红粘土地区有机质水泥土试验研究.pdf

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1、路基工程·5O·SubgradeEngineering2013年第4期(总第169期)红粘土地区有机质水泥土试验研究刘宝臣，李懿，潘宗源，郑金(1．桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林541004；2．中冶集团武汉勘察研究院有限公司，武汉430080)摘要：水泥搅拌法因其良好的经济效应，被广泛地应用在地基处理方面。但由于人类的活动造成了大面积土地含有有机质，影响了水泥土桩的强度，对桂林某工地化粪池附近的桩体进行检测，因为该原因造成承载力不足就是很好的证明。通过室内试验，初步探讨了养护时间和养护环境对有机质水泥土强度的影响。试验研究表明：有机质水泥土强

2、度会随着龄期而增长，前期增长速度快，而后期增长幅度则会减慢；有机质含量会影响压缩系数的大小；自然养护条件下有机质水泥土的抗剪强度和抗压强度比湿养和水养条件下的要高；试验中使用的外加剂可增加有机质水泥土的强度。关键词：红粘土；有机质水泥土；养护条件；龄期；强度中图分类号：TU472．36文献标志码：A文章编号：1003—8825(2013)04—0050—030引言1试验材料和试验方法近年来，由于水泥搅拌法在解决地基不均匀沉1．1试验材料降方面具有良好的经济效益而被广泛应用。但桂林(1)土样：取自于桂林市近郊的红粘土，为棕某工地在进行抽桩检测时，发现了呈带

3、状分布的红、褐红、褐黄等色，含有少量铁锰结核。“问题桩”。桩的承载力远远不能满足工程需要，而(2)有机质：选用江西萍乡的腐植酸钠。通过且整个场地桩体质量的分布情况也极不均匀。对现对土壤中有机质成分的分析，发现腐殖酸钠对土的场进行调查，发现该场区红粘土受到有机质不同程物理力学性质影响最大。度的污染并呈带状分布，而在带状分布的位置上，(3)固化剂：桂林425普通硅酸盐水泥，实践桩的力学软化程度也是按照这个分布规律变化的⋯。证明其固化效果较好。研究其原因：一方面是因桂林地区大部分是红粘土，(4)外加剂：选用石膏、三乙醇胺、氯化钠，其工程性质复杂；另一方面人类对

4、垃圾的随意排按照石膏2+三乙醇胺0．05+氯化钠0．5(均以水泥放，造成红粘土含有有机质。在用水泥搅拌法处理质量的百分比计)的比例配制。该地区路基的时候，并没有注意到红粘土会被有机1．2试验方法质污染，从而导致了问题的出现。(1)将红粘土放入烘箱，其温度控制在105～根据研究表明，红粘土地基受到有机质废弃物110oC，烘干时间不少于8小时，再把烘干后的土样污染后，一旦其含量达到5％左右，就会使红粘土捣碎，经过2mm筛筛去粗粒，将筛下的土装入容器的物理力学性质发生重大改变，而搅拌生成的水泥内，密封备用J。土也会受到很大的影响。所以，本试验将红粘土、(2)试

5、样采用人工制备，三轴试样规格为d=有机质、水泥和水按一定比例(简称有机质水泥39．1mm，h=80．0mm，立方体试样为70．7mm×土)，拌和均匀，制作试样，并通过试验，探讨了不70．7mm×70．7mm，压缩试样(Js为50cm)，其同养护条件对有机质水泥土强度的影响。试验方案见表1。(3)对试样分别进行三轴试验、压缩试验和无收稿日期：2012—11—13侧限抗压强度试验。三轴试验时，其围压分别为基金项目：广西自然科学基金重点项目(2010GXNSFD013011)0．1，0．2，0．3MPa，剪切速率0．8mm．／$。无侧限抗作者简介：刘宝臣(19

6、68一)，男，内蒙古赤峰人。教授，博士，主要从事土木工程测试、教学及科学研究工作。压强度试验时，其加荷速度为1mm／min。压缩试验E—mail：bcO608@163．corn。时，每级荷重固结24小时，每个土样需96小时。一。一、i翳龄加m5刘宝臣，等：红粘土地区有机质水泥土试验研究·51·表1试验方案下，有机质水泥土的抗剪强度和抗压强度有以下特点：(1)自然养护条件下其粘聚力、圆柱体抗压强度，比水养、湿养条件下的大很多。粘聚力强度是其它养护条件下的1．7～2．2倍；圆柱体抗压强度是龄期(湿养)无o，515350．5，928，20515o其它养护条件下

7、的1．8—2．3倍。湿养无5150．525(2)三种养护条件下，其内摩擦角的峰值虽有羹水养515：15区别，但差距不大，均在19．02。一20．86。之间。(3)试样无论是在自然养护还是水中养护，外件无5150．5I5自然养护．加剂都可提高其抗剪强度和抗压强度。2．2龄期对有机质水泥土强度的影响为了研究龄期对有机质水泥土强度的影响，对2试验结果分析试样进行了三轴试验和抗压强度试验。其试验结果2．1养护条件对有机质水泥土强度的影响如图4～图7。有机质水泥土的三轴试验和抗压试验结果，如图1～图3所示。350300250日据200l5o羹1005OO图4龄期与

8、粘聚力关系自然养护水中养护湿养养护条件图1养护条件与粘聚力关系从图4可以看出：随