【摘要】：為研究纖維加筋和石灰共同改良膨脹土作為路基填筑材料的工程性質,以寧淮高速公路淮安段膨脹土填料為研究對象,通過在天然膨脹土進行石灰砂化的基礎上,加入不同比例的纖維,制備不同纖維摻量石灰土土樣,分別進行有荷膨脹試驗、無側限抗壓強度試驗。結果表明,纖維加筋不僅可減小石灰土的膨脹性,還可以提高石灰土的無側限抗壓強度,并確定改良膨脹土中纖維的最佳摻量為0.2%。此外,對最佳纖維摻量的復合改良土進行直剪試驗和干濕循環(huán)試驗,結果表明纖維和土顆粒之間的摩擦力增大使得纖維石灰土的黏聚力c明顯增大,且經過多次干濕循環(huán)后CBR值和強度指標不再隨循環(huán)次數的增加而發(fā)生變化。綜上研究表明,纖維加筋可有效改善石灰土的膨脹性和強度等工程性質,其中0.2%纖維摻量效果最顯著。
【圖文】：

圖1改良土線膨脹率與壓力關系曲線(7d)Fig．1Ｒelationcurvesbetweenthelineexpansionrateandverticalpressure(7d)圖2改良土脹縮總率隨齡期變化曲線Fig．2Ｒelationcurvesbetweentheexpansionrateandcuringtimeofthefibre-limetreatedsoil生的壓縮變形量逐漸變校比較2%石灰改良土和3種不同纖維加筋改良土的線膨脹率曲線，可看出纖維加筋后改良土的線膨脹率和膨脹力均減小，且隨著纖維加筋率的增加而減校說明纖維對改良土的膨脹變形起到了約束作用，膨脹力有了明顯的降低，同時隨著加筋含量的增加，，這種約束作用越發(fā)明顯，改良效果越好。主要是因為在土體發(fā)生膨脹變形時纖維和土體的界面產生切應力，抑制土體的進一步膨脹，同時纖維和土體之間界面的摩擦力抵消了一部分膨脹內力，從而使土體不會完全通過膨脹量的增大來釋放膨脹內力。但不是纖維摻量越多越好，其中存在1個最佳的纖維摻量。圖中0．1%和0．2%纖維摻量的試樣線膨脹率變化趨勢很接近，說明纖維摻量超過0．2%時，對改良土膨脹力抑制效果很微小，改良效果就不明顯。圖2為不同纖維含量的改良土脹縮總率隨齡期的變化曲線。由圖可知，纖維含量越多，試樣膨脹總率越小，主要是因為加筋試樣隨著纖維加筋率的增加，約束作用增強，膨脹變形減小;隨著養(yǎng)護齡期增加，復合改良土膨脹性改善效果越明顯，到28d齡期時膨脹率已基本穩(wěn)定。《公路路基設計規(guī)范JT-GD30—2004》規(guī)定脹縮總率不超過0．7%。3種纖維加筋率的土樣在養(yǎng)護14d齡期后脹縮總率均滿足規(guī)范要求，均可以作為路堤填土。其中0．2%纖維摻量的改良土改善效果最顯著。3．2無側限抗壓強度試驗雖然生石灰改良膨脹土膨脹性效果很好，但石灰土強度仍較低［3－4］，故嘗試用纖維加筋提高改良土強度。圖3為加筋改良土

圖1改良土線膨脹率與壓力關系曲線(7d)Fig．1Ｒelationcurvesbetweenthelineexpansionrateandverticalpressure(7d)圖2改良土脹縮總率隨齡期變化曲線Fig．2Ｒelationcurvesbetweentheexpansionrateandcuringtimeofthefibre-limetreatedsoil生的壓縮變形量逐漸變校比較2%石灰改良土和3種不同纖維加筋改良土的線膨脹率曲線，可看出纖維加筋后改良土的線膨脹率和膨脹力均減小，且隨著纖維加筋率的增加而減校說明纖維對改良土的膨脹變形起到了約束作用，膨脹力有了明顯的降低，同時隨著加筋含量的增加，這種約束作用越發(fā)明顯，改良效果越好。主要是因為在土體發(fā)生膨脹變形時纖維和土體的界面產生切應力，抑制土體的進一步膨脹，同時纖維和土體之間界面的摩擦力抵消了一部分膨脹內力，從而使土體不會完全通過膨脹量的增大來釋放膨脹內力。但不是纖維摻量越多越好，其中存在1個最佳的纖維摻量。圖中0．1%和0．2%纖維摻量的試樣線膨脹率變化趨勢很接近，說明纖維摻量超過0．2%時，對改良土膨脹力抑制效果很微小，改良效果就不明顯。圖2為不同纖維含量的改良土脹縮總率隨齡期的變化曲線。由圖可知，纖維含量越多，試樣膨脹總率越小，主要是因為加筋試樣隨著纖維加筋率的增加，約束作用增強，膨脹變形減小;隨著養(yǎng)護齡期增加，復合改良土膨脹性改善效果越明顯，到28d齡期時膨脹率已基本穩(wěn)定�！豆仿坊O計規(guī)范JT-GD30—2004》規(guī)定脹縮總率不超過0．7%。3種纖維加筋率的土樣在養(yǎng)護14d齡期后脹縮總率均滿足規(guī)范要求，均可以作為路堤填土。其中0．2%纖維摻量的改良土改善效果最顯著。3．2無側限抗壓強度試驗雖然生石灰改良膨脹土膨脹性效果很好，但石灰土強度仍較低［3－4］，故嘗試用纖維加筋提高改良土強度。圖3為加筋改良土
【作者單位】： 河海大學巖土工程科學研究所;河海大學巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室;交通運輸部天津水運工程科學研究院;
【基金】：教育部博士點基金資助項目(20100094110002)
【分類號】：U412.22;U416.1

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本文編號：2521493