低掺量水泥土室内试验研究开题报告

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1、低掺量水泥土室内试验研究导师：申向东教授学生：赵振亚时间：2011.3.18开题报告研究背景1研究内容2部分结论3创新点41研究背景研究背景①国内外研究现状②水泥土的工程应用③研究课题提出及意义国外对水泥土的研究和应用较早，从20世纪初就开始了。最早应用水泥土的目的是为了能够利用当地土料为主要原材料的廉价筑路材料。美国建设了许多在世界上有一定影响力的大规模工程。30年代，美国在铺筑道路、公路、机场跑道方面，已使用了水泥土约1．91亿m3。40年代，美国于1945年首次将水泥土用于一座4.5万m3蓄水池底部的防渗，运行23年未发现渗漏。50年代美国侵压注

2、浆公司（IntrusionPrepaktCo.）首先研制开发成功一种现场搅拌桩（MIP）。日本于1973由日本港湾技术研究所、川崎钢铁厂和不动建设株式会社等厂家合作开发研制成功水泥搅拌固化法（CMC），用于加固钢铁厂矿石堆场软土地基，加固深度达32m。近二三十年来水泥土己广泛用于构筑防渗墙体，除美国等国家外，印度、赞比亚、肯尼亚等国也大量使用水泥土作防渗料或建筑材料。①研究现状国外我国水泥土的发展和应用起步较晚，从七十年代前期开始在水利工程中研究和应用水泥土，并取得了迅速的发展。七十年代中后期，国内水利科研等单位相继开展了水泥土应用研究工作，在地基深部

3、就地将软黏土和水泥浆强制拌和，使软黏土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基土，这也是建筑部门七十年代后期用来加固地基的新技术。八十年代以来，水利部门对水泥土材料的研究试用更为普遍和重视。近十几年来，水泥土在软土地基处理等领域发展迅速，相应研究工作也开展起来，特别是有关水泥土搅拌桩及其复合地基的承载力、变形、有机质对水泥土的影响以及工程设计和应用的相关文献较多。国内②水泥土的工程应用水泥土是把一定数量的硅酸盐水泥、土（或骨料），加水拌和后的一种地基材料。水泥土中土颗粒被水泥浆所粘结，但并不是每个颗粒都被水泥浆全部包裹，有别于混凝土。用作水泥土的土类很

4、广泛，除了有机土、还有高塑性的粘土和反应不良的砂质土等。水泥土可以用作沥青混凝土和水泥混凝土路面下的基层材料，以及大坝和路堤的边坡加固、沟槽-水库-浅湖的衬垫、大体积水泥土筑堤、地基稳定、路面基层、边坡加固、防渗里衬等工程材料。早在前春秋战国时期，我们的祖先就采用石灰与土，按一定的比例均匀拌和形成灰土，作为建筑物的基础材料，不少完好至今。现在，随着水泥的广泛应用，用水泥对现场原土进行改良，已呈现广阔的发展前景。水泥土工程应用有两种情况：（1）深层搅拌的水泥土；（2）路面底基层中的水泥土。③研究课题提出及意义我国地域辽阔，从沿海到内地，从山区到平原，分布

5、着多种多样的地基土，其抗剪强度、压缩性以及透水性等因土的种类不同而有很大的差别。各种地基土中，不少为软弱土和不良土，主要包括：软粘土、杂填土、充填土、饱和粉细沙（包括部分粉土）、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶等。随着我国经济建设的迅速发展，不仅事先要选择在地质良好的场地上从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。软土的工程性质极为不良：抗剪强度低、压缩性高、渗透性小、含水量高并且具有结构性。水泥搅拌桩加固技术是对软土地基加固（处理）的一种方法，非常适用于软土地基的加固处理。其优点有：①将固化剂和原地基软土就地充分搅拌混合,最

6、大限度地利用了原土；②搅拌时不会使地基土侧出挤出，所以对周围原有建筑物的影响很小；③桩长可以灵活调整，长短桩布置，以控制不同部位的沉降差；④土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；⑤与钢筋混凝土桩基相比，节约了大量的钢材，并降低了造价；⑥可根据上部结构的需要，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。目前，水泥土搅拌桩复合地基的工程实践远远走在了理论研究的前面。目前大部分的研究主要是针对水泥搅拌桩水泥土,水泥土的水泥掺入比均大于10%。有关低掺量水泥土的研究成果不是很多。本试验对粉质粘土、沙土、红粘土三种土中掺入3%的水泥进行室内试验

7、研究。2实施计划①研究内容②实验方案实施计划①研究内容按一定比例分别配制红粘土、粉质粘土、砂土的水泥土，控制水泥掺量为3%,加入一定的Ca(OH)2、CaCO3。研究Ca(OH)2对于配制的三种低掺量水泥土的无侧向抗压强度的影响规律，以及用三轴试验模拟水泥土在工程中的应力状态，研究Ca(OH)2对于三种不同低掺量水泥土抗剪强度指标的变化规律试验研究。分别对三种土配置的水泥土做击实试验，得出掺粉质粘土的水泥土最优含水率为14.5%、砂土为8%、红粘土为13%。用粒度分析仪分析了三种土的颗粒分布情况。如下表：三种土的颗粒分析如下表：d/mm0.25

8、0.075