【摘 要】
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膨胀土具有强胀缩性,该特性对建筑施工的推进带来了诸多的麻烦。针对膨胀土地区路基土的防治问题,本文选用河南省内乡县某省道路段的路基膨胀土为试验土,采用石灰高炉矿渣作为固化剂对膨胀土进行改良,其目的是抑制膨胀土的胀缩性并提高土体强度。使用石灰高炉矿渣作为固化剂有两方面原因,一方面石灰能够激发高炉矿渣的活性,反应生成的胶凝产物固化土体;另一方面高炉矿渣作为固体废弃物应用于改良膨胀土,提高了固弃物的循环利
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膨胀土具有强胀缩性,该特性对建筑施工的推进带来了诸多的麻烦。针对膨胀土地区路基土的防治问题,本文选用河南省内乡县某省道路段的路基膨胀土为试验土,采用石灰高炉矿渣作为固化剂对膨胀土进行改良,其目的是抑制膨胀土的胀缩性并提高土体强度。使用石灰高炉矿渣作为固化剂有两方面原因,一方面石灰能够激发高炉矿渣的活性,反应生成的胶凝产物固化土体;另一方面高炉矿渣作为固体废弃物应用于改良膨胀土,提高了固弃物的循环利用率。为了测试石灰高炉矿渣改良膨胀土的效果,本文对改良膨胀土进行基本物理特性试验和力学特性试验,并与石灰-偏高岭土固化膨胀土的效果进行对比,得出如下结论。（1）分析膨胀土和固化剂的基本物理化学性质,并科学的制定试验方案。由自由膨胀试验得出:当石灰掺量为6%时抑制膨胀土的自由膨胀率效果最佳,掺入高炉矿渣能进一步抑制自由膨胀率。（2）通过对膨胀土和改良土进行液塑限试验得出:随着高炉矿渣或偏高岭土的掺量增加,土的塑限升高,而液限和塑性指数下降;通过对膨胀土和改良土进行击实试验得出:膨胀土随固化剂含量增加最大干密度和水敏性明显降低,而最优含水率上升。（3）通过力学特性试验研究得出:改良后的膨胀土的应力-应变曲线为应变软化型,抗压强度方面随着固化剂掺量的增加,试样破坏时的轴向应力逐渐增大,且应变发生了略微的减小,随着养护龄期的增加,试样的破坏时的轴向应力进一步增大。同等抗压强度下6%L+6%GGBS可代替6%L+12%MK且7天养护龄期下6%L+3%GGBS和6%L+3%GGBS改良膨胀土均符合规范要求的一级公路路基最低承载力标准。（4）通过对不同固化剂含量的膨胀土进行三轴固结不排水剪切试验得出:施加固定的围压,试样的偏应力和黏聚力随着固化剂的掺入而增大,当6%石灰和高炉矿渣或偏高岭土掺量为12%时,其黏聚力最大,但内摩擦角,没有明显的规律性,其值稳定在31°左右。试验在较高的围压下一般为应变硬化型,多数会呈现鼓胀破坏,而低围压下,试样则为应变软化型,有明显的剪切破坏形态。（5）通过ABAQUS有限元模拟三轴固结不排水剪切试验得出:围压恒定时,试样峰值偏应力与固化剂掺量呈正相关;固化剂掺量恒定时,试样峰值偏应力与围压也呈正相关;经对比,试验实测与数值模拟的偏应力-应变曲线基本吻合,试验结果准确性高。
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