麻筋加筋黃土壓縮性能試驗研究

楊 琳 郭凱李艷玲

西安鐵路職業技術學院（710600）

近年來，隨著西部經濟的迅猛發展，陜西等西部地區的鐵路、公路、地鐵建設也迅速發展，而這些地區主要分布的是黃土，黃土是一種具有獨特工程性質的特殊土，孔隙率比較高，容易導致在建工程沉降變形。 近年來，國內外學者研究的一個課題就是對黃土進行加筋處理，但大多是通過剪切試驗研究加筋黃土的抗剪性能，而對加筋黃土壓縮性能的研究比較少。

1 試驗材料

本次試驗所用的黃土取自陜西省西安市臨潼區某地，呈灰黃色，屬于典型的Q3 黃土，疏松多孔、顆粒均一、團塊狀結構，是粉質亞黏土。黃土的物理指標見表1。

表1 黃土的物理指標

加筋材料選用3 股直徑為4 mm、 抗拉強度為321 MPa 的麻筋。

2 擊實試驗

2.1 試驗方案

取原狀土搗碎后均勻鋪在水泥地面自然風干。取風干土20 kg，過孔徑為5 mm 的篩子，測得風干土的含水率為 1.23%。 加水浸濕，制備含水率分別為 16%、18%、20%、22%、24%的 5 個試樣。 利用BKJ-Ⅲ型多功能電動擊實儀進行擊實試驗。

2.2 試驗結果分析

通過擊實試驗測得的對應的含水率和干密度的關系曲線，如圖 1 所示。

觀察該曲線峰值所對應的最大干密度和最佳含水率的值分別為ω=19%，Ρdmax=1.70 g/cm3。

3 固結試驗

3.1 試驗方案

稱量2 kg 風干土， 倒入攪拌盆中均勻鋪開，再將麻筋制備成 2 cm 的條， 按照 0‰、2‰、4‰、6‰、8‰、10‰的比例摻入黃土中，攪拌均勻后加入定量水，制備試驗試樣，用塑料膜封閉，靜置待用。

圖1 含水率和干密度的關系曲線圖

采用單軸固結試驗儀對相應試樣進行壓縮試驗，加載等級分別為 50 Kpa、100 Kpa、200 Kpa、300 Kpa、400 Kpa，各級壓力下壓縮24 h，待變形穩定后，記錄各級壓力下的變形量，每級壓力下的穩定標準為變形不超過0.01 mm/h。

3.2 試驗結果分析

記錄每級壓力下試樣的變形量，對試驗數據進行處理， 得到不同麻筋摻量下每級壓力試樣的e-p變化關系，見表2。

表2 不同麻筋摻量下的e-p 關系表

從表2 可以看出，雖然隨著麻筋量的增加，同級壓力下試樣的孔隙比減小，但是變化并不是很明顯。

4 結論

對最佳含水量條件下的黃土摻加不同量的麻筋，通過單軸固結試驗，得出以下結論:

1）隨著麻筋摻加量的增加，黃土的壓縮性有一定程度的減小。

2）隨著麻筋摻加量的增加，黃土壓縮性的增大幅度并不是很顯著。

綜上所述，在黃土中加入一定量的麻筋，對提高黃土的抗壓縮性能有一定影響，但是綜合考慮經濟效益，添加麻筋并不能很好地降低黃土的壓縮性。