低摻量水泥土室內(nèi)試驗(yàn)研究開(kāi)題報(bào)告

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1、低摻量水泥土室內(nèi)試驗(yàn)研究導(dǎo)師：申向東教授學(xué)生：趙振亞時(shí)間：2011.3.18開(kāi)題報(bào)告研究背景1研究?jī)?nèi)容2部分結(jié)論3創(chuàng)新點(diǎn)41研究背景研究背景①?lài)?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀②水泥土的工程應(yīng)用③研究課題提出及意義國(guó)外對(duì)水泥土的研究和應(yīng)用較早，從20世紀(jì)初就開(kāi)始了。最早應(yīng)用水泥土的目的是為了能夠利用當(dāng)?shù)赝亮蠟橹饕牧系牧畠r(jià)筑路材料。美國(guó)建設(shè)了許多在世界上有一定影響力的大規(guī)模工程。30年代，美國(guó)在鋪筑道路、公路、機(jī)場(chǎng)跑道方面，已使用了水泥土約1．91億m3。40年代，美國(guó)于1945年首次將水泥土用于一座4.5萬(wàn)m3蓄水池底部的防滲，運(yùn)行23年未發(fā)現(xiàn)滲漏。50年代美國(guó)侵壓注

2、漿公司（IntrusionPrepaktCo.）首先研制開(kāi)發(fā)成功一種現(xiàn)場(chǎng)攪拌樁（MIP）。日本于1973由日本港灣技術(shù)研究所、川崎鋼鐵廠和不動(dòng)建設(shè)株式會(huì)社等廠家合作開(kāi)發(fā)研制成功水泥攪拌固化法（CMC），用于加固鋼鐵廠礦石堆場(chǎng)軟土地基，加固深度達(dá)32m。近二三十年來(lái)水泥土己廣泛用于構(gòu)筑防滲墻體，除美國(guó)等國(guó)家外，印度、贊比亞、肯尼亞等國(guó)也大量使用水泥土作防滲料或建筑材料。①研究現(xiàn)狀國(guó)外我國(guó)水泥土的發(fā)展和應(yīng)用起步較晚，從七十年代前期開(kāi)始在水利工程中研究和應(yīng)用水泥土，并取得了迅速的發(fā)展。七十年代中后期，國(guó)內(nèi)水利科研等單位相繼開(kāi)展了水泥土應(yīng)用研究工作，在地基深部

3、就地將軟黏土和水泥漿強(qiáng)制拌和，使軟黏土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的地基土，這也是建筑部門(mén)七十年代后期用來(lái)加固地基的新技術(shù)。八十年代以來(lái)，水利部門(mén)對(duì)水泥土材料的研究試用更為普遍和重視。近十幾年來(lái)，水泥土在軟土地基處理等領(lǐng)域發(fā)展迅速，相應(yīng)研究工作也開(kāi)展起來(lái)，特別是有關(guān)水泥土攪拌樁及其復(fù)合地基的承載力、變形、有機(jī)質(zhì)對(duì)水泥土的影響以及工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)較多。國(guó)內(nèi)②水泥土的工程應(yīng)用水泥土是把一定數(shù)量的硅酸鹽水泥、土（或骨料），加水拌和后的一種地基材料。水泥土中土顆粒被水泥漿所粘結(jié)，但并不是每個(gè)顆粒都被水泥漿全部包裹，有別于混凝土。用作水泥土的土類(lèi)很

4、廣泛，除了有機(jī)土、還有高塑性的粘土和反應(yīng)不良的砂質(zhì)土等。水泥土可以用作瀝青混凝土和水泥混凝土路面下的基層材料，以及大壩和路堤的邊坡加固、溝槽-水庫(kù)-淺湖的襯墊、大體積水泥土筑堤、地基穩(wěn)定、路面基層、邊坡加固、防滲里襯等工程材料。早在前春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我們的祖先就采用石灰與土，按一定的比例均勻拌和形成灰土，作為建筑物的基礎(chǔ)材料，不少完好至今?，F(xiàn)在，隨著水泥的廣泛應(yīng)用，用水泥對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原土進(jìn)行改良，已呈現(xiàn)廣闊的發(fā)展前景。水泥土工程應(yīng)用有兩種情況：（1）深層攪拌的水泥土；（2）路面底基層中的水泥土。③研究課題提出及意義我國(guó)地域遼闊，從沿海到內(nèi)地，從山區(qū)到平原，分布

5、著多種多樣的地基土，其抗剪強(qiáng)度、壓縮性以及透水性等因土的種類(lèi)不同而有很大的差別。各種地基土中，不少為軟弱土和不良土，主要包括：軟粘土、雜填土、充填土、飽和粉細(xì)沙（包括部分粉土）、濕陷性黃土、泥炭土、膨脹土、多年凍土、巖溶等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，不僅事先要選擇在地質(zhì)良好的場(chǎng)地上從事建設(shè)，而且有時(shí)也不得不在地質(zhì)條件不良的地基上進(jìn)行修建。軟土的工程性質(zhì)極為不良：抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、滲透性小、含水量高并且具有結(jié)構(gòu)性。水泥攪拌樁加固技術(shù)是對(duì)軟土地基加固（處理）的一種方法，非常適用于軟土地基的加固處理。其優(yōu)點(diǎn)有：①將固化劑和原地基軟土就地充分?jǐn)嚢杌旌?最

6、大限度地利用了原土；②攪拌時(shí)不會(huì)使地基土側(cè)出擠出，所以對(duì)周?chē)薪ㄖ锏挠绊懞苄?；③樁長(zhǎng)可以靈活調(diào)整，長(zhǎng)短樁布置，以控制不同部位的沉降差；④土體加固后重度基本不變，對(duì)軟弱下臥層不致產(chǎn)生附加沉降；⑤與鋼筋混凝土樁基相比，節(jié)約了大量的鋼材，并降低了造價(jià)；⑥可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式。目前，水泥土攪拌樁復(fù)合地基的工程實(shí)踐遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了理論研究的前面。目前大部分的研究主要是針對(duì)水泥攪拌樁水泥土,水泥土的水泥摻入比均大于10%。有關(guān)低摻量水泥土的研究成果不是很多。本試驗(yàn)對(duì)粉質(zhì)粘土、沙土、紅粘土三種土中摻入3%的水泥進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)

7、研究。2實(shí)施計(jì)劃①研究?jī)?nèi)容②實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施計(jì)劃①研究?jī)?nèi)容按一定比例分別配制紅粘土、粉質(zhì)粘土、砂土的水泥土，控制水泥摻量為3%,加入一定的Ca(OH)2、CaCO3。研究Ca(OH)2對(duì)于配制的三種低摻量水泥土的無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律，以及用三軸試驗(yàn)?zāi)M水泥土在工程中的應(yīng)力狀態(tài)，研究Ca(OH)2對(duì)于三種不同低摻量水泥土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的變化規(guī)律試驗(yàn)研究。分別對(duì)三種土配置的水泥土做擊實(shí)試驗(yàn)，得出摻粉質(zhì)粘土的水泥土最優(yōu)含水率為14.5%、砂土為8%、紅粘土為13%。用粒度分析儀分析了三種土的顆粒分布情況。如下表：三種土的顆粒分析如下表：d/mm0.25

8、0.075