水泥土抗剪强度室内试验成果浅析

水泥土抗剪强度室内试验成果浅析
^圳舰删与土工洲试第22卷第l期
水泥土抗剪强度室内试验成果浅析
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墅鲨圭丝童皇樊增楠
安徽省,淮委水利科学研究院~33009安徽蚌埠)
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摘要干粉混啧柱(简特将喷桩)较少应用于水利工程.怀洪新河扬庵闸,天井湖引河闸皆采用粉
喷桩加固地基为了取得粉喷桩加固设计参数.笔者进行了室内水泥土试验研究,现就室内成果.对
水泥土的抗剪强度特性提出初步看法.
关键词水泥土抗剪强度掺凡比龄期
0前言甘c嘻弘,嚆境.,水工混凝土试验规程..j.,
怀洪新河杨庵闸,天井湖引河闸两个工程的地
质条件较差.下伏深厚淤泥质土.天然承载力较低.
初步设计列该两个工程地基进行加固处理针对地
基土的天然含水量均在50左右.有机质含量,可
溶性盐含量均较小.水的pH值为7.58(中性).因此
用以水混为掺加剂的千粉混喷桩(简称粉喷桩)
处理地基较为合适为了取得粉喷桩设计参数.
受准委怀洪新河建设指挥部的委托.依据《建筑地
基处理技术规范GJ79—91,《土工试验方法标准j
《建筑砂浆基本性能试验方法::!:JGJ70—90以及《粉
喷桩加固工程室内试验大纲》,对两个工程进行了水
泥土室内试验研究现就水泥土抗剪强度室内试验
成果对水混土的抗剪特性提出初步看法
1试验基本情况
1.1试样的制备
试验所用土样为两个工程地基土.含水量较高
两个工程地基土的物理,力学指标见表1.
表l原状土土工试验成果总袁
崔划打粒组
将现场所取不同深度的土样充分拌和均匀,测
得各自混合后土样的平均含水量,接不同掺入比称取水泥及混合后的土样,并充分搅拌均匀.据两个工程各自的天然重度制备成7.07CiTj-i×7.07cm×7.07tin的试件.抗剪强度试验所需试件为成型试
件48h脱膜后切片成样.放人标准养护箱内养护, 到达所需龄期时作抗剪强度试验.
199707～2】收稿.1997～09—03暄回
1.2试验要求和试验仪器
按照计划大纲要求,掺加荆一水泥选用425
号普通硅酸盐水泥.掺人比分别为12.15.
17.2O四种.进行7d,28d,9Od三种龄期的水
泥土抗剪强度试验,试验仪器使用应力控制式直剪仪,采用快剪方法试验.
2试验成果(Q试验)
两个工程水泥土的快剪试验成果见表2;由表2 0,(兰>
大镀观测与土工测试
表2水泥土室内抗剪强度试验或果表
绘出两个工程的水泥土在相同龄期,相同垂直荷
重下.掺人比"与抗剪强度的关系曲线.如图1,
图2;由图1,图2绘出两个工程的水泥土在相同荷
重,相同掺^比下,抗剪强度与龄期.的关系曲
线.如图3图4由此可以看出本次试验两个工程水泥土的抗剪强度有如下特点:
(11杨庵闸地基土(以下称A土),天井湖引河
闸地基土(以下称B土)舒别制成的水泥土,在相同条件下.抗剪强度rf的增长幅度不同.A水泥土(, 值的增长幅度(142～27jkPa)小于B水泥土C值的增长幅度(118～31;kPa).且水泥土的抗剪强
度普遍低于B水泥土的抗剪强度见表2
kPa
kP
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
:O‰17%I5%j2%I5%17%2O
捧八比
圈l水混土掺入比与抗剪强度'的关系曲线固
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图2水泥土掺八比与抗剪强度'的关系曲线圈
龄期坩
Rta水泥土抗剪强度叶与Ii争期的关系曲线图
龄期m
固4水泥土抗剪强度'与Ii争期的关系曲线固kPa
kPa
(2)两工程水泥土的抗剪强度rr随水泥掺人比
增加的增长率不同.表3列出了两工程水泥土荷重为P=400kPa,90d龄期的抗剪强度『I在不同掺人比范围内.增加单位掺入比(1)时的增长量.由表
3可以看出:4水泥土的抗剪强度随掺人比"增加的增长率最大区段为12～15.次之为17～20%;水泥土的抗剪强度随着掺人比增加的增
长率最大区段为15～17,次之为12～15.
星)l0.一蔓善_)l墨
室内试验-彭皖生等水泥士抗剪强度室内试验成果浅析表3水泥土抗剪强度随掺入比增加的增长率
(3)两工程水泥土的内哮擦角并不随掺人比
d,龄期'的增加而增加,其值基本不变f见表2)
3认识与体会
3.1地基土中加人适量的固化刺一啦泥,成为
泥土后对原状土的力学性能的改善和提高十分明
显由表1,表2可以看出.水泥土的粘聚力值是原
状土的24,31.2倍.由摩擦角是原状土的7.9～
63.0倍,
3.2选择适当的掺人比很重要所谓掺人比是指掺
人的水泥质量与其所处理土的质量之比由于所处
理土受成分,结构,含水量等固素影响.各不相同.水
泥土的强度随着掺人比,龄期的增加并非呈线性增大.掺人比高,水泥土强度的增长率不一定是较高
的.见表3因此.选样经济台理同时卫能满足设计
强度要求的最优掺八比.是水泥土室内试验的首要
阔韪.水泥土的室内抗剪强度试验可以作为确定最
优掺人比的辅助证明.
3.3水泥土在掺人比大于时所表现出的力学
性睫近似于硬土的性质.怛不等同于硬土.它显示出
脆性破坏性质,且无一定的规律.这就需要试验人员
在试验过程中一定要细致.注意加荷速度和荷载的
大小.尽最大努力减小试验误差.
3.4A水泥土,上:水泥的土抗剪强度,皆表现出
龄期28d以前的增长率较高.8～90d龄期水泥土
的抗剪强度仍有较大增长,但其增长率较前期(7～
2Sd)为低.即水泥土抗剪强度显着提高主要在前
期.其达到了9nd龄期水泥土抗剪强度的80甚至
以上见图3,图4.
3.5水泥土直剪试验有一定的缺陷.其剪切面固
定.非薄弱面.且角较三轴剪大.它们两者的区别
有待进一步探讨
ANALYSISoFLABoRAToRYTESTRESUl|ToFCEMENT—S0lJSHEARSTREGTH PrIl.Ⅲ一nHh}"Z懈mJ
rAnhui&HuIiheRierWaterResoklrsResearchIns1iture233000Ber,gbuAnhuiI AbstractSoilcn1entpdesareseldomuedinhydroprojectshowevertheyat-eusedintheYiang anGateandtheTianginghu
Gate.Ioject~10strengthenthe(()Llndat,Dn.Inorderlooh!amIhedesignparamelel-manyla} Jorat~rylest~,.{soilcelnet~thave
beenconducted.Priliminaryanalysisoftheshearstrengthofsoft—cementbased0nthet-esTresultispresented
Keywordso1JcelTaeFlIshearstrengthmixratioage
竖互堡竺里已在中国申请了碗仪器的发明专羊IIt出请号:06～1I;q,X?发蜗,为王钟府托生.
钻LL底沉碴厚度直接关系到桩或地下连续墙的工程质量.成桩后做检涮.若检柳结果选不到设计要求.刚为时已晚国
内外均对不同条件下沉碴免许厚度怍出明确规定.但目前使用最简单的删锤或其它测试手段无法准确判析成孔的台格与否,
因力孔奠亘当里堕盟由强==_j堙二=靼==强韭曲丘逸:盈碴
r该项筮明的美槎是从理沦上确定t7c碴的定义,即在实际浇捣(灌注)时
接此理论而设计生产的泥浆沉碴测定仪.由地下探系境地面铡显
功能更趋完善
:整套设备1997年年底投放市场.绐监测和施工会带来很太便利
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无法排出而残留于桩底的非原状物称为沉碴".1
和升降系境三部分组或,还将增加超声探涮系统-『f吏
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