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在河南南阳广泛分布的膨胀土由于其干缩湿胀、裂隙性及超固结性,对南水北调中线渠坡工程会造成沿裂隙、层面滑动破坏以及膨胀土构造裂隙破坏。目前对膨胀土常用的处理方法包括桩基加固、排水固结及化学改性法。为了从根本上改变南阳膨胀土的胀缩性,本文考虑了生态环保的要求对南阳膨胀土进行水泥改性的室内试验研究。主要探索了水泥掺灰率及养护龄期对改性土的胀缩性、界限含水率、颗粒级配及无侧限抗压强度的影响,并对试验数据结果进行因子分析和回归分析,论文主要研究成果如下:首先回顾与总结了国内外对膨胀土及其处理措施的研究,系统分析了膨胀土胀缩变形及化学改性的微观机理,通过比较不同改性剂对各类膨胀土的改性效果,选择复合硅酸盐水泥对南阳膨胀土进行改性。通过普氏击实试验,研究了改性土最大干密度及最优含水率的变化规律并分析了掺入水泥时土体含水率对击实试验结果的影响。通过膨胀率、膨胀力试验及收缩试验分析了养护龄期及掺灰率对膨胀土胀缩性指标的影响。同时进行的界限含水率及颗粒分析试验则探讨了水泥对膨胀土亲水性和颗粒级配的改善效果。采用无侧限抗压强度试验研究了改性土的强度及弹性模量。试验结果表明,湿掺法对击实试验结果的影响与干掺法相反,综合考虑下选择湿掺法作为本文各项试验的掺灰方案;掺灰率及养护龄期的增加在一定程度上可以降低改性土的胀缩性及亲水性,反之亦然;掺入较少量的水泥增大了膨胀土中细粒粒组的粒径,从而使级配得到改善;掺灰率及养护龄期的增加也可以提高改性土的无侧限抗压强度及弹性模量。综合分析改性土各项试验指标的变化,对各级膨胀土给出了水泥改性的最优掺灰率。最后,通过理论分析得到了南阳膨胀土水泥改性最优掺灰率的预测方程Cip==0.2e1.64F,式Cop为南阳膨胀土最优掺灰率;F为通过因子分析得到的胀缩性——强度综合因子。