矿渣与水泥固化广州南沙软土试验研究

利用矿渣与水泥混合固化剂对广州南沙软土进行固化处理。通过直剪试验、无侧限抗压试验对固化土样进行了力学性能研究,得出固化土体的内摩擦角、黏聚力、无侧限抗压强度随固化剂中矿渣掺入比及龄期的变化关系。通过电子显微镜观测和X射线衍射技术研究不同配比下固化土样的矿物组成及微观结构特征。研究结果表明:固化土的内摩擦角、黏聚力和无侧限抗压强度均随矿渣占固化剂比例的增大而增大,其中黏聚力增长最明显;混合固化剂的最优配比为矿渣占固化剂比例为60%;矿渣占固化剂比例越高,固化土的后期强度增长越快。这与加固土体的微观结构和矿物组成成分中的水化产物有关。

聚丙烯纤维与水泥固化广州南沙软土的试验研究

为了改善水泥固化软土存在的不足,采用聚丙烯纤维-水泥对广州南沙软土进行固化,分析探讨了纤维水泥固化土的受压破坏方式以及纤维掺量、纤维长度、水泥掺量、龄期对纤维水泥固化土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明：在水泥土中掺入纤维能在一定程度上提高其无侧限抗压强度,且在一定范围内,无侧限抗压强度随纤维掺量和纤维长度的增加而增大;纤维水泥土中水泥的最优掺量为12%;纤维水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增长而增大,并且早期强度增长较快,后期增长较慢并趋于稳定;纤维能增加水泥土的抗拉强度,减少水泥土试样破坏时的裂缝宽度和数量,改善它们的脆性破坏形式。

广州南沙地区软土采用水泥和粉煤灰固化试验研究

通过室内试验,研究广州市南沙地区软土采用水泥和粉煤灰加固力学特性。考虑水灰比、水泥粉煤灰混合固化剂掺量、粉煤灰掺量的变化对固化土无侧限抗压强度的影响,建立固化土强度-龄期一系列函数公式。研究显示:水泥起到提高固化土强度的主要作用,粉煤灰的掺量应有所限制;对于不同的混合固化剂配比,有各自的最佳水灰比。水灰比小于0.5,加大混合固化剂掺量不能显著提高固化土强度。广州南沙软土采用水泥粉煤灰搅拌桩加固,混合固化剂掺量取15%~18%,粉煤灰掺量取20%~30%,水灰比取0.53左右,比较合理。

滨海盐渍土的强度特性试验与机理分析

为深入研究滨海盐渍土等特殊黏土的不良工程特性产生的物理化学机制,结合中国交通建设股份有限公司在科威特Bubiyan岛的海港盐渍土软基加固工程现场的盐渍土地基开展试验研究。通过十字板剪切试验、三轴试验、直剪试验、液塑限试验与成分分析、电化学特性等物理化学试验,探讨在水的作用下由可溶盐离子引起的土颗粒表面微电场的变化对盐渍土抗剪强度的影响,并与广州南沙软土的工程特性进行了对比。试验及分析结果表明,自然成因、可溶盐含量和颗粒表面电荷密度是两者在强度特性上产生差异的重要原因,同时也是科威特滨海盐渍土具有低强度、低液塑限等宏观不良工程特性的主要因素,对滨海盐渍土强度特性的研究为指导该项目的软基处理方案提供了实验参数与理论基础,并为滨海盐渍土地区的地基处理提供了有益的参考。

极细颗粒黏土渗流特性试验研究

为深入研究极细颗粒黏土的渗流特性,采用可调节水头高度的常水头渗透试验装置,利用不同离子浓度的孔隙液和蒸馏水,分别对极细颗粒人工土和广州南沙天然软土进行渗透试验。试验结果显现土体渗流的2个重要的特性,一是随着孔隙液离子浓度的增大,试样的渗透系数随之增加;二是随着水力梯度的降低,对于不同离子浓度的孔隙液情况,试样的渗透系数出现增大或者减小的"异常"现象。试验结果和机制分析认为,土颗粒表面电荷的微电场作用和渗流孔隙的微尺度效应是影响极细颗粒黏土的渗流特性的重要原因,而颗粒比表面积、表面电位、孔隙液离子浓度和孔隙尺度则是改变渗流特性的重要影响参数。对上述2个渗流特性分别采用"微电场效应"和"微尺度效应"作出解释,其中对软土渗流"异常"现象的真实原因仍需要更多的试验和进一步的研究探讨。