干湿循环下石灰粉煤灰改良膨胀土的双屈服面本构关系

基于椭圆–抛物线弹塑性本构模型,研究了干湿循环条件下石灰粉煤灰改良膨胀土的双屈服面弹塑性应力–应变本构关系。首先,通过一系列三轴固结排水剪切试验,分别得到不同干湿循环次数下石灰粉煤灰改良膨胀土的偏应力q与轴向应变ε_(1)、剪应变ε_(s),以及轴向应变ε_(1)与体应变ε_(v)的试验曲线;然后,根据三轴试验结果拟合本构模型中的各参数与干湿循环次数之间的关系表达式;最后,引入考虑干湿循环次数的因子,建立考虑干湿循环的双屈服面弹塑性本构模型。研究表明:1)干湿循环作用下,偏应力q与轴向应变ε_(1)关系表现为应变硬化,与体应变ε_(v)表现为应变剪缩;q–ε_(1)、q–ε_(s)试验曲线都呈现出近似双曲线特征。2)干湿循环作用下,土体的偏应力q不断减小,体应变ε_(v)不断增大;干湿循环作用显著降低了石灰粉煤灰改良膨胀土体的抗剪切、抗压缩能力。3)体积屈服面、剪切屈服面在p–q平面上分别为椭圆、抛物线。干湿循环作用下,体积屈服面不断向原点靠近,剪切屈服面不断向p轴靠近;前9次干湿循环作用的影响较为显著,之后屈服面的变化趋于稳定。4)通过引入考虑干湿循环次数的因子所建立的双屈服面本构模型,可定量反映干湿循环作用对石灰粉煤灰改良膨胀土应力–应变关系的影响,以及双屈服面演化过程。该双屈服面本构模型的应力–应变预测值与试验值吻合度较高。

冻融作用下粉煤灰/石灰改良粉砂土静力特性研究

为研究粉煤灰/石灰改良季冻区路基粉砂土的静力特性,在高温养护条件下,基于不同冻融循环次数石灰改良粉砂土的常规三轴不固结不排水(UU)剪切试验,先对冻融前后石灰改良粉砂土的各项静力学指标进行了研究,探索了石灰改良季冻区粉砂土的最佳掺量,再按粉煤灰与石灰的不同掺量比将粉煤灰加入石灰最佳掺量下的改良粉砂土中.结果表明,与素土相比,石灰改良粉砂土的粘聚力、内摩擦角和抗剪强度均有明显增加,且当石灰改良粉砂土中的石灰掺量为6%时其增幅最大.与石灰改良粉砂土相比,粉煤灰/石灰改良粉砂土的粘聚力、内摩擦角和抗剪强度均有一定程度的改善,且当粉煤灰/石灰改良粉砂土中的粉煤灰与石灰的掺量比为4∶1时其改善最明显.

高速公路路基填料粉砂土改良研究

高填方路基粉砂土填料改良工艺对填筑路基承载力、稳定性等具有重要影响,文章以某高速公路粉砂土改良方案为例,分析了试验路段的路基填筑粉砂土性能,设计了常规的水泥改良和石灰-粉煤灰改良方案,分别通过试验分析了经两种方案改良的粉砂土特性,提出了更适宜的石灰-粉煤灰改良方案。

改良盐渍土物理力学性质试验研究

盐渍土作为一种性质特殊的土体,在用作路基填料时表现出易溶陷、盐胀、腐蚀等问题。结合某铁路工程建设,采用石灰、水泥及粉煤灰对盐渍土进行改良试验研究,分析了石灰、水泥及粉煤灰掺量对改良盐渍土的击实特性及无侧限抗压强度的影响关系。结果表明:改良盐渍土的最优含水率随改良材料掺量的增加而增大;除水泥改良土的最大干密度随改良材料的增加而增大外,石灰、石灰粉煤灰、石灰水泥改良土的最大干密度均随改良材料掺量的增加而减小。改良盐渍土的无侧限抗压强度与龄期呈正相关关系。龄期一定时,因部分石灰水化和物理作用的不完全致使石灰、石灰粉煤灰及石灰水泥改良盐渍土的无侧限抗压强度随改良材料掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势,而水泥改良盐渍土的无侧限抗压强度则随改良材料掺量的增加而增大。

改良碳酸盐渍土路基填料的力学性质

针对吉林省西部地区的碳酸盐渍土,基于不同石灰、石灰+粉煤灰改良土的方法,通过界限含水率试验、击实试验、三轴剪切试验研究了石灰、石灰+粉煤灰改良碳酸盐渍土的工程特性和强度特征,并结合土的固结压缩试验分析探讨了改良盐渍土的变形特性。结果表明:掺加石灰和石灰+粉煤灰改良剂可以有效改善碳酸盐渍土的塑性和击实特性;碳酸盐渍土掺加改良剂后,使得石灰和石灰+粉煤灰改良土的抗剪强度有效提升,石灰改良土在掺量达到9%时强度有所降低,而石灰+粉煤灰改良土则随着不同土层不同含盐量的变化,使得改良效果有所不同;改良后的盐渍土由中压缩性土转为低压缩性土,随着养护龄期的增加土的压缩变形降低,采用合理的改良剂掺量能使得改良后的盐渍土压缩性达到最优。

粉砂土在高速公路路基填料中的应用研究

通过对京台高速公路(北京段)的土样进行分析,提出用常规的水泥改良和石灰-粉煤灰改良粉砂土的2种方案;然后针对传统水泥改良方案的不足,对石灰-粉煤灰改良提出了3种方案,并经过室内压缩试验、承载比试验以及现场试验段检测,最终认为石灰∶粉煤灰∶粉砂土=4∶8∶88时,改良效果最佳。