高炉渣改良填料大型直剪试验分析

来源：中国血液净化杂志2020年第2期北京时间：

作者：黄大维, 徐长节, 刘香, 许有俊, 罗文俊

单位：1. 华东交通大学 铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心, 江西 南昌 330013;2. 华东交通大学 土木工程国家实验教学示范中心, 江西 南昌 330013;3. 华东交通大学 江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室, 江西 南昌 330013;4. 内蒙古科技大学 建筑与土木工程学院, 内蒙古 包头 014010"],"fundList_en":["Key Research Project Supported by Natural Science Foundation of Jiangxi Province Department of Science and Technology (20192ACBL21003); Project of Science and Technology Supported by Jiangxi Province Department of Education (GJJ180294); Planned Project for Advantage Technology Innovation Team Development in Jiangxi Province (20181BCB24011)

摘要：将原状高炉渣掺拌粉煤灰分层碾压并重锤夯实作为换填地基的填料，进行分层取样后，以处于干、湿状态下各层土样的混和土作为试样开展大型直剪试验。为了探究高炉渣改良填料的直剪力学特性，以及现有大型直剪仪的不足，对不同法向应力作用下试样的抗剪强度、法向加载板的竖向位移进行了量测，并对试验过程中剪力与剪切位移曲线特性、剪切盒张开状态、完成直剪试验后试样的破碎状态进行了分析。结果表明：因细颗粒不足以填充粗颗粒之间的孔隙，含水量对改良填料力学指标影响很小，改良填料表现为良好的水稳定性；高炉渣改良填料在法向应力小于150 kPa时几乎没有黏聚力，而在法向应力大于150 kPa时表现出咬合黏聚力；高炉渣混合料直剪试验过程中法向应力越大，初期剪缩量越大，后期剪胀量越小，发生剪胀时对应的剪切位移也越大；在法向应力大于150 kPa后，直剪试验的剪胀量有了较大程度的减小，此时剪切面的形成主要以剪切区粗颗粒的剪碎与断裂为主。最后，考虑到现有大型直剪仪随着剪切位移的增加，理论剪切面上的剪切应力与法向应力分布越来越不均匀，且有效剪切面积逐渐减小，为此对大型直剪仪提出了改进建议，使有效剪切面面积保持恒定不变，测试结果与实际情况更加接近，可提高粗颗粒土剪切强度的测试精度。

关键词：道路工程,高炉渣,直剪试验,内摩擦角,咬合黏聚力,直剪仪

基金资助：江西省青年科学基金重点基金项目（20192ABCL21003）；江西省教育厅科学技术项目（GJJ180294）；江西省优势科技创新团队建设计划项目（20181BCB24011）