濕陷性黃土水穩(wěn)性能增強(qiáng)新方法研發(fā)

1、土性強(qiáng)法小組名稱：管道科科學(xué)研究究院儲運(yùn)運(yùn)安全所所QC小組組發(fā)布人：劉劉一鳴單位名稱：中國石石油天然然氣管道道科學(xué)研研究院時間：20015年4月30號目錄TOC h z t 我的標(biāo)題一級,1,我的二級標(biāo)題,2 HYPERLINK l _Toc419015442一、小組簡簡介 一、小組簡簡介小組概況和和成員情情況見表表1、表2。表1 小組組概況表表小組名稱管道科學(xué)研研究院儲儲運(yùn)安全全所QCC小組成立時間2014年年1月注冊編號YJY-CCYS-20114課題類型創(chuàng)新型活動時間2014年年1月20114年12月活動次數(shù)30次參加率100%課題名稱濕陷性黃土土水穩(wěn)性性能增強(qiáng)強(qiáng)新方法法研發(fā)制表人：劉劉

2、一鳴 時間：20114.11.6表2 小組組成員情情況序 號姓 名年 齡文化程度職 稱 / 職 務(wù)組 內(nèi) 分分 工1邵云巧48本科高工/QCC組長整體策劃、課課題管理理2劉一鳴30博士工程師/發(fā)發(fā)布人項(xiàng)目指導(dǎo)、策策劃3何金昆32本科工程師/組組員項(xiàng)目管理、控控制4李政龍24碩士工程師/組組員數(shù)據(jù)分析、試試驗(yàn)實(shí)施施5鮑峰35碩士工程師/組組員數(shù)據(jù)分析、試試驗(yàn)實(shí)施施6詹春秋50本科高工/注冊冊QC中級診斷斷師QC培訓(xùn)/指導(dǎo)7車?yán)?0碩士工程師/組組員數(shù)據(jù)分析、試試驗(yàn)實(shí)施施8楊建華35碩士工程師/組組員數(shù)據(jù)分析、試試驗(yàn)實(shí)施施9單慕曉30碩士工程師/組組員數(shù)據(jù)分析、試試驗(yàn)實(shí)施施10宋萌27碩士工程師/

3、組組員數(shù)據(jù)分析、試試驗(yàn)實(shí)施施制表人：何何金昆 時間：20114.11.6二、選擇課課題2.1問題題的提出出濕陷性黃土土是一種種非飽和和的欠壓壓密土，具具有大孔孔隙和垂垂直節(jié)理理，在天天然濕度度下，其其壓縮性性較低，強(qiáng)強(qiáng)度較高高。但當(dāng)濕陷陷性黃土土遇水浸浸濕時，土土的強(qiáng)度度顯著降降低，引引起的濕濕陷變形形是一種種下沉量量大、下下沉速度度快的失失穩(wěn)性變變形。濕陷性黃土土的這種種特性導(dǎo)導(dǎo)致地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)，從從而嚴(yán)重重威脅著著經(jīng)過濕濕陷性黃黃土地區(qū)區(qū)的油氣氣管道的安全運(yùn)營營。管道施工規(guī)規(guī)范中規(guī)規(guī)定的對濕陷性性黃土的處處理方法法是灰土回填的的方法。然而在工程應(yīng)用用中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，這種種方法改善善濕陷性性黃土

4、的的效果不不穩(wěn)定，并并且在耐耐干濕循循環(huán)能力力方面比比較弱，實(shí)實(shí)際的治治理效果果一般。因此亟需需尋找一一種新的的提高濕濕陷性黃黃土水穩(wěn)穩(wěn)性能的的方法。2.2 確確定課題題原有的處理理方法處處理后的的濕陷性性黃土的的性能不不能滿足足管道工工程施工工的要求求，只有研究究新的濕陷陷性回填填黃土處處理方法法，提高高其水穩(wěn)性能，才才能夠從根根本上降低地地質(zhì)災(zāi)害害發(fā)生的的頻率，保保證管道道安全。因因此，我我們小組組選定的本年年度QCC活動課題題為：濕陷性黃土土水穩(wěn)性性能增強(qiáng)強(qiáng)新方法法研發(fā)。三、設(shè)定目目標(biāo)3.1 總總體目標(biāo)標(biāo)成功研發(fā)一一種濕陷陷性黃土土地區(qū)管管溝回填土土水穩(wěn)性性能增強(qiáng)強(qiáng)的新方法法。3.2目標(biāo)

5、標(biāo)值確定定（1）試樣樣在浸水水后的強(qiáng)強(qiáng)度變化化：浸水后，試試樣無側(cè)側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度與與浸水前前的比KK1（水水穩(wěn)系數(shù)數(shù)）00.5;（2）試樣樣耐干濕濕循環(huán)次次數(shù)：耐干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)不不少于115次。3.3目標(biāo)標(biāo)的可行行性分析析3.3.11 理論分析析（1）目標(biāo)標(biāo)值1可行性性分析：管道施工過過程中，管管溝回填填土水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)低低主要有兩兩個原因因：一是是濕陷性性黃土本本身是松松散的粉粉粒由碳酸鹽鹽膠結(jié)形形成的集集合體，遇遇水后碳碳酸鹽溶溶解使得得濕陷性性黃土結(jié)結(jié)構(gòu)性消消失；二二是管道道施工中中人為的擾擾動了濕濕陷性黃黃土的結(jié)結(jié)構(gòu)，使使得濕陷陷性黃土土失去結(jié)構(gòu)構(gòu)性，成成為松散散的粉粒粒集合體體。增強(qiáng)強(qiáng)濕

6、陷性性黃土的的結(jié)構(gòu)性性，將顯著著提高其其水穩(wěn)性性能。原有的灰灰土回填填法的缺缺點(diǎn)是缺缺乏穩(wěn)定定性，小小組之前前的研究究發(fā)現(xiàn)有有許多方法法能夠提提高濕陷陷性黃土土水穩(wěn)性性能，且性能能穩(wěn)定。因此目標(biāo)標(biāo)值1是可行的的。（2）目標(biāo)標(biāo)值2可行性性分析：濕陷性黃土土失水收縮縮，遇水水膨脹，在在此過程程中產(chǎn)生生的拉應(yīng)應(yīng)力是濕陷性性黃土耐耐干濕循循環(huán)性能能差的原因，增增強(qiáng)濕陷陷性黃土的抗拉拉能力或或者用一一種柔性性材料承承受拉應(yīng)應(yīng)力，將將使得濕濕陷性黃黃土的耐干濕濕循環(huán)能能力大大大提升。查閱文獻(xiàn)獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)之之前對這方面面的研究究較多，有許多可以借鑒的方法，因此我們認(rèn)為目標(biāo)值2是可行的。3.3.22 研發(fā)基基礎(chǔ)單位

7、領(lǐng)導(dǎo)對對小組的的活動全全力支持持，為小小組提供供了資金金以及硬硬件設(shè)施施方面的的保障，使得小組組項(xiàng)目能能夠按期期順利開開展。小組成員都都是具有有豐富地地質(zhì)災(zāi)害害防治經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和工工作能力力的技術(shù)術(shù)骨干。小小組成員員此前與山山西煤層層氣項(xiàng)目目部合作作開展了了一系列列濕陷性性黃土的的研究工工作，對對濕陷性性黃土地地質(zhì)災(zāi)害害防治非常常熟悉。在設(shè)備方面面，小組組通過自自制以及及購買儀儀器，具具備了完完成項(xiàng)目目的試驗(yàn)條件件。小組與山西西煤層氣氣項(xiàng)目部部建立了良良好的合合作關(guān)系系。此課題的開開展實(shí)施施得到了了山西煤煤層氣項(xiàng)項(xiàng)目部的的大力支持持，為項(xiàng)項(xiàng)目的順順利進(jìn)行行提供了了保障。四、提出各各種方案案并確定定最

8、佳方案4.1 提提出方案案小組成員運(yùn)運(yùn)用頭腦腦風(fēng)暴法法，集思思廣益，從從提高濕濕陷性黃黃土水穩(wěn)穩(wěn)性能材材料創(chuàng)新新方面以及及機(jī)理創(chuàng)創(chuàng)新方法法展開討討論，提提出了多多種解決決方案，并利用親和圖這個工具進(jìn)行整理、歸類，最終親和出加筋固化方法、混合固化方法以及加筋混合固化方法三種方案，如圖1所示。提高提高黃土水穩(wěn)性方法纖維材料固化材料固化材料+纖維模擬植物根系增加顆粒粘聚力復(fù)合增強(qiáng)加筋固化加筋混合固化混合固化物理固化化學(xué)固化化學(xué)+物理固化圖1濕陷性性黃土水水穩(wěn)性能能增強(qiáng)方方法親和和圖制圖人：何何金昆時時間：20114.2.24.2 逐逐一試驗(yàn)驗(yàn)論證為了逐一驗(yàn)驗(yàn)證這三三種方案案的有效效性，小小組成員員進(jìn)

9、行了了室內(nèi)靜水水崩解模模擬試驗(yàn)驗(yàn)，試驗(yàn)方方法如下下。按照圖1中中的三種方案案制作試樣樣，并在在自制的的粘性土土崩解實(shí)實(shí)驗(yàn)儀上上進(jìn)行靜水水崩解試驗(yàn)驗(yàn)。粘性性土崩解解實(shí)驗(yàn)儀儀如圖2所示。為了對比和和試驗(yàn)的的標(biāo)準(zhǔn)化化，試驗(yàn)驗(yàn)采用圓圓柱形試試樣，大大小取2200 cm3環(huán)刀容容量。為消除除量綱的的影響，試試驗(yàn)用累累積崩解解模數(shù)表表示崩解解量。累積崩崩解模數(shù)數(shù)是指試試驗(yàn)經(jīng)過過時間tt 崩解解體積與與試樣原原體積的的比值，由由式（1）計算：（1）式中：為累累計崩解解模數(shù)，R為初始始半徑，為初始指針讀數(shù)，t時刻指針讀數(shù)。圖2靜水崩崩解儀示示意圖制圖人：宋宋萌時間間：20014.2.54.2.11靜水崩解解試

10、驗(yàn)結(jié)結(jié)果試樣選用典典型的濕濕陷性黃黃土，黃黃土的基基本性質(zhì)質(zhì)按照土土工試驗(yàn)驗(yàn)規(guī)程進(jìn)進(jìn)行測定定?？紤]慮到齡期期對黃土土試件水水穩(wěn)性能能的影響響，試驗(yàn)驗(yàn)的齡期期取為228d。將養(yǎng)護(hù)好好的試樣樣進(jìn)行靜靜水崩解解試驗(yàn)，試試驗(yàn)結(jié)果果如圖33所示。從圖中可以以看出，采取這三種方案后，試樣的累積崩解模數(shù)都顯著降低，達(dá)到累計崩解模數(shù)終值的時間也大大延長。圖3 靜水水崩解結(jié)果果圖制圖人：劉劉一鳴時時間：220144.3.154.2.22 方案案分析選選擇累積崩解模模數(shù)的終值以及及Bt達(dá)到穩(wěn)定定時間T分別與與目標(biāo)值值1（水穩(wěn)系系數(shù)）、目標(biāo)值值2（耐干濕濕循環(huán)次次數(shù)）密切相相關(guān)。的終值越小小，則試試樣的水穩(wěn)系數(shù)數(shù)越

11、高。而累積崩崩解模數(shù)數(shù)的終值達(dá)到到穩(wěn)定時時的時間間T越長，試試樣浸水水條件下下的長期期穩(wěn)定性性越好，耐干濕濕循環(huán)能能力越強(qiáng)強(qiáng)。因此我我們小組組選擇累累積崩解解模數(shù)BBt和Bt穩(wěn)定時時間T作為三三種總體體方案的的比選依依據(jù)。對對靜水崩崩解試驗(yàn)驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果果分析并提取出出累計崩崩解模數(shù)數(shù)Bt以及Bt達(dá)到穩(wěn)定定時間T，繪制制成表3。表3三種方方法可行行性評價價表名稱加筋固化混合固化加筋混合固固化評價標(biāo)準(zhǔn)累積崩解模模數(shù)Bt QUOTE 0.410.330.29Bt穩(wěn)定時時間T（minn）344758制表人：何何金昆 時間：20114.33.17從表3中可可以看出出，采用用加筋混混合加固固方法的的試樣，

12、其累計崩崩解模數(shù)數(shù)的終值值最小，達(dá)達(dá)到穩(wěn)定定終值所所需的時時間最長長，也就是是說這種方案案的耐崩崩解性能能最高，穩(wěn)穩(wěn)定性最最強(qiáng)，因因此選擇擇這一方方案為最佳方方案。方案選擇方案選擇加筋固化方法混合固化方法加筋混合固化方法最佳方案圖4 固化化方法選選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)圖制圖人：宋宋萌 時間：20114.33.174.3最佳佳方案細(xì)細(xì)化將濕陷性黃黃土水穩(wěn)穩(wěn)性能增增強(qiáng)新方方法的研研發(fā)過程程進(jìn)行分分解細(xì)化化，分解解過程如如下所示示：一級分解二級分解最佳配比選擇纖維類型添加方法鋼纖維先加纖維先加固化劑同時添加加筋混合固化方法一級分解二級分解最佳配比選擇纖維類型添加方法鋼纖維先加纖維先加固化劑同時添加加筋混合固化方

13、法總體方案固化劑材料聚丙烯纖維固化劑配比纖維摻量水泥+石灰1:1；1：2；1:3； 1:4；1:51kg/t; 2kg/t; 3kg/t; 4kg/t; 5kg/t; 6kg/t;1kg/t;三級分解固化劑配比10%；15%；20%；25%；30%石灰+粉煤灰水泥+石灰制圖人：劉劉一鳴 時間：20114.33.184.3.11 纖維維類型選選擇巖土工程中中常用的的纖維材材料有兩兩種，一一種是鋼鋼纖維，另另外一種種是聚丙丙烯纖維維。對比比這兩種種纖維的的優(yōu)劣點(diǎn)，結(jié)果如如表4所示。表4纖維類類型選擇擇纖維類型攪拌性密度和易性價格鋼纖維不宜攪拌密度大，77.8gg/cmm3與土和易性性差價格貴，44

14、0-1120元/土方；聚丙烯纖維維柔軟，易攪攪拌密度小，11.3gg/cmm3與土和易性性好價格便宜，10-30元/土方制表人：楊楊建華 時間：20114.33.244綜合考慮價價格、現(xiàn)現(xiàn)場操作作性等方方面，小小組選擇擇聚丙烯烯纖維為為加筋混混合固化化法的加加筋材料料。4.3.22最佳配比比選擇4.3.22.1混混合固化化劑選擇擇石灰、水泥泥、粉煤煤灰是土土體改良良中常用用的固化化劑。在本項(xiàng)項(xiàng)目中將將這三種固化化劑按照照一定的比比例兩兩兩混合，混合過過程中取取一種作作為主要要固化劑劑（含量10%），另一種為為輔助固固化劑（含量2%）?；旌戏桨赴敢姳?4。本次次試驗(yàn)壓壓實(shí)度統(tǒng)統(tǒng)一取為為0.99。

15、具體做法如如下：表5混合固固化固化化劑添加加比例編號添加劑A比例添加劑B比例A1石灰2%水泥10%A2石灰2%粉煤灰10%B1水泥2%石灰10%B2水泥2%粉煤灰10%C1粉煤灰2%水泥10%C2粉煤灰2%石灰10%制表人：車車?yán)?時間：20114.33.299運(yùn)用表5中中的固化化劑配比比分別制制作不同同的試樣樣進(jìn)行靜靜水崩解解實(shí)驗(yàn)和和浸水強(qiáng)度度實(shí)驗(yàn)，得得到的結(jié)結(jié)果如表6、表7，圖6、圖7所示。（1）靜水水崩解實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果：表6混合固固化方法法靜水崩崩解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表表編號抗崩解時間間（miin）0d7d14d28dA110354050A220607585B18243037B225658394C

16、14121520C26182227制表人：劉劉一鳴 時間：20114.33.29圖6各組不不同齡期期崩解時時間統(tǒng)計計圖制圖人：劉劉一鳴 時間：20114.44.19（2）取養(yǎng)養(yǎng)護(hù)7dd的試樣樣進(jìn)行浸浸水強(qiáng)度度試驗(yàn)：表7加筋固固化方法法浸水強(qiáng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表表編號無側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度（MPa）水穩(wěn)系數(shù)KK1浸水前浸水后A10.960.360.3755A21.771.150.6499B11.030.320.3111B21.481.140.7022C10.870.300.3444C20.920.280.3044制表人：何何金昆 時間：20114.44.19圖7各試樣樣浸水前前后強(qiáng)度度變化制圖人：何何金昆

17、 時間：20114.44.19由表6、表表7，圖6、圖7可以看看出：當(dāng)當(dāng)把粉煤煤灰作為為主要添添加料，水泥作為輔料時，黃土試樣的耐崩解性能大大提升，并且無側(cè)限抗壓強(qiáng)度也較其他方案更高，浸水后強(qiáng)度損失也較小。因此將粉煤煤灰作為為主要添添加材料料，以水泥為輔輔助固化化劑，是是提高黃黃土水穩(wěn)穩(wěn)性的一一個有效效方法。4.3.22.2固固化劑配配比的試試驗(yàn)分析析主要固化劑劑與輔助助固化劑劑的配比比是影響響改良黃黃土水穩(wěn)穩(wěn)性能的的重要指指標(biāo)。為為了找到到最優(yōu)配配比，按按水泥：粉煤灰灰的比例例分別為為1:11、1:22、1：3、1:44和1:55的比例例配置試試樣，進(jìn)進(jìn)行改良良黃土的的浸水強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)。為了

18、了便于對對比，將將固化劑劑的總摻摻量定為為30%。試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果如如表8所示：表8不同配配比改良良黃土浸浸水強(qiáng)度度試驗(yàn)結(jié)結(jié)果固化劑配比比（水泥泥/粉煤灰灰）無側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度（MPa）水穩(wěn)系數(shù)KK1浸水前浸水后1:12.151.320.61441:22.481.640.66111:32.541.780.70111:42.852.020.70991:52.431.240.5100制表人：車車?yán)?時間：20114.55.3從表8可以以看出：當(dāng)水泥泥：粉煤煤灰為11:4時時，兩者者的反應(yīng)應(yīng)最充分分，濕陷陷性黃土土強(qiáng)度增增強(qiáng)效果果最好，濕濕陷性黃黃土的水水穩(wěn)性能能提高最最顯著，且浸水前前強(qiáng)度大大于2MPa，

19、水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)大大于0.5。4.3.22.3固固化劑摻摻量的試試驗(yàn)分析析按照試驗(yàn)結(jié)結(jié)果，將將水泥與與粉煤灰灰以配比比為1:4混合合后分別別以100%，15%,200%,225%和和30%的比例例添加到到濕陷性性黃土中中，制作作試樣，并并進(jìn)行干干濕循環(huán)環(huán)試驗(yàn)。試試驗(yàn)結(jié)果果如表99所示。表9 不同同摻量改改良黃土土干濕循循環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果固化劑摻量量耐干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)0d7d14d28d10%3581015%46101220%57131525%613151730%6141619制表人：劉劉一鳴 時間：20114.55.23由表9可以以看出，當(dāng)當(dāng)固化劑劑的參量量大于220%時時，養(yǎng)護(hù)護(hù)28天后后的試樣樣耐干濕

20、濕循環(huán)的的次數(shù)均均不小于于15次，能能夠滿足足目標(biāo)要要求。4.3.22.4纖纖維材料料摻量的的試驗(yàn)分分析制作聚丙烯烯纖維摻摻量不同同的試樣（摻摻量分別別為1kg/t、2kgg/t、3kgg/t、4kgg/t、5kgg/t、6kgg/t），并進(jìn)進(jìn)行浸水水強(qiáng)度試試驗(yàn)。試試驗(yàn)結(jié)果果如表110所示。表10不同同聚丙烯烯纖維摻摻量的改改良黃土土浸水強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果聚丙烯纖維維摻量（kg/t）無側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度（MPa）水穩(wěn)系數(shù)KK1浸水前浸水后12.651.720.649922.781.840.662233.142.420.771143.022.250.745552.972.150.724462.441.

21、570.6433制表人：何何金昆 時間：20114.44.19由表10可可以看出出：當(dāng)聚丙丙烯纖維維的摻量量為3kkg/tt時，加加筋混合合加固法法的水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)最最高，且且大于00.5。4.3.22.5正正交試驗(yàn)驗(yàn)確定最最佳組合合以上試驗(yàn)確確定了固固化劑最最佳配比比、固化化劑最佳佳摻量、纖纖維最佳摻量，然然而這些些因素之之間是相相互影響響的，需需要通過過正交試試驗(yàn)來確確定最佳佳組合。由之前的的試驗(yàn)可可以看出出，采用用加筋混合合固化方方法，目目標(biāo)值1基本能能夠滿足足，因此此在小組組成員運(yùn)運(yùn)用L99（34）正交交試驗(yàn)法法，尋找找滿足目目標(biāo)2的組合合。正交交試驗(yàn)的的因素位位數(shù)如表表11所示。表11

22、因因素位數(shù)數(shù)表因素水泥含量(%)粉煤灰含量量(%)聚丙烯纖維維（kg/t）ABC位數(shù)14.010.02.0位數(shù)26.015.04.0位數(shù)38.020.06.0制表人：鮑鮑峰 時間：20114.44.244由正交試驗(yàn)驗(yàn)得到的固化效效果由表表12和圖8所示。表12 正正交試驗(yàn)驗(yàn)記錄表表因素水平水泥摻量/%A粉煤灰摻量量/%B纖維摻量/kg/tC耐干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)14.0(11)10.0(1)4.0(22)1226.0(22)10.0(1)2.0(11)1238.0(33)10.0(1)6.0(33)1344.0(11)15.0(2)2.0(11)1456.0(22)15.0(2)6.0(33)136

23、8.0(33)15.0(2)4.0(22)1674.0(11)20.0(3)6.0(33)1586.0(22)20.0(3)4.0(22)1998.0(33)20.0(3)2.0(11)21位數(shù)1求和和413747總和=1335位數(shù)2求和和444347位數(shù)3求和和505541極差9186制表人：劉劉一鳴 時間：20114.55.244圖8正交試試驗(yàn)三因因素效應(yīng)應(yīng)分析圖圖制圖人：劉劉一鳴 時間：20114.55.266對正交試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果，我我們采取取“看一看看”和“算一算算”的方法進(jìn)行行分析。（A）看一一看：A3B2C2、A1BB3C33、A2BB3C22、A3BB3C11四種配置置時，耐耐干濕循

24、循環(huán)次數(shù)數(shù)都達(dá)到了了15次或以上上，并且且當(dāng)粉煤煤灰摻量量達(dá)到220%時，所所有三種種組合都都滿足目目標(biāo)值2。從圖8可以看看出當(dāng)水水泥摻量量、粉煤煤灰摻量的的增加都都能夠提提高黃土土的水穩(wěn)穩(wěn)性，而而纖維摻摻量則不然。（B）算一一算：利用極極差分析析法，確確定各因因素的主主次關(guān)系系：粉煤煤灰摻量量 水泥摻摻量 聚丙烯烯纖維摻摻量。綜上所述，我我們認(rèn)為為A3BB3C11組合應(yīng)應(yīng)該能夠夠滿足目目標(biāo)值2，且效果最最好，可可以作為為最佳組組合。4.3.33 材料料添加順順序選擇擇加筋混合固固化土的的內(nèi)固化劑劑、聚丙烯烯纖維的的分布是是否均勻勻?qū)⒂绊戫憶Q定其其水穩(wěn)性能的的高低。固化劑、聚丙烯纖維在濕陷性黃

25、土中的添加順序?qū)⒂绊懠庸厅S土的攪拌均勻程度。小組采用了密度統(tǒng)計的方法比較了不同添加順序?qū)υ嚇泳鶆蚨鹊挠绊憽９艿朗┕ぶ兄?，對回回填的壓壓?shí)度要求是是：0.900.033。本方案案通過擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)得得到的壓壓實(shí)度為為1.0時的壓實(shí)密密度為11.799g/ccm3，因此最最大控制制密度和和最小控控制密度度分別為為TU=1.77900.933=1.666 gg/cmm3和TL=1.77900.877=1.556 gg/cmm3。M=（TUUTL）/2=(1.66+1.556)/2=11.611 g/cm33（2）按不同添加加順序生生成加筋筋混合固固化土，按規(guī)范的要求按壓密實(shí)，在不同位置取100個樣，測量

26、其密度，并進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果如表13-表18，圖9-圖11所示。表13先添添加固化化劑密度度統(tǒng)計表表先添加固化化劑密度度統(tǒng)計表表（g/cmm3）1.57 1.59 1.61 1.60 1.60 1.56 1.60 1.57 1.62 1.57 1.59 1.57 1.56 1.62 1.57 1.60 1.60 1.61 1.57 1.62 1.60 1.59 1.57 1.60 1.60 1.57 1.57 1.60 1.60 1.62 1.57 1.59 1.57 1.59 1.60 1.57 1.60 1.62 1.57 1.60 1.60 1.57 1.61 1.59 1.63 1.6

27、1 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.60 1.57 1.57 1.59 1.59 1.57 1.62 1.57 1.60 1.56 1.60 1.55 1.58 1.56 1.59 1.58 1.58 1.58 1.58 1.62 1.62 1.56 1.58 1.56 1.58 1.56 1.65 1.58 1.60 1.62 1.62 1.55 1.58 1.58 1.61 1.56 1.61 1.58 1.58 1.62 1.58 1.56 1.64 1.56 1.56 1.61 1.58 1.58 合計100制表人：車車?yán)?時間：20114.55.155

28、表14先添添加固化化劑密度度統(tǒng)計表表最大值Maax最小值Miin極差R組數(shù)k組距hXSM1.661.560.10100.11.60440.04991.61制表人：車車?yán)?時間：20114.55.155MX=1.604TL=1.56TU=1.66MX=1.604TL=1.56TU=1.66圖9 先添添加固化化劑密度度統(tǒng)計直直方圖制圖人：何何金昆 時間：20114.55.155表13、表表14和圖9為先添加加固化劑劑得到的的試樣密密度統(tǒng)計計表及直直方圖，由由表中及及圖中可可以看出出：先添加固固化劑得得到的試試樣密度度分散性性較大，余量較小，表明這種方法得到的試樣不均勻。表15先添添纖維密度度統(tǒng)計表

29、表先添加纖維維密度統(tǒng)統(tǒng)計表（g/cm3）1.61 1.59 1.58 1.58 1.59 1.61 1.64 1.63 1.63 1.61 1.59 1.61 1.61 1.59 1.61 1.63 1.59 1.59 1.62 1.63 1.58 1.61 1.63 1.58 1.60 1.63 1.57 1.63 1.61 1.61 1.58 1.61 1.63 1.59 1.62 1.62 1.59 1.62 1.62 1.62 1.58 1.59 1.61 1.58 1.61 1.61 1.61 1.62 1.63 1.61 1.60 1.59 1.63 1.58 1.58 1.61

30、1.59 1.61 1.59 1.59 1.58 1.59 1.59 1.62 1.64 1.62 1.61 1.63 1.60 1.61 1.57 1.61 1.61 1.61 1.58 1.63 1.57 1.64 1.64 1.58 1.63 1.59 1.58 1.59 1.61 1.61 1.63 1.59 1.62 1.61 1.59 1.61 1.59 1.61 1.59 1.61 1.59 1.61 1.61 1.62 合計100制表人：車車?yán)?時間：20114.55.155表16先添添加纖維維密度統(tǒng)統(tǒng)計表最大值Maax最小值Miin極差R組數(shù)k組距hXSM1.661.560.

31、10100.11.620.02661.61制表人：車車?yán)?時間：20114.55.155TU=1.66X=1.62TL=1.56TU=1.66X=1.62TL=1.56M圖10 先先添加纖維維密度統(tǒng)統(tǒng)計直方方圖制圖人：何何金昆 時間：20114. 5.155表15、表表16和圖10為先添加加纖維得到到的試樣樣密度統(tǒng)統(tǒng)計表及及直方圖圖，由表表中及圖圖中可以以看出：先添加加纖維得得到的試試樣密度度的分布非非常集中中，主要要集中在在1.664-11.666g/ccm3之間，說說明試樣樣攪拌后后非常均勻勻。并且且采用這這種方法法得到的的密度平均均值也較較先添加加固化劑劑方法得得到的結(jié)結(jié)果大。表17同時

32、時添加密密度統(tǒng)計計表同時添加密密度統(tǒng)計計表（gg/cmm3）1.63 1.61 1.64 1.64 1.57 1.61 1.59 1.59 1.58 1.63 1.61 1.59 1.61 1.58 1.61 1.59 1.63 1.63 1.63 1.59 1.63 1.55 1.61 1.61 1.63 1.59 1.63 1.59 1.58 1.61 1.64 1.61 1.63 1.61 1.61 1.58 1.63 1.61 1.58 1.63 1.64 1.63 1.58 1.61 1.57 1.61 1.58 1.59 1.57 1.61 1.61 1.61 1.59 1.59

33、1.64 1.61 1.63 1.57 1.61 1.63 1.64 1.59 1.63 1.63 1.63 1.61 1.63 1.59 1.57 1.61 1.63 1.61 1.63 1.63 1.64 1.59 1.63 1.63 1.61 1.63 1.61 1.63 1.64 1.61 1.61 1.57 1.59 1.63 1.63 1.61 1.63 1.61 1.61 1.61 1.63 1.61 1.63 1.61 1.58 1.58 合計100制表人：車車?yán)?時間：20114.55.155表18同時時添加密密度統(tǒng)計計表最大值Maax最小值Miin極差R組數(shù)k組距hXSM1

34、.661.560.10100.11.60550.03551.61制表人：車車?yán)?時間：20114.55.15X=1.605MTL=1.56TU=1.66X=1.605MTL=1.56TU=1.66圖11同時時添加纖維土體體密度統(tǒng)統(tǒng)計直方方圖制圖人：何何金昆 時間：20114.55.155表17、表表18和圖11為先添加加固化劑劑得到的的試樣密密度統(tǒng)計計表及直直方圖，由由表中及及圖中可可以看出出：同時時添加固固化劑得得到的試試樣其密度的分散性性比先添加加固化劑劑集中，但但比先添加加纖維的方方法分散散，并且其平平均密度度比先添添加纖維維的方法法小。綜上所述，材材料添加加順序確定定為首先先添加纖纖維

35、材料料，攪拌拌均勻后后再添加加固化劑劑攪拌。4.4確定定最佳方方案通過以上的的模擬試試驗(yàn)分析析和對比比后，小小組確定定了濕陷陷性黃土土水穩(wěn)性性能增強(qiáng)強(qiáng)的最佳方案。加筋加筋混合固化法添加纖維最優(yōu)配比添加方法聚丙烯纖維A3B3C1組合先添加纖維圖12最佳佳方案制圖人：劉劉一鳴 時間：20114.55.266五、制定對對策最佳方案確確定了之之后，小小組成員員制訂了了以下對對策及實(shí)實(shí)施計劃劃表。表19對策策及實(shí)施施計劃表表序號方案對策目標(biāo)措施地點(diǎn)時間負(fù)責(zé)人1聚丙烯纖維維為加筋材材料調(diào)研、比選選并購買買聚丙烯烯纖維聚丙烯纖維維長度6mmm；并且分散散性較好好。1、對聚丙丙烯纖維維材料進(jìn)進(jìn)行調(diào)研研；2、選

36、擇合合適的廠廠家訂購購聚丙烯烯纖維。廊坊管道科科學(xué)研究究院2014.3.2鮑峰楊建華2選擇先添加加纖維方法法為材料料添加順順序按照先添加加纖維的的方法制制作加筋筋固化土土壓實(shí)度達(dá)到到0.9。1、按先添添加纖維維的方法法加工回填填土；2、回填并并按規(guī)范范要求壓壓實(shí)；3、取樣檢檢查壓實(shí)實(shí)度。實(shí)施現(xiàn)場2014.6.088劉一鳴楊建建華李政政龍3A3B3CC1為最佳佳配比將加筋混合合固化法法用于濕濕陷性黃黃土地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害治治理1、水穩(wěn)系系數(shù)大于于0.5；2、耐干濕濕循環(huán)次次數(shù)大于于15次。1、制定試試驗(yàn)方案案2、進(jìn)行浸浸水前后后強(qiáng)度試試驗(yàn)，干干濕循環(huán)環(huán)試驗(yàn)；3、試驗(yàn)結(jié)結(jié)果分析析實(shí)施現(xiàn)場和和實(shí)驗(yàn)室室201

37、4.7.226何金昆劉一鳴楊建建華李政政龍制表人：李李政龍 時間：20114.88.5六、按對策策實(shí)施6.1實(shí)施施一：調(diào)研研、比選選并購買買聚丙烯烯纖維小組于20014年3月進(jìn)行了了聚丙烯烯纖維材材料的調(diào)調(diào)研，比比選，并并完成了了采購。采購的聚丙烯纖維材料參數(shù)如下圖所示。圖13 聚聚丙烯纖纖維材料料參數(shù)制圖人：鮑鮑峰 時間：20114.33.266結(jié)論：經(jīng)過過QC小組組的一系系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采采購的聚聚丙烯纖纖維與土土的和易易性較好好，并且且分散能能力較強(qiáng)強(qiáng)，能夠夠滿足預(yù)期期要求。6.2實(shí)施施二：按照先先添加纖纖維的方方法制作作加筋固固化土2014年年6月9日開始，小小組對選選擇的三三處擬處處

38、理地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害地地點(diǎn)進(jìn)行行了現(xiàn)場場實(shí)施。小組選選取的地點(diǎn)如如圖14所示，分別位位于山西西省呂梁梁市中陽陽縣金鑼鑼鎮(zhèn)、中中陽縣枝枝柯鎮(zhèn)以以及汾陽陽市楊家家莊鎮(zhèn)。圖14 現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)施施地點(diǎn)分分布圖制圖人：車車?yán)?時間：20114.55.266實(shí)施方法是是按照縣添添加纖維維的方法法制作加加筋混合合固化土土，作為管溝回填土土，并按按規(guī)范的要求進(jìn)進(jìn)行壓實(shí)實(shí)處理。實(shí)施完成后，對三個地點(diǎn)的壓實(shí)度進(jìn)行了隨機(jī)取樣，取樣結(jié)果如下：表20壓實(shí)實(shí)度統(tǒng)計計表地點(diǎn)壓實(shí)度金羅鎮(zhèn)0.920.910.930.930.90枝柯鎮(zhèn)0.910.900.910.930.91楊家莊0.920.900.910.910.92制表人：鮑鮑峰 時間

39、：20114.66.18結(jié)論：通過過壓實(shí)度度檢查表表明，三三個場地地隨機(jī)取取樣測得得的壓實(shí)實(shí)度都大大于0.9，現(xiàn)場場實(shí)施的的結(jié)果滿滿足要求求。6.3實(shí)施施三：將加筋混混合固化化法用于于濕陷性性黃土地地質(zhì)災(zāi)害害治理自20144年6月8日開始，小小組對擬處理的的三處地地質(zhì)災(zāi)害害地點(diǎn)運(yùn)運(yùn)用配比比為A3BB3C11的加筋混合合固化法法進(jìn)行了了治理。20144年7月21日，小組成員員為了檢查查三處地地點(diǎn)的治治理效果果，對三處地地點(diǎn)進(jìn)行行了加筋筋混合固固化土取樣，并并將取回的的試樣，進(jìn)進(jìn)行了室室內(nèi)浸水水前后無無側(cè)限壓壓縮強(qiáng)度度試驗(yàn)以以及耐干干濕循環(huán)環(huán)試驗(yàn)。對現(xiàn)場取得得的試樣樣進(jìn)行室內(nèi)內(nèi)浸水前前后強(qiáng)度度試驗(yàn)

40、，試試驗(yàn)結(jié)果果如表21所示。表21 水水穩(wěn)系數(shù)數(shù)檢查結(jié)結(jié)果表序號地點(diǎn)編號無側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度（MPa）水穩(wěn)系數(shù)KK1浸水前浸水后1金羅鎮(zhèn)JL-12.561.820.7111 2JL-23.011.940.6455 3JL-32.621.590.6077 4枝柯鎮(zhèn)ZK-12.351.540.6555 5ZK-22.832.110.7466 6ZK-32.761.850.6700 7楊家莊YJ-12.161.470.6811 8YJ-23.062.240.7322 9YJ-32.431.580.6500 制表人：劉劉一鳴 時間：20114.77.28將現(xiàn)場取回回的試樣樣進(jìn)行干干濕循環(huán)環(huán)試驗(yàn)，三個地點(diǎn)點(diǎn)

41、取得的的9個試樣的耐干濕濕循環(huán)次次數(shù)都超超過了115次。試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果如如表22所示。表22耐干干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)檢查查結(jié)果表表序號地點(diǎn)編號耐干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)1金羅鎮(zhèn)JL-1172JL-2183JL-3204枝柯鎮(zhèn)ZK-1175ZK-2186ZK-3177楊家莊YJ-1198YJ-2189YJ-320制表人：劉劉一鳴 時間：20114.77.299結(jié)論：試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表表明，三三個地點(diǎn)點(diǎn)的土樣樣的水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)都都大于00.5，且耐干干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)都不不小于115次，結(jié)果果滿足實(shí)實(shí)施要求求。七、效果檢檢查7.1 目目標(biāo)值檢檢查目標(biāo)值一檢檢查：對現(xiàn)場取得得的試樣樣進(jìn)行室內(nèi)內(nèi)浸水前前后強(qiáng)度度試驗(yàn)，將結(jié)果分析之后，繪制了小組繪制了目標(biāo)值與檢查試驗(yàn)結(jié)果對比圖，如圖15所示。圖16的結(jié)果表明試樣的水穩(wěn)系數(shù)超過了0.5，目標(biāo)值1實(shí)現(xiàn)。圖15水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)檢查查制圖人：鮑鮑峰 時間：20114.8.155目標(biāo)值二檢檢查：將現(xiàn)場取回回的試樣樣進(jìn)行干干濕循環(huán)環(huán)試驗(yàn)。小小組繪制制了目標(biāo)標(biāo)值與檢查試試驗(yàn)結(jié)果果對比圖圖，如圖16所示。從從圖16可以看出出，采用用目標(biāo)組合合的加筋筋固化耐耐干濕循循環(huán)次數(shù)數(shù)大于115次，目標(biāo)值值