水泥与纤维复合改良淤泥废弃土的强度与稳定性试验研究

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目前,对淤泥质软土的处理主要以物理脱水固结和化学固化为主,这两者主要运用于软弱地基的处理中,都是对淤泥软土进行原位固化处理,然而在工程建设中如地下工程、公路工程等工程的开挖必然产生大量的淤泥质废弃土,而针对淤泥质废弃土的化学固化以及应用的研究相对较少,淤泥质废弃土不仅会造成环境污染还会造成资源浪费,所以对淤泥废弃土进行固化研究以期再生利用具有重要意义。本文以南沙废弃淤泥土为研究对象,采用纤维加筋与水泥固化两种方法共同对废弃淤泥土的进行改良,首先通过击实试验获得了废弃淤泥在不同纤维、水泥掺量下的最大干密度和最优含水率,随后对水泥纤维处理后的淤泥土混合料进行不同程度的压实,制作成样,再对试样进行无侧限抗压强度试验、水稳定性试验和干湿循环试验,得到了水泥、聚丙烯纤维、压实度度对改良后淤泥土强度的影响规律,主要试验成果如下:(1)5%、10%、15%水泥掺量改良后的淤泥废弃土,在最优含水率下压实成型,在养护早期,随着水泥掺量的增加,强度变化不大;随着养护龄期的增大,淤泥改良土的无侧限抗压强度随着水泥掺量的增大而增大,而其峰值应变随着减小。(2)掺入纤维有效改善了淤泥改良土脆性破坏的特征,随着聚丙烯纤维掺量0.1%、0.2%、0.4%、0.6%的增加,峰值应变增大,无侧限抗压强度随着先增大后减小,最优纤维掺量为0.4%,且在水泥掺量为10%时,更有利于发挥纤维对土体强度的增强作用。(3)水泥改性淤泥废弃土的强度随着土体压实程度的增大而增大,压实度对纤维的增强效率也有影响,在90%压实度时增强效率最高。(4)水泥改性淤泥废弃土的水稳定系数随着水泥掺量的增大而增大,在90%压实度下,当水泥掺量超过10%时,水稳定系数增长不明显,通过增大土体的干密度提高淤泥改良土的水稳定性能效果更明显;掺入纤维也能改善淤泥改良土的水稳定性能,随着纤维掺量的增加,水稳定系数值先增大,在纤维掺量为0.4%时达到峰值,改善水泥改性淤泥废弃土的水稳定性能效果最佳,而后随着纤维掺量的增大而减小。(5)随着干湿循环循环次数的增多,水泥改性淤泥废弃土单次循环的质量损失逐渐减小,而无侧限抗压强度呈现先增大后减小的趋势。淤泥改良土的相对质量损失率随着纤维掺量的增加而增大,在纤维掺量大于0.4%时,淤泥改良土的相对质量损失率增长幅度变大;在同一循环次数下,淤泥改良土的强度随着纤维掺量的增加先增大在纤维掺量为0.4%时达到最大值,而后随着纤维掺量的增加开始减小。
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