屈俊童，劉關(guān)棟，朱云強(qiáng)，劉 超，張 翔，崔茂俊，張 健，趙 濤

(1.云南大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院,昆明 650504；2.云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,昆明 650021；3.金科地產(chǎn)集團(tuán)股份有限公司,濰坊 261021)

0 引 言

昆明滇池地區(qū)的高原湖相泥炭質(zhì)土沉積年代較晚(主要為第四紀(jì)和第三紀(jì))，具有天然含水率高、抗剪強(qiáng)度低、次固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、變形量大和地區(qū)差異性明顯等特性，因此給相關(guān)工程建設(shè)帶來(lái)了極大的難度[1-5]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)一般性軟土[6]、凍土[7]、膨脹土[8]等土類(lèi)的力學(xué)特性都有了一定的研究，而對(duì)滇池地區(qū)高原湖相泥炭質(zhì)土的研究和改良仍然較少。

對(duì)于不良軟土的改良加固主要以添加無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、微生物酶類(lèi)和復(fù)合固化劑為主[9]，水泥在軟土加固中已有廣泛應(yīng)用，但單摻水泥對(duì)有機(jī)質(zhì)軟土的改良效果非常有限，有機(jī)質(zhì)中的腐殖酸對(duì)軟土改良有不利影響[10]。土體中加入離散的纖維絲，可以在土體中形成分布較為均勻的纖維網(wǎng)絡(luò)體系，增強(qiáng)土體的連接作用，提高土體的韌性，從而有效提高土體的強(qiáng)度[11]。玄武巖纖維具有綠色環(huán)保、抗拉強(qiáng)度高、材料來(lái)源廣等特點(diǎn)，在邊坡處理和圍巖加固等巖土工程中擁有廣闊的應(yīng)用前景[12]。為了研究單摻水泥及復(fù)合固化劑對(duì)滇池地區(qū)高原湖相泥炭質(zhì)土靜力特性的影響，本文從四種外加劑的作用機(jī)理出發(fā)，配制了一種新型的由水泥、生玄武巖纖維、石灰和生石膏組成的復(fù)合固化劑。通過(guò)室內(nèi)靜三軸試驗(yàn)對(duì)比分析不同摻量水平下單摻水泥和單摻復(fù)合固化劑對(duì)改良泥炭質(zhì)土的三軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、抗剪強(qiáng)度特性的變化及影響，得出最佳改良方案，為滇池高原湖相泥炭質(zhì)土的改良加固和工程應(yīng)用提供一定的幫助。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與儀器

本文研究的對(duì)象為滇池高原湖相泥炭質(zhì)土，取土地點(diǎn)為昆明滇池旅游度假區(qū)滇池宜城項(xiàng)目建筑基坑，取土深度約13 m?；疚锢硇再|(zhì)如表1所示。

表1 泥炭質(zhì)土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)Table 1 Basic physical properties of peat soil

外加材料包括32.5級(jí)礦渣硅酸鹽水泥(PSA)、生石灰(CaO)、生石膏(CaSO4·2H2O)和規(guī)格12.0 mm的玄武巖纖維。PSA水泥與玄武巖纖維的基本性能指標(biāo)如表2、表3所示。

表2 PSA水泥試驗(yàn)指標(biāo)Table 2 PSA cement test index

表3 玄武巖纖維基本性能指標(biāo)Table 3 Basic performance indicators of basalt fiber

試驗(yàn)所用的儀器為T(mén)SZ-2型全自動(dòng)應(yīng)變控制三軸儀，該儀器由微機(jī)(含數(shù)據(jù)采集分析軟件)、試驗(yàn)機(jī)、壓力室、圍壓控制器、反壓控制器以及孔隙壓力測(cè)量系統(tǒng)組成。測(cè)試原理為三軸儀壓力室提供圍壓和反壓，圍壓、反壓控制器在試驗(yàn)過(guò)程中保持特定的圍壓、反壓，試驗(yàn)機(jī)提供的偏斜應(yīng)力對(duì)試驗(yàn)土體進(jìn)行剪切，由上部應(yīng)變控制型傳感器將測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)進(jìn)行分析并繪制試驗(yàn)圖像。靜三軸儀的主要技術(shù)指標(biāo)如表4所示。

表4 靜三軸儀主要技術(shù)指標(biāo)Table 4 Main technical indicators of static triaxial instrument

1.2 玄武巖纖維復(fù)合固化劑與水泥固化劑作用機(jī)理

為了得到最優(yōu)的復(fù)合固化劑配比，本文探究了各外加劑成分對(duì)泥炭質(zhì)土的作用機(jī)理，通過(guò)響應(yīng)面法研究配比中各外加劑之間的相互作用，基于模型計(jì)算得到最優(yōu)解。響應(yīng)面法是通過(guò)函數(shù)關(guān)系來(lái)建立多種不同的響應(yīng)因素與最終響應(yīng)值之間的聯(lián)系，通過(guò)分析建立起來(lái)的回歸方程，篩選出目標(biāo)響應(yīng)值對(duì)應(yīng)響應(yīng)因素參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)求解多個(gè)響應(yīng)因素最優(yōu)化參數(shù)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法[13]。

(1)生石灰提高土體孔隙溶液的pH值

水泥水化反應(yīng)在pH值較高的條件下能夠更快地進(jìn)行，同時(shí)孔隙溶液中鈣離子和氫氧根離子濃度是生成水化硅酸鈣的重要影響因素，因此本文通過(guò)添加生石灰來(lái)提高土體孔隙溶液的pH值促進(jìn)水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行。

(2)生石膏減小土體孔隙比

泥炭質(zhì)土的孔隙比大，壓縮系數(shù)大，固結(jié)系數(shù)小，在外荷載作用下易發(fā)生較大變形。因此可以通過(guò)添加生石膏(CaSO4·2H2O)使其與火山灰反應(yīng)生成的水化鋁酸鈣反應(yīng)，從而提供足夠的膨脹性水化鈣礬石(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O)，足量的鈣礬石可以填充并擠壓黏土團(tuán)粒間隙和黏土礦物顆粒間的孔隙。水化鈣礬石的反應(yīng)式如式(1)所示。

(1)

(3)玄武巖纖維提高土體的韌性

泥炭質(zhì)土經(jīng)過(guò)水泥等材料改良后一般能夠獲得較高的強(qiáng)度，與此同時(shí)水泥改良土的韌性大幅度降低，脆性顯著增大。加入玄武巖纖維在保證其強(qiáng)度提高的同時(shí)又具備一定的韌性進(jìn)而提高土體的強(qiáng)度。

本文根據(jù)上述響應(yīng)面法考慮了各外加劑對(duì)泥炭質(zhì)土的影響，得到一種最優(yōu)的復(fù)合固化劑配比：水泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.93%，生石灰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.27%，石膏質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.90%，玄武巖纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.90%。

硅酸鹽水泥往往被用作固化劑，水泥中的熟料中主要有硅酸二鈣(C2S)、硅酸三鈣(C3S)、鋁酸三鈣(C3A)和鐵鋁酸四鈣(C4AF)，其中硅酸二鈣和硅酸三鈣能夠?yàn)殛?yáng)離子交換和絮凝作用提供鈣源。水化反應(yīng)可以在室溫下進(jìn)行，如式(2)、(3)所示。

(2)

(3)

水泥熟料中的硅酸三鈣與土體孔隙溶液中的自由水發(fā)生水化反應(yīng)可以生成大量的水化硅酸鈣和氫氧化鈣等產(chǎn)物，使改良土的強(qiáng)度大幅度提高，而硅酸二鈣可以與土中的自由水發(fā)生水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣等產(chǎn)物，使改良土的后期強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

1.3 試驗(yàn)方法

相關(guān)研究表明水泥作為固化劑時(shí)的摻量范圍宜在12%～20%[14-15]，根據(jù)相關(guān)工程實(shí)際和泥炭質(zhì)土特性，本文對(duì)于水泥的摻量按質(zhì)量替代設(shè)計(jì)為5%、10%、15%、20%、25%，改良泥炭質(zhì)土?xí)r，復(fù)合固化劑的摻量水平與水泥的摻量水平保持一致，試驗(yàn)所用的土樣制備方法及養(yǎng)護(hù)方法也均相同。水泥改良土與復(fù)合固化劑改良土的制備流程如圖1所示。

圖1 玄武巖纖維復(fù)合固化劑改良土制備流程圖Fig.1 Preparation flow chart of basalt fiber composite curing agent modified soil

水泥改良土具有較高的水穩(wěn)特性，因此進(jìn)行靜三軸試驗(yàn)時(shí)與常規(guī)軟土采用的方法不同[16-17]。根據(jù)《水泥土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ/T 233—2011)[18]的建議，在一般工程中不需要考慮水泥固化土的排水與固結(jié)問(wèn)題，所以本文對(duì)水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土采用不固結(jié)不排水(UU)的研究方法。試驗(yàn)代號(hào)A～E代表水泥摻量分別為5%、10%、15%、20%、25%的水泥改良土，試驗(yàn)代號(hào)A1～E1則代表復(fù)合固化劑摻量分別為5%、10%、15%、20%、25%的復(fù)合固化劑改良土。

2 結(jié)果與討論

2.1 改良土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

本文分別在圍壓為100 kPa、200 kPa、300 kPa的條件下進(jìn)行不同摻量的水泥和復(fù)合固化劑改良的泥炭質(zhì)土靜三軸試驗(yàn)，得到的三軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線如圖2、圖3、圖4所示。

由圖2可以看出，隨著水泥和復(fù)合固化劑摻量水平的增加，水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差和壓縮模量增大。當(dāng)水泥和復(fù)合固化劑摻量達(dá)到15%時(shí)，兩種類(lèi)型改良土的主應(yīng)力差和壓縮模量均有顯著提升；當(dāng)水泥摻量達(dá)到20%后，水泥固化土在100 kPa圍壓下的曲線類(lèi)型由應(yīng)“變硬化型”向“應(yīng)變軟化型”轉(zhuǎn)化，復(fù)合固化劑摻量達(dá)到15%后，復(fù)合固化劑改良土在100 kPa圍壓下的曲線類(lèi)型由“應(yīng)變硬化型”向“應(yīng)變軟化型”轉(zhuǎn)化；水泥與復(fù)合固化劑摻量在10%以下時(shí)，兩種改良土的主應(yīng)力差接近，摻量超過(guò)15%時(shí)，復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差大于水泥改良土的主應(yīng)力差。

圖2 100 kPa圍壓下不同摻量改良土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系Fig.2 Stress-strain relationship of different dosages improved soil under 100 kPa confining pressure

由圖3、圖4可以看出，在200 kPa、300 kPa圍壓條件下兩種改良泥炭質(zhì)土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線與100 kPa圍壓條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線規(guī)律類(lèi)似。隨著圍壓的增加，兩種改良土的主應(yīng)力差均增大，且殘余強(qiáng)度也有提高。兩種改良土中都加入了水泥，水泥中的硅酸三鈣與土體孔隙溶液中的自由水發(fā)生水化反應(yīng)可以生成大量的水化硅酸鈣和氫氧化鈣等產(chǎn)物，使改良土的強(qiáng)度大幅度提高，而硅酸二鈣也可以與土中的自由水發(fā)生水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣等產(chǎn)物，使改良土的后期強(qiáng)度進(jìn)一步提高。此外復(fù)合固化劑中加入的生石灰促進(jìn)了水泥的水化反應(yīng)，加強(qiáng)了上述加固效果；生石膏與火山灰反應(yīng)生成的鈣礬石可以填充并擠壓黏土團(tuán)粒間隙和黏土礦物顆粒間的孔隙，增強(qiáng)了土體間的相互連接作用；玄武巖纖維則增加了土體的韌性，從而提高了改良土的殘余強(qiáng)度。

圖3 200 kPa圍壓下不同摻量改良土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系Fig.3 Stress-strain relationship of different dosages improved soil under 200 kPa confining pressure

圖4 300 kPa圍壓下不同摻量改良土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系Fig.4 Stress-strain relationship of different dosages improved soil under 300 kPa confining pressure

為了更好地定量分析水泥和復(fù)合固化劑摻量對(duì)泥炭質(zhì)土的改良效果，本文對(duì)比分析了不同圍壓下兩種改良土的主應(yīng)力差峰值強(qiáng)度與摻量的關(guān)系，并使用線性函數(shù)對(duì)其進(jìn)行擬合，結(jié)果如圖5、圖6、圖7所示。

圖5 100 kPa圍壓下兩種改良土主應(yīng)力差峰值強(qiáng)度與摻量的關(guān)系Fig.5 Relationship between principal stress difference peak strength and dosage of two improved soil under 100 kPa confining pressure

由圖5、圖6、圖7可以看出，在不同圍壓條件下，水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差和摻量水平基本滿足線性關(guān)系，且擬合效果較好。當(dāng)圍壓一定時(shí)，隨著摻量的增加，水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差均增大；在相同摻量下，復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差大于水泥改良土；當(dāng)摻量小于10%時(shí)，兩種改良土差異較小。當(dāng)摻量相同時(shí)，隨著圍壓的增加，兩種改良土的主應(yīng)力差均增大，且復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差的增量明顯大于水泥改良土的主應(yīng)力差的增量。

圖6 200 kPa圍壓下兩種改良土主應(yīng)力差峰值強(qiáng)度與摻量的關(guān)系Fig.6 Relationship between principal stress difference peak strength and dosage of two improved soil under 200 kPa confining pressure

圖7 300 kPa圍壓下兩種改良土主應(yīng)力差峰值強(qiáng)度與摻量的關(guān)系Fig.7 Relationship between principal stress difference peak strength and dosage of two improved soil under 300 kPa confining pressure

2.2 改良土的三軸抗剪強(qiáng)度特性

泥炭質(zhì)土在經(jīng)過(guò)水泥或復(fù)合固化劑改良后，水泥、外加劑等與泥炭質(zhì)土中的黏土礦物顆粒發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)膠結(jié)在一起，形成的結(jié)構(gòu)對(duì)改良土的靜力學(xué)特性具有顯著的影響，因此改良土的莫爾強(qiáng)度包線不再是一條直線[19]，變成由兩條直線組成的折線。不同摻量水平下改良土的莫爾強(qiáng)度包線如圖8～圖17所示，A～E為不同摻量水平下水泥改良土的靜三軸剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果，A1～E1為不同摻量下復(fù)合固化劑改良土的靜三軸剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖8 5%摻量水平下水泥改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.8 Cement improved soil mohr strength line at 5% content level

圖9 5%摻量水平下復(fù)合固化劑改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.9 Compound curing agent improved soil mohr strength line at 5% content level

圖10 10%摻量水平下水泥改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.10 Cement improved soil mohr strength line at 10% content level

圖11 10%摻量水平下復(fù)合固化劑改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.11 Compound curing agent improved soil mohr strength line at 10% content level

圖12 15%摻量水平下水泥改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.12 Cement improved soil mohr strength line at 15% content level

圖13 15%摻量水平下復(fù)合固化劑改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.13 Compound curing agent improved soil mohr strength line at 15% content level

圖14 20%摻量水平下水泥改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.14 Cement improved soil mohr strength line at 20% content level

圖15 20%摻量水平下復(fù)合固化劑改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.15 Compound curing agent improved soil mohr strength line at 20% content level

圖16 25%摻量水平下水泥改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.16 Cement improved soil mohr strength line at 25% content level

圖17 25%摻量水平下復(fù)合固化劑改良土莫爾強(qiáng)度包線Fig.17 Compound curing agent improved soil mohr strength line at 25% content level

莫爾強(qiáng)度包線與水平線的夾角為土體的內(nèi)摩擦角，與縱坐標(biāo)的截距為土體的黏聚力。由圖8～17可知，水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土的莫爾強(qiáng)度包線均隨摻量的增加而變得更陡，與縱坐標(biāo)的截距也不斷增大。由此可知，泥炭質(zhì)土經(jīng)過(guò)改良后內(nèi)其摩擦角和黏聚力都得到了提高。

定義強(qiáng)度包線中兩條折線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的法向應(yīng)力為改良土中膠結(jié)結(jié)構(gòu)的屈服應(yīng)力σcr，當(dāng)改良土受到的法向應(yīng)力小于σcr時(shí)，莫爾強(qiáng)度包線相對(duì)平緩，莫爾強(qiáng)度包線與縱坐標(biāo)的截距即黏聚力c相對(duì)較大。當(dāng)改良土受到的法向應(yīng)力大于σcr時(shí)，莫爾強(qiáng)度包線變得更陡，莫爾強(qiáng)度包線與縱坐標(biāo)的截距c相對(duì)較小。由此可知，當(dāng)改良土受到的法向應(yīng)力小于σcr時(shí)，改良土內(nèi)部形成的膠結(jié)結(jié)構(gòu)基本不變，所以莫爾強(qiáng)度包線相對(duì)平緩。而當(dāng)改良土受到的法向應(yīng)力大于σcr時(shí)，改良土內(nèi)部的膠結(jié)結(jié)構(gòu)則發(fā)生一定程度的破損，所以莫爾強(qiáng)度包線變陡。

為了更好地對(duì)改良土的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行定量研究，分別對(duì)水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土在不同摻量水平下的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、φ進(jìn)行曲線擬合，并研究其變化規(guī)律。定義Y1為改良土受到的法向應(yīng)力小于σcr時(shí)對(duì)應(yīng)的黏聚力與內(nèi)摩擦角，Y2為改良土受到的法向應(yīng)力大于σcr時(shí)對(duì)應(yīng)的黏聚力與內(nèi)摩擦角。得到的擬合曲線如圖18、圖19所示。

圖18 黏聚力變化曲線Fig.18 Cohesion change curves

圖19 內(nèi)摩擦角變化曲線Fig.19 Internal friction angle change curves

由圖18可知，整體擬合效果較好，圖18(b)中Y1的多項(xiàng)式擬合效果較差，當(dāng)復(fù)合固化劑摻量為10%時(shí)，對(duì)應(yīng)的兩段摩爾強(qiáng)度包線斜率相近且與縱坐標(biāo)的截距接近，Y1第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)在坐標(biāo)分布上與Y2的點(diǎn)較為接近。此外，Y1的數(shù)據(jù)點(diǎn)較為離散，方差較大，線性關(guān)系較弱。水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土在膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的黏聚力均隨著摻量的增加而增大，水泥改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后黏聚力的差值大于復(fù)合固化劑改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后黏聚力的差值。說(shuō)明改良土受到的法向應(yīng)力大于σcr時(shí)，水泥改良土內(nèi)部形成的膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，黏聚力損失較大而復(fù)合固化劑改良土中的膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞情況相對(duì)較輕，黏聚力損失較小。

復(fù)合固化劑改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的黏聚力隨著水泥摻量的增加先出現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)而后趨于平穩(wěn)增長(zhǎng)，當(dāng)復(fù)合固化劑摻量達(dá)到15%時(shí)，相比5%、10%兩個(gè)摻量水平，復(fù)合固化劑改良土的黏聚力顯著提高。

由圖19可以看出，水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的內(nèi)摩擦角均隨著摻量的增加而增大，水泥改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后內(nèi)摩擦角的差值大于復(fù)合固化劑改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后內(nèi)摩擦角的差值，但是復(fù)合固化劑改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的內(nèi)摩擦角始終大于水泥改良土。對(duì)水泥改良土來(lái)說(shuō)，內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的內(nèi)摩擦角隨著水泥摻量的增加先出現(xiàn)大幅度增大而后趨于平穩(wěn)增大，當(dāng)水泥摻量達(dá)到15%后，內(nèi)摩擦角增大不明顯，當(dāng)水泥改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞后，水泥改良土內(nèi)摩擦角隨摻量增加出現(xiàn)大幅度增大。復(fù)合固化劑改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的內(nèi)摩擦角隨著復(fù)合固化劑摻量的增加先緩慢增大而后大幅度增大，最后增大的速度再趨于緩慢。當(dāng)復(fù)合固化劑摻量達(dá)到15%時(shí)，復(fù)合固化劑改良土就能夠獲得較大內(nèi)摩擦角，且內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞后，內(nèi)摩擦角隨摻量增加變化不明顯。

上述結(jié)果表明，復(fù)合固化劑改良土中玄武巖纖維與水泥水化礦物以及泥炭質(zhì)土礦物之間存在較強(qiáng)的摩擦作用，同時(shí)，膠結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞后，玄武巖纖維與水泥水化礦物以及泥炭質(zhì)土黏土礦物之間仍然能保持較大的黏聚力，從而使復(fù)合固化劑改良土內(nèi)摩擦角增大不明顯。水泥改良土膠結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞后，由于黏聚力損失較多，水泥水化礦物顆粒之間的摩擦力增加的幅度隨水泥摻量的增加相對(duì)較大。

3 結(jié) 論

(1)在圍壓相同時(shí)，隨著固化劑摻量的增加，水泥改良土和復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差均增大，且在相同摻量下，復(fù)合固化劑改良土的主應(yīng)力差大于水泥改良土，復(fù)合固化劑改良土總體強(qiáng)度增長(zhǎng)率和殘余強(qiáng)度相比水泥改良土均有所提高。

(2)復(fù)合固化劑中加入生石灰促進(jìn)了水泥的水化反應(yīng)，生石膏與火山灰反應(yīng)生成的鈣礬石填充并擠壓黏土團(tuán)粒間隙和黏土礦物顆粒間的孔隙從而增強(qiáng)土體間的相互連接作用，玄武巖纖維提高了土體的韌性。

(3)改良土受到的法向應(yīng)力大于改良土內(nèi)部形成的膠結(jié)結(jié)構(gòu)所具備的屈服應(yīng)力σcr時(shí)，水泥改良土內(nèi)部形成的膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，黏聚力損失較大，而復(fù)合固化劑改良土中的膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞情況相對(duì)較輕，黏聚力損失也較小。復(fù)合固化劑改良土內(nèi)部膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞前后的黏聚力隨著水泥摻量的增加先快速增加后緩慢增加，當(dāng)復(fù)合固化劑摻量達(dá)到15%時(shí)，相比5%、10%兩個(gè)摻量水平，復(fù)合固化劑改良土的三軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系由“應(yīng)變硬化型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皯?yīng)變軟化型”，且抗剪強(qiáng)度顯著提高。

(4)當(dāng)改良土內(nèi)部的膠結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞時(shí)，水泥改良土的黏聚力和內(nèi)摩擦角出現(xiàn)大幅度減小，而復(fù)合固化劑改良土的黏聚力和內(nèi)摩擦角變化的幅度均較小。所以，在相同的摻量水平下，復(fù)合固化劑相對(duì)于水泥可以獲得更好的改良效果。