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水泥土常被用来进行改良低强度、高压缩性的软土地基,但在实际工程中水泥土仍存在强度不足和变形过大等问题。在水泥土中添加纤维和粉煤灰可以进一步改善其力学性能和变形特性。论文进行了不同掺量聚丙烯纤维(0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)和粉煤灰(0、4%、8%、12%、16%、20%)下水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度和SEM试验,然后选用最合适掺量,分析清水和不同氯盐浓度溶液(4.5g/L氯化钠溶液、18 g/L氯化钠溶液、30g/L氯化钠溶液)、不同冻融循环次数(0、1、3、6、10、15次)、不同干湿循环次数(0、4、8、12、16、20、28次)下水泥土强度和变形特性。(1)进行不同聚丙烯纤维和粉煤灰掺量下的水泥土无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验,分析了聚丙烯纤维粉煤灰水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、峰值应变和破坏形态。结果表明,随着聚丙烯纤维和粉煤灰掺量的增加,水泥土的无侧限抗压强度和径向劈裂抗拉强度均呈现出先增大后减小的趋势。当聚丙烯纤维掺量为0.4%、粉煤灰掺量为8%时水泥土无侧限抗压强度和径向劈裂抗拉强度分别为4.90MPa和0.91MPa,较普通水泥土分别增加了 32.79%和51.67%;无侧限抗压峰值应变和径向劈裂抗拉峰值应变分别为0.0410和0.0196,较普通水泥土分别提高了 20.94%和68.97%。聚丙烯纤粉煤灰水泥土的应力-应变曲线可分为压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。掺加聚丙烯纤维和粉煤灰在一定程度上改善了水泥土的变形性能。(2)通过水泥土在氯盐侵蚀和冻融循环耦合下的试验,得到了冻融前后的质量变化率、纵波波速、无侧限抗压强度和变形模量,分析了微观结构损伤特性,建立了水泥土无侧限抗压强度和冻融循环次数的关系。结果表明,随着冻融循环次数的增加,在清水、4.5g/L、18 g/L和30g/L氯化钠溶液中水泥土的无侧限抗压强度整体上减小;经过15次冻融循环后,在清水、4.5g/L、18 g/L和30g/L氯化钠溶液中水泥土无侧限抗压强度较冻融循环前分别下降了 64.10%,67.82%,69.15%和71.01%。随着氯盐浓度的增高,水泥土抵抗冻融侵蚀的能力减弱,变形模量减小,水泥土内部微观损伤加剧。相同冻融循环次数下,氯化钠溶液和冻融循环耦合下产生的损伤要大于清水中冻融损伤。(3)随着氯盐浓度和干湿循环次数的增加,水泥土的质量损失率增大,纵波波速下降。与未浸泡状态相比,氯盐浸泡对水泥土的无侧限抗压强度有劣化效应,且无侧限抗压强度与干湿循环次数呈指数型下降关系,在清水、4.5g/L、18 g/L、30 g/L氯化钠溶液中经历28次干湿循环后,水泥土的无侧限抗压强度分别下降了48.79%、52.63%、56.88%、57.89%;随着氯盐浓度的增加,其变形能力逐渐呈软化趋势,受侵蚀程度逐渐加重。SEM图像表明,氯盐侵蚀和干湿交替改变水泥土内部微观结构。在清水与氯盐溶液浸泡下,水泥土内部胶结物质溶蚀流失,内部矿物反应生成易溶物质,诱发了裂纹和孔隙的扩展、贯通,导致宏观强度降低和变形增大。图[52]表[16]参[88]