水利工程論文-固化劑加固軟土試驗研究畢業(yè)論文（7）.doc

水利工程論文-固化劑加固軟土試驗研究畢業(yè)論文（7）摘要：本文通過應(yīng)用不同固化劑對加固軟土的作用進(jìn)行室內(nèi)試驗，研究NO.5固化劑、NO.1固化劑加固粘土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度變化的規(guī)律。分析和討論NO.1固化劑和NO.5固化劑加固土在不同摻入比和齡期時強(qiáng)度的變化規(guī)律及應(yīng)力應(yīng)變特性，從整體加固效果分析看出，NO.5固化劑加固土效果優(yōu)于NO.1固化劑加固土，兩種固化土的最佳摻入比在12？15？可在軟土地基處理和實際工程中應(yīng)用。關(guān)鍵詞：土力學(xué)粘土固化劑摻入比無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)力應(yīng)變第4章NO.5固化劑加固土強(qiáng)度試驗研究4.1NO.5加固土強(qiáng)度變化規(guī)律4.1.1NO.5加固土強(qiáng)度曲線根據(jù)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果，NO.5固化劑加固土強(qiáng)度變化見表4-1。在摻入比aw=10時，齡期3天、7天、14天、28天固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu分別為897.8604kPa、1427.830kPa、1865.183kPa、2050.829kPa，強(qiáng)度的增長值不是很大。若以28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu為標(biāo)準(zhǔn)，不同齡期的固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度比見表4-2。3天、7天、14天時無側(cè)限抗壓分別達(dá)28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的44%、70%、90%。從圖4-1看出，隨著齡期的增加，強(qiáng)度的變化趨勢比較平緩。說明該摻入比時固化作用較弱，其固化強(qiáng)度不是很高；在摻入比aw=12時，齡期3天、7天、14天、28天固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu分別為1160.272kPa、1523.018kPa、2258.801kPa、2405.613kPa。3天、7天、14天時無側(cè)限抗壓分別達(dá)28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的55%、61%、94%。固化作用比較明顯，比在摻入比aw=10時對應(yīng)的齡期時的強(qiáng)度都要強(qiáng)。雖然7天的強(qiáng)度比3天增加不多，但7天后強(qiáng)度突然增加，強(qiáng)度的變化呈明顯遞增趨勢，14天的強(qiáng)度達(dá)28天強(qiáng)度的94%。說明該固化劑在aw=12時的固化作用得到發(fā)揮，呈現(xiàn)早期強(qiáng)度增加的比較慢，但最后28天的強(qiáng)度比較表4-1NO.5固化土齡期摻入比無側(cè)限抗壓強(qiáng)度表單位：kPa摻入比10%12%15%齡期3897.86041332.6411402.10371427.831466.421736.55141865.1832258.8013288.249282050.8292405.6133937.245高。在摻入比aw=15時，齡期3天、7天、14天、28天固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu分別為1402.103kPa、1736.55kPa、3288.249kPa、3937.245kPa。3天、7天、14天時無側(cè)限抗壓分別達(dá)28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的36%、44%、84%。由于本身其固化強(qiáng)度較高，因而表現(xiàn)出隨著齡期的增長其強(qiáng)度提高很快。其強(qiáng)度比其它兩種摻入比下同齡期的都要高。固化作用得到較好發(fā)揮，強(qiáng)度曲線增長趨勢也很快。表4-2NO.5固化土不同齡期強(qiáng)度與28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度比摻入比10%12%15%齡期30.440.550.3670.700.610.44140.910.940.84281.001.001.00圖4-1NO.5固化土齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度關(guān)系曲線由以上分析可知，在摻入比一定時，隨著齡期的增長，該固化劑加固土的強(qiáng)度也隨之增長。在aw=10%，固化土的強(qiáng)度不是很高，固化作用較弱外。在aw=12和aw=15%時其固化土的強(qiáng)度較高，固化效果較好。但從圖4-1看出三個摻入比的齡期7天時，它們的強(qiáng)度比較接近。從圖4-1NO.5固化土齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度關(guān)系曲線也可以看出，在不同摻入比下齡期對固化土強(qiáng)度的影響不同。摻入比比較小時，養(yǎng)護(hù)齡期的增長對固化土強(qiáng)度的增長率的影響不明顯，強(qiáng)度曲線平緩。而在摻入比較大時，如aw=12和aw=15%時其固化的效果顯著。養(yǎng)護(hù)齡期的增長對固化土強(qiáng)度的增長率的影響明顯，固化土強(qiáng)度上升的較快。4.1.2NO.5加固土不同齡期強(qiáng)度回歸分析在實際固化劑加固軟土應(yīng)用中，比較關(guān)心如何用加固土的早期強(qiáng)度預(yù)測其最終加固效果。根據(jù)試驗中不同齡期的加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗結(jié)果進(jìn)行回歸分析，其強(qiáng)度之間關(guān)系見圖4-2、圖4-3、圖4-4所示。根據(jù)試驗資料，齡期3天、7天、14天加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大致呈線性關(guān)系。其關(guān)系如下：qu3=(0.360.55)qu28(4-1a)回歸式:qu3=0.398qu28(4-1b)qu7=(0.440.70)qu28(4-2a)式:qu7=0.527qu28(4-2b)qu14=(0.840.94)qu28(4-3a)回歸式:qu14=0.871qu28(4-3b)或回歸式表示為:qu28=2.513qu3(4-1b)qu28=1.898qu7(4-2b)qu28=1.148qu14(4-3b)圖4-2NO.5加固土qu28與qu3關(guān)系曲線圖4-3NO.5加固土qu28與qu7關(guān)系曲線圖4-4NO.5加固土qu28與qu14關(guān)系曲線由以上關(guān)系可以看出，齡期的增長對加固土強(qiáng)度的影響。齡期3天時，加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度僅為28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的3655?；貧w分析中強(qiáng)度比為0.398；也即28天時的加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為3天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的2.513倍。在齡期7天時，加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的4470，回歸分析中強(qiáng)度比為0.527，也即28天時的加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為7天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的1.898倍，強(qiáng)度有一定的增長；在齡期14天時，加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的8494，強(qiáng)度提高很快?；貧w分析中強(qiáng)度比為0.871，也即28天時的加固土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為14天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的1.148倍，強(qiáng)度有較大的增長。表4-3NO.5加固土不同齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度增長率摻入比aw齡期Ti抗壓強(qiáng)度quiqu后-qu前(kPa)qui/Tiqui/Ti（d）（kPa）10%3897.8604529.9696132.492299.28771427.83437.35362.479203.976141865.183185.64613.260133.227282050.82973.24412%31160.272362.74690.687386.75771523.018735.783105.112217.574142258.801146.81210.487161.343282405.61385.91515%31402.103334.44783.612467.36871736.551551.699221.671248.079143288.249648.99646.357234.875283937.245140.616由表4-3分析可知，摻入比10時，齡期3天與7天的強(qiáng)度增長為529.9696kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為132.492；齡期7天與14天的強(qiáng)度增長為437.353kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為62.479；齡期14天與28天的強(qiáng)度增長為185.646kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為13.260；摻入比12時，齡期3天與7天的強(qiáng)度增長為362.746kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為90.687；齡期7天與14天的強(qiáng)度增長為735.783kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為105.112；齡期14天與28天的強(qiáng)度增長為146.812kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為10.487；摻入比15時，齡期3天與7天的強(qiáng)度增長為334.447kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為83.612；齡期7天與14天的強(qiáng)度增長為1554.699kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為221.671；齡期14天與28天的強(qiáng)度增長為648.996kPa，此期間隨齡期其強(qiáng)度增長率為46.357；由表4-3分析得：在10%12%摻入比時，隨齡期其強(qiáng)度有一定的提高，早期的強(qiáng)度增長率較快，后期的強(qiáng)度增長率相對緩慢。14天后強(qiáng)度增長突然下降，說明固化作用大部分完成，后期的強(qiáng)度增長緩慢。在15%摻入比時，早期的強(qiáng)度增長率和后期的強(qiáng)度增長率均有較大的提高，強(qiáng)度增長率下降的趨勢也較緩慢。說明對土體的固化作用進(jìn)一步加強(qiáng)，而且和前兩種摻入比比較加固效果更加明顯。以上分析表明，固化土強(qiáng)度增長率的變化和摻入比、齡期密切相關(guān)。在摻入比一定且不大時，固化土的強(qiáng)度隨著齡期的增長變化趨勢較慢。若摻入比較大如15時，固化土的強(qiáng)度隨著齡期的增長變化趨勢較快，對土體的加固效果比較理想。4.1.3NO.5加固土強(qiáng)度影響因素根據(jù)已有研究成果，影響加固土的強(qiáng)度的因素有：固化劑種類、固化劑摻入比、養(yǎng)護(hù)齡期、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、養(yǎng)護(hù)條件及土性等。關(guān)于養(yǎng)護(hù)條件及土性等已在