吉林省乾安地区分散性土体改性试验研究
2021-09-29刘守伟宋佳宇杨晓龙付会成张英勃
刘守伟,林 森,宋佳宇,杨晓龙,付会成,张英勃
(吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林 长春 130012)
分散性土是一种在水力坡降很低条件下由于土颗粒间的排斥力超过吸引力而导致土体产生分散流失的黏性土[1]。作用机理是遇水分散成原级颗粒,在水力坡降较小的缓慢流水中随水流分散流失,极易在堤坝、水渠等结构物内部发生冲沟、管涌等破坏,危害结构物的安全,对工程造成较大损失。位于吉林西部乾安地区的花敖泡水库附近土体表面存在鸡爪沟等侵蚀特性、水池中的土干涸后有龟裂现象,较干的土层表层有白色的盐结晶颗粒,如图1所示,这些现象都说明该地区土体具有明显的分散性,存在极大安全隐患[2- 7]。为降低结构物的使用风险,同时减少工程损失,最直接、最有效的方法就是对分散性土体进行改良。

图1 乾安地区花敖泡水库附近土体龟裂及侵蚀现象
分散性土改性研究始于20世纪初的美国,率先报道了关于石灰和水泥改良土相关试验[8]。此后,一般采用水泥、石灰和粉煤灰等进行土体改良,能得出较好的试验结果。例如,杨昭[9]、高明霞[10]、Maharaj[11]、Gidday[12]和War[13]用石灰,汪涛[14]、杨小川[15]、Mohanty[16]和Shoghi[17]掺入水泥,严应佳[18- 19]、张宏[20]、Savas[21]、Consoli[22]和Premkumar[23]掺加粉煤灰改性分散性土。单一改性剂改性分散性土易受掺入量的影响,过多或者过少能影响改性剂效果,且利用率低,对压实度等因素较为敏感。复合改性剂应运而生,它总结了前人的研究经验,配置适当比例,提高了改性效果和利用率。例如,杨小川等[24]研究用4%粉煤灰、1%生石灰及1%水泥的组合改性剂在干湿循环下的改性效果,试验表明改性剂能消除分散性土的分散性。……
