摘要：针对珠三角地区淤泥质土加固问题，发现在淤泥土中掺入一定量固化剂和细颗粒水泥，可以改善淤泥质土的力学性质。因此，本文为研究不同固化剂掺量下淤泥固化土的动力特性参数，通过GDS动三轴对不同固化剂掺量的淤泥固化土进行动三轴试验研究，得到不同固化剂掺量对淤泥固化土动强度和动剪切模量的影响。研究结果显示：在其它条件一定时，同一种淤泥质土的动强度和动模量随着固化剂掺量增加而增加，当其掺量增加到一定时，动强度增加效果逐渐减弱；参考细颗粒水泥和固化剂成本，为工程淤泥质土加固提供理论参考。
关键词：淤泥质土；固化剂；动三轴试验；动剪切模量；动强度
引言
随着我国经济的不断发展，大量人口不断向沿海发达地区涌入，这些滨海地区的土地资源越来越稀缺，且存在大量的淤泥质土。淤泥质土的典型特性是含水率高、孔隙比大、强度低、易发生变形，工程中视为不良土体，处理起来比较困难，给工程建设带来一定的挑战。同时，随着高速路、铁路、桥梁和地下铁路的快速发展，在长期的循环动荷载作用下，淤泥质土土基的强度和变形问题越来越突出。因此，对淤泥质土加固处理后的动力特性研究，具有一定工程和理论价值。
一、试验土样与方案
试验采用英国GDS-DYNTTS动三轴试验系统，按《土工试验规程》（SL237-032-1999）[1]严格进行。对按淤泥室内固化试验养护达标后的土样进行切削，制备成尺寸为的圆柱体试样，用真空饱和方法进行试样饱和，抽真空时间1.5小时，然后静置12小时以上，确保饱和度达98%以上，试样按不同水泥和固化剂掺量分4组进行，各组试样控制相同干密度和相同的围压、固结比以便对比研究，具体干密度为1.4g/cm2 ，围压为200kPa ，固结比为1.0，振动频率为1Hz 。
表1 试样编号与配比方案
二、试验结果分析
1.动弹模曲线
在淤泥质土的动力特性中，动剪切模量Gd是其重要动力参数之一。根据研究表明，同一试样多级试验方法可以代替常规方法得到土体动弹模量[2]，本试验通过分级加载正弦波动荷载，从10N-100N分10级加载，每级振动周次为5周，取中间一周波形平稳的滞回圈计算其动剪切模量，根据公式：
根据相应的试验数据，通过整理得到淤泥固化土在不同含量固化剂下的动应力与振动周次的关系曲线（图2）.通过图2可知：淤泥固化土的动抗剪强度随着固化剂的掺量提高而提高；同时，随着固化剂掺量提高，强度增加的幅度逐渐减弱。
三、结论
通过在淤泥质土中掺入不同含量固化剂的动三轴试验研究中，可以发现以下一些规律可做参考：
（1）对于淤泥质土，其动剪切模量随着动应变的增加而降低，且减小趋势先快后慢，其动抗剪强度随着动荷载振动周次的增加而减小，且强度较低。
（2）在相同条件下，掺入一定细水泥的淤泥固化土，随着固化剂掺量的增加，淤泥固化土的动剪切模量和动强度不断提高，且提高效果明显，但提高的效果按比例逐渐减弱。同时，掺入一定细颗粒水泥可以提供固化效果，减少固化剂成本。
（3）试验研究结果表明，掺一定细水泥和固化剂对淤泥质土的动剪切模量和动强度的提高有较好的效果，需结合现场具体需要和材料成本而定。
参考文献
[1]中华人民共和国水利部.SL237-1999土工试验规程[S], 北京: 中国水利水电出版社,1999.
[2]张雨廷，黄斌，吕布，等.同一试样上的多级加载动弹模量和阻尼比试验[J].长江科学院院报，2017，34(8):84-89.
[3]袁晓铭,孙锐,孙静,等.常规土类动剪切模量比和阻尼比试验研究[J].地震工程与工程振动, 2000, 20(4): 133-139.
论文作者:游林阳
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/11
标签：固化剂论文; 淤泥论文; 强度论文; 试样论文; 水泥论文; 荷载论文; 特性论文; 《防护工程》2019年9期论文;