的土放到保鲜膜中，并贴上标签，以便区分。把筛过的土样放在通风干燥处保存，避免潮湿。
 
　　

 2.2 石灰粉煤灰改性机理。膨胀土中加入石灰后，二者发生复杂的物理和化学作用 ，包

括阳离子交换、

Ca(OH)2 胶凝结晶、碳酸化作用、火山灰反应和固结作用。Ca(OH)2 离解后的

Ca2+与粘土胶体颗粒反离子层上的 K+、Na+ 进行交换，胶体吸附层减薄，胶体颗粒发生聚
结，生成棒状、纤维结晶体，结晶体不断生长与胶体构成胶凝

--结晶体网架结构，使石灰的

获得初级的水稳性

;Ca(OH)2 与水作用形成的含水晶体相互吸引，使粘土颗粒股结成整体；

形成

 CaC03 过程的碳酸化反应和形成硅酸钙、铝酸钙过程的火山灰反应改变了膨胀土的力

学性质，其强度和水稳定性大大提高，

 膨胀性也得到控制。随着结晶网格结构的生成，逐

渐向结晶缩合结构转化，起强度不断增大，涨缩性下降。同时，生石灰的硝化反应放出大量
的热，从而降低了土中的含水量；生成的

Ca(OH)2 体积比 CaO 体积大一倍，进一步固结了

土体。

 

　　

 掺入粉煤灰可充分降低塑性指数，减少缩裂，增大胶凝作用，提高抗冲刷能力。 

　　

 试验的掺灰量从 7%～11%，每相邻的掺灰量之间相差 2%。 试验方法是按照《公路土工

试验规程》

(JTJ051-93)进行。土的液限和塑限采用液限塑限联合测定法测定;击实试验采用轻

型击实法；剪切试验采用快剪试验；固结试验采用单轴固结仪法；膨胀试验为自由膨胀率
试验和无荷膨胀量试验。对试验所得到的数据进行整理，并用

Excel 绘制相应的曲线图。 

　　

 2.3 石灰粉煤灰改性土的试验研究 

　　

 利用粉煤灰对膨胀土进行改性，并对其物理性质试验、力学试验、和特殊性质试验的研

究，并于原装土及扰动土进行比较，从而确定改性膨胀土的各项性能指标，以作为工程设
计与施工的参考依据。

 

　　

 经过多种改性试验方案的分析比较，综合考虑石灰 +粉煤灰改性效果和经济成本，结

合相关试验规范，本试验采用石灰作为添加剂掺入膨胀土中进行改性试验。对三种配比土体
进行了试验研究，分别为：配比一：石灰粉煤灰

7%（石灰：粉煤灰=70%：30%），水

16%；配比二：石灰粉煤灰 9%（石灰：粉煤灰=70%：30%），水 17%；配比三：石灰粉
煤灰

11%（石灰：粉煤灰=70%：30%），水 18%。 

　　

 剪切试验。以剪应力为 τ 为纵坐标，剪切位移 Δ Ｌ为横坐标，绘制 e-l 曲线如图，取各

个曲线的峰值点作为该级荷载下的抗剪强度，以垂直压力Ｐ为横坐标抗剪强度

τ 为纵坐标，

绘制

τ-P 直线如图所示，纵坐标上的截距为黏聚力 C，直线的倾角为内摩擦角 φ。 

　　各个配比在

100KPa、200 KPa、300 KPa、400 KPa 荷载时剪应力与剪切位移关系。 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 固结试验。测定土体在侧限条件下受荷时的稳定固结量及固结过程，绘制固结曲线。固

结试验每个配比分别取

3 个试样，施加 12.5KPa、25KPa、50 KPa、100 KPa、200 KPa 、300 

KPa、400 KPa 、600 KPa 垂直荷载。 
　　

 

　　

 

　　

 渗透试验。通过土样的渗流在变化的水压力影响下进行的渗透试验。 

　　变水头渗透系数：

 

　　可以得出：

 

　　

 原状土的平均渗透系数为：0.226*10-4（cm/s）。 

　　

 配比一的平均渗透系数为：0.195*10-4（cm/s）；配比二的平均渗透系数为：0.07*10-

4（cm/s）；配比三的平均渗透系数为：0.05*10-4（cm/s）。