腐殖質及聚丙烯纖維對水泥攪拌飽和黃土強度特性影響試驗研究.pdf

1、在工程性質較差的黃土地區(qū)修建鐵路時,會遇到諸多方面的技術挑戰(zhàn),如黃土的濕陷性變形造成的路基下沉或飽和黃土地基承載力不足等問題。水泥土攪拌樁是常用來處理軟土地基的一種方法,目前在加固飽和黃土地基鐵路路基方面,使用水泥土攪拌土樁法還較少,缺乏經(jīng)驗積累;同時在使用水泥土攪拌樁加固飽和黃土鐵路路基時,難免會遇到腐殖質、植物枝杈根莖等雜物。本文將研究含有腐殖質和植物根莖等雜物的飽和黃土進行水泥攪拌后強度的變化規(guī)律,以及聚丙烯纖維對水泥攪拌飽和黃土

2、加固作用。研究腐殖質對水泥攪拌土強度的影響時,飽和黃土的腐殖質含量分別為1％、3%、5%、7%、9%,二灰(水泥與粉煤灰混合料)摻量分別為12%、15%、18%和20%,在水中養(yǎng)護7d、28d、90d后進行無側限抗壓強度試驗;研究植物根莖對水泥攪拌土強度的影響時,在其含量不同的飽和黃土中分別摻入12%、15%和20%的水泥粉煤灰,水中養(yǎng)護28d、90d后進行無側限抗壓強度試驗;研究聚丙烯纖維對水泥攪拌土強度的影響時,水泥攪拌土的二灰摻量

3、分別為12%、15%和20%,在每一組相同二灰摻量的水泥攪拌土中,分別摻入不同摻量的聚丙烯纖維,水中養(yǎng)護28d、90d后進行無側限抗壓強度試驗;用FLAC3D數(shù)值模擬軟件模擬分析水泥土攪拌樁復合地基時,分別研究水泥土攪拌樁的單樁承載特性和群樁復合地基在路基填筑工程中及施工完畢后水泥土攪拌樁的沉降特性。
　　研究發(fā)現(xiàn):(1)水泥攪拌土中含有腐殖質后,水泥攪拌土的無側限抗壓強度隨著腐殖質含量的增加而降低,而水泥攪拌土的含水率卻相應提高

4、。說明水泥攪拌土中含有腐殖質后,抑制了水泥的水解反應和水化反應,使水泥的水化反應和水解反應的生成物減少,從而抑制水泥攪拌土強度的增長,使殘留在土體中的水分增多。(2)水泥攪拌土中含有植物根莖后,水泥攪拌土的無側限抗壓強度隨著二灰摻量的增加呈增長趨勢,并均高于普通水泥攪拌土的強度;在相同二灰摻量下,水泥攪拌土的無側限抗壓強度隨著植物根莖含量的增加而降低。這是由于一方面,水泥攪拌土中含有植物根莖后,會減少水泥與水分的接觸面,抑制水泥的水化反

5、應和水解反應,從而影響水泥攪拌土強度的增長。另一方面,水泥攪拌土中含有植物根莖后,植物根莖與周圍的水泥攪拌土會產(chǎn)生摩擦作用或粘結作用,從而提高了水泥攪拌土的強度。(3)水泥攪拌土中摻入聚丙烯纖維后,水泥攪拌土的無側限抗壓強度隨著二灰摻量的增加呈增長趨勢,并均高于普通水泥攪拌土的強度;在水泥攪拌土中摻入聚丙烯纖維的長度越短,強度增長越明顯。研究后認為,聚丙烯纖維對水泥攪拌土的作用機理主要分為兩個方面:物理力學加固作用和化學抑制作用。物理力