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随着我国经济的发展,国家对基础设施建设的投入加大,各类土木工程项目大量涌现,遇到了不少软弱地基和不良地基等岩土工程问题,对此一般采用了大破大立的方法,或进行换填,或使用外加刚性加固体等方法使其适应工程建设的需要,需要耗费大量的能量、人力物力及工程费用,处理不好还会改变自然条件、造成环境污染。 土的结构是决定土的工程性质,特别是变形及强度的基本内在因素,可以通过利用土的结构尤其是细观结构并对其进行重构改变其力学性质,以达到加固的目的。近年来,在公路、水利等进行填土工程时运用较多的稳定固化剂处理土质进行加固的方法,通过化学处理的手段,或与土中水发生化学反应,产生胶结物质,或通过改变土粘粒双电层,增强土颗粒间的粘结力(实际上是表面力),同时通过物理的方法(压实,挤密),对土的细观结构进行重构,增强土颗粒间的连结,在宏观上表现为土强度和变形性质的改善,从而使原来不符合使用条件或不良的土质能满足要求应用于工程上。 土体的细观结构是指土颗粒或颗粒聚合体之间的相对位置、排列特征、接触状态、粒间连结、胶结物及胶结状态、粒间孔隙大小与形状。细观结构研究的对象是颗粒或颗粒聚合体间所发生的作用、结果及内在的原因。本文通过探索性的研究SPP(Sulphonated Petroleum Products,石油磺化制品)类液体稳定剂对土质的加固机理,探讨从通过充分利用土的原有成分而在土细观结构平台上对土质进行加固的途径。进行了阳离子交换量测试、X—射线衍射试验及扫描电镜试验以观察研究SPP类液体稳定剂的对土的表面化学、电化学性质及土在(微)细观结构的改造作用及效果。以上试验结果显示稳定剂通过高效的离子交换,减薄粘土颗粒双电层厚度,增强了粒间连结,作用后土颗粒或颗粒聚合体相对位置靠近,排列更紧凑,且由于微观结构层次—晶格变异在稳定剂作用所起的贡献率仅为30%左右,证明细观结构广西大学硕士学位论文是液体稳定剂加固土作用发生、发展的“平台”及主要场所。 为考察液体稳定剂对土细观结构进行改造的宏观效果,选取了一种S即类稳定剂及四种广西较为常见的土类(粘土、膨胀土、高液限粘土和粉质粘土),考虑稳定剂掺入量和时间因素,进行了大量的室内试验,对稳定土的各项工程性质进行测试和分析比较,发现经稳定剂处理后土的工程性能均有不同程度的改善,在一定的含水量和干密度、及养护条件下,改善的程度与土性和稳定剂用量有关,与时间的关系尚不太明确,对两类特殊土(膨胀土和高液限粘土)的胀缩性质也有一定的改良。 进行了较接近施工工况及环境条件的室内模拟试验,证明在此条件下,稳定土的强度与水稳性较素土有较大提高,而且随时间推移,强度增长较大。 最后通过一个工程实例,对稳定剂处理土道路基层与泥结河卵石基层的弯沉值进行定期观测,经对比分析在自然通车情况下,稳定土的承载能力在一定养护期后优于河卵石基层,且稳定性较好,并对SPP类稳定剂处理路基施工与传统方法路基施工进行了技术经济比较。、 侧尸