土遗址裂隙加固桩–浆协同效果与机制研究

作者：崔凯; 汪小海^*; 谌文武; 冯飞; 程富强

来源：工程科学与技术, 2021, 53(02): 66-74.

DOI：10.15961/j.jsuese.201901036

• 土遗址裂隙
• 桩浆协同
• 宽径比
• 膨胀挤密
• 离子迁移

既往研究表明以生石灰为掺料的浆液与土遗址兼容性良好,并且发现在此类浆液中添加微型石灰桩能够更好地消除浆–土界面的干缩分异现象。因此,为探究桩–浆协同作用下裂隙的加固效果与机制,开展单独注浆工艺和宽径比(裂隙宽度与石灰桩直径的比值)为1.5、2.0、2.5和3.0的桩–浆协同工艺下室内遗址土裂隙注浆试验。首先,在浆液养护63 d后,对裂隙两侧等距土体的宏观性质指标(贯入阻力、密度、液塑限和颗粒组成)进行测试;然后,利用扫描电子显微镜图像、比表面积(SSA)、阳离子交换量(CEC)及土体孔隙相对变化率(Pr)对裂隙注浆后加固效果进行定性和定量联合分析。结果表明:桩–浆协同作用下,宽径比小于2.5时,裂隙两侧土体的加固效果均优于单独注浆条件。土体被加固效果随着宽径比增加先增加后减小,宽径比为2.0时效果最佳;宽径比大于3.0时,加固效果弱于单独注浆条件。结果反映了分属于石灰桩和浆液的膨胀和离子迁移对裂隙两侧土体的挤密和团聚作用不是简单的线性叠加,而是当宽径比超过2.0时,出现浆液对石灰桩的挤密和团聚作用产生了明显的抑制反馈。

• 单位
  兰州大学; 兰州理工大学; 西部灾害与环境力学教育部重点实验室