合肥地区改良膨胀土力学性能研究

作     者：李永彪 

作者单位：安徽建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程桦

授予年度：2020年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：改良膨胀土 胀缩特性 孔隙结构特性 竖向净正应力 掺灰比 

摘      要：随着合肥市基础建设的不断深入和扩大,对工程的质量要求越来越高,道路工程(包括公路、铁路等)、市政工程、水利工程以及房屋建设等对膨胀土地基填料的要求也越来越高。膨胀土由于其失水收缩、遇水膨胀的特性在工程建设中一直以来都是屡见不鲜的病害原因之一,因此,亟需满足效率高、施工快、经济性好、安全性高的膨胀土工程问题应对之策。在此背景下,本研究课题结合合肥市轨道交通6号线徽州大道站基坑工程建设项目对合肥市改良膨胀土的基本力学特性、胀缩特性、孔隙结构特性进行一系列试验研究,并从理论分析其特性变化规律的内在原因。主要研究内容如下:(1)对合肥市膨胀土胀缩特性和强度特性进行了理论阐述和试验研究。介绍了合肥市膨胀土的分布成因、胀缩理论;对膨胀土进行了自由膨胀率试验、有无荷载膨胀率试验、膨胀力试验等,根据其自由膨胀率可将和合肥膨胀土等级划分为弱膨胀土。(2)对合肥市改良膨胀土的胀缩特性和基本力学特性进行了自由膨胀率试验、有/无荷载膨胀率试验、击实试验、直剪试验等。根据实验结果,随着掺灰比的不断增大,改良膨胀土的自由膨胀率、最大干密度不断减小,最佳含水率不断增大;随着掺灰比、竖向净正应力的不断增大,粘聚力、内摩擦角及抗剪强度不断增大,随着含水率的增大,粘聚力、内摩擦角及抗剪强度不断减小。水泥改良效果比石灰改良效果明显。(3)对合肥市改良膨胀土进行了核磁共振试验,分析不同掺灰比情况下改良膨胀土的T分布、孔喉分布和孔隙率情况。结果表明:随着掺灰比的增加,T2分布的峰数量由素土的3个减少为2个,第一个峰值减小;随着掺灰比的增加,孔喉分布逐渐增加;随着掺灰比的增加,孔隙率呈现先增大后减小的趋势。图[40]表[15]参[75]