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土的三轴试验研究及土的应力路径.


3 稳定土三轴剪切试验研究
对掺入不同稳定剂的粉土进行了UU 和CU 试验,以研究在 变掺量、变龄期条件下土体的强度和变形特性。试样的制备 采用击实制样,掺稳定剂的粉土分别进行7,14,28 d 标准 养护[3,4]。为方便与前面试验结果的对比,同时也为合理地 选择稳定剂提供更充分的依据,分别选用了不同种类的稳定 剂: 4 %石灰、2 %水泥+2 %石灰、4 %SEU-2 型固化剂、 8 %SEU-2 型固化剂。
引言
稳定土[2]是采用一定的物理化学方法及其相应的技术措施使土 的物理力学性能得到改善以适应工程技术的需要。稳定土的方 法有多种,但目前国内外仍以无机结合料稳定为主,改善土性 质的产品主要有石灰、水泥、粉煤灰或这些材料的混合物,在 几十年的发展过程中,已形成了比较成熟的无机结合料稳定方 法,但从实践效果来看,不同的结合料,其稳定的效果有着明 显的差异。针对江苏地区粉土的特殊性,从提高粉土体系本身 的强度着手,同时考虑水稳定性、抗收缩性等性能进行研究。 使掺入到粉土中的固化材料不仅起到胶凝和填充的作用,最好 能激发粉土自身的活性,或者与土粒发生相互作用,基于这样 的研究思路,提出粉土固化材料的可能组分,研制成功SEU-2 型固化剂,并将其应用到高速公路的路基填筑中[5]。本文一方 面借鉴以往的研究成果,采用传统的无机结合料(石灰、水泥 +石灰)的方法;另一方面采用SEU-2 型固化剂的稳定方法, 从力学性能的角度出发,研究粉土作为路基填料的可行性。
3.1 掺4 %石灰的粉土三轴剪切试验结果
3.1 掺4 %石灰的粉土三轴剪切试验结果
3.2 掺2 %水泥+2 %石灰的粉土三轴剪切试验结果
经验表明,用水泥固化稳定土体能有效增加土体的内摩擦角和凝聚力,用 一部分水泥代替石灰也能起比单纯掺石灰更好的固化稳定效果,这在稳定 粉土的直剪试验和无侧限强度试验中已有所体现,三轴剪切的结果进一步 说明了这一点。图7 和图8分别是掺2 %水泥+2 %石灰的UU 和CU 试验结 果,试样干密度1.72 g/cm3,标准养护7 d, u c =114.75 kPa,u φ =29°; cu c =91.1 kPa, cu φ =29°。CU 试验土样在围压下固结的效 果在总应力指标上未体现出来,可由有效强度指标体现c′ =77.3 kPa,φ ′ =31°。
土的三轴试验研究及土的应力路径
——粉土及其稳定土的三轴试验研究
汇报人:汪斌
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粉土及其稳定土的三轴试验研究
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粉土及其稳定土的三轴试验研究
主要内容
研究课题 研究目的
粉土的强度特性及应力-应变特性
粉土的 CU 试验结果与UU 试验类似,在不同围压条件 下土样都有破坏峰值,且在较低围压应力水平下表现 得更明显,应力-应变曲线主要为软化型,低围压时残 余强度比峰值强度降低得更多,高围压时残余强度与 峰值强度相比降低得不明显。与UU 试验类似,剪切过 程中孔压变化与剪切偏应力之间的关系也表现出先增 后减,先正后负的剪胀特点。
由试验结果可见,掺2 %水泥+2 %石灰的粉土凝聚力有显著提高,内摩擦角也 有 较大的增长,比掺4 %石灰的粉土改善很多,特别在凝聚力方面的提高对粉土压 实成型很有帮助。由图9 和图10 的应力-应变曲线可见,水泥+石灰的稳定粉土 破 坏时的偏应力峰值非常明显,残余强度急剧降低,倾向于脆性破坏,更能体现 类 似超固结土的软化型曲线。
根据击实试验结果,粉土的最大干密度为1.805 g/cm3,制样取对应 压实度95 %的干密度进行制备,成型后进行饱和。UU 试验结果如图 1,在不同围压条件下粉土的应力-应变关系可见图2,重塑样在围压 100 kPa的较低应力水平下有明显的峰值,呈脆性破坏,破坏后残余 强度低,应力-应变曲线呈软化型;在围压400kPa 的较高应力水平下, 土样峰值不明显,以塑性破坏为主,应力-应变曲线接近硬化型;而在 围压200 kPa 的条件下,土样破坏的表现介于二者之间。
3.1 掺 %石灰的粉土三轴剪切试验结果
由图 3 和图4 可知,掺4 %石灰的粉土在标养7 d 后UU 试验 和CU 试验的强度指标非常接近,u c =56.6 kPa, u φ =27°; cu c =55.8 kPa, cu φ =27°。图5 和图6 对此提 供了证明,无论是UU 试验还是CU 试验的应力-应变曲线都 表现为明显的峰值破坏,为典型的软化型曲线。
以粉土和4 %石灰、2 %水泥+2 %石灰、4 %SEU-2 型固化剂、 8%SEU-2 型固化剂处理的粉土为研究对象,通过不固结不排
水三轴剪切试验(UU)和固结不排水三轴剪切试验(CU)对变掺量、
变龄期条件下粉土及稳定土的强度和变形特性进行了研究。试 验结果表明:粉土及其稳定土的应力-应变曲线主要为软化型。 SEU-2 型固化剂在改善粉土的凝聚力方面起了很好的作用, 综合考虑了不同稳定方法的强度指标,表明掺SEU-2 型固化 剂是稳定粉土的最有效的方法。
引言
粉土系介于粘性土和砂性土之间的一类土,工程性质比较复杂, 按照《岩土工程勘察规范》 [1]的规定:凡粒径大于 welcome to use these PowerPoint templates,0.075 New mm、 颗粒含量小于或等于全重50 %、且塑性指数小于或等于10 的土 Content design, 10 0.005 years experience 为粉土,其粒组成分中 ~ 0.05 mm 和0.05~0.075 mm的粒 组占绝大多数。这类土既不同于粘性土,又有别于砂土,水与 土颗粒之间的作用明显异于粘性土和砂土,主要表现“粉粒” 的特征,随着颗粒组成的不同,其工程性质有转折性变化。粉 性土作为筑路材料,因含有较多的粉粒,干时虽稍有粘结性, 但易被压碎、扬尘大,浸水时很快被湿透,易形成流体状态。 粉性土的毛细水上升高度大,在季节性冰冻地区更容易使路基 产生水分累积,造成严重的冻胀翻浆现象。
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