水泥—水玻璃加固软土研究

水泥—水玻璃加固软土研究

黄春香[1]2002年在《水泥—水玻璃加固软土研究》文中研究表明采集福建沿海地区软土,以水泥和水玻璃为主剂制成水泥—水玻璃加固土,运用扫描电子显微镜技术,对水泥—水玻璃加固软土的机理进行分析。通过对水泥—水玻璃加固土的无侧限抗压强度试验,以及用不同酸碱性水制成与养护的固结土所进行强度对比试验,得出软土的物理力学性质指标与加固土的抗压强度之间存在一定的相关关系,即随着含水量、孔隙比、孔隙度、液塑限及液性指数的增加,水泥—水玻璃加固土的抗压强度相应地降低;而随着原状土的容重、压缩模量的增加,水泥土的抗压强度也随之增加。对水泥—水玻璃加固土进行循环荷载下的疲劳试验研究,分析水泥—水玻璃加固土的疲劳寿命及其影响因素,以及固结土的动模量特征,并对水泥土在动、静荷载作用下的变形特征进行比较,分析对比不同振幅与频率的动荷载作用下的水泥加固土的应变响应及其频谱特性。

简文彬, 吴铭炳, 唐宗鑫, 黄振光[2]2002年在《水泥-水玻璃加固软土研究》文中研究指明结合岩土工程实际 ,采集福建沿海地区淤泥土样 ,在对其进行物理力学性质、水理性质、有机质、土样浸出液化学成分分析的基础上 ,用水泥 水玻璃浆液作为主剂 ,对软土进行加固试验 ,探讨水泥 水玻璃加固土的力学性质、渗透性能等特征 ,并分析其影响因素。研究结果对软土地基加固设计计算和施工工艺参数确定具有重要意义。

赵梦凝[3]2012年在《高钙粉煤灰粉喷桩在软土地基加固的应用研究》文中进行了进一步梳理大连普湾新区广泛分布着海相沉积的软弱土层,埋深一般在5-10米,这种软弱地基可以采用粉喷桩加固,来提高其承载力。本研究以消耗普兰店周边热电厂生产的高钙粉煤灰为前提,采用粉喷桩施工工艺,通过大掺量高钙粉煤灰粉喷桩承载能力的室内试验,进行有针对性的研究,如大连高钙灰的性质,高钙灰与普通灰加固软土的对比试验,高钙灰与各种加固剂混掺试验,以及施工模拟试验等。具体内容如下:(1)进行高钙灰加固软土机理研究(包括宏观试验和微观扫描电镜观察),将高钙灰、水泥、普通粉煤灰与软土单掺拌合,对拌合过程中的流动性,成型后一定龄期试块强度以及试块断面SEM图像进行研究分析,得出高钙灰用于软土加固的基本性质和特点。(2)进行高钙灰与水泥室内基准配合比试验;选取各种外掺剂,进行正交试验,分析加固材料的加固机理,从而选择合理的加固配比。(3)以粉喷桩施工工艺理论为基础,抽象并简化施工过程,形成简易模型,进行室内模拟粉喷桩施工试验。与此同时,进行重塑土(软土风干过2mm筛)和原状土(含水量40%)试验,分析粉喷桩加固软土施工时的影响因素,并得出改善方法。(4)对于工程应用这一块,结合规范和公式分析了粉喷桩单桩和复合地基承载力的计算和相关参数的取值。

简文彬, 张登, 黄春香[4]2013年在《水泥–水玻璃固化软土的微观机理研究》文中认为采用扫描电镜技术对不同龄期水泥–水玻璃加固软土的微观结构特征进行观察和研究。借助GIS技术实现了扫描电镜图像的叁维可视化,并计算了加固前后土的孔隙率。研究结果表明:水泥–水玻璃的水化产物前期以叁硫型水化硫铝酸钙为主,后期以水化硅酸钙为主。水化物形态多为纤维状和棱柱状,通过相互搭接形成网络并包裹土颗粒形成较大颗粒起到加固作用。从化学和物理两个方面分析了水泥–水玻璃固化软土的微观机理。水泥–水玻璃加固软土的微观机理从化学角度主要表现为:水泥的水化水解反应、水玻璃的速凝和增强作用、黏土颗粒与水泥水化物的作用;从物理角度则主要表现为:水化物的充填作用、胶结作用、加筋作用和骨架作用。研究成果对软土地区地基处理和施工有重要意义。

王领[5]2009年在《水平双液旋喷加固软土地层的机理与应用研究》文中认为水平双液旋喷施工技术作为一种新的施工工艺,具有成桩质量均匀、早期强度大、施工效率高等优点,能够在有地下水流动的多种复杂地层中施工。运用该技术进行地基加固,能够在富含地下水的砂砾层中施工,全面地保持地层处于稳定状态,确保施工安全。在盾构进出洞口、地下联络通道等地下工程中具有广阔的应用前景。本学位论文针对现有旋喷工法的缺陷,通过室内配合比试验,探讨了水平双液旋喷工法在软粘土中施工的浆液配比;借助有限单元法分别对该工法在盾构进出洞口、地铁旁通道加固工程中应用进行了计算分析,并对其加固效果进行了探讨;通过试验性加固工程实例,分析了在不同参数下施工时地层孔隙水压、侧向土压、深层土体水平位移以及地表变形的变化规律,为旋喷施工过程的动态模拟提供了计算依据。本研究的主要创新性成果如下:(1)确定了水平双液旋喷工法在上海软粘土层中施工的浆液配比。通过室内试验,得出了在不同水玻璃浓度、水灰比和水泥浆(C)-水玻璃(S)比例下的凝胶时间;探讨了水泥含量、水玻璃浓度、水灰比及CS比例等对加固体强度增长特性的影响规律。结果表明,凝胶时间随水灰比和CS比例的增大而减小,并在水玻璃浓度为16~18波美度时出现拐点。(2)水平双液旋喷工法加固地铁进出洞口和旁通道的加固设计方案研究。运用有限元数值分析的方法对盾构进出洞口和地铁旁通道加固进行了多种工况的分析,探讨了旋喷加固体长度、厚度(层数)对周围环境和安全系数的影响。结果表明,对于地铁进出洞口、在洞圈加固体长度为6.0m、厚度为1.2m的加固工况下,安全系数达1.5以上;对于上海地层中的旁通道加固工程,当旋喷加固体的厚度为1.4m(两排加固体)的情况下,地表最大沉降量仅为13mm。(3)水平双液旋喷工法试验性加固实例及其对周围环境影响的测试与分析。在上海地铁11号线白丽新村站地铁进出洞口,进行了5根不同参数下的水平双液旋喷桩施工。在施工过程中量测了孔隙水压、侧向土压、深层土体水平位移及地表变形。结果表明,孔隙水压和侧向土压随着浆液压力和不同施工阶段的变化而变化,在施工过程中会引起一定程度的地表变形和深层土体水平位移,但随着地层内部压力的减小,地表变形和深层土体水平位移均有所回弹。根据分析结果,为水平双液旋喷的施工参数给出了保护环境的建议值。

艾孝军[6]2013年在《残坡积土双液注浆加固机理研究及工程应用》文中认为郴州市区域内残坡积土具有分布广泛、结构性差和遇水软化等特点。在建设和施工过程中,由残坡积土为主要物质构成的地质体常常引发边坡变形、滑坡、地基不均匀沉降以及桩基承载力不足等地质工程问题或地质灾害。在处理这类残坡积土地质问题的过程中,已经形成了比较成熟的设计计算理论与施工方法,如:挡土墙、抗滑桩、锚杆(索)等;近年来,在工程实践中,人们发明了双液(水泥-水玻璃)注浆主动加固残坡积土体的技术,但是历经多年的研究与应用,双液注浆技术并没有形成完善的理论体系、定量化依据,在很多的工程项目中,注浆参数大多根据经验来确定的,因此有必要对残坡积土注浆法进行系统的理论分析和研究。本文首先对郴州市典型的残坡积土:红粘土、煤系土、白膏泥的物理力学性质进行了试验研究,研究表明叁种土样的抗剪强度对水的敏感性都很强,其次参照前人研究成果并结合工程实践建立了双液注浆加固残坡积土体的叁阶段模型即初级加固阶段、径向压密加固阶段和成桩-顶升阶段,对于叁阶段的注浆压力和注浆半径根据弹塑性力学和Mohr-coulomb准则给出了解析解,然后对双液注浆加固土体的机理进行了阐述,引入了复合土体的概念以评价加固效果,最后结合汝郴高速24标桥墩外侧残坡积土双液注浆加固工程和15标路基双液注浆加固工程对双液注浆加固残坡积土体的物理宏观过程进行了研究;同时结合沉降监测数据对注浆的过程进行了分析,表明注浆的过程与第叁章中建立的初级加固阶段、径向压密加固阶段和成桩—顶升阶段的叁阶段注浆模型是基本吻合的。

黄春香, 简文彬[7]2001年在《软土特性与水泥—水玻璃加固土效应的试验》文中研究表明通过试验 ,分析水泥—水玻璃加固土的无侧限抗压强度与原状土的物理力学性质、水理性质、有机质、土样浸出液化学成份之间的关系 ,并探讨加固土的渗透性能

郭印[8]2007年在《淤泥质土的固化及力学特性的研究》文中指出水泥土在工程中得到了广泛的应用,然而工程实践表明,当遇到含水量高且富含有机质的淤泥质土时,采用水泥固化淤泥质土往往会出现固化土的强度偏低,搅拌桩施工过程中出现难以成桩的问题,使得处理成本大大增加,因此有必要选择适宜的外掺剂来改善水泥土的性能。本文在国家自然科学基金资助项目“有机质土的固化及其物理力学特性研究(50678158)”的资助下,总结了土壤固化剂的研究现状和展望,分析了腐殖酸对水泥土固化过程的影响机理,提出固化淤泥质土的对策;基于室内单掺和正交试验确定了针对淤泥质土的固化剂最优配方;在分析各因素对固化土强度影响规律的基础上,建立固化土强度预测模型;基于叁轴试验数据的分析,建立了固化土的非线性本构关系;最后采用FLAG软件模拟了固化土在叁轴试验中应力应变曲线,主要内容如下:(1)分析了腐殖酸对水泥固化土固化过程的影响机理,提出固化淤泥质土的对策;(2)通过单掺试验初步确定了水泥、苛性钠、叁乙醇胺、高效减水剂FDN、水玻璃、生石膏、高锰酸钾和生石灰各添加剂对固化效果影响规律和掺量范围;(3)通过正交试验以及补充试验优化了针对高含水量、高有机质含量的淤泥质土的固化剂GX07的配比,并与其它固化剂进行了固化效果对比分析,验证了该固化剂GX07在强度方面的优越性;(4)通过无侧限抗压强度试验,分析不同有机质含量、固化剂掺量、水泥掺量、含水量和龄期对固化土强度的影响规律,在此基础上建立综合考虑各因素影响的固化土强度预测模型;(5)通过常规叁轴试验,分析围压对固化有机质土力学特性的影响规律,同时得到了淤泥质固化土抗剪强度指标与其抗压强度的关系;(6)对无侧限抗压强度和叁轴试验中的应力应变关系曲线进行非线性拟合,建立了符合固化土自身特点的非线性本构关系;(7)建立了固化土强度指标的扰动演化规律,采用有限差分法实现了考虑固化土应力应变曲线软化和硬化特性的模拟。

朱思迪, 顾强康, 姚志华[9]2016年在《外加剂对水泥-水玻璃固化软土影响效果试验研究》文中研究指明针对含水率高于75%,孔隙度大于2.0软土的固化处理,提出了一种在传统水泥-水玻璃基础上添加氯化铝溶液与石膏的固化方法,并结合无侧限抗压强度试验研究了石膏掺量、氯化铝溶液浓度、龄期及水泥掺入比对固化效果的影响规律。试验结果表明:石膏的添加能显着提高固化土强度,且存在一定最佳掺量。在未添加石膏时,固化土强度随氯化铝溶液浓度增大而提高。在掺有石膏时,添加低浓度氯化铝溶液的固化土早期强度较高,但后期强度增长较小;添加高浓度氯化铝溶液的固化土早期强度较小,但后期增长较大,同时氯化铝溶液也存在一定最佳浓度。

黄小梅[10]2008年在《路用水泥基复合稳定土材料初步研究》文中研究表明土壤固化技术至今已形成一门综合了力学、结构分析、胶体和表面化学等理论并应用到基础设施、公路建设、堤坝工事、防尘固沙等多个领域的综合性交叉学科。土壤固化剂是掺加到土壤中能够与土发生一系列物理-化学反应的外加剂,它能改善和提高土的工程性质。土壤固化剂加固土是利用产量多、分布广的当地土料为主要原料,而土的开采和加工比较容易,因此在技术和经济上都具有重要意义。本文主要是在前人研究的基础上,选取了长沙地区的两种土样,以水泥为主剂,添加一定比例的水玻璃、氯化物和表面活性剂作辅料,按公路建设行业标准中的实验方法,对其加固土的性能进行了初步试验研究。主要研究内容和结论如下:1.通过对原材料水泥(A)、水玻璃(B)、氯化物(C)和表面活性剂(D)的性质分析,以及对它们之间的相互反应机理研究。找到了合适的方法利用这些原材料来稳定土壤。2.单纯用B、C及D来稳定土壤,其强度较低,水稳定性较差,固土效果不理想。通过对A的性质分析,将其掺入到B、C中,在一定程度上解决了水玻璃氯化物稳定土抗压强度低的问题,且抗压强度提高较明显,为不掺水泥时强度的4倍多。3.运用正交设计理论,在给定范围的条件下安排试验,得到了固化剂(由水泥、水玻璃、氯化物和表面活性剂组成)的最佳配合比。其最优配方为水泥65%,水玻璃25%,氯化物15%,表面活性剂0.6%。4.以10%的固化剂(最优配方下)固化土样1(黏土)和土样2(粉质黏土)时,其抗压强度分别为0.88Mpa和1.35Mpa。以10%的水泥掺量固化土样1(黏土)和土样2(粉质黏土)时,其抗压强度分别为0.78Mpa和1.28Mpa。同等掺量条件下,最优配方条件下的固化剂比单纯的水泥稳定土强度稍高。5.最优配方下的固化剂10%掺量固土时,两种土样的水稳性及耐干湿循环性效果都不是很好,但黏土稍优于粉质黏土。6.利用事故树原理可以很好地分析路基路面结构破坏的直接和间接原因。通过分析结果表明,可以根据破坏原因的先后顺序及重要程度,并结合实际,提出有效的防治措施。

参考文献:

[1]. 水泥—水玻璃加固软土研究[D]. 黄春香. 福州大学. 2002

[2]. 水泥-水玻璃加固软土研究[J]. 简文彬, 吴铭炳, 唐宗鑫, 黄振光. 建筑技术开发. 2002

[3]. 高钙粉煤灰粉喷桩在软土地基加固的应用研究[D]. 赵梦凝. 大连理工大学. 2012

[4]. 水泥–水玻璃固化软土的微观机理研究[J]. 简文彬, 张登, 黄春香. 岩土工程学报. 2013

[5]. 水平双液旋喷加固软土地层的机理与应用研究[D]. 王领. 上海交通大学. 2009

[6]. 残坡积土双液注浆加固机理研究及工程应用[D]. 艾孝军. 中南大学. 2013

[7]. 软土特性与水泥—水玻璃加固土效应的试验[J]. 黄春香, 简文彬. 福州大学学报(自然科学版). 2001

[8]. 淤泥质土的固化及力学特性的研究[D]. 郭印. 浙江大学. 2007

[9]. 外加剂对水泥-水玻璃固化软土影响效果试验研究[J]. 朱思迪, 顾强康, 姚志华. 硅酸盐通报. 2016

[10]. 路用水泥基复合稳定土材料初步研究[D]. 黄小梅. 中南大学. 2008

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