滨海盐渍土固化后的工程特性试验研究

第３０卷第６期　ＶｏｌＩ３０　Ｎｏ．６　建筑施－Ｉ－　ＢＵＩＬＤＩＮＧ　Ｃ０ＮＳＴＲＵＣＴ１０Ｎ　滨海盐渍土固化后的工程特性试验研究　Ｔｅｓｔ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ　ＬｉｔｔｏｒａＩ　Ｓａｌｉｎｅ　ＳｏｉＩ　口　唐红书　（Ｉ－海智平基础工程有限公司２０００６０）　【摘要】从滨海盐渍土的工程应用角度出发，利用石灰、水泥等固化材料对其进行固化试验研究，分析探讨了固化盐渍土　抗压强度随固化荆含量、龄期、土中含盐量、饱水时间和干湿循环次数的变化规律。试验结果表明：滨海盐渍土经石灰、水泥　固化处理后，其抗压强度和水稳性能得到较大程度的提高，可以达到规范要求，能用作公路路基填料。　【关键词】滨海盐渍土固化盐渍土水稳性　无侧限抗压强度　【　Ｉ￣］ＴＵ４４８　／文献标识码　Ｂ　【文章编号】１００４—１００１（２００８）０６—０４９６—０３　滨海地区成陆时间短，受海水浸渍和海岸退移影响，地　采用击实试验得到试验用土的最优含水率和最大干密　下水体矿化度高，经过蒸发和毛细作用，水中盐分凝聚于地　度，用静压法制备试样，成型尺寸为　５０　ｍｍＸ　５０　ｍｍ的圆　表或地表下不深的土层中，形成滨海盐渍土，在此类地区修　柱体试样，静压时间为１　ｍｉｎ。试样在恒温恒湿箱中进行养　建高等级公路，选取一种技术可行、经济合理的改良措施处　护，整个养护期间的温度为（２０±２）ｏｃ，湿度大于９０％，养　置盐渍土是关系到保护环境与耕地、降低工程造价的关键。　护龄期分３　ｄ、７　ｄ和２８　ｄ三种。具体试验过程执行行业标　１　试验概况　准《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》　和《固化类路　面基层和底基层技术规程》阿。　１。１　盐渍土的物理力学指标　１．３试验方案　试验用土取自石黄高速公路沧州至黄骅港段沿线具有　１３．１固化剂的选用　代表性的土样，其易溶盐含量平均为１．２％，最高为３．６３％，　固化剂选用４％～１２％（占干土的质量比例）的石灰和　含盐地层分布稳定，主要是粉质粘土和粘土，土的基本物理　石灰一水泥固化剂（水泥２名～６％，石灰４％一８％］。试验过程　力学性质指标见表１，土的塑性指数ＩＰ＝１３．９，属粉质黏　中先进行不同比例石灰和水泥一石灰固化盐渍土抗压强度　土，试验前先将土风干，碾碎过２　ｍｍ筛备用，土中盐的化学　的测试，然后选定抗压强度较高的固化剂比例进行不同含盐　成分见表２。石灰采用蓟县灰粉厂袋装消石灰，符合三级石　量盐渍土的抗压强度试验、固化盐渍土的水稳定性试验和干　灰的标准，水泥为３２５　普通硅酸盐水泥。　湿循环试验。　１．３．２含盐量对抗压强度影响的试验　表１　盐渍土的基本力学性质指标　选定抗压强度最高的石灰比例和水泥、石灰混合比例，　比重　稠度指标　‘　击实结果　颗粒组成％　液限　塑限　塑性指　最大干密度　最佳含水ｌ　０．２５一１　０．０７４　１≤０　Ｏ０８ｍｍ　取非盐渍土作为原料土，分别按含盐量为Ｏ％、Ｏ．３％、２％、嘣、８％　Ｇ　ＷＬ　ｗ／％　标１ｐ　‰／ｇ．ｃｍ。　率Ｗ／％Ｉ　Ｏ．０７５ｍｍＩ　ｏ０５ｎ　称取一定质量的粗盐（取自长芦盐场），溶于水后喷洒于土　２．６７　３４　４　２０．５　１３　９　１．８４　１５　２２　Ｉ　６．４１　ｉ　８８　６１　Ｉ　１１　３９　中，拌合均匀，从而制备出人工盐渍土。对不同含盐量的盐渍　土进行固化，后对其抗压强度进行测定，分析抗压强度随含　表２土料中盐分化学成分　盐量的变化规律。　｝ＰＨ值　Ｃ０３－￣　ＨＣ　一　１Ｃｌ一　ｓｏ？一　Ｃａ＂－　Ｍ　Ｉ　Ｋ’　＋Ｎａ　１　溶划盐渍土　／　‘　１　：／　‘　１）　ｋｇ－ｑ）　／（ｇ‘ｋｇ＇－Ｉ）　／　‘　１）　他‘￣ｇ－ｑ／￣ｇ‘　１：　他．ｋ　１Ｉ总量Ｉ　类型　１．３．３水稳定性试验　Ｉ　１８．３　００１６『Ｏ１８９　９．３８１　Ｏ　３３３　Ｏ１８５１　０　３５６　５．４３３　Ｉ　１９．６　Ｉ十等氯盐清土　滨海地区部分公路路基常浸泡于工业盐池或海水中［４］，　为模拟这种高矿化度水环境，人工配制浓度约为３．５％的盐水　１．２试样的制备　作为浸泡用水。将固化盐渍土试样浸泡于盐水中，水面高出　试件顶面约２．５　ｃｍ。饱水时间以１　ｄ为单位，测定０～１０　ｄ　【作者简介】唐红书（１９７１　，女，本科，工程师。联系地址：上海　试件的无侧限抗压强度，分析固化盐渍土抗压强度随饱水时　市江宁路１３０６弄１２号楼燕兴大厦５０４室（２０００６０）。　【收稿日期】２００８—０５－１８　间的变化规律。　・４９６・　维普资讯 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唐红书：滨海盐渍土固化后的工程特性试验研究　第６期　量１．３．４干湿循环试验　盐渍土作为路基填料，经常处于有水一无水循环环境　下，本次试验模拟现场路基填土失水一吸水的循环过程，研　究干湿循环次数对固化盐渍土抗压强度的影响；及毛细作用　下盐分在路基中积聚的情况。为模拟毛细水上升，在水槽中　铺设透水石，加水至透水石项面以下约１　ｍｍ，保持水槽平　稳，然后将试样置于透水石上，试样通过透水石从水槽中吸　水，所用水为上述人７－￥￣Ｊ备的盐水。以试样“在透水石上吸水　１　ｄ一室内自然风干１　ｄ”为一循环，循环系数为１５次，期间　同步测量试件的无侧限抗压强度。　２试验结果与分析　２．１固化盐渍土抗压强度与固化剂含量的关系　图１为固化盐渍土浸水前抗压强度随石灰比例的增加　而提高，石灰比例由４鬈逐渐增加到１２鬈，抗压强度在不断　提高，石灰含量越高，固化土的抗压强度也就越高；图２为固　化盐渍土浸水后的抗压强度，石灰比例为４鬈的固化土，浸　∞　１ｂ　水后，试样完全失去了抗压强度，说明在石灰含量较少的情　８ｄ　１ｂ　况下，固化盐渍土不具备浸水使用的条件；而其他比例的石　灰固化土浸水后，虽然抗压强度比浸水前有所降低，但抗压　强度都随石灰比例的增加在不断提高，不论是浸水前还是浸　水后，都是１２鬈的石灰固化土抗压强度最高。图３、４为水　泥一石灰混合比例的固化盐渍土浸水前后的抗压强度，随水　泥比例的增加，固化土的强度在增高，与图１相比，固化盐渍　土比单纯加入石灰固化，抗压强度要高３０鬈左右，当单纯加　入石灰抗压强度不满足要求时，采取水泥和石灰混合进行固　化。水泥比例６鬈，石灰比例４鬈的固化土强度最高，由此，在　后续其他的试验中，选取抗压强度最高的固化剂比例，石灰　固化土中石灰的含量为１２鬈，水泥一石灰固化土中水泥的　含量为６鬈，石灰为４鬈。　龄期，ｄ　石灰固化盐渍土浸水前的抗压强度　ｗ＝４％　６唬　ｗ＝８％　ｗ＝ｌＯ％　ｗ＝ｌ２％　０　７　１４　２１　２８　３５　龄期，ｄ　图２石灰固化盐渍土浸水后的抗压强　ｗ＝－２％＋８％　ｗ＝３％＋７％　ｗ－．－－．４％－Ｉ－６％　ｗ＝５％＋５％　ｗ－－６％＋４％　龄期，ｄ　图３水泥一石灰固化盐渍土浸水前的抗压强度　ｑｗ－２％＋８％　ｑ　ｗ：３％＋７％　ｑｗ－－４％＋６％　ｑｗ－－－￣％＋５％　ｑｗ　６％＋４％　龄期，ｄ　图４水泥一石灰固化盐渍土浸水后的抗压强度　２．２　固化盐渍土抗压强度与含盐量的关系　盐渍土是指含盐量超过０．３鬈的土，不同地区的盐渍土　含盐量不同，本次试验模拟了不同含盐量的盐渍土，加入相　同比例的石灰和水泥一石灰固化剂后，土中含盐量的多少对　固化盐渍土抗压强度的影响。如图３所示，可以看出：随含盐　量的增加，固化土的抗压强度不断降低，含盐量小于０．３鬈　时，认为是非盐渍土，固化土的强度较高，当含盐量由０．３鬈　增加到２鬈时，固化盐渍土抗压强度降低的幅度比较大。即　使都是盐渍土，含盐量不同，相同含量的固化剂固化的盐渍　土抗压强度也是不同的。在施工过程中应抽测施工用土的含　盐量以及含盐类型，选取合适的土用于路基填料以保证工程　质量。　２．３固化盐渍土的水稳定性　图４为两种固化土的抗压强度随饱水时间延长的变化　规律，表明：两种固化盐渍土的抗压强度随饱水时间变化规　律基本相同。养护３０　ｄ的试样经过室内自然风干６０　ｄ后，　含水率仅为２．６鬈～３．９鬈，处于干燥状态，强度较高且差别　不大。将试样置于人工盐水浸泡１　ｄ后，固化盐渍土的强度　分别降低了５６．７鬈，４０．８鬈。随着饱水时间的延长，固化盐渍　土的含水率逐渐上升，抗压强度稳步降低，最终均趋于稳定。　在随饱水时间延长的过程中，在饱水１　ｄ后，抗压强度降低　的幅度最大，在随后的２￣１０　ｄ，抗压强度的降低幅度不大，　比较两种固化盐渍土的强度，与不饱水状态情况是相同的，　水泥一石灰固化盐渍土高于石灰固化盐渍土，当固化盐渍　土在有地下水的情况下，要考虑抗压强度的这部分折减。　２．４固化盐渍土的干湿循环模拟试验　图５所示为干燥的两种固化盐渍土，抗压强度很高，依　次为３．４６　ＭＰａ，３．６９　ＭＰａ，经过１次干湿循环后，强度分别降　低了４０．６鬈，３６．３鬈。随着干湿循环次数的增加，抗压强度逐　・４９７・　维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期　唐红书：滨海盐渍土固化后的工程特性试验研究　渐下降，但是下降幅度不大。１５次干湿循环后，２种固化盐　渍土强度分别降至１．２１２，ｌ＿９２３　ＭＰａ，强度损失率分别达到　６５．０鬈，４７．９％，说明固化盐渍土在干湿循环状态下，抗压强　日　，ｎ口　度有较大幅度降低，首次循环抗压强度降低的幅度大，随着　循环次数的增加，降幅减小，与固化盐渍土随饱水时间的变　化规律有很大的相似性。　浸水前）　化土（浸水前）　浸水后）　化土（浸水后）　图７固化盐渍土强度随循环次数的变化规律　论：　（１）固化盐渍土随固化剂含量增加，抗压强度在不断提　高，水泥一石灰固化的盐渍土较纯石灰固化的盐渍土抗压强　含盐量（％）　图５固化盐渍土抗压强度随含盐量的变化规律　度高；滨海盐渍土经石灰、水泥固化改良后，石灰固化盐渍土　３０　ｄ浸水强度为Ｏ．８８３　ＭＰａ，能够满足二级和二级以下公路　底基层强度标准（０．５　ＭＰａ）　水泥一石灰固化盐渍土强度达　到ｌ＿９１５　ＭＰａ，符合高速公路和一级公路底基层强度要求　皇，ｎ口　（１．５　ＭＰａ）咖。因此，固化盐渍土可以用于填筑公路路基底基　层，从而达到滨海盐渍土资源化的目的。　（２）含盐量对固化盐渍土的抗压强度也有一定影响，随　饱水时间，ｄ　含盐量的增加，抗压强度在不断降低，所以不同含盐量的盐　渍土在进行固化时，所需固化剂含量是不相同的。　（３）固化盐渍土的抗压强度随饱水时间和循环次数也会　不断降低，在实际工程中应用时，要把这部分损失强度考虑　进去。　图６固化盐渍土抗压强度随饱水时间的变化规律　３结论　通过对盐渍土进行固化试验研究，得到了以下几点结　（上接第４９３页）　度有所提高后，施工周期可缩短到平均９　ｄ，甚至８　ｄ，周期　内各工序所用时间见表１。　表１悬臂浇筑节段各工序施工时问　工序　时问ｏ１）　（３）拆除后吊带与底模架的联结：　（４）解除桁架后端长锚固螺杆：　（５）轨道顶面安装２个５　ｔ倒链。并标记好前支座移动　的位置（支座中心距梁端６０　ｃｍ）；　（６）用倒链牵引前支座，使菱形桁架、底模、外模一起向　布置支架　移挂篮　２４　５　前移动，注意Ｔ构两边挂篮要对称同步前移，以免对墩身产　生较大的不平衡弯矩ｉ　（７）移动到位后，安装后吊带，将底模架吊起：　（８）解除外模走行梁上的一个后吊带，将吊架移至１　安装底模、外侧模　４　绑扎底板钢筋，安装管道　安装内模　浇筑混凝土准备　浇筑混凝土　１２～１６　３　２　２Ｏ～２２　绑扎顶板钢筋、安装顶板管道　８～１２　梁段顶板预留孔处，然后再与吊带联结，用同样的办法将另　一混凝土养护、拆模、穿束　纵、横、竖向预应力柬张拉　压浆　１２Ｏ～１３２　１２　８　吊架移至１　梁段处；　（９）调整立模标高后，重复上述施工步骤进行２　梁段　的施工，依此类推进行以后梁段施工。　７悬臂浇筑工序　悬臂浇筑施工开始头几个节段，可能由于各工序的衔接　不理想，操作不够熟练，因而，一节箱梁的施工周期会长些。　通过一段时间的实践，掌握了施工规律，各工序操作熟练程　・８结语　以上是本人根据施工经验总结的菱形挂篮法进行预应　力混凝土连续梁施工的工艺流程和施工方法，按此法顺利实　施了绍兴群贤路１　桥主桥连续箱梁的分段施工。　４９８・