石灰改良紅粘土壓縮性能研究

湯小林+蔣帥+劉強勇

摘 要：紅粘土在重慶地區有分布，它是一種特殊土壤，具有特殊的工程性質，很多工程建筑物都修建在這類土的地基上，而且紅粘土的壓縮變形特性將直接影響到地基的穩定性，這對實際工程建設具有非常重要的指導意義。因此本研究通過側限壓縮試驗研究改良性紅粘土的壓縮性能，具有一定的實際意義。

關鍵詞：紅粘土；側限壓縮試驗；石灰；改良

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.118

0 引言

重慶的涪凌、華鎣、萬縣、黔江等地均有大量紅粘土分布，隨著重慶涪陵李渡新區工程建設日益增多，紅粘土作為地基土和路基填料具有液限高、孔隙比大、裂隙發育、中-低壓縮性等特點，其工程性質隨外界環境變化較大，使得紅粘土地基、路基具有很大的危險性，給新區工程建設埋下安全隱患。所以改良紅粘土就成了最有效的改進方法，改良紅粘土的方法有很多，例如王海湘[1]等人做了碎石改良高液限紅粘土擊實性能試驗研究，得出了不同摻料比的碎石改良高液限紅粘土的擊實曲線，對道路建設有很好指導意義；莫百金[2]等人通過砂礫改良高液限紅粘土的試驗研究，分析了不同慘砂礫率的改良效果及原因，為高液限紅粘土路堤處治提供了具有實用價值的參考；葉瓊瑤[3]等人通過高液限紅粘土的改良試驗，提出了慘加30%的砂礫是最有效、最經濟的改良措施。目前國內關于改良紅粘土的壓縮性能研究還很少，所以本研究對涪陵李渡新區工程建設具有重要的意義。

1 試驗簡介

1.1 試驗材料

試驗使用的紅粘土取自涪陵李渡新區的長江師范學院，為天然紅粘土，經過自然風干后過5mm篩使用。石灰為購買的熟石灰。紅粘土的初始孔隙比在0.3左右。

1.2 試驗方法

本試驗將過篩后的紅粘土和石灰按一定比例拌和均勻，制得石灰土土料，石灰土中素土和石灰的拌和比例按照石灰摻入的質量比計算，石灰摻入的質量比分別為0%、8%、14%。另一組試驗還加有4%的水泥。試樣制備時紅粘土的含水率控制在最優含水率，試樣制備嚴格按照《土工試驗方法標準》[4]進行，有輕型擊實等試驗過程。經環刀取樣后的試樣用保鮮膜密封好自然存放20天。

2 試驗結果與分析

由試驗所得壓縮變形算出在各級荷載下所得的孔隙比，所得的e-p曲線與e-lnp曲線如圖4.1所示，計算后的壓縮指數如圖4.2所示。

從圖4.2可以看出隨著石灰摻量的增加，紅粘土的壓縮指數一直下降，但下降的趨勢先快后慢，當石灰摻量<8%時石灰改良土壓縮系數下降速度較緩，但當石灰摻量>8%時石灰改良土壓縮知道下降速度較快，對于石灰改良紅粘土而言，由于石灰的摻入，電離出的大量陽離子改變的粘土表面的帶電狀態，促進了粘土團聚化，改善了粘土的顆粒級配，導致改良后的土體更難壓縮降低了土體的壓縮性。這表示石灰改良紅粘土的壓縮性能比素土的壓縮性能要好，即石灰在一定程度上能改良紅粘土的壓縮性能。

從圖4.2還可以看出隨著石灰摻量的增加，紅粘土的壓縮指數一直減小，減小的速度先快后慢，這是由于水泥和石灰能一起改良紅粘土的壓縮性，但當水泥一定時，隨著石灰的摻量的增加石灰、水泥一起改良紅粘土壓縮性的作用逐漸減弱。

3 結論

通過側限壓縮試驗研究石灰改良紅粘土的壓縮性能研究可以看出，在改良的時候摻入石灰的含量多少對土體的影響是很大的，當石灰摻量<8%時，石灰摻量的變化對石灰改良紅土壓縮指標的影響較大，施工中應注意石灰摻量管理。本試驗的試驗配比有限，如果要得出更為有利的試驗數據需要進一步開展大量的試驗和理論研究。

參考文獻：

[1]王海湘，于冬升，張金團等.碎石改良高液限紅粘土擊實性能試驗研究[J].湖北文理學院學報，2016（05）.

[2]莫百金，李躍軍.砂礫改良高液限紅粘土的試驗研究[J].公路， 2008（08）.

[3]葉瓊瑤，陶海燕.高液限紅粘土的改良試驗研究[J].公路，2007（01）.

[4]GB/T 50123-1999.土工試驗方法標準[S].

[5]楊俊，黎新春，童磊.風化砂改良高液限紅粘土強度特性試驗研究[J].南京理工大學學報（自然科學版），2015，39（02）：181-186.

[6] 趙穎文.孔令偉.郭愛國等.廣西紅粘土擊實樣強度特性與脹縮性能[J].巖土力學，2004（25）：369-373.endprint