路基填筑、坑道回填等方面的轻质材料,其环境耐久性是保证结构使用寿命的关键因素。通过干湿循环试验和冻融试验,系统分析泡沫轻质土材料的水稳定性和抗冻性能等环境耐久性技术指标。试验结果表明,泡沫轻质土的环境耐久性随着水泥掺入量的增大而提高,试验范围内泡沫轻质土的环境耐久性良好。

泡沫轻质土加宽高速公路路基的应力观测与分析

通过预先埋设的设备,对泡沫轻质土加宽高速公路路基的受力特性进行了实际观测与分析,得出了泡沫轻质土填筑高速公路加宽路基时的受力规律,为高速公路扩建工程的断面优化打下了基础。

气泡混合轻质土在地铁隧道减荷中的应用

简要介绍了气泡混合轻质土的概念,并介绍了气泡混合轻质土的轻质性、强度和容重的可调节性、易施工性及良好的环保特性;以此为基础,介绍了气泡混合轻质土在地铁隧道减荷中的首次应用,并结合抽芯试验报告,说明了气泡混合轻质土首次应用于地铁隧道减荷的可行性及其工程意义。

气泡制备因素对河道淤泥气泡混合土性质的影响研究

为考察气泡制备因素对河道淤泥气泡混合土性质的影响,以河道淤泥为原料土,通过对不同发泡剂成泡品质考察及发泡剂的优化配合设计,采用对比试验的方法,对河道淤泥气泡混合土的物理力学性质进行了研究。试验结果表明:不同类型的发泡剂及发泡剂成泡品质对混合土性质影响明显,所选蛋白发泡剂在料浆中稳泡性变差,不满足密度要求;在同等密度下,气泡品质好的F型发泡剂制备的轻质土,其强度、破坏应变和E50均高于K12A型。这种具备稳泡性好、发泡倍数不易过低、成泡较均匀、可与料浆共存的成泡品质,有利于轻质土综合性能的提升。

泡沫轻质土的环境耐久性试验

为了探究泡沫轻质土的环境耐久性,进行了淡水和海水条件下泡沫轻质土的干湿循环试验以及水标养、标养、海水养护、Na2SO4溶液侵蚀、MgSO4溶液侵蚀5种条件下泡沫轻质土的侵蚀试验,并对试样进行抗压强度测试,分析了淡水和海水条件下泡沫轻质土抗压强度随干湿循环次数的变化规律、不同养护条件下以及不同龄期对泡沫轻质土强度的影响。试验结果表明,泡沫轻质土的抗压强度受干湿循环的影响较大,淡水条件下的干湿循环与海水条件下的干湿循环差别不大;水的存在对泡沫轻质土强度发展有着重要的影响,海水对泡沫轻质土的强度有一定的影响但影响幅度很小;硫酸盐对泡沫轻质土的长期强度有重要影响。

掺尾矿砂泡沫轻质土的制备及性能研究

泡沫轻质土可用于公路、基坑支护结构或墙后土体置换,以减少墙后主动土压力。研究了在水胶比和孔隙率不同的情况下,泡沫轻质土的干密度、孔隙率、尾料掺量与强度和导热系数等性能,研究了彼此之间的关系。水灰比>0.5时,强度随水灰比的降低而增大;水灰比<0.5时,随水粉比的减小而降低;导热系数、抗压强度均随孔隙率的增加和密度的降低而降低。

气泡混合轻质填土技术在道路加宽工程中的应用

气泡混合轻质填土技术具有容重小,高流动性,固化后的自立性等特性,在解决道路加宽时新老路基的不均匀沉降及侧移、高填土路堤的稳定性等方面发挥了重要作用。结合京珠高速公路马坝扩建工程,介绍轻质土填土技术在道路加宽工程中的应用,为类似工程提供参考。

高速铁路路基泡沫轻质土的应用

为减小新填路基荷载对京沪高铁路基沉降的影响,新建石家庄至济南客运专线工程与京沪高铁衔接部分采用了泡沫轻质土。结合施工实践,详细介绍了现浇泡沫轻质土配合比的室内试验及其现场施工工艺。施工实践表明,路基工程中使用泡沫轻质土大大节约了施工时间、减少了成本投入,施工及工后沉降得到有效控制,施工效果良好。

现浇泡沫轻质土在渠道挡墙中的应用

以四新大道（龙阳湖东路-龙阳大道）工程为例,通过对泡沫轻质土挡墙与悬臂式挡墙两种方案优缺点的对比,更好地验证了现浇泡沫轻质土在临港渠且无开挖条件、软土地基上建筑挡土墙的优势,并从浸水挡墙计算方法及泡沫轻质土的施工注意事项两个方面进行论述,为泡沫轻质土在工程中的运用积累了宝贵经验。

联合泡沫混凝土与EPS处理软基模拟研究

简要介绍并对比了泡沫混凝土与EPS材料的基本特性,为进一步减轻路堤对原路基的附加应力,提出联合应用泡沫混凝土与EPS材料处理软基的新方法,并借以规划中的中开高速所得勘察数据为依托,采用理论计算与Midas GTS NX数值模拟计算得出结果并对比分析。

公路工程挡土墙CFG桩复合地基病害分析与处理措施

滨江快速公路K7＋400-K12＋000段,处于软土地区,采用CFG桩加固挡土墙软土地基后,挡土墙发生变形,通过路基挡土墙基底CFG桩复合地基承载力和沉降变形计算对挡土墙基底沉降变形病害进行分析。结果表明：尽管CFG桩复合地基强度达规范要求,但其沉降变形过大,导致了挡土墙产生病害。在墙背换填气泡混合轻质土后,挡土墙变形得到控制,没有产生新的变形。

气泡轻质土在国家体育场地下连续通道减荷回填工程中的应用

气泡轻质土有较高的吸水性,胶凝材料采用快硬水泥时,可大幅度地降低其吸水率,提高气泡轻质土在工程中的减荷效果;为确保大体积气泡轻质土的施工质量,需要有高性能发泡剂,计量精度高、产能大的高端施工设备,对施工区进行适当的分区分层,合理地设置沉降缝等。

铁路泡沫轻质土路基结构设计应用研究

在简述泡沫轻质土特点及工程应用的基础上,结合高速铁路路基填筑及工后沉降控制技术标准,介绍了泡沫轻质土在高速铁路路基帮宽、软土地基处理、过渡段差异沉降及狭小空间填筑等特殊条件地段的应用研究;综述了铁路泡沫轻质土路基性能设计采用湿密度与强度两大控制指标要求,以及泡沫轻质土的静动力学性能、耐久性能及路基整体结构的动力稳定性能要求;归纳了铁路泡沫轻质土路基设计基本原则及方法;总结了铁路泡沫轻质土路基结构设计及构造设计的主要内容。通过近些年对铁路泡沫轻质土路基应用研究成果总结,为铁路泡沫轻质土路基的进一步推广应用提供借鉴。