基于动态力学分析的黄河淤泥土固化性能研究
王小超1,2,郑兆宇2,于宗晓2,刘子玉3,魏明召1*,吴建清1
(1. 山东大学 齐鲁交通学院,山东 济南 250002; 2. 济南新旧动能转换起步区管理委员会建设管理部,山东 济南 250000;3. 济南先投城市发展投资集团有限公司,山东 济南 250000)
摘 要: 针对黄河淤泥土高含水率、低强度的工程隐患,采用水泥-石灰-炉渣复合固化技术,设计4种配合比方案,通过无侧限抗压强度试验和动态三轴试验,系统地分析了固化剂配合比对材料静、动态力学性能的影响规律。研究结果表明:试样7、28 d无侧限抗压强度随水泥掺量的增加均呈上升趋势,其中8%水泥+8%石灰+4%炉渣配合比试样综合性能最优,其7、28 d无侧限抗压强度分别达到1.28、2.36 MPa,较5%水泥+15%石灰+0%炉渣配合比试样分别提升了88.79%、168.33%;而15%水泥+5%石灰+0%炉渣配合比试样因胶结过度导致脆性破坏,养护龄期由7 d增至28 d时,其无侧限抗压强度增幅为88.15%。动态性能分析结果显示,掺入4%的炉渣可显著改善体系能量耗散特性:与5%水泥+15%石灰+0%炉渣配合比试样相比,200 kPa围压下,其动弹模量提高了180.74%、阻尼比增加了38.10%。当水泥掺量为5%、8%、10%时,试样的动弹模量随围压的增加均呈下降趋势;当水泥掺量为15%时,试样的动弹模量随围压的增加呈先增后降趋势。5%水泥+15%石灰+0%炉渣配合比试样因微裂缝扩展导致高频(2 000 Hz)滞回圈面积较低频(400 Hz)减小了9.9%,而8%水泥+8%石灰+4%炉渣配合比试样在高频(2 000 Hz)时保持2.801 0 MPa的滞回面积,证实了炉渣通过填充效应优化颗粒级配可提升动态荷载适应性。该研究成果可为固化黄河淤泥土路基的强度设计与振动性能调控提供量化依据。
关键词: 黄河淤泥土; 固化配合比; 无侧限抗压强度; 动态力学性能
引文格式: 王小超,郑兆宇,于宗晓,等. 基于动态力学分析的黄河淤泥土固化性能研究[J]. 市政技术,2025,43(9):343-351. (WANG X C,ZHENG Z Y,YU Z X,et al. Study on the curing performance of Yellow River silty soil based on dynamic mechanical properties analysis[J]. Journal of municipal technology,2025,43(9):343-351.)