土壤固化劑改善紅層土邊坡抗沖刷性試驗研究.pdf

1、紅層在我國的分布廣泛，其中西南地區(qū)的紅層是分布最廣泛、最具代表性的，西南地區(qū)紅層主要分布于四川省、重慶市以及四川盆地邊遠地區(qū)。紅層具有粘土礦物含量高、固結陳化差、層間結合不良、軟硬相間成層的特點，因此其土質強度較低、遇水后易崩解、軟化性高、單軸抗壓強度低等不良力學特性。
　　本文采用固化劑固化四川綿陽地區(qū)紅層土。通過室內土工和人工模擬邊坡沖刷試驗，研究了固化紅層土的抗壓強度、抗剪強度、抗?jié)B性及水穩(wěn)性的影響因素和規(guī)律，分析了影響邊坡

2、坡面穩(wěn)定的主要因素，并探討固化劑固土方法對提髙邊坡穩(wěn)定及抗沖刷性的防護效果。主要研究成果如下：
　?。?）素紅層土水穩(wěn)性極差，內摩擦角為25.20°，且黏聚力為8.82kPa，抗壓強度為50kPa，紅層土土邊坡工程會由于強度低而容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。兩種固化劑，三種加固方法均能有效提高紅層土的抗剪、抗壓強度及水穩(wěn)性。并且黏聚力 C比紅層土增大了23.0％～200.9%，內摩擦角φ比紅層土增大了3.1%～82.6%，無側限抗壓強度提

3、高了31.3%～504.8%。
　?。?）紅層土抗剪、抗壓強度的影響因素主要包括固化劑摻量及養(yǎng)護齡期。固化紅層土的內摩擦角、黏聚力和無側限抗壓強度均隨著固化劑摻量、養(yǎng)護齡期的增加而增加，但需注意的是，粘土石化劑和水泥混合料固化的試件，水泥摻量較高時，隨粘土石化劑摻量的增大，固化土試件抗剪及抗壓強度雖繼續(xù)增大但增幅降低，特別地，當水泥摻量為5%時，固化土強度增幅降低明顯，并且黏土固化劑對重塑試件無側限抗壓強度有一定的“修復”作用，使

4、試件破壞重塑后，無側限抗壓強度的損耗降低。
　?。?）影響素紅層土和固化土邊坡坡面穩(wěn)定及抗沖刷性能力強弱的主要因素有放水流量和邊坡坡度。隨放水流量和坡度的增大，徑流量也持續(xù)增大。沖刷產固體顆粒量和徑流含固體顆粒量隨放水流量的增大而增加，隨邊坡坡度的增大呈先增大后減小的變化趨勢，其極限坡度值為45°。不同放水流量和坡度條件下，徑流強度的變化趨勢相同，在沖刷起始階段（0～5min）內，增加幅度較大，5min后增大趨勢變小，并逐漸趨于穩(wěn)

5、定，并且放水流量對徑流強度的影響較大，坡度對徑流強度的影響較小。
　?。?）摻入固化劑后，與素土邊坡相比，固化土邊坡坡面的含沙總量降低了62.23%～77.86%，含沙總量明顯減少，且與素土坡面相比，固化土坡面的徑流含固體顆粒量降低明顯，并且徑流含固體顆粒量隨沖刷時間延長的變化幅度較小。說明固化劑對降低坡面徑流含固體顆粒量，提高坡面抗沖刷性的防護效果顯著。
　　綜合考慮水泥和粘土石化劑對紅層土力學特性及邊坡抗沖刷性的影響，建