石灰-纤维改良盐渍土的路用性能研究

发布时间：2020-06-07 23:39

【摘要】：吉林省西部地区分布着大面积的盐渍土,作为一种特殊土,盐渍土会对公路、铁路造成盐胀、溶陷、冻胀和翻浆等多种形式的道路病害。盐渍土所表现出的工程性质使其在一定程度上不适合直接用做路基填料。而在吉林省西部地区,优质填料极为匮乏,因此,采取措施对盐渍土路用性能进行改良,使其各项性能指标满足规范要求就显得尤为重要。本文以吉林省西部通榆县西哈拉干土屯盐碱地具有代表性的盐渍土为研究对象,采用石灰、剑麻纤维对此种盐渍土的性质进行改良。通过盐渍土的无侧限抗压强度试验,对含水率、石灰掺量、纤维掺量、纤维长度对土体强度的影响进行了研究。同时选取石灰掺量、纤维掺量、纤维长度进行三因素三水平正交试验,并得出最优组合。同时在试验结果的基础上选取最优组合和原状土进行承载比(CBR)试验和冻融循环作用下的三轴试验及无侧限抗压强度试验。本文的研究结果总结如下:(1)对盐渍土土样的力学性能和物理性能、化学成分进行了试验研究。实验土样含盐总量为0.389%,定名为中盐渍土,根据规范要求不可以直接用作路基填筑。(2)通过三因素三水平正交试验得出石灰-纤维改性盐渍土的最优配合比:石灰掺量为10%、纤维长度为1.5cm、纤维掺量为0.9%。最优配合比下石灰-纤维改性盐渍土的无侧限抗压强度为2.81MPa,比原状土无侧限抗压强度增加2.20 MPa,强度增长361%。(3)最优配合比下,石灰-纤维改性纤维土的粘聚力为147.49kPa、内摩擦角为29.32°。粘聚力较原状土增长70%、内摩擦角增长23%。9次冻融循环作用后,石灰-纤维改性纤维土的粘聚力为117.62kPa、内摩擦角为32.60°,粘聚力较原状土增长84.76%、内摩擦角增长13.08%。(4)经过1次、3次、6次、9次冻融循环后,原状土无侧限抗压强度衰减率分别为10.21%、21.36、28.79%、32.53%,石灰-纤维改性盐渍无侧限抗压强度衰减率分别为6.75%、15.46%、21.94%、24.18%。石灰-纤维改性盐渍土的无侧限抗压强度衰减率小于原状土,说明盐渍土中加入石灰、剑麻纤维可以提高盐渍土的抗冻性。经过9次冻融循环作用,石灰-纤维改性盐渍土无侧限抗压强度为2.14MPa,比原状土增加1.73 MPa,强度增长421%。(5)对原状土和石灰-纤维改性盐渍土进行了CBR试验,石灰-纤维改性盐渍土的CBR值为13.78,原状土的CBR值为1.23。CBR值增长1020%,且石灰-纤维改性盐渍土的CBR值满足规范中所有等级公路的填筑要求。
【图文】：

粒径分布,成分分析,地貌,易溶盐

图 2-1 取土地点周围地貌（1）成分分析将试验所需用土均匀摊铺，按照《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）中“T 0153—1993 易溶盐总量的测定——质量法”对试样进行易溶盐总量测定，其中易溶盐总量测定结果如表 2-4 所示。表 2-4 西哈拉干土屯盐渍土易溶盐质量分数（%）总量 K++Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-CO32-HCO3-Cl-定名0.389 0.052 0.069 0.004 0.021 0.007 0.061 0.154 0.021 中盐渍（2）颗粒分析土体的颗粒分析不但可以反映土的粗细程度，还会影响整个土体的力学和物理性质，粗粒土对这一作用有较突出的表现，若土体的粒径分布以及相关特性相同，但是级配不同在实际工程中的工程性质也存在很大的不同，这就说明了颗粒

粒径级配曲线,土样,塑性指数

图 2-2 土样粒径级配曲线图3）液塑限性土有两个十分关键的评价指标，分别是液限及塑限，塑性指数个指标的差值，塑性指数可直观表示粘性土的特性，，若塑性指数粒粒径大，比表面积也越小；细粒土的性质与粘性土略有差异，其的液性，即土颗粒和水相互作用的能力，图 2-3 表示了塑性指数在的分类标准。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U414

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