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我国软土分布广泛,主要分布于滨海平原、河口三角洲等地区。近年来,随着经济的快速发展,我国软土区内的交通基础设施建设项目日益增多。然而,由于软土具有天然含水率高,孔隙比大、渗透性小、压缩性高等特点,相关学者及工程技术人员视其为“问题土”。因此,对软土地基进行加固处理具有十分重要的理论及现实意义。
鉴于此,本文密切围绕我国软土地区重大基础工程建设与运营的迫切需求,采用理论分析构建数学模型、室内试验探究基本特性相结合的手段,深入研究袋装砂井加固效果、固化剂改良滨海地区软土常规三轴强度特性、三轴蠕变特性、不同应力路径下强度特性、汽车循环荷载下动力特性等内容,进而评价地基处理及固化剂加固效果。本文研究取得的主要成果如下:
(1)袋装砂井室内模型试验结果表明,袋装砂井法是一种非常适合用于软土加固处理的方法,加固效果十分明显,软土的初始含水率以及排水方式对其加固效果有一定的影响,袋装砂井的数量是一个非常重要的影响因素,其中5个袋装砂井的沉降量较数量为1时沉降量要来的更大,表明砂井数量越多,其沉降量也越大,加固效果越好。
(2)基于室内三轴试验,研究不同影响因素下加固土常规三轴强度特性、三轴蠕变特性、不同应力路径下强度特性,试验结果表明,固化剂掺量、围压、龄期、水玻璃掺量都对改良土力学性能影响较大。其中当龄期由14d增加到28d时,固化剂改良土初始弹性模量由60.9kPa增加至191.2kPa,增长幅度约为214%。
(3)固化剂加固滨海地区含砂软土常规三轴剪切试验表明,改良土破坏应力随着干砂、固化剂掺量的增加而大幅上升,其残余应力在干砂掺量为30%时达到444kPa。当固化剂掺量由3%增长至9%时,其破坏应力由236kPa增加至555kPa,增长幅度约为135%。试样在不同偏应力作用下,经历的蠕变阶段也各不相同,其分别经历了稳定蠕变阶段,衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段。
(4)基于室内长期循环三轴试验,研究不同影响因素(固化剂掺量、围压、龄期、水玻璃掺量、荷载幅值)对加固土刚度及阻尼比随荷载振动次数的演化规律。试验结果表明,固化剂掺量、水玻璃掺量存在最优掺入量,其中固化剂掺量为15%时,滨海软土的加固效果达到最佳,当水玻璃的掺入量在3%时,其最终的刚度值要略高于掺入量为5%时的刚度值。
鉴于此,本文密切围绕我国软土地区重大基础工程建设与运营的迫切需求,采用理论分析构建数学模型、室内试验探究基本特性相结合的手段,深入研究袋装砂井加固效果、固化剂改良滨海地区软土常规三轴强度特性、三轴蠕变特性、不同应力路径下强度特性、汽车循环荷载下动力特性等内容,进而评价地基处理及固化剂加固效果。本文研究取得的主要成果如下:
(1)袋装砂井室内模型试验结果表明,袋装砂井法是一种非常适合用于软土加固处理的方法,加固效果十分明显,软土的初始含水率以及排水方式对其加固效果有一定的影响,袋装砂井的数量是一个非常重要的影响因素,其中5个袋装砂井的沉降量较数量为1时沉降量要来的更大,表明砂井数量越多,其沉降量也越大,加固效果越好。
(2)基于室内三轴试验,研究不同影响因素下加固土常规三轴强度特性、三轴蠕变特性、不同应力路径下强度特性,试验结果表明,固化剂掺量、围压、龄期、水玻璃掺量都对改良土力学性能影响较大。其中当龄期由14d增加到28d时,固化剂改良土初始弹性模量由60.9kPa增加至191.2kPa,增长幅度约为214%。
(3)固化剂加固滨海地区含砂软土常规三轴剪切试验表明,改良土破坏应力随着干砂、固化剂掺量的增加而大幅上升,其残余应力在干砂掺量为30%时达到444kPa。当固化剂掺量由3%增长至9%时,其破坏应力由236kPa增加至555kPa,增长幅度约为135%。试样在不同偏应力作用下,经历的蠕变阶段也各不相同,其分别经历了稳定蠕变阶段,衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段。
(4)基于室内长期循环三轴试验,研究不同影响因素(固化剂掺量、围压、龄期、水玻璃掺量、荷载幅值)对加固土刚度及阻尼比随荷载振动次数的演化规律。试验结果表明,固化剂掺量、水玻璃掺量存在最优掺入量,其中固化剂掺量为15%时,滨海软土的加固效果达到最佳,当水玻璃的掺入量在3%时,其最终的刚度值要略高于掺入量为5%时的刚度值。