水泥粉煤灰处理湿陷性黄土路基承载性能

作者：邓友生; 李龙^*; 孙雅妮; 姚志刚; 孟丽青

来源：交通运输工程学报, 2023, 23(04): 92-103.

DOI：10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.04.006

• 路基工程
• 静载
• 室内试验
• 水泥粉煤灰
• 湿陷系数
• 桩侧摩阻力

为揭示水泥粉煤灰后压浆对湿陷性黄土桩网结构路基的加固机理，开展后压浆水泥粉煤灰碎石桩室内静载试验，分析了后压浆对桩周土样湿陷系数的影响，研究了竖向静载作用下后压浆桩网结构路基沿深度方向附加应力、桩侧摩阻力及桩端阻力的变化规律；基于Boltzmann数学模型和荷载传递函数，分析了桩侧摩阻力和桩端阻力增强机理，给出后压浆桩侧摩阻力和桩端阻力计算式；利用数值模拟方法，探讨了桩体弹性模量、后压浆深度、桩网置换率和褥垫层厚度对桩网结构路基承载力的影响机制。研究结果表明：在相同荷载作用下，经水泥粉煤灰后压浆处理后的桩周土体的湿陷系数小于自然土样的湿陷系数，且小于0.015;压浆后，静载作用下桩网结构路基中桩顶的竖向附加应力逐渐减小，桩间土的竖向附加应力先减小后增大，桩侧摩阻力较未压浆桩增大了约1.54倍；随着注浆深度的增加，桩身深度方向上的应力最大值呈先增大后减小趋势，且在等桩长深度处取得应力最大值；当桩网置换率提高1倍时，沿深度方向的应力和沉降均减小，其中应力峰值降低24%,沉降量减小26%;桩网结构路基中随着褥垫层厚度的增大，路基深度方向上应力逐渐增大。可见，水泥粉煤灰处理湿陷性黄土路基能减弱路基土体湿陷性，提高承载力，在施工过程中需要考虑桩体弹性模量、后压浆深度、桩网置换率和褥垫层厚度对路基承载力的影响。

• 单位
  西安科技大学; 土木工程学院