石灰改良膨胀土的物理力学性状试验研究和工程应用-课件PPT学习教案

1、会计学1石灰改良膨胀土的物理力学性状试验研石灰改良膨胀土的物理力学性状试验研究和工程应用究和工程应用-课件课件第1页/共52页第2页/共52页第3页/共52页第4页/共52页试验成果： 采用石灰改良的膨胀土填料可以满足宁淮高速公路对路基填料的膨胀性、强度和变形方面的要求。第5页/共52页第6页/共52页第7页/共52页第8页/共52页第9页/共52页图3.1 干法击实试验示意图图3.2 湿法击实试验示意图第10页/共52页合适呢？合适呢？第11页/共52页第12页/共52页马武九标先导段6#和7#取土坑含灰量5%的改良土击实试验成果表取土坑编号取土坑编号6#6#取土坑取土坑7#7#取土坑取土坑

2、干法击实成果干法击实成果湿法击实成湿法击实成果果干法击实干法击实成果成果湿法击实湿法击实成果成果最大干密度最大干密度dmaxdmax(g/cm(g/cm3 3) )1.6921.6921.6141.6141.7171.7171.6481.648最大干密度差值最大干密度差值(g/cm(g/cm3 3) )0.0780.0780.0690.069差值占湿法击实差值占湿法击实dmaxdmax的百分比的百分比4.83%4.83%4.19%4.19%第13页/共52页第14页/共52页第15页/共52页试验段序号含水量范围（%）干密度范围（g/cm3）按干法击实结果判断的压实度（%）按湿法击实结果判断的

3、压实度（%）备 注第一试验段(K173+600-K173+740)17.5-21.5平均：19.81.269-1.616平均：1.50975.0-95.5平均：89.2合格点百分数：55%78.6-100平均：93.5合格点百分数：85%1段和2段 6#取土坑湿法最大干密度dmax=1.614g/cm3干法最大干密度dmax=1.692g/cm3 3段和4段 7#取土坑湿法最大干密度dmax=1.648g/cm3干法最大干密度dmax=1.717g/cm3 压实度90%称为合格。第二试验段(K170+680-K170+840)18.9-22.8*平均：21.21.396-1.552平均：1.4

4、6682.5-91.7平均：86.7合格点百分数：10%86.5-96.2平均：90.8合格点百分数：70%第三试验段(K174+020-K174+150)18.7-21.8平均：19.71.475-1.568平均：1.51086.1-91.3平均：88.0合格点百分数：10%89.5-95.2平均：91.6合格点百分数：100%第四试验段(K173+120-K173+300)17.1-20.2平均：18.61.518-1.607平均：1.56488.4-93.5平均：91.1合格点百分数：69.5%92.1-97.5平均：94.9合格点百分数：100%第16页/共52页第17页/共52页第1

5、8页/共52页第19页/共52页以灰剂量为5%的石灰改良土为例，将在不同时间滴定标准试样所消耗的EDTA标准液体积随时间的变化关系线绘在半对数坐标上，获得的改进标准曲线如右图所示。 图3.18第20页/共52页图3.19第21页/共52页两个试验段不同时间灰剂量检测成果试验段桩号试验段桩号二次掺灰后二次掺灰后2 2天天二次掺灰后二次掺灰后2525天天二次掺灰后二次掺灰后4141天天测点测点数数 ( (个个) )含灰量均值含灰量均值(%)(%)测点测点数数 ( (个个) )含灰量均值含灰量均值(%)(%)测点测点数数 ( (个个) )含灰量均值含灰量均值(%)(%)原标准原标准改进标改进标准准原

6、标准原标准改进标改进标准准原标准原标准改进标改进标准准K170+680K170+68084084010105.45.45.45.47 72.42.45.35.311111.71.74.64.6K173+600K173+6007407408 84.64.64.64.610102.12.14.74.713131.51.54.34.3第22页/共52页石灰改良土EDTA消耗量的衰减率随时间变化数据汇总表(韩艳芬，赵蔚东 )掺灰后天数掺灰后天数( (天天) )统计值统计值4 48 812121616262630303737444451515858灰剂量平均值灰剂量平均值(%)(%)8.08.07.97

7、.96.96.96.96.96.66.65.95.95.55.55.75.75.45.44.44.4EDTAEDTA衰减率衰减率(%)(%)100.100.0 097.897.885.785.786.386.381.981.973.573.568.868.871.071.067.667.655.055.0备注：试样EDTA消耗量的衰减率等于该时间的灰剂量平均值除以初始时间的灰剂量平均值。类似工程试验资料第23页/共52页第24页/共52页第25页/共52页第26页/共52页环境水分变化对膨胀土地基膨胀变形影响很大！ 第27页/共52页第28页/共52页第29页/共52页膨胀土地基膨胀变形现场测

8、试成果：填土高度填土高度统计断统计断面数量面数量隆起变形隆起变形 (mm)(mm)左左 侧侧中中 间间右右 侧侧最大值最大值最小最小值值平均值平均值最大最大值值最小最小值值平均平均值值最大最大值值最小最小值值平均平均值值1.5m1.5m8 814.24 14.24 5.67 5.67 8.08 8.08 20.6720.67 1.77 1.77 7.71 7.71 18.16 18.16 7.20 7.20 6.11 6.11 1.52.0m1.52.0m8 819.18 19.18 12.43 12.43 15.56 15.56 19.4519.45 0.78 0.78 9.27 9.27

9、18.77 18.77 3.45 3.45 14.54 14.54 2.02.5m2.02.5m131314.4814.48 6.92 6.92 9.30 9.30 14.07 14.07 1.82 1.82 6.70 6.70 13.21 13.21 2.02 2.02 7.19 7.19 典型断面隆起变形统计表第30页/共52页第31页/共52页第32页/共52页上覆压力上覆压力(kPa)直线方程直线方程相关系数相关系数R2450.967540.974630.992730.919830.9520= -16.24w + 3.51ep0= -29.51w + 6.36ep0= -21.50w

10、+ 4.70ep0= -19.04w + 4.31ep0= -12.36w + 2.71ep第33页/共52页epawb 对于同一种膨胀土，a、b应该是与上覆压力有关的系数 第34页/共52页1122acpdbcpd111221122()epawbcpd wcpdc pwd wc pd 第35页/共52页设计填筑高度设计填筑高度(m)(m)地基膨胀变形量地基膨胀变形量(mm)(mm)施工期施工期运行期最低含水量运行期最低含水量(%)(%)1818191920201.51.5结构层施工前结构层施工前( (实际高度实际高度0.74m)0.74m)19.7419.74结构层施工后结构层施工后15.2

11、215.228.308.305.005.002.142.141.91.9结构层施工前结构层施工前( (实际高度实际高度1.14m)1.14m)17.9717.97结构层施工后结构层施工后13.4413.447.287.284.334.331.821.822.02.0结构层施工前结构层施工前( (实际高度实际高度1.24m)1.24m)17.5317.53结构层施工后结构层施工后13.0113.017.037.034.174.171.741.742.262.26结构层施工前结构层施工前( (实际高度实际高度1.50m)1.50m)16.3916.39结构层施工后结构层施工后11.8811.885

12、.745.743.383.381.391.392.52.5结构层施工前结构层施工前( (实际高度实际高度1.74m)1.74m)13.7513.75结构层施工后结构层施工后9.699.693.023.022.062.061.211.21第36页/共52页第37页/共52页第38页/共52页改良膨胀土无荷膨胀率压实度压实度90%90%掺灰掺灰5%5%压实度压实度93%93%掺灰掺灰5%5%压实度压实度95%95%掺灰掺灰6%6%压实度压实度95%95%掺灰掺灰8%8%7 7天天0.06%0.06%0.075%0.075%0.115%0.115%0.145%0.145%1414天天0.04%0.0

13、4%0.055%0.055%0.085%0.085%0.08%0.08%2828天天0.015%0.015%0.025%0.025%0.055%0.055%0.045%0.045%改良土路堤浸水后膨胀量养护时间养护时间7 7天天1414天天2828天天浸水后膨胀量浸水后膨胀量 （mmmm）1.261.260.850.850.500.50第39页/共52页含水量含水量(%)(%)压实度压实度(%)(%)不同竖向压力下的膨胀率不同竖向压力下的膨胀率膨胀力膨胀力（kPakPa）0kPa25kPa50kPa100kPa149012.6%4.6%3.4%1.5%2669313.2%4.9%3.7%1.6

14、%3059516.2%5.3%4.0%1.8%42316905.9%2.8%1.5%0.6%254937.5%2.7%1.5%0.6%2779510.9%3.2%1.9%0.5%28218905.1%1.9%1.1%0.4%137936.0%1.7%0.8%0.3%180956.2%1.8%1.0%0.5%217第40页/共52页压实度为95素土在不同初始含水量下的有荷膨胀率与上覆压力的关系 第41页/共52页11lnepapb a1，b1为拟合参数，干密度一定的条件下，与初始含水量有关。 第42页/共52页初始含水量w0(%)第43页/共52页101202101202()lnlnlnepewfpewfewpfpewf e1、e2、f1和f2 为拟合参数，应是与膨胀土密实程度有关的参数。第44页/共52页/950000( ()ln)(lnln)pewfpgwhewpfpgwh 第45页/共52页初始含水量w0(%)第46页/共52页压实素土的有荷膨胀率与上覆压力的试验数据与拟合曲线对比关系图（压实度为95，初始含水量为14%、16%和18%） 第47页/共52页压实素土的有荷膨胀率与上覆压力的试验数据与拟合曲线对比关系图（压实度为93，初始含水量为14%、16%和18%） 第48页/共52页压