左 敦 南

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)



·岩土工程·地基基础·

掺电石灰对膨胀土物理力学性质的影响

左 敦 南

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)

通过室内试验，着重研究掺电石灰对膨胀土的压缩特性、抗剪强度、抗压强度等相关指标的影响，探讨了利用电石灰改良膨胀土的可行性，结果表明：往膨胀土中掺入电石灰可以降低其压缩性，提高抗剪强度和粘聚力，增强无侧限抗压强度，有利于膨胀土强度特性的提高。

膨胀土，电石灰，抗剪强度，抗压强度

膨胀土在世界各地均有分布，由于它具有显著的胀缩性，常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。据统计，全世界每年由于膨胀土造成的损失达50亿美元以上。我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1 000万m2左右，铁路、公路及建筑物[4,5]受到的危害也很严重。石灰是工程中常用的无机胶结材料，并且是气硬性胶结材料。石灰由于其来源广泛，生产工艺简单，成本低廉，所以至今仍被广泛使用。石灰分为生石灰和电石灰两种。电石灰具有保水性、可塑性好、耐水性差、干燥收缩大等特性。

目前国内外对于膨胀土改良的技术已经有很多种，并且有的改良方法已经相当成熟，但有关电石灰改良膨胀土的研究却较少。本文对掺电石灰改良膨胀土强度的影响做初步的试验研究，为电石灰改良膨胀土的实际工程应用提供必要的理论依据。

1 试验材料与试验方法

1.1 试验材料

本文欲探究掺电石灰对膨胀土强度的影响，故所需试验材料为合肥地区膨胀土以及电石灰。膨胀土物理力学性质如表1所示。

表1 膨胀土的基本物理力学性质指标

1.2 试验方法

本次试验主要包括不同养护龄期下素土和电石灰掺量为10%，15%，20%，25%时土的基本物理性质指标的测定和物理力学性质指标的测定两方面。

基本物理性质指标的测定包括比重的测定和液塑限的测定。其中测定比重采用真空抽气比重瓶法，液塑限采用液塑限联合测定仪来测定。物理力学性质指标的测定包括通过土的直接剪切试验来测定。并通过试验所绘得的抗剪强度与垂直压力关系曲线来计算内摩擦角ψ以及粘聚力c；通过固结试验来测定孔隙比，进而绘制出e—p曲线，同时计算得出压缩模量Es、压缩系数av；通过无侧限抗压强度试验来测定无侧限抗压强度。

2 试验结果与分析

2.1 比重

掺电石灰对膨胀土比重的影响试验结果如图1所示。可以看出，土的比重随着电石灰掺量的增加而减少。土比重的减少与电石灰掺量的增加近似成线性关系。

2.2 界限含水率

掺电石灰对膨胀土液塑限的影响分别如图2和图3所示。可以看出，膨胀土的液限随电石灰掺量的增加而减小，塑限随着电石灰掺量的增加而增加。

2.3 压缩特性

改良膨胀土的压缩模量与电石灰掺量的关系如图4所示。从图4可以看出，土的压缩模量随着电石灰掺入量的增加而增加，并且改良膨胀土的压缩模量随养护龄期的增加而增大。

2.4 无侧限抗压强度

无侧限抗压强度与电石灰掺量的关系如图5所示。可以看出，掺电石灰来增加膨胀土的无侧限抗压强度的效果是明显的。当电石灰掺量达到20%后，其无侧限抗压强度的增加随着掺灰量的增加的趋势变得不明显，说明当掺灰量达到20%后，再提高掺灰量对提高土体的无侧限抗压强度的意义不大。

3 结语

1)随电石灰掺量的增加，膨胀土的比重减小，液限减小，塑限增大。

2)随电石灰掺量的增加，膨胀土的压缩模量增大。

3)随电石灰掺量的增加，膨胀土的无侧限抗压强度增大。

4)随着养护龄期的增加，相同掺灰量下膨胀土的抗剪强度增大，具有养护作用的电石灰对改良膨胀土强度的提高具有促进作用。

[1]袁广明.膨胀土对建筑物的危害及防治.煤矿设计，1994(4)：30-32.

[2]蒋忠信.关于南昆铁路路堑边坡失稳的分析研究.中国地质灾害与防治学报，1995(6)：79-85.

[3]于长明.浅谈膨胀土对公路施工的危害.内蒙古公路与运输，1997(4)：7-8.

[4]郭红梅，马培贤.膨胀土对轻荷载构筑物的作用.世界地质，1997，16(3)：55-58.

[5]申继红.膨胀土地基对建筑物的危害性分析与处理.山西建筑，2001，27(6)：35-36.

Impactofmixingcalciumcarbidedustuponphysical-mechanicalpropertiesofexpansivesoil

ZuoDunnan

(Anhui Traffic Survey & Design Institute Co., Ltd, Hefei 230011, China)

Throughindoorexperiment,thepapermainlystudiestheimpactofmixingcalciumcarbidedustuponcompressionproperties,anti-shearingstrengthandcompressivestrengthandotherindicatorsofexpansivesoil,andexploresthefeasibilityofusingcalciumcarbidedusttoimproveexpansivesoil.Resultsshowthat:mixingcalciumcarbidedustintoexpansivesoilwillreduceitscompressionproperties,improveanti-shearingstrengthandcohesivestrength,increaseunconfinedcompressivestrength,andimproveexpansivesoilstrengthpropertyaswell.

expansivesoil,calciumcarbidedust,anti-shearingstrength,compressivestrength

1009-6825(2015)21-0032-02

2015-05-13

左敦南(1959- )，男，高级工程师

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