干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究

杨少朋; 杨爱武; 郎瑞卿

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20221124002

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干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究

论文 | 更新时间：2025-09-25

- 干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究
- Research on Creep Characteristics of Blow⁃filled Cured Lightweight Soils under the Action of Wet⁃dry Cycles
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第2期页码：478-487
- 作者机构：
  
  1.东华大学环境科学与工程学院,上海 201620
  2.天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室,天津 300384
- 作者简介：
  
  杨少朋（1994—），男，博士研究生。主要从事软土力学性质及地基处理方面的研究。E-mail: yangsp_tjcj@163.com
  杨爱武（1971—），男，教授，博导，博士。主要从事软黏土力学特性及土体微观结构方面的研究。E-mail: tulilab@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51978440;42177119);中央高校基本科研业务费专项资金(2232021A-07)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20221124002
  中图分类号： TU447
- 收稿：2022-11-24，
  
  修回：2023-01-31，
  
  纸质出版：2024-04-25
- 稿件说明：
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杨少朋,杨爱武,郎瑞卿.干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究[J].防灾减灾工程学报,2024,44(02):478-487.

YANG Shaopeng,YANG Aiwu,LANG Ruiqing.Research on Creep Characteristics of Blow⁃filled Cured Lightweight Soils under the Action of Wet⁃dry Cycles[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(02):478-487.
杨少朋,杨爱武,郎瑞卿.干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究[J].防灾减灾工程学报,2024,44(02):478-487. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221124002.

YANG Shaopeng,YANG Aiwu,LANG Ruiqing.Research on Creep Characteristics of Blow⁃filled Cured Lightweight Soils under the Action of Wet⁃dry Cycles[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(02):478-487. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221124002.

摘要

采用新型固化技术对高含水率吹填土进行固化处理，通过三轴流变仪，考虑干湿循环次数、围压和初始静偏应力等因素研究其对吹填固化轻质土蠕变变形和抗剪强度指标的影响规律。试验结果表明：吹填固化轻质土具有密度小、质量轻及强度高等优点。在一定程度上，增大围压可有效缓解吹填固化轻质土的蠕变变形，而初始静偏应力对其影响较小，前7次干湿循环对土体破坏应力的影响最大，而后基本保持不变。抗剪强度指标

、

值均随初始静偏应力的增加而逐渐降低，随干湿循环次数的增加呈现出先减小而后逐渐稳定的趋势，且前7次干湿循环，二者均呈指数函数降低；7次以后，变化均较小并逐渐稳定。基于

、

值与时间关系曲线，分别构建了不同偏应力作用下吹填固化轻质土

、

值的预测公式。根据蠕变曲线发展态势，通过回归分析，引入围压、初始静偏应力和干湿循环次数等因素，建立了吹填固化轻质土蠕变变形预测模型，并验证了其可行性。研究结果可为实际工程场地提供理论依据。

Abstract

A new curing technique was used to treat blow-filled soils with high moisture content. The influence of this technique on creep deformation and shear strength indices of cured lightweight blow-filled soils was studied using triaxial rheometer

considering the number of wet-dry cycles

confining pressure

and initial static deflection stress. The test results showed that the blow-filled cured lightweight soils featured the advantages of low density

light mass

and high strength. Increasing the confining pressure

to some extent

could effectively alleviate the creep deformation of the soil

whereas the initial static deflection stress had less effect on it. The first seven wet-dry cycles had the greatest effect on the soil's damage stress

after which it remained basically stable. The shear strength indices

c and φ

decreased gradually with the increase in initial static deflection stress

and showed a pattern of initial decrease followed by a gradual stabilization with the increase of wet-dry cycle numbers. Both indices decreased exponentially over the first seven wet-dry cycles

and after that

the changes were smaller and gradually formed stability. Based on the relationship curves between c

φ values

and time

predictive equations for c and φ values of blow-filled cured lightweight soils under different deflection stresses were constructed

respectively. By examining the development of creep curves and using regression analysis with confining pressure

initial static deflection stress

and wet-dry cycle numbers as variables

a predictive model for the creep deformation of blow-filled cured lightweight soils was established

and its feasibility was verified. The results can provide a theoretical basis for practical engineering applications.

关键词

Keywords

references

刘莹，王清，肖树芳 . 不同地区吹填土基本性质对比研究［J］. 岩土工程技术， 2003 （ 4 ）： 197 - 200 .

Liu Y ， Wang Q ， Xiao S F . A comparative study on the basic properties of blown-in soils in different regions ［J］. Geotechnical Engineering ， 2003 （ 4 ）： 197 - 200 . （in Chinese）

杜东菊，杨爱武，刘举，等 . 天津滨海吹填土［M］. 北京：科学出版社， 2010 .

Du D J ， Yang A W ， Liu J ， et al . Tianjin Binhai blowing soils ［M］. Beijing ： Science Press ， 2010 . （in Chinese）

鞠兴华，杨晓华，张莎莎 . 水泥粉煤灰建筑垃圾桩处理软土地基试验研究［J］. 防灾减灾工程学报， 2018 ， 38 （ 4 ）： 723 - 730 .

Ju X H ， Yang X H ， Zhang S S . Experimental study on soft soil foundation treatment by cement fly ash construction waste pile ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2018 ， 38 （ 4 ）： 723 - 730 . （in Chinese）

牛恒，孙德安，阮坤林 . 掺粉煤灰和二灰上海软土的力学特性［J］. 防灾减灾工程学报， 2020 ， 40 （ 6 ）： 992 - 1000 .

Niu H ， Sun D A ， Ruan K L . Mechanical properties of soft soil mixed with fly ash and ash in Shanghai ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2020 ， 40 （ 6 ）： 992 - 1000 . （in Chinese）

Chan C M ， Pun K H ， Ahmad F . A fundamental parametric study on the solidification of Malaysian dredged marine soils ［J］. World Applied Sciences ， 2013 ， 24 （ 6 ）： 784 - 793 .

杨爱武，王韬，许再良 . 石灰及其外加剂固化天津滨海软土的试验研究［J］. 工程地质学报， 2015 ， 23 （ 5 ）： 996 - 1004 .

Yang A W ， Wang T ， Xu Z L . Experimental study of lime and its admixtures for curing soft soils in Binhai， Tianjin ［J］. Journal of Engineering Geology ， 2015 ， 23 （ 5 ）： 996 - 1004 . （in Chinese）

Nur A ， Hafez M ， Norbaya S . Study of bearing capacity of lime-cement columns with pulverized fuel ash for soil stabilization using laboratory model ［J］. Electronic Journal of Geotechnical Engineering ， 2011 （ 16 ）： 1595 - 1605 .

徐杨，曹磊，阎长虹，等 . 城市河道淤泥固化土干湿耐久性试验研究［J］. 防灾减灾工程学报， 2022 ， 42 （ 5 ）： 1028 - 1035 .

Xu Y ， Cao L ， Yan C H ， et al . Experimental study on dry and wet durability of urban river silt curing soil ［J］. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering ， 2022 ， 42 （ 5 ）： 1028 - 1035 . （in Chinese）

李磊，朱伟，林城，等 . 干湿循环条件下固化污泥的物理稳定性研究［J］. 岩土力学， 2009 ， 30 （ 10 ）： 3001 - 3004 .

Li L ， Zhu W ， Lin C ， et al . Study on the physical stability of cured sludge under dry and wet cycles ［J］. Rock and Soil Mechanics ， 2009 ， 30 （ 10 ）： 3001 - 3004 . （in Chinese）

Aldaood A ， Bouasker M ， Al-Mukhtar M . Impact of wetting-drying cycles on themicro structure and mechanical properties of lime-stabilized gypseous soils ［J］. Engineering Geology ， 2014 ， 174 ： 11 - 21 .

何中江，柴寿喜，李敏 . 干湿循环对石灰粉煤灰固化石油污染土抗压强度的影响［J］. 工程地质学报， 2018 ， 26 （ 2 ）： 438 - 444 .

He Z J ， Chai S X ， Li M . Effect of wet and dry cycles on the compressive strength of petroleum-contaminated soils cured by lime fly ash ［J］. Journal of Engineering Geology ， 2018 ， 26 （ 2 ）： 438 - 444 . （in Chinese）

Wang Z ， Wei B ， Wu X ， et al . Effects of dry-wet cycles on mechanical and leaching characteristics of magnesium phosphate cement-solidified Zn-contaminated soils ［J］. Environmental Science and Pollution Research ， 2021 ， 28 （ 14 ）： 18111 - 18119 .

雷华阳，仇王维，贺彩峰，等 . 滨海软黏土加速蠕变特性试验研究［J］. 岩土工程学报， 2015 ， 37 （ 1 ）： 75 - 82 .

Lei H Y ， Qiu W W ， He C F ， et al . Experimental study on accelerated creep properties of soft clay soils in coastal areas ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2015 ， 37 （ 1 ）： 75 - 82 . （in Chinese）

陈琼，崔德山，王菁莪，等 . 不同固结状态下黄土坡滑坡滑带土的蠕变试验研究［J］. 岩土力学， 2020 ， 41 （ 5 ）： 1635 - 1642 .

Chen Q ， Cui D S ， Wang J E ， et al . Experimental study of creep in landslide zone soils of loess slopes under different consolidation conditions ［J］. Rock and Soil Mechanics ， 2020 ， 41 （ 5 ）： 1635 - 1642 . （in Chinese）

杨爱武，钟晓凯，梁超，等 . 吹填泥浆固化及长期力学性能试验研究［J］. 岩土力学， 2017 ， 38 （ 9 ）： 2589 - 2596 .

Yang A W ， Zhong X K ， Liang C ， et al . Experimental study on solidification and long-term mechanical properties of dredger fill ［J］. Rock and Soil Mechanics ， 2017 ， 38 （ 9 ）： 2589 - 2596 .

沈明荣，谌洪菊，张清照 . 基于蠕变试验的结构面长期强度确定方法［J］. 岩石力学与工程学报， 2012 ， 31 （ 1 ）： 1 - 7 .

Shen M R ， Chen H J ， Zhang Q Z . A creep test-based method for long-term strength determination of structural faces ［J］. Journal of Rock Mechanics and Engineering ， 2012 ， 31 （ 1 ）： 1 - 7 . （in Chinese）

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