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水利工程论文-固化剂加固软土试验研究毕业论文(9).doc

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水利工程论文-固化剂加固软土试验研究毕业论文(9).doc

水利工程论文固化剂加固软土试验研究毕业论文(9)摘要本文通过应用不同固化剂对加固软土的作用进行室内试验,研究NO5固化剂、NO1固化剂加固粘土的无侧限抗压强度变化的规律。分析和讨论NO1固化剂和NO5固化剂加固土在不同掺入比和龄期时强度的变化规律及应力~应变特性,从整体加固效果分析看出,NO5固化剂加固土效果优于NO1固化剂加固土,两种固化土的最佳掺入比在12~15,可在软土地基处理和实际工程中应用。关键词土力学粘土固化剂掺入比无侧限抗压强度应力应变第5章固化剂强度特性对比分析研究51固化剂强度特性对比分析本次试验中进行了NO1固化剂、NO5固化剂两种固化材料对土体的加固试验。试验条件和养护条件相同,水灰比均为06。511NO1加固土~NO5加固土强度对比分析NO1加固土和NO5加固土不同龄期的强度对比见图51所示。掺入比10时由图可见,龄期在3天、7天、14天时,NO5加固土的强度大于NO1加固土强度,随龄期增加呈递增趋势,即说明掺入比10时NO5加固土养护龄期早期的强度高于NO1加固土,同样说明该掺入比时NO5固化剂对土的早期加固效果优于NO1的加固效果,强度的提高已占一定的比例。还有一个现象是龄期早期掺入比10的NO5加固土强度高于掺入比12的NO1加固土强度。随龄期增加掺入比10这两种加固土的强度非常接近,在龄期28天时,NO5加固土的强度与NO1加固土强度几乎相等。在掺入比12时和掺入比10一样表现出同样的变化规律。试验数据反映了NO5固化剂对土加固的早期强度高的特点,NO5加固土强度曲线位于NO1加固土强度曲线的上方,在龄期7天、14天时变化突出。养护龄期后期二者强度相差不大,数值比较接近。在掺入比15%时二者的强度变化趋势较为一致。早期的加固强度相差不多。而后期NO5加固土的强度远高于相应龄期的NO1加固土的强度,而且随龄期递增较快,即说明该掺入比15时NO5固化剂对土的后期加固效果优于NO1的加固效果。图51NO1和NO5加固土龄期无侧限抗压强度比较关系曲线由图51可知,NO5固化剂加固土体的效果从整体上看要远好于NO1固化剂加固土。突出的特点表现为在养护龄期早期NO5加固土的强度大于NO1加固土,即早期NO5固化剂对土固化作用比较强烈。随着掺入比的加大,加固效果也比较好。根据二者不同掺入比时强度之间的关系,经分析和整理,在龄期14天、28天时之间掺入比的大致关系为AW1119~121AW551式中AW1NO1固化剂当量掺入比;AW5NO5固化剂掺入比。512固化土应力应变关系比较分析根据不同固化材料加固土的试验资料,可绘制和进行同掺入比同龄期Σ~ΕA关系比较。因该类图形较多,故只选择一个有代表性的图形进行分析和讨论。如图52所示。在养护龄期14天掺入比为15时,NO1固化剂、NO5固化剂加固土的应力~应变关系比较可从图52看出。NO1固化剂加固土的强度比NO5固化剂加固土的较小,NO1固化剂加固土的应力~应变关系曲线位于NO5固化剂加固土的应力~应变关系曲线的下方。随着应变的增加NO1固化剂、NO5固化剂加固土临近破坏时有一定的塑性变形,而NO5固化剂加固土相对塑性变形较小,破坏后应力急剧下降。但在小应变ΕA0.5时两者均随着应变增加应力表现为线性增加,之后进入塑性变形阶段。加固土的初始模量在NO5固化剂加固时为最大,其次为NO1固化剂;同样的龄期随着掺入比的增加,两者的关系大致相同。在同一掺入比不同龄期如3天、7天及28天时,它们两者应力~应变之间的相互关系基本上符合上述规律。在加固土强度较小时,普遍塑性变形比较大,强度曲线比较平缓,强度破坏为塑性破坏。而在加固土强度较大时,普遍塑性形比较小,线弹性变形相对大些,强度曲线比较陡,初始模量也大,强度破坏为脆性破坏。图52龄期14天(15)加固土应力应变关系比较曲线52固化土强度公式预测分析521NO1加固土强度预测公式在第3章中曾讨论了该加固土在不同龄期和不同掺入比时强度的变化。特别在不同掺入比时,3天、7天、14天无侧限抗压强度与28天无侧限抗压强度之间有着较好的线性关系,即由某一龄期的强度可推算另一龄期的强度值。考虑到图31中NO1加固土龄期~无侧限抗压强度关系曲线的变化,可从另一角度结合掺入比AW与龄期T天这两个因素一起来分析和预测强度的变化,也即函数关系QUFAW,T。通过分析可知,QU与T之间存在着一定的指数关系QUCTΒ(52)其中C、Β分别为试验系数和指数。表51NO1加固土不同掺入比强度回归公式掺入比AW101215回归公式QU39629T05097QU53113T0459QU63252T05135相关系数R096670976509804结合实测的QU与龄期T的关系,经比较分析其结果见表所示。由表51可知,试验系数C则在掺入比10%时相对较小,即C39629。在掺入比12%、15时C值有较大变化,即C值分别为53113、63252。各掺入比的强度回归公式可参阅该表,相关系数R≥09667,并随掺入比15的相关系数值最大,有一定的随掺入比AW加大而增大规律,说明相关性愈好。Β值也随掺入比AW的增大而变大,反映出一定的规律。由Β值与掺入比AW的关系可进一步进行分析,认为二者Β05097AW。经过这样处理后,表51中的强度回归公式在不同掺入比时可统一简化为QUCT05097AW(53)考虑到表51中试验系数C的变化,以T05097AW为横坐标,QU为纵坐标,点绘其关系见图53所示。由图可见,它们之间有着良好的线性相关关系。经线性回归其表达式为QU51997T05097AW(54)该表达式即为NO1加固土同时考虑掺入比AW和龄期T影响的强度预测公式。通过和实测值比较,在掺入比12%、15%时吻合情况良好,个别点有偏差。在掺入比10%时发现吻合情况不太好,数值偏差较大,结合表51知,试验系数C相对于其它掺入比时较小,故强度预测不太理想。建议该掺入比时采用表51中的强度回归公式(C39667)。需要说明的是,实际工程中若精度要求不高时,各掺入比和不同龄期时的无侧限抗压强度可采用归纳后的表达式来进行预测。图53NO1加固土QUT05097AW关系散点图522NO5加固土强度预测公式由第4章中可知。特别在不同掺入比时,3天、7天、14天无侧限抗压强度与28天无侧限抗压强度之间有着较好的线性关系,即由某一龄期的强度可推算另一龄期的强度值。考虑到图41中NO5加固土龄期~无侧限抗压强度关系曲线的变化,可从另一角度结合掺入比AW与龄期T天这两个因素一起来分析和预测强度的变化,也即函数关系QUFAW,T。通过分析可知,QU与T之间存在着一定的指数关系QUCTΒ(55)其中C、Β分别为试验系数和指数。表52NO5加固土不同掺入比强度回归公式掺入比AW101215回归公式QU63827T0376QU79997T0350QU76437T0502相关系数R094080946709568结合实测的QU与龄期T的关系,经比较分析其结果见表所示。由表52可知,试验系数C则在掺入比10%时相对较小,即C63827。在掺入比12%、15时C值有较大变化,即C值分别为79997、76437。各掺入比的强度回归公式可参阅该表,相关系数R≥09408,并随掺入比12的相关系数值最大,有一定的随掺入比AW加大而增大规律,说明相关性愈好。Β值也随掺入比AW的增大而变大,反映出一定的规律。由Β值与掺入比AW的关系可进一步进行分析,认为二者Β0376AW。经过这样处理后,表52中的强度回归公式在不同掺入比时可统一简化为QUCT0376AW(56)考虑到表52中试验系数C的变化,以T0376AW为横坐标,QU为纵坐标,点绘其关系见图54所示。由图可见,它们之间有着良好的线性相关关系。经线性回归其表达式为QU70575T0376AW(57)该表达式即为NO5加固土同时考虑掺入比AW和龄期T影响的强度预测公式。通过和实测值比较,在掺入比10、12、15时吻合情况良好,个别点有偏差。需要说明的是,实际工程中若精度要求不高时,各掺入比和不同龄期时的无侧限抗压强度可采用归纳后的表达式来进行预测。图54NO5加固土QUT0376AW关系散点图

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