黃土注漿固化過程中電阻率特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、注漿法常被用來加固既有建筑物地基,具有施工簡單,加固效果好等優(yōu)點,但在加固過程中會產(chǎn)生一定的附加沉降,從而影響了工程質(zhì)量。因此研究注漿固化過程中土體結構變化就十分有必要。通過研究材料的電化學性能來分析材料的微觀結構已經(jīng)成為一個研究熱點,把土看作多孔的電化學體系,土的內(nèi)部結構變化可以由電參數(shù)的變化反映出來。
  本文通過對黃土注漿固化,結合電阻率法和直剪試驗,測試了注入三種不同漿液(水玻璃溶液、水玻璃-氯化鈉混合溶液和水玻璃-氯化鈣

2、混合溶液)的土體在固化過程中的附加變形和電阻率參數(shù),以及注漿前后的破壞剪應力,揭示了注入三種不同漿液的土體電阻率參數(shù)-固化時間、電阻率-電流頻率和附加變形-固化時間之間的關系,結合土體電阻率參數(shù)變化分析了注漿固化過程土體結構變化,并通過破壞剪應力的變化對比了不同漿液固化黃土的效果。研究結果表明:
  (1)黃土注漿(水玻璃溶液、水玻璃-氯化鈉混合溶液和水玻璃-氯化鈣混合溶液)固化過程中,無論是豎向電阻率還是橫向電阻率,隨著固化時間

3、的增加均先減小并最終保持穩(wěn)定;初步分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是注漿后土體的含水量和飽和度增大,并且導電陽離子增加。根據(jù)豎向和橫向電阻率減小的幅度可將電阻率隨時間變化的過程分為三個階段:陡降段(0~約100min)、緩降段(約100~200min)和平穩(wěn)段(約200min后)。
  (2)本試驗采用交流法測電阻率,注入三種不同漿液的黃土電阻率(豎向和橫向)與電流頻率均呈現(xiàn)以下關系:當電流頻率低于50kHz時,電阻率隨著電流頻率的升高急速

4、降低;當電流頻率高于50kHz時,隨著電流頻率的升高,電阻率保持穩(wěn)定。因此,當電流頻率低于50kHz時,因此,當電流頻率低于50kHz,較小的頻率波動會嚴重影響電阻率測試結果,建議測試時采用的電流頻率范圍:50kHz~1MHz。
  (3)黃土注漿(水玻璃溶液、水玻璃-氯化鈉混合溶液和水玻璃-氯化鈣混合溶液)固化過程中,平均結構因子隨固化時間的增加先減小并最終保持穩(wěn)定,平均形狀因子的變化趨勢與平均形狀因子一致,各向異性系數(shù)隨固化時

5、間的增加先增大后穩(wěn)定。結合固化過程中黃土內(nèi)部發(fā)生的物理化學反應,對比橫豎向電阻率隨時間變化趨勢,可將三者隨時間的變化曲線劃分為三個階段:濕陷階段、置換階段與固結階段。
  (4)對注漿前后黃土的破壞剪應力值進行對比發(fā)現(xiàn):注漿后黃土的破壞剪應力值較未注漿黃土有增加,說明漿液確能改變土體工程特性。改變水玻璃溶液濃度、混合溶液中氯化鈉含量和氯化鈣含量會對注漿后土體強度產(chǎn)生影響,本試驗得出各漿液最佳配比如下:水玻璃溶液最佳濃度為25%,氯

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