掺砂和水泥改良高液限土的试验研究.pdf

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1、湖南交通科技Vol_39No．3第39卷第3期2013年9月HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYSep．2013文章编号：1008-844X(2013)03-0021—03掺砂和水泥改良高液限土的试验研究吴家旺(湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)摘要：采用掺砂、掺水泥、掺砂和水泥等方法改良高液限粉土，通过界限含水率试验、击实试验、承载比(CBR)试验、浸水无侧限抗压强度试验等开展高液限改良土路用性能的室内试验研究。试验结果表明：掺10％砂和2％水泥改良土的CBR值较素土增大l倍左右，掺4％水泥改良土的CBR值较素土提

2、高3倍多；均具有一定较好的强度和水稳性。可采用这两种方法改良高液限土。考虑掺砂可改善土的颗粒组成，推荐10％砂和2％水泥综合改良该高液限土。关键词：高液限土；砂；水泥；改良中图分类号：U416．1文献标识码：B掺灰比在2．0％左右．5J。叶琼瑶等通过对高液0前言限红粘土进行室内试验，研究红粘土的路用性能广东湛江地区地处南海岸平原微丘及部分山岭改良效果，提出掺加30％的砂砾是最有效、最经济区，长期以来，用于路堤填料或路堑土多数液限指数的改良措施；掺水泥改良也是一种可行的方法，但拌较高，塑性指数过大，粘土颗粒成分含量过高，对公和施工较困难J。刘旭认为掺水泥可作为改良高路

3、路基的强度和稳定性、路面的耐久性影响较大。液限粉土的一种有效方法，掺人4％的水泥后CBR《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)明确规定：液值由不到3％增加到8％，满足路基填料设计的要限大于50％、塑性指数大于26的细粒土，不得直接求。高星林等采用了掺加水泥或砂石料改良高作为路堤填料。目前国内高液限土处治措施普遍采液限粘土，现场试验结果表明，掺加3％或4％水泥取弃土换填和化学改良、改性等措施。若对高液限改良后的高液限粘土可用于路基不同压实区的填土弃方处理，势必增加工程造价，而且污染和破坏公筑引。路周边环境。本文结合湛江地区某高液限土的工程特性，考我国许多学者对

4、高液限土进行了很多改良、改虑掺砂、掺水泥、掺砂和水泥等方法改良高液限土，性研究，其中掺砂和掺水泥改良是有效的工程措通过界限含水率试验、击实试验、承载比(CBR)试施J。掺砂可以改变土中粗颗粒组的含量，使粗颗验、浸水无侧限抗压强度试验等开展改良高液限土粒在土中产生骨架作用，削弱细颗粒对土的性质的性能的室内试验研究，提出改良高液限土性能的有影响J。在水泥的水化作用下，土的孔隙相互交织效措施。搭接逐渐丧失了原有的塑性，凝结成一个整体，使土1试验材料具有一定的强度和稳定性。程涛等按细颗粒含量、液限、素土的CBR值(加州承载比)等要素分别1．1土对高液限土进行分类，按掺砂改良

5、后CBR值为6、掺试验用土的颗粒组成和主要物理力学性能指标水泥改良后的CBR值为20分别确定不同分类高液见表1和表2。根据《公路土工试验规程》(JTGE40限土最佳掺砂比、最佳掺灰比的范围，再综合考虑这—2007)关于土的分类与定名规定，试验用土定名3种要素确定最佳掺砂量、最佳掺灰比，得出广东云为高液限粉土，记为MH。该土料具有高液限土的罗高速沿线高液限土的最佳掺砂比约为20％、最佳典型特征，即天然含水率高、液限高、塑性指数大，细收稿日期：2013·o9-O5作者简介：吴家旺(1975-)，男，工程师，主要从事道路设计。22湖南交通科技39卷粒含量所占比重大，高达9

6、7．17％。表1土的颗粒组成掺砂量／％图1不同掺砂量的界限含水量变化曲线根据《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)，当表2土的主要物理力学性能指标路基土液限大于50％，未经技术处理不得用作路基填料，掺30％的砂改良高液限土后，其液限仍为60．8％；再者一般而言，掺砂改良高液限土方法中，掺砂的比例与土的颗粒分布有关，掺砂量应以掺砂1．2海砂后混合料中0．075mm以下颗粒含量小于50％为湛江地区有丰富的海砂资源，本文采用海砂改准。由于该高液限土的细粒含量所占比重高达良高液限土，其颗粒组成见表3。该海砂不均匀系97．17％，经计算，该高液限粘土需掺100％的砂才

7、数Cu=2．75，曲率系数Cc=0．85，为级配不良砂能满足此要求，故不推荐仅掺砂改良方案。(SP)，属粗砂。2．2掺砂和水泥对高液限土压实性能的影响表3海砂颗粒组成采用水泥掺量为2％、4％(水泥的掺量以占干土重的百分数表示)。素土、掺砂改良土的击实试孑mm孔m验按《公路土工试验规程》(JTGE40—2007)的重型2O1oo．Ol58．31I一1型击实试验方法。掺水泥、或砂和水泥的改良1099．80．518．7土按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》597．50．251．05(JTGE51—2009)的甲法重型击实试验方法，加有水274．00．0750．22