水利工程论文-固化剂加固软土试验研究毕业论文（7）.doc

水利工程论文-固化剂加固软土试验研究毕业论文（7）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NO.5固化剂、NO.1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NO.1固化剂和NO.5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，NO.5固化剂加固土效果优于NO.1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4章NO.5固化剂加固土强度试验研究4.1NO.5加固土强度变化规律4.1.1NO.5加固土强度曲线根据无侧限抗压强度试验结果，NO.5固化剂加固土强度变化见表4-1。在掺入比aw=10时，龄期3天、7天、14天、28天固化土的无侧限抗压强度qu分别为897.8604kPa、1427.830kPa、1865.183kPa、2050.829kPa，强度的增长值不是很大。若以28天的无侧限抗压强度qu为标准，不同龄期的固化土的无侧限抗压强度比见表4-2。3天、7天、14天时无侧限抗压分别达28天无侧限抗压强度的44%、70%、90%。从图4-1看出，随着龄期的增加，强度的变化趋势比较平缓。说明该掺入比时固化作用较弱，其固化强度不是很高；在掺入比aw=12时，龄期3天、7天、14天、28天固化土的无侧限抗压强度qu分别为1160.272kPa、1523.018kPa、2258.801kPa、2405.613kPa。3天、7天、14天时无侧限抗压分别达28天无侧限抗压强度的55%、61%、94%。固化作用比较明显，比在掺入比aw=10时对应的龄期时的强度都要强。虽然7天的强度比3天增加不多，但7天后强度突然增加，强度的变化呈明显递增趋势，14天的强度达28天强度的94%。说明该固化剂在aw=12时的固化作用得到发挥，呈现早期强度增加的比较慢，但最后28天的强度比较表4-1NO.5固化土龄期掺入比无侧限抗压强度表单位：kPa掺入比10%12%15%龄期3897.86041332.6411402.10371427.831466.421736.55141865.1832258.8013288.249282050.8292405.6133937.245高。在掺入比aw=15时，龄期3天、7天、14天、28天固化土的无侧限抗压强度qu分别为1402.103kPa、1736.55kPa、3288.249kPa、3937.245kPa。3天、7天、14天时无侧限抗压分别达28天无侧限抗压强度的36%、44%、84%。由于本身其固化强度较高，因而表现出随着龄期的增长其强度提高很快。其强度比其它两种掺入比下同龄期的都要高。固化作用得到较好发挥，强度曲线增长趋势也很快。表4-2NO.5固化土不同龄期强度与28天无侧限抗压强度比掺入比10%12%15%龄期30.440.550.3670.700.610.44140.910.940.84281.001.001.00图4-1NO.5固化土龄期无侧限抗压强度关系曲线由以上分析可知，在掺入比一定时，随着龄期的增长，该固化剂加固土的强度也随之增长。在aw=10%，固化土的强度不是很高，固化作用较弱外。在aw=12和aw=15%时其固化土的强度较高，固化效果较好。但从图4-1看出三个掺入比的龄期7天时，它们的强度比较接近。从图4-1NO.5固化土龄期无侧限抗压强度关系曲线也可以看出，在不同掺入比下龄期对固化土强度的影响不同。掺入比比较小时，养护龄期的增长对固化土强度的增长率的影响不明显，强度曲线平缓。而在掺入比较大时，如aw=12和aw=15%时其固化的效果显著。养护龄期的增长对固化土强度的增长率的影响明显，固化土强度上升的较快。4.1.2NO.5加固土不同龄期强度回归分析在实际固化剂加固软土应用中，比较关心如何用加固土的早期强度预测其最终加固效果。根据试验中不同龄期的加固土无侧限抗压强度的试验结果进行回归分析，其强度之间关系见图4-2、图4-3、图4-4所示。根据试验资料，龄期3天、7天、14天加固土无侧限抗压强度与28天的无侧限抗压强度大致呈线性关系。其关系如下：qu3=(0.360.55)qu28(4-1a)回归式: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)回归式:qu14=0.871qu28(4-3b)或回归式表示为:qu28=2.513qu3(4-1b)qu28=1.898qu7(4-2b)qu28=1.148qu14(4-3b)图4-2NO.5加固土qu28与qu3关系曲线图4-3NO.5加固土qu28与qu7关系曲线图4-4NO.5加固土qu28与qu14关系曲线由以上关系可以看出，龄期的增长对加固土强度的影响。龄期3天时，加固土无侧限抗压强度仅为28天的无侧限抗压强度的3655。回归分析中强度比为0.398；也即28天时的加固土无侧限抗压强度约为3天的无侧限抗压强度的2.513倍。在龄期7天时，加固土无侧限抗压强度约为28天的无侧限抗压强度的4470，回归分析中强度比为0.527，也即28天时的加固土无侧限抗压强度约为7天的无侧限抗压强度的1.898倍，强度有一定的增长；在龄期14天时，加固土无侧限抗压强度约为28天的无侧限抗压强度的8494，强度提高很快。回归分析中强度比为0.871，也即28天时的加固土无侧限抗压强度约为14天的无侧限抗压强度的1.148倍，强度有较大的增长。表4-3NO.5加固土不同龄期无侧限抗压强度增长率掺入比aw龄期Ti抗压强度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，掺入比10时，龄期3天与7天的强度增长为529.9696kPa，此期间随龄期其强度增长率为132.492；龄期7天与14天的强度增长为437.353kPa，此期间随龄期其强度增长率为62.479；龄期14天与28天的强度增长为185.646kPa，此期间随龄期其强度增长率为13.260；掺入比12时，龄期3天与7天的强度增长为362.746kPa，此期间随龄期其强度增长率为90.687；龄期7天与14天的强度增长为735.783kPa，此期间随龄期其强度增长率为105.112；龄期14天与28天的强度增长为146.812kPa，此期间随龄期其强度增长率为10.487；掺入比15时，龄期3天与7天的强度增长为334.447kPa，此期间随龄期其强度增长率为83.612；龄期7天与14天的强度增长为1554.699kPa，此期间随龄期其强度增长率为221.671；龄期14天与28天的强度增长为648.996kPa，此期间随龄期其强度增长率为46.357；由表4-3分析得：在10%12%掺入比时，随龄期其强度有一定的提高，早期的强度增长率较快，后期的强度增长率相对缓慢。14天后强度增长突然下降，说明固化作用大部分完成，后期的强度增长缓慢。在15%掺入比时，早期的强度增长率和后期的强度增长率均有较大的提高，强度增长率下降的趋势也较缓慢。说明对土体的固化作用进一步加强，而且和前两种掺入比比较加固效果更加明显。以上分析表明，固化土强度增长率的变化和掺入比、龄期密切相关。在掺入比一定且不大时，固化土的强度随着龄期的增长变化趋势较慢。若掺入比较大如15时，固化土的强度随着龄期的增长变化趋势较快，对土体的加固效果比较理想。4.1.3NO.5加固土强度影响因素根据已有研究成果，影响加固土的强度的因素有：固化剂种类、固化剂掺入比、养护龄期、含水量、有机质含量、养护条件及土性等。关于养护条件及土性等已在