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火山灰改良粗粒硫酸盐渍土路基填料及其作用机理研究

张莎莎, 谢山杰, 杨晓华, 陈伟志

张莎莎, 谢山杰, 杨晓华, 陈伟志. 火山灰改良粗粒硫酸盐渍土路基填料及其作用机理研究[J]. 岩土工程学报, 2019, 41(3): 588-594. DOI: 10.11779/CJGE201903023
引用本文: 张莎莎, 谢山杰, 杨晓华, 陈伟志. 火山灰改良粗粒硫酸盐渍土路基填料及其作用机理研究[J]. 岩土工程学报, 2019, 41(3): 588-594. DOI: 10.11779/CJGE201903023
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ZHANG Sha-sha, XIE Shan-jie, YANG Xiao-hua, CHEN Wei-zhi. Action mechanism of coarse particle sulfate soil subgrade modified by volcanic ash[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2019, 41(3): 588-594. DOI: 10.11779/CJGE201903023
Citation: ZHANG Sha-sha, XIE Shan-jie, YANG Xiao-hua, CHEN Wei-zhi. Action mechanism of coarse particle sulfate soil subgrade modified by volcanic ash[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2019, 41(3): 588-594. DOI: 10.11779/CJGE201903023
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火山灰改良粗粒硫酸盐渍土路基填料及其作用机理研究  English Version

  • 1. 长安大学公路学院,陕西 西安 710064;
    2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063;
    3. 中国中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031

基金项目: 国家自然科学基金项目（51209006）; 中国中铁重大科研项目（2017-重大-11-04）; 新疆维吾尔自治区交通运输厅科技项目（2014-08）
详细信息
    作者简介:

    张莎莎(1982- ),女,副教授,博士,主要从事特殊土性状及其工程应用,地基处理等方面的教学和科研工作。E-mail: zss_lx@126.com。

Action mechanism of coarse particle sulfate soil subgrade modified by volcanic ash

  • 1. School of Highway, Chang'an University, Xi'an 710064, China;
    2. China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Wuhan 430063, China;
    3. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 针对硫酸钠含量为2%的砾砂类硫酸盐渍土,开展了在不同石灰配比、石灰+火山灰配比工况下的击实试验、盐胀试验、溶陷试验、无侧限抗压强度试验,在此基础上,分析了其改良机理和微观特性,结果表明：掺加石灰或石灰+火山灰改良剂不仅可以有效减少砾砂类硫酸盐渍土的盐胀量,而且可以降低盐胀敏感温度区间;在采用无机改良剂改善硫酸盐渍土的盐胀变形时,应结合当地气候条件考虑,在温度较高地区可以适当减少改良剂掺量,温度较低时,适当增加改良剂掺量;相比于石灰改良土,掺加火山灰后,土样的压密阶段缩短,弹性阶段增长,土样达到强度极限时产生的应变减小,土体的结构性变强,抗变形性能增强;添加火山灰对于此类盐渍土的强度增长速率亦有加速作用;采用石灰掺量高于11%时或采用石灰+火山灰不少于15%时,改良后土体的盐胀和溶陷变形率均小于1%,7 d饱和无侧限抗压强度均不小于0.35 MPa。
    Abstract: For the gravelly sand type sulfate soil with sodium sulfate content of 2%, the compaction tests, salt expansion tests, collapsibility tests and unconfined compressive strength tests with different ratios of lime, lime + volcanic ash are carried out. Based on these tests, the improved mechanism and micro-characteristics are analyzed. The results show that adding lime or lime + volcanic ash can reduce the salt expansion effectively and reduce the sensitive temperature range of salt expansion. In the case of using inorganic modifiers to improve the salt expansion deformation of the sulfate saline soil, considering the local climatic conditions, the amount of modifiers can be appropriately reduced in the areas with higher temperature, and when the temperature is lower, the amount of modifiers should be appropriately increased. Compared to that of the lime-improved soil, the compaction stage of the volcanic ash-improved soil is shortened, the elastic stage is increased, the generated strain when the soil sample reaches the strength limit is reduced, the soil structure is stronger, and the deformation resistance is enhanced. The addition of volcanic ash can also accelerate the strength growth rate of such saline soils. The deformation rate of salt expansion and collapsibility are both less than 1% by adding lime higher than 11% or lime +volcanic ash not less than 15%, and the 7-day saturated unconfined compressive strength of the improved soil is not less than 0.35 MPa.
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  • 收稿日期:  2018-03-11
  • 发布日期:  2019-03-24

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