溶洞回填黏土快速固化配方試驗研究

倪嘉卿 李忠，2 朱帥

1.上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院 201620

2.蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院 730050

引言

在巖溶發(fā)育地層樁基成孔施工過程中針對中小型無填充或半填充溶洞，傳統(tǒng)處理方法為片石黏土回填，然而黏土結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度低、力學(xué)性能差［1］，常造成漏漿、回填次數(shù)多、進(jìn)度緩慢等問題。通過對黏土進(jìn)行固化來改善其力學(xué)性能就成了解決上述問題的一種方法。

國內(nèi)外學(xué)者對土壤固化已進(jìn)行了諸多研究，Tingle［2］等發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素能夠有效提高土體抗壓強(qiáng)度。王連銳［3］等使用巴氏桿菌微生物方法固化黏土，試驗結(jié)果表明：改良后的土樣密度增加，孔隙比下降，抗剪強(qiáng)度和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高。董邑寧［4］等將新型固化劑Ι＃與普通硅酸鹽水泥進(jìn)行對比，試驗結(jié)果表明，固化劑Ι＃對黏土的加固效果優(yōu)于水泥，固化土的強(qiáng)度為水泥土的1.5 ～2.4 倍。有機(jī)聚合物、微生物或無機(jī)結(jié)合料都證明固化黏土能有效改善其力學(xué)性能，提高強(qiáng)度。然而一般方法固化速度較慢，白應(yīng)華［5］等使用Na2SiO3激發(fā)礦渣-粉煤灰膠凝材料，證明當(dāng)堿當(dāng)量為8%時能最有效增快抗壓強(qiáng)度增長。杜天玲［6］等使用水玻璃激發(fā)礦渣粉煤灰地聚物，來加速地聚物的水化反應(yīng)。多年來土體固化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于路基、橋梁、隧道［7-9］等工程中。

現(xiàn)有諸多研究針對上述工程，僅考量固化較長時間后土體的抗壓強(qiáng)度，缺少對前期抗剪強(qiáng)度發(fā)展的研究。本文使用無機(jī)結(jié)合料固化黏土，將Na2SO4與CaO 作為激發(fā)劑，測試黏土的前期固化程度變化以及抗剪強(qiáng)度參數(shù)。……