岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (6): 1501-1511.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1466

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

注浆模式对土遗址裂隙修复浆−土界面 黏结性能影响研究

崔凯1，于翔鹏1，裴强强2，汪小海1，许鹏飞1   

  1. 1. 兰州理工大学 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，甘肃 兰州 730050； 2. 敦煌研究院 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心，甘肃 敦煌 736200
  • 收稿日期:2020-09-29 修回日期:2021-02-08 出版日期:2021-06-11 发布日期:2021-06-15
  • 作者简介:崔凯，男，1980年生，博士，教授，博士生导师，主要从事西北地区岩土劣化等方面的教学和科研工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金（No.52068050，No.41562015）；教育部长江学者创新团队支持计划项目（No.2017IRT17051）。

Influence of grouting mode on the adhesion property of slurry-soil interface for fissure reinforcement of earthen sites

CUI Kai1, YU Xiang-peng1, PEI Qiang-qiang2, WANG Xiao-hai1, XU Peng-fei1   

  1. 1. Western Center of Disaster Mitigation in Civil Engineering, Ministry of Education, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, Gansu 730050, China; 2. National Technological Research Center for Conservation of Ancient Wall Paintings and Earthen Heritage Sites, Dunhuang Academy, Dunhuang, Gansu 736200, China
  • Received:2020-09-29 Revised:2021-02-08 Online:2021-06-11 Published:2021-06-15
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(52068050, 41562015) and the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University of Education of China(2017IRT17051).

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摘要： 浆?土界面黏结性能是裂隙加固与土遗址修复领域的焦点问题，其抗剪性能则是衡量界面黏结性能的重要标准。为探究SH-(CaO+F+C)浆液、起伏界面以及微型石灰桩单独或组合所形成的4种注浆模式对浆?土界面的黏结性能的影响，通过室内模拟裂隙注浆后的界面直剪试验，对不同龄期、模式下浆?土混合体波速和界面抗剪性能的（界面破坏形式、剪应力?应变特征和抗剪强度参数）变化规律进行对比研究与分析。结果表明：在生石灰、粉煤灰和SH溶液的共同作用下，4种注浆模式浆?土界面的抗剪性能均随龄期增加呈增长趋势,且63 d达到稳定；整个龄期界面的破坏形式以黏结破坏为主，表面残留土体厚度、峰值剪应力、界面等效剪切系数的大小关系均表现为起伏有桩模式>起伏无桩模式>平直有桩模式>平直无桩模式；而且以上规律是由浸润、膨胀挤密、升温加热、机械咬合与离子迁移机制的不同组合而导致的。

关键词: 土遗址, 浆?土界面, 黏结性能, 加固机制

Abstract: The adhesion property of slurry-soil interface is the key issue of fissure reinforcement and earthen sites repair, and the shear strength is a key index to evaluate the adhesion property of the interface. In order to investigate the influence of SH-(CaO+F+C) slurry, interface roughness and number of lime piles on the adhesion property of slurry-soil interface in the fissure grouting system of earthen sites, the wave velocity and shear behavior of slurry-soil interface (interface failure mode, shear stress-strain curve and ultimate shear strength) with different ages and grouting modes are analyzed by indoor direct shear tests. The results show that shear strength of the interface formed by four grouting modes increase with the increase of ages, and reach stable by 63 days under the influence of the mixed slurry combined of quick lime, fly ash and modified polyvinyl. The main failure mode of the interface among all ages is the bonding failure; in addition, the thickness of the residual soil on the surface, the peak shear stress and the equivalent shear coefficient of different reinforced interfaces can be arranged in a descending order as follows: grouting with lime piles and grooves, grouting with grooves, grouting with lime piles and grouting alone. The above phenomenon are caused by different combinations of infiltration, expansion and compaction, heating, mechanical occlusion and ion migration mechanisms.

Key words: earthen sites, interface of slurry-soil, adhesion property, consolidation mechanism

中图分类号: TU521
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