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路基工程 Subgrade Engineering
2010年第2期(总第149期)
水玻璃改良昔格达土物理力学性质的试验研究
虞跃,陈廷方,张俊
(西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621000)
摘要:普格达地层因在形貌和工程性质上的特殊性和破坏作用的严重性,引起了工程界的广泛
重视。在前人研究的基础上,使用水玻璃溶液改良普格达土,并进行了一系列室内土工试验,文中对于经水玻璃改良后的昔格达土的基本物理性质、力学特性等进行了对比分析。结果表明,用水玻璃改良昔格达土是可行的,其最佳掺量为5%。
关键词:普格达土:水玻璃:改良:试验研究
中图分类号:U416.1*6
文献标志码:A
昔格达地层分布于四川西昌至攀枝花、雅安至泸定一带,形成于第四系早期,主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩成韵律互层组成的一套静水河湖相沉积地层"-{3]。由于昔格达地层形成时代较新,先期固结压力较小,没有完成沉积成岩作用,是一套弱胶结半成岩地层。因面表现出强度低、性质不稳、易滑动等工程地质特征[]。本文用水玻璃溶液改良昔格达土,并进行了物理力学性质的试验研究。
1昔格达地层的特性
昔格达地层属半成岩,按岩性可分为粘土岩及砂岩。其中粉细砂岩胶结程度低,结构松散;泥岩含水量高,饱和度高,干密度小,强度低,见表1。粘土岩矿物成分以伊利石为主(含量高达66%~82%),高岭石、绿泥石次之,还含有石英和铁的氧化物等。细砂岩主要矿物为石英、长石、方解石,其次含有绿帘石、角闪石和磁铁矿等(")。粘土泥岩具微细层理,浸水后容易崩解成鳞片状;砂岩半胶结状,胶结物为
泥质或钙质。
者性黄色粉细砂岩混质粉细砂岩粉砂质混岩
表1普格达地层物理性质表
天然含水量/%
13. 79 25.58 28.30
天然密度/(g * cm~")
1.81 1.88 1.92
2昔格达土的改良试验 2.1
试验材料
收稿日期:2009=1028
干密度/(g * cm-3)
1.59 1.50 1.49
液限/%
塑限
塑性
%/
36.222.4
指数 13.8
45.726.219. 4 51.728.223. 6
基金项目:四川省教育厅自然科学科研项目(20051122)
作者简介:真跃(1985-),男,江苏南通人。硕士研究生,从
事岩土工程研究。E-mail:yuyuejard@126.com。
文章编号:10038825(2010)02008402 2.1.1昔格达土
对取自攀枝花地区的昔格达土样进行试验,其比重为2.75,液限为45.7%,塑性指数为19.4,最佳含水量为20.3%,最大干密度为1.84gcm;粒径大于2mm的颗粒为12.3%,大于0.075mm的颗粒
为75.2%,属于粉砂土。 2.1.2水玻璃
水玻璃的模数为3.1~3.4,比重39.0~41.0,
SiO,,Na,0分别为26.0%,8.2%。 2.2试验方法
密度试验、水理性质以及室内直单均在相同含水量的情况下进行。采用Z型系列应变控制式直剪仪,
试验方法依照《公路土工试验规程》 2007)进行。
3
试验结果与分析
塑限、液限、塑性指数的变化
3.1
(JTG E40-
将土样烘干、碾碎、过0.5mm筛。称取土样,按土样干重的3%,5%,7%,9%掺人水玻璃溶液,并按原状土的含水量调整掺加水量,充分拌和后进行界限含水量试验,如表2。由表2可知,其液限,塑限增加(塑限增大幅度比液限大),塑性指数减小。昔格达土掺人水玻璃后,塑限、液限变化明显。
表2改良昔格达土物理指标表
水玻璃用量/% 0 3 5 7 9
密度(g * em~)) 2.13 2.09 1.95 1. 88 1.82
3.2抗剪强度的变化
液限/% 45.7 46.3 49.1 51.8 52.2
型限/% 26.3 27.2 30. 4 32.7 33.9
塑性指数 19.4 19.1 18.7 18.9 18.3
将土样烘干、碾碎、过2mm筛。称取土样,按土样干重的3%,5%,7%,9%掺人水玻璃溶液,并按原状土的含水量调整掺加的水量多少,充分拌和,在密闭容器中浸润一层夜后测其含水量并进行抗