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一
表 ２ 试 样的粒度成分
＜０． ５ ０
ｍ ｍ
％
ｍ ｍ ｍ ｍ
种 表 面活性 剂 类 土 壤 固化 剂 ， 在 美 国、 加拿大 、 墨 西
＜０． ２ ５
ｍ ｍ
＜０ ． ０ ７ ５ ＜０ ． ０５ ０ ＜０ ． ０１ ０ ＜０． ｏ ｏ ５ ＜０． ｏ ｏ ２
３ ５ ０ ｍＬ蒸 馏 水 稀 释 ， 制 作 ５种 Ｉ Ｓ Ｓ配 合 比 （ １ ： １ ０ ０ 、
１ ： ２ ０ ０ 、 １ ： ２ ５ ０、 １ ： ３ ０ ０ 、 １ ： ３ ５ ０ ） 。将 蒸 馏水 和 Ｉ Ｓ Ｓ溶 液 与
土样混 合后 制 成 ６种土 样 ： ①土 样 １ ， 未 掺 加任 何 Ｉ Ｓ Ｓ
高， 矿 物成分 多 为黏 土矿 物 和碎 屑 。开挖 后裂 隙发育 ， 呈 网格 状 。 固路 宝 Ｉ Ｓ Ｓ － ２ ５ ０ ０为 棕 黑 色黏 稠液 体 ， 分 子
量为 １ ６ ． ７×１ ０ ， 阳离子 交换 容量 为 ５ ． ４ ｍｇ ／ （ １ ０ ０ ｇ ） 。
表 １ 试 样 的 基 本 物 理 性 质
不 相 同 。按 照 每 １ ｍＬ Ｉ Ｓ Ｓ分 别 被 １ ０ ０ 、 ２ ０ ０ 、 ２ ５ ０ 、 ３ ０ ０ 、
善 膨胀 土 的胀缩 性 和水 稳定 性 Ｊ 。笔 者 采用 Ｉ Ｓ Ｓ对强 膨 胀 土进 行改 良 ， 研 究 了膨 胀 土改 良后其 胀缩 性 、 裂 隙
性 和抗 剪 强度 的 变化规 律 。
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｕ ４ ４ ３ ； Ｔ Ｖ １ ６
膨 胀 土是 自然 地 质 过 程 中形 成 的一 类 特 殊 土 ， 其 体 积 随 含 水 率 的增 大 而 膨 胀 ， 随 含 水 率 的减 小 而 收 缩 。胀缩 性 和多 裂 隙性 是 膨 胀 土 的重 要 特性 ， 对 工
程 的影 响非 常大 。膨胀 土 的胀 缩性 使得 膨胀 土 工程 变
形 量 较大 ， 裂 隙 的存在 破 坏 了土体 的整 体性 ， 削 弱 了土 体 的强度 。同时 ， 裂 隙 的存 在使 得 大 气 对 土 体 的影 响
加剧 ， 膨 胀土 受水 分 的 入侵 以及 土体 的风 干 作 用 更 为
（ １ ． 中国地质 大 学（ 武 汉 ）工 程 学院 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４； ２ ． 广 西 一东 盟经 济技 术 开发 区建 设局 ，
广西 南宁 ５ ３ ０ １ ０ ５； ３ ． 广 西壮 族 自治 区第 四地 质 队 ， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ７ ）
摘 要： 运 用 离子 土 壤 固化 剂 （ Ｉ Ｓ Ｓ ） 对 南 阳 强膨 胀 土进 行 改 良试 验 研 究 。依 据 不 同 配 比 改 性 土 的 液 塑 限和 自 由膨 胀 率 试
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ６ － ０ ７
１ 试 验材料与试验 方法
博 士 学科 点 专 项 科 研 基 金 资助 项 目
验结 果， 选定 Ｉ Ｓ Ｓ溶 液 改 良该 膨 胀 土 的 最 优 配合 比 为 １ ： ３ ０ ０ ，对膨 胀 土 改 性 前 后 的 脱 湿 和 吸 湿过 程 进 行 了试 验 研 究 。 结
果表 明 ： 在脱湿试验 中， Ｉ Ｓ Ｓ能够较好地抑制 膨胀土的垂直收缩 ， 但 不能抑制膨胀 土的水平收缩 ； 在 吸湿试验 中， 吸 湿膨胀 稳 定时 ， 素 土的膨胀 增幅为 １ ． ７ ２ ｍｍ， Ｉ Ｓ Ｓ改性 土的膨 胀增幅为 １ ． ３ ６ ｍ ｍ， Ｉ Ｓ Ｓ能够较 好地抑制膨胀 土的膨胀 性 ； 在 抗剪 强
ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ
哥、 澳 大利 亚等 数 十个 国家 得 到 了广 泛 应 用 。经 过 多
年 的室 内试 验 、 室外 实 践 研 究 表 明 ， Ｉ Ｓ Ｓ能 够 较好 地 改
良膨胀 土 ， 既能 增加 膨 胀 土 的最 大 干 密 度 、 压实度 、 加 州 承载 比（ Ｃ ａ ｌ ｉ ｆ ｏ ｒ ｎ ｉ ａ Ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ａ ｔ ｅ ， 简称 Ｃ Ｂ Ｒ） ， 又 能改
度试 验 中。 Ｉ Ｓ Ｓ能 够增 大 膨 胀 土 的 黏 聚 力和 内摩 擦 角 ， 改 变率 分 别 达 ５ ９ ． ３ ３ ％和 ４ ． ９ ６ ％， 使 其工程性质得到较好 的改 良。 关 键 词 ： 离子 土 壤 固化 剂 ； 强 膨 胀 土 ；胀 缩 性 ；裂 隙 性 ； 抗 剪 强度 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — １ ３ ７ ９ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ６ ． ０ ３ ３
剧烈 ＿ ２ Ｊ 。 因此 ， 改 良膨 胀 土 的胀 缩 性 和 裂 隙 性 、 增 强 膨胀 土 的强度 是 膨胀 土改 良的重要 研 究课 题 。
离 子土 壤 固化剂 （ Ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｏ ｉ ｌ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ， 简称 Ｉ Ｓ Ｓ ） 是
第３ ７卷第 ６期
２ ０ １ ５年 ６月
人
民
黄
河
Ｖｏ １ ． ３７． Ｎｏ ． ６
ＹＥＬＬＯＷ ＲＩ ＶＥＲ
Ｊ ｕ ｎ ．， ２ ０１ ５
【 工 程 建 设 管理 】
Ｉ Ｓ Ｓ改 性 强 膨 胀 土 胀 缩 和 强 度 特 性 试 验 研 究
韩琳 琳 一 ， 谭 龙 ， 蒋 小权
１ ０ ０． ０ ０ ０ ９ ５ ． ０ ７ ４
９ ２ ． ６ ０ ９
９ ２ ． ２ ８ ０
７ ２ ． ３ ４１
５ ８． ８ ２ ８ ３ ４． １ ９ ３
每 个地 区 的膨胀 土在 物 理化 学 性 质 、 工 程性 质上
存 在较 大 的差异 ， Ｉ Ｓ Ｓ的掺 加 量 不 同 ， 改 性 后 的 效 果也
表 ２ 试 样的粒度成分
＜０． ５ ０
ｍ ｍ
％
ｍ ｍ ｍ ｍ
种 表 面活性 剂 类 土 壤 固化 剂 ， 在 美 国、 加拿大 、 墨 西
＜０． ２ ５
ｍ ｍ
＜０ ． ０ ７ ５ ＜０ ． ０５ ０ ＜０ ． ０１ ０ ＜０． ｏ ｏ ５ ＜０． ｏ ｏ ２
３ ５ ０ ｍＬ蒸 馏 水 稀 释 ， 制 作 ５种 Ｉ Ｓ Ｓ配 合 比 （ １ ： １ ０ ０ 、
１ ： ２ ０ ０ 、 １ ： ２ ５ ０、 １ ： ３ ０ ０ 、 １ ： ３ ５ ０ ） 。将 蒸 馏水 和 Ｉ Ｓ Ｓ溶 液 与
土样混 合后 制 成 ６种土 样 ： ①土 样 １ ， 未 掺 加任 何 Ｉ Ｓ Ｓ
高， 矿 物成分 多 为黏 土矿 物 和碎 屑 。开挖 后裂 隙发育 ， 呈 网格 状 。 固路 宝 Ｉ Ｓ Ｓ － ２ ５ ０ ０为 棕 黑 色黏 稠液 体 ， 分 子
量为 １ ６ ． ７×１ ０ ， 阳离子 交换 容量 为 ５ ． ４ ｍｇ ／ （ １ ０ ０ ｇ ） 。
表 １ 试 样 的 基 本 物 理 性 质
不 相 同 。按 照 每 １ ｍＬ Ｉ Ｓ Ｓ分 别 被 １ ０ ０ 、 ２ ０ ０ 、 ２ ５ ０ 、 ３ ０ ０ 、
善 膨胀 土 的胀缩 性 和水 稳定 性 Ｊ 。笔 者 采用 Ｉ Ｓ Ｓ对强 膨 胀 土进 行改 良 ， 研 究 了膨 胀 土改 良后其 胀缩 性 、 裂 隙
性 和抗 剪 强度 的 变化规 律 。
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｕ ４ ４ ３ ； Ｔ Ｖ １ ６
膨 胀 土是 自然 地 质 过 程 中形 成 的一 类 特 殊 土 ， 其 体 积 随 含 水 率 的增 大 而 膨 胀 ， 随 含 水 率 的减 小 而 收 缩 。胀缩 性 和多 裂 隙性 是 膨 胀 土 的重 要 特性 ， 对 工
程 的影 响非 常大 。膨胀 土 的胀 缩性 使得 膨胀 土 工程 变
形 量 较大 ， 裂 隙 的存在 破 坏 了土体 的整 体性 ， 削 弱 了土 体 的强度 。同时 ， 裂 隙 的存 在使 得 大 气 对 土 体 的影 响
加剧 ， 膨 胀土 受水 分 的 入侵 以及 土体 的风 干 作 用 更 为
（ １ ． 中国地质 大 学（ 武 汉 ）工 程 学院 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４； ２ ． 广 西 一东 盟经 济技 术 开发 区建 设局 ，
广西 南宁 ５ ３ ０ １ ０ ５； ３ ． 广 西壮 族 自治 区第 四地 质 队 ， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ７ ）
摘 要： 运 用 离子 土 壤 固化 剂 （ Ｉ Ｓ Ｓ ） 对 南 阳 强膨 胀 土进 行 改 良试 验 研 究 。依 据 不 同 配 比 改 性 土 的 液 塑 限和 自 由膨 胀 率 试
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ６ － ０ ７
１ 试 验材料与试验 方法
博 士 学科 点 专 项 科 研 基 金 资助 项 目
验结 果， 选定 Ｉ Ｓ Ｓ溶 液 改 良该 膨 胀 土 的 最 优 配合 比 为 １ ： ３ ０ ０ ，对膨 胀 土 改 性 前 后 的 脱 湿 和 吸 湿过 程 进 行 了试 验 研 究 。 结
果表 明 ： 在脱湿试验 中， Ｉ Ｓ Ｓ能够较好地抑制 膨胀土的垂直收缩 ， 但 不能抑制膨胀 土的水平收缩 ； 在 吸湿试验 中， 吸 湿膨胀 稳 定时 ， 素 土的膨胀 增幅为 １ ． ７ ２ ｍｍ， Ｉ Ｓ Ｓ改性 土的膨 胀增幅为 １ ． ３ ６ ｍ ｍ， Ｉ Ｓ Ｓ能够较 好地抑制膨胀 土的膨胀 性 ； 在 抗剪 强
ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ
哥、 澳 大利 亚等 数 十个 国家 得 到 了广 泛 应 用 。经 过 多
年 的室 内试 验 、 室外 实 践 研 究 表 明 ， Ｉ Ｓ Ｓ能 够 较好 地 改
良膨胀 土 ， 既能 增加 膨 胀 土 的最 大 干 密 度 、 压实度 、 加 州 承载 比（ Ｃ ａ ｌ ｉ ｆ ｏ ｒ ｎ ｉ ａ Ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ａ ｔ ｅ ， 简称 Ｃ Ｂ Ｒ） ， 又 能改
度试 验 中。 Ｉ Ｓ Ｓ能 够增 大 膨 胀 土 的 黏 聚 力和 内摩 擦 角 ， 改 变率 分 别 达 ５ ９ ． ３ ３ ％和 ４ ． ９ ６ ％， 使 其工程性质得到较好 的改 良。 关 键 词 ： 离子 土 壤 固化 剂 ； 强 膨 胀 土 ；胀 缩 性 ；裂 隙 性 ； 抗 剪 强度 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — １ ３ ７ ９ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ６ ． ０ ３ ３
剧烈 ＿ ２ Ｊ 。 因此 ， 改 良膨 胀 土 的胀 缩 性 和 裂 隙 性 、 增 强 膨胀 土 的强度 是 膨胀 土改 良的重要 研 究课 题 。
离 子土 壤 固化剂 （ Ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｏ ｉ ｌ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ， 简称 Ｉ Ｓ Ｓ ） 是
第３ ７卷第 ６期
２ ０ １ ５年 ６月
人
民
黄
河
Ｖｏ １ ． ３７． Ｎｏ ． ６
ＹＥＬＬＯＷ ＲＩ ＶＥＲ
Ｊ ｕ ｎ ．， ２ ０１ ５
【 工 程 建 设 管理 】
Ｉ Ｓ Ｓ改 性 强 膨 胀 土 胀 缩 和 强 度 特 性 试 验 研 究
韩琳 琳 一 ， 谭 龙 ， 蒋 小权
１ ０ ０． ０ ０ ０ ９ ５ ． ０ ７ ４
９ ２ ． ６ ０ ９
９ ２ ． ２ ８ ０
７ ２ ． ３ ４１
５ ８． ８ ２ ８ ３ ４． １ ９ ３
每 个地 区 的膨胀 土在 物 理化 学 性 质 、 工 程性 质上
存 在较 大 的差异 ， Ｉ Ｓ Ｓ的掺 加 量 不 同 ， 改 性 后 的 效 果也